CN1042740A - 可具有长效芳香等十多项功能的纺织品 - Google Patents

Abstract

本发明是关于向纤维中施放掺其它物质制成纺织品的发明。纺织品如何能使其有多功能以及怎样使多功能具有长时效性是本发明解决的主要问题。所采取的是在纺织品加工过程的不同阶段，有意掺杂质，制备固体吸附粒子复合体，以及在设计上采用了能使其有长时效和多功能的网络排料法，该发明适用于多种纤维的纺织品加工。

Description

本发明是关于向纤维中施放掺其它物质，制成纺织品的发明。

一般在纺织染整的加工中，涉及到除纤维以外的固体粒子包括在熔融纺丝前加入二氧化钛粒子于聚合物中，在纱线上浆，以及在染整也加入一些固体粒子。所有这些方面其它成分的固体粒子，其作用只能局限在已知的范围。即助染、增重、消光等作用、现有的纺织品存在这样两种情况;一是只能具有两三种功能。例如：色泽、形状、保温的功能。二是具有两三种功能以上，但现有技术不能解决多功能的长时效性。例如：具有香、色、形、保温功能的纺织品就是这样，其主要问题在于多功能在设计上的矛盾性，在加工中的困难性，以及在使用时的多功能的长时效性。

本发明的目的是为了提供一种可具有长时效芳香等十多项功能结合的纺织品。本发明的另一个目的是利用固体粒子的吸附作用，制成具有活性，使用方便，长时效的复合香染料。本发明的再一个目的是为了提供一种能和纤维结合，能负载固体、液体、气体的有用载体的方法。本发明还有一个目的是为了提供一种含有固体粒子的芳香纤维。

