本發(fā)明屬于化學(xué)纖維技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種高效防螨粘膠纖維。
背景技術(shù)：
在日常生活中，人們飽受蚊、白蛉、蠓、蚋、虻、蚤、臭蟲(chóng)、虱、蜱、螨等節(jié)肢動(dòng)物的叮、刺、吸血，造成騷擾，影響工作和睡眠。此外，由這些節(jié)肢動(dòng)物所攜帶的病原體，如病毒、立克次體、細(xì)菌、螺旋體、原蟲(chóng)、蠕蟲(chóng)等，也會(huì)對(duì)人們的身體健康帶來(lái)威脅。簽于此，防螨紡織品得以開(kāi)發(fā)。目前防螨紡織品的制備有如下四種方法：1)在紡絲液的制備過(guò)程中添加防螨整理劑，攪拌均勻后紡絲獲得；2)在聚合物聚合過(guò)程中添加防螨整理劑并紡絲；3)是防螨纖維與普遍纖維混紡；4)對(duì)纖維或織物進(jìn)行防螨整理。在以上的方法中，對(duì)纖維或織物進(jìn)行防螨整理依賴于粘合劑的作用，短時(shí)間的防螨效果較好，但耐久性較差；其他幾種防螨方法則是依賴防螨劑與聚合物的混合實(shí)現(xiàn)防螨的目的，其防螨效果取決于聚合物混合的防螨劑用量，但防螨劑用量又制約著聚合物的紡絲性能，所形成的纖維中，多數(shù)防螨劑被聚合物包覆且難散發(fā)，在其使用周期中難以發(fā)揮其防螨效果，使得防螨作用緩慢、有效防螨劑利用率較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為克服當(dāng)前防螨耐久性較差、防螨作用緩慢、有效防螨劑利用率低的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種高效防螨粘膠纖維。
一種高效防螨粘膠纖維，所述高效防螨粘膠纖維的表層混合有防螨劑，該高效防螨粘膠纖維的制備步驟如下：
1)粘膠紡絲原液的制備：取木材經(jīng)浸漬、壓榨、粉碎、老成、黃化、溶解、熟成、脫泡過(guò)濾工藝制備得到粘膠紡絲原液(1)；
2)防螨劑的整理：粘膠紡絲原液(1)由噴絲板(2)擠出，進(jìn)入紡絲甬道(3)，與此同時(shí)，超聲波霧化防螨劑由入風(fēng)口(4)進(jìn)入紡絲甬道(3)并從出風(fēng)口(5)吹出，在紡絲甬道(3)中，超聲波霧化防螨劑粘附至粘膠紡絲原液(1)表面并與表層粘膠液相混合，即得防螨粘膠紡絲液；
3)固化成型：防螨粘膠紡絲液由紡絲甬道(3)引入凝固浴(6)中固化成型，即得防螨粘膠原絲；
4)清洗與收集：防螨粘膠原絲經(jīng)導(dǎo)絲輥(7)引入清水浴(8)中水洗、干燥輥筒(9)干燥，收集得到高效防螨粘膠纖維(10)。
有別于傳統(tǒng)的將防螨劑與粘膠直接進(jìn)行均勻混合，通過(guò)計(jì)量泵、噴絲板擠出并立即固化成型以制得防螨粘膠纖維，本發(fā)明將防螨劑與粘膠的混合過(guò)程設(shè)計(jì)在防絲甬道中。這種混合是一種局部的混合，即防螨劑與粘膠紡絲原液表層的粘膠進(jìn)行混合，表層混合后的防螨粘膠紡絲液隨即進(jìn)入凝固液固化成型，制得防螨粘膠纖維。所制得的防螨粘膠纖維可以認(rèn)為是一種具有皮芯結(jié)構(gòu)的粘膠纖維，皮層具有較高濃度的防螨劑，在使用的過(guò)程中較易散發(fā)至粘膠纖維的表面而發(fā)揮防螨的作用，這是一種高效防螨粘膠纖維。
本發(fā)明所制備的高效防螨粘膠纖維一改傳統(tǒng)的防螨粘膠纖維的簡(jiǎn)單混合制備方法，進(jìn)行了更為精細(xì)化的設(shè)計(jì)。
優(yōu)選地，所述防螨劑為氰硫基乙酸異冰片酯、N，N-二乙基間甲苯酰胺、鄰苯二甲酸二甲酯、苯甲酸卞酯和柏樹(shù)精油中的一種或幾種。
優(yōu)選地，所述超聲波霧化防螨劑的通入量為100～1000mL/min。
優(yōu)選地，所述粘膠紡絲原液(1)中纖維素的重量百分比濃度為23～28％。
優(yōu)選地，所述凝固浴(6)的組成為：硫酸110～115g/L，硫酸鈉310～320g/L，硫酸鋅8～10g/L，硫酸鋁2～4g/L，表面活性劑0.5～1g/L；所述凝固浴(6)的溫度為40～50℃。
優(yōu)選地，所述表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基硫酸酯鈉和琥珀酸烷基酯磺酸鈉中的一種或幾種。
優(yōu)選地，所述清水浴(8)的溫度為30～40℃，所述干燥輥筒的溫度為120～160℃。
優(yōu)選地，所述紡絲甬道(3)為圓柱形，長(zhǎng)度為50～80cm，直徑為150～300mm。
優(yōu)選地，所述入風(fēng)口(4)頂端低于噴絲板(2)出絲口水平位置5～10cm，所述出風(fēng)口(5)底端高于紡絲甬道(3)最低端5～10cm。
優(yōu)選地，紡絲速度為300～500m/min，高效防螨粘膠纖維的纖度為10～30dtex。
本發(fā)明一種高效防螨粘膠纖維的制備，發(fā)明人采用基于普通濕法紡絲設(shè)備上進(jìn)行，無(wú)需開(kāi)發(fā)新型紡絲設(shè)備，僅需增加一個(gè)長(zhǎng)度為50～80cm，直徑為150～300mm的圓柱形紡絲甬道，這為擴(kuò)大化生產(chǎn)提供良好的設(shè)備基礎(chǔ)。在圓柱形紡絲甬道上開(kāi)設(shè)入風(fēng)口與出風(fēng)口，通過(guò)超聲波霧化設(shè)備將霧化的防螨劑由入風(fēng)口吹入紡絲甬道，并由出風(fēng)口吹出，并使紡絲甬道充斥防螨劑霧滴。采用超聲波霧化設(shè)備更有利于防螨劑霧滴在紡絲甬道中的穩(wěn)定。
由噴絲板擠壓下來(lái)的粘膠紡絲原液在與防螨劑霧滴接觸時(shí)，防螨劑霧滴粘附至粘膠紡絲原液表面，表層的粘膠在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了與防螨劑的混合，混合程度取決于紡絲甬道的長(zhǎng)度以及紡絲甬道中的防螨劑霧滴的濃度。在本發(fā)明中，發(fā)明人對(duì)紡絲工藝參數(shù)(防螨劑的通入量、紡絲甬道規(guī)格以及紡絲速度等)進(jìn)行反復(fù)調(diào)整，并確立了適宜的參數(shù)范圍。
經(jīng)研究分析顯示，本發(fā)明所制得的高效防螨粘膠纖維的機(jī)械性能與普通粘膠纖維相似。
本發(fā)明的有益效果在于：利用改良的濕法紡絲設(shè)備，將超聲波霧化防螨劑粘附至粘膠紡絲原液的表面，并與粘膠紡絲原液表層的粘膠溶液進(jìn)行快速混合，固化成型后制得皮芯結(jié)構(gòu)的高效防螨粘膠纖維，具有良好的防螨效果、抗菌性以及耐久性。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
圖中，1-粘膠紡絲原液，2-噴絲板，3-紡絲甬道，4-入風(fēng)口，5-出風(fēng)口，6-凝固浴，7-導(dǎo)絲輥，8-清水浴，9-干燥輥筒，10-高效防螨粘膠纖維。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
實(shí)施例1
本實(shí)施例一種高效防螨粘膠纖維，該高效防螨粘膠纖維的表層混合有防螨劑，本實(shí)施例中的防螨劑為氰硫基乙酸異冰片酯，紡絲速度為300m/min，高效防螨粘膠纖維的纖度為10dtex。
本實(shí)施例高效防螨粘膠纖維的制備步驟如下：
1)粘膠紡絲原液的制備：取木材經(jīng)浸漬、壓榨、粉碎、老成、黃化、溶解、熟成、脫泡過(guò)濾工藝制備得到粘膠紡絲原液1；其中，粘膠紡絲原液1中纖維素的重量百分比濃度為23％；
2)凝固浴的準(zhǔn)備：將硫酸、硫酸鈉、硫酸鋅、硫酸鋁以及脂肪醇聚氧乙烯醚混合并溶于水中，即得凝固浴6；所制得的凝固浴6中，硫酸110g/L，硫酸鈉310g/L，硫酸鋅8g/L，硫酸鋁2g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.5g/L；
3)防螨劑的整理：粘膠紡絲原液1由噴絲板2擠出，進(jìn)入紡絲甬道3，與此同時(shí)，超聲波霧化防螨劑由入風(fēng)口4(頂端低于噴絲板2出絲口水平位置5cm)進(jìn)入圓柱形紡絲甬道3(長(zhǎng)度為50cm，直徑為150mm)并從出風(fēng)口5(底端高于紡絲甬道3最低端10cm)吹出，在紡絲甬道3中，超聲波霧化防螨劑粘附至粘膠紡絲原液1表面并與表層粘膠液相混合，即得防螨粘膠紡絲液；其中，超聲波霧化防螨劑的通入量為100mL/min；
4)固化成型：防螨粘膠紡絲液由紡絲甬道3引入40℃凝固浴6中固化成型，即得防螨粘膠原絲；
5)清洗與收集：防螨粘膠原絲經(jīng)導(dǎo)絲輥7引入30℃清水浴8中水洗、120℃干燥輥筒9干燥，收集得到高效防螨粘膠纖維10。
根據(jù)GB/T 24253-2009《紡織品防螨性能的評(píng)價(jià)》對(duì)本實(shí)施例高效防螨粘膠纖維的驅(qū)螨藥效進(jìn)行評(píng)價(jià)。測(cè)得，本實(shí)施例高效防螨粘膠纖維24小時(shí)的驅(qū)螨率為96.53％。
根據(jù)GB/T 20944-2007《紡織品抗菌性能的評(píng)價(jià)》標(biāo)準(zhǔn)就本實(shí)施例高效防螨粘膠纖維對(duì)格蘭氏陰性菌與格蘭氏陽(yáng)性菌的抗菌能力測(cè)試。測(cè)得，本實(shí)施例高效防螨粘膠纖維對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸肝菌的抑菌率均為99.9％。
根據(jù)GB/T 3921-2008《紡織品色牢度耐皂洗色牢度》對(duì)本實(shí)施例高效防螨粘膠纖維進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)洗滌5次后，測(cè)得本實(shí)施例高效防螨粘膠纖維24小時(shí)的驅(qū)螨率為91.17％，對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌率、大腸肝菌的抑菌率為99.9％。
由以上數(shù)據(jù)可知本實(shí)施例所制得的高效防螨粘膠纖維具有良好的驅(qū)螨藥效、抗菌性以及持久性。
實(shí)施例2
本實(shí)施例一種高效防螨粘膠纖維，該高效防螨粘膠纖維的表層混合有防螨劑，本實(shí)施例中的防螨劑為苯甲酸卞酯，紡絲速度為500m/min，高效防螨粘膠纖維的纖度為30dtex。
本實(shí)施例高效防螨粘膠纖維的制備步驟如下：
1)粘膠紡絲原液的制備：取木材經(jīng)浸漬、壓榨、粉碎、老成、黃化、溶解、熟成、脫泡過(guò)濾工藝制備得到粘膠紡絲原液1；其中，粘膠紡絲原液1中纖維素的重量百分比濃度為28％；
2)凝固浴的準(zhǔn)備：將硫酸、硫酸鈉、硫酸鋅、硫酸鋁以及烷基硫酸酯鈉混合并溶于水中，即得凝固浴6；所制得的凝固浴6中，硫酸115g/L，硫酸鈉320g/L，硫酸鋅10g/L，硫酸鋁4g/L，烷基硫酸酯鈉1g/L；
3)防螨劑的整理：粘膠紡絲原液1由噴絲板2擠出，進(jìn)入紡絲甬道3，與此同時(shí)，超聲波霧化防螨劑由入風(fēng)口4(頂端低于噴絲板2出絲口水平位置10cm)進(jìn)入圓柱形紡絲甬道3(長(zhǎng)度為80cm，直徑為300mm)并從出風(fēng)口5(底端高于紡絲甬道3最低端5cm)吹出，在紡絲甬道3中，超聲波霧化防螨劑粘附至粘膠紡絲原液1表面并與表層粘膠液相混合，即得防螨粘膠紡絲液；其中，超聲波霧化防螨劑的通入量為1000mL/min；
4)固化成型：防螨粘膠紡絲液由紡絲甬道3引入50℃凝固浴6中固化成型，即得防螨粘膠原絲；
5)清洗與收集：防螨粘膠原絲經(jīng)導(dǎo)絲輥7引入40℃清水浴8中水洗、160℃干燥輥筒9干燥，收集得到高效防螨粘膠纖維10。
根據(jù)GB/T 24253-2009《紡織品防螨性能的評(píng)價(jià)》對(duì)本實(shí)施例高效防螨粘膠纖維的驅(qū)螨藥效進(jìn)行評(píng)價(jià)。測(cè)得，本實(shí)施例高效防螨粘膠纖維24小時(shí)的驅(qū)螨率為98.79％。
根據(jù)GB/T 20944-2007《紡織品抗菌性能的評(píng)價(jià)》標(biāo)準(zhǔn)就本實(shí)施例高效防螨粘膠纖維對(duì)格蘭氏陰性菌與格蘭氏陽(yáng)性菌的抗菌能力測(cè)試。測(cè)得，本實(shí)施例高效防螨粘膠纖維對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸肝菌的抑菌率均為99.9％。
根據(jù)GB/T 3921-2008《紡織品色牢度耐皂洗色牢度》對(duì)本實(shí)施例高效防螨粘膠纖維進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)洗滌5次后，測(cè)得本實(shí)施例高效防螨粘膠纖維24小時(shí)的驅(qū)螨率為95.98％，對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌率、大腸肝菌的抑菌率為99.9％。
由以上數(shù)據(jù)可知本實(shí)施例所制得的高效防螨粘膠纖維具有良好的驅(qū)螨藥效、抗菌性以及持久性。
實(shí)施例3
本實(shí)施例一種高效防螨粘膠纖維，該高效防螨粘膠纖維的表層混合有防螨劑，本實(shí)施例中的防螨劑為N，N-二乙基間甲苯酰胺，紡絲速度為400m/min，高效防螨粘膠纖維的纖度為20dtex。
本實(shí)施例高效防螨粘膠纖維的制備步驟如下：其中，粘膠紡絲原液1中纖維素的重量百分比濃度為26％；
1)粘膠紡絲原液的制備：取木材經(jīng)浸漬、壓榨、粉碎、老成、黃化、溶解、熟成、脫泡過(guò)濾工藝制備得到粘膠紡絲原液1；
2)凝固浴的準(zhǔn)備：將硫酸、硫酸鈉、硫酸鋅、硫酸鋁以及琥珀酸烷基酯磺酸鈉混合并溶于水中，即得凝固浴6；所制得的凝固浴6中，硫酸113g/L，硫酸鈉315g/L，硫酸鋅9g/L，硫酸鋁3g/L，琥珀酸烷基酯磺酸鈉0.8g/L；
3)防螨劑的整理：粘膠紡絲原液1由噴絲板2擠出，進(jìn)入紡絲甬道3，與此同時(shí)，超聲波霧化防螨劑由入風(fēng)口4(頂端低于噴絲板2出絲口水平位置6cm)進(jìn)入圓柱形紡絲甬道3(長(zhǎng)度為60cm，直徑為200mm)并從出風(fēng)口5(底端高于紡絲甬道3最低端8cm)吹出，在紡絲甬道3中，超聲波霧化防螨劑粘附至粘膠紡絲原液1表面并與表層粘膠液相混合，即得防螨粘膠紡絲液；其中，超聲波霧化防螨劑的通入量為500mL/min；
4)固化成型：防螨粘膠紡絲液由紡絲甬道3引入45℃凝固浴6中固化成型，即得防螨粘膠原絲；
5)清洗與收集：防螨粘膠原絲經(jīng)導(dǎo)絲輥7引入35℃清水浴8中水洗、140℃干燥輥筒9干燥，收集得到高效防螨粘膠纖維10。
根據(jù)GB/T 24253-2009《紡織品防螨性能的評(píng)價(jià)》對(duì)本實(shí)施例高效防螨粘膠纖維的驅(qū)螨藥效進(jìn)行評(píng)價(jià)。測(cè)得，本實(shí)施例高效防螨粘膠纖維24小時(shí)的驅(qū)螨率為97.03％。
根據(jù)GB/T 20944-2007《紡織品抗菌性能的評(píng)價(jià)》標(biāo)準(zhǔn)就本實(shí)施例高效防螨粘膠纖維對(duì)格蘭氏陰性菌與格蘭氏陽(yáng)性菌的抗菌能力測(cè)試。測(cè)得，本實(shí)施例高效防螨粘膠纖維對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸肝菌的抑菌率均為99.9％。
根據(jù)GB/T 3921-2008《紡織品色牢度耐皂洗色牢度》對(duì)本實(shí)施例高效防螨粘膠纖維進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)洗滌5次后，測(cè)得本實(shí)施例高效防螨粘膠纖維24小時(shí)的驅(qū)螨率為93.11％，對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌率、大腸肝菌的抑菌率為99.9％。
由以上數(shù)據(jù)可知本實(shí)施例所制得的高效防螨粘膠纖維具有良好的驅(qū)螨藥效、抗菌性以及持久性。