本发明以简单而且容易工业化的方法来实现发明目的。我们知道，在纺纱的工艺方法中，不管是气流纺还是环锭纺，有一个不容忽视的现象-那就是传统的纺纱工艺都有除尘除杂的内容。尽管在开清梳都除杂，在纱线纺织品中仍有杂质存在的普遍现象。例如在环锭纺中允许存在有一定比例的杂质。在气流纺中，允许的硬杂质为1克棉条内最多不超过3毫克。允许的含杂率为0.15%。纱线和纺织品中存在的极小杂 质，经仔细观察以二氧化硅居多。二氧化硅这些杂质在纺织品中的实际存在，一方面来说对产品质量是不利的，从另一方面来说又是不可避免的。同时这也为我们提供了一种可能来利用杂质。在硅藻土的二氧化硅是起吸附作用的有效成分，硅藻土有很好的孔结构，可吸附很多不同类型的物质，这是因为在硅壳上有规则的孔洞排列。因此也就可用来吸附香料和负载其它物质。假设在充分清除原有纤维中的杂质基础上，把吸附了香料的硅藻土再有意放参在纤维中，就能使纺织品具有芳香。再负载其它物质就能使纺织品有多功能并能使之有长时效性。由于本发明采用了有意参杂的构思，因此按参放杂质的时机来分，可分为：聚合物原料阶段的参杂。纱线阶段的参杂以及织造完毕制品阶段的参杂。按杂质和纤维的结合方式分，可分为随机结合和定向强制结合。按固体粒子发挥吸附作用在纺织品的制造程序分，可分为先参杂后吸附，和后参杂先吸附的方法。首先要制备固体粒子复合体，（以下称固复体）。粒子的制备。采用制备催化剂载体的方法来进行。即选材-破碎-研磨-筛选-凝胶制备-孔穴处理-干燥成型。大体有这些工序。其中天然的和合成的固体吸附粒子在方法上有所区别。吸附：当制备了粒子以后要使其负载香料和其它物质，可采取物理吸附，一般以浸渍法为好，在浸渍吸附时采取多层次，多组分的不同材浸渍。即浸渍吸附→干燥→再浸渍吸附→再干燥。使其达到饱和及不饱和的两种情况，适应以后工艺流程的需要。固复体的成型采用喷雾法，其构成是：（1）固体吸附粒子+香料+ 分子 n+香料+高分子+染料+活性基团。（2）固体吸附粒子+功能分子+活性基团。（3）或固体吸附粒子+香料+高分子+功能分子。（4）或固体吸附粒子+香料+高分子+活性基团（三聚氯氰）或交联剂DE或阳离子基团。（5）或固体吸附粒子+香料+高分子+活性染料或阳离子染料及其它染料。施用时添加固色助剂。以上不 同的构成是为了适应不同阶段的不同需要。可分别进行调换取舍，代替混用和聚合。在纤维阶段。向聚合物原料中施放，熔融聚合物其工艺流程：混料（就是把聚酯切片和复合体构成之三）→投料→入料简加封→加料管→下料阀→螺杆挤压机→联笨箱→纺丝泵→喷丝头喷出→丝室和套筒→空气冷却成丝→……受丝筒。工艺条件：固体吸附粒子复合体与聚合物不发生化学反应，它只是以高度分散的状态在聚合物中存在。由于有固体吸附粒子。从而为香料形成了耐热的稳定骨架。同时在洞穴口又有高分子的半封闭，以及耐热的功能分子的封闭。从而保证了香料不会因受热而升华，选择在纺丝前的混和投料。相对受热时间少。但用此方法对物料高度分散和均一以及输送聚合物和固复体要求较高。在溶液聚合物中可把固复体施放其中，固复体和高聚物在凝固浴成型纺丝。方法一：由于化纤原料没有什么杂质，因此可一次性加入固复体构成之（4）按照通常的人工称重小量混和的方法，把纤维与固复体按一定搭配比例进行混和，在棉纤维中可采取两次开清梳。在第二次开清梳要掌握多松少打，少落不落，充分混和，勤喂薄喂的原则，这就要求机械设备作相适应的调整。方法二把固体吸附粒子含湿喷向纤维，然后把纤维浸渍在含有香料和高分子的溶液中，粒子吸附香料和其它物质，加入交联剂DE，烘干，然后再开清梳，方法三，当经过梳理后的纤维，在梳棉机大压辊处汇成棉条，在大压辊处附加一个投料装置。经压辊力的作用，或加热压辊，或静电作用，使通过投料装置进入纤维的固复体，与纤维粘附。然后圈条器有规律圈放棉条在筒内。进行以后的工序。这是由于梳棉以后的工序，基本上不再开松和梳理清除杂质。纱线阶段的施放和参杂，以及织物阶段，可把染色和施放参固复体并入一道工序。首先使两者充分混合。然后按照常规的活性染料染色方法，或阳离子染料染色方法来进行，但也可单独分别进行。长时效多功能网络排料设计的方法，也就 是说在通常宽厚度的纺织品，在定长3.5米的立体内，形成一个长时效的网络，一个多功能的网络，怎样才能实现这个目的呢。它是通过立体内每一个固复体其成分的排料，及3.5米长一般宽度这个平面内每块功能区域的排料来实现的。（1）长时效的网络，在立体内的每一点上的固复体都可以不同，或者每一块都不同，主要是材料质地的搭配和结构上的不同。而这种不同有这样几种含意A固体吸附粒子的不同。其中有孔容量表面积、粒径、孔径、孔穴分布结构、形状、质地、绝缘体半导体或导体、吸附量。B所吸附的材料不同。其中有香料或负载的物质的分子量、分子直径、成分、结构、熔点、升华温度等。C高分子的不同。其中有密度、分子量、形成的膜孔径、分子运动的时间、及温度。运动的幅度、力学松弛、强度、老化等。D活性基团的不同。E在结构中的不同，其中有单层、双层、多层吸附得到的物质的组成形式。根据以上这些材料因素的搭配和结构的不同，带来了负载物质挥发的不同时间。由此可把以上的不同因素编排进功效时间的网络。以香料为例，则可分为条件挥发和无条件挥发，以一种香原料在常温常压下自然挥发，那么有条件挥发包括的内容是很多的。可设置条件的办法也是很多的。有香精配置的取定香剂，纬纱结合固复体等，等。拿设置的条件之一固复体来说，在吸附粒子表面香料分子的活性只占全部孔容香料的1/200。但是1/200的香料分子还要经过高分子膜的间隙孔，有些能从孔中自然挥发。有些香料分子根本就是封闭在孔穴内，要经过纺织品一段时间的使用，高分子膜老化破裂才能挥发。而大部分是要随着纺织品在使用中的运动幅度，磨擦次数，温度变迁，高分子的力学松弛才能挥发。由此来延续在较长时间有功效（2）多功能的网络，在35米长一般宽度的纺织品的平面内，就某一点所在的特殊位置而言，这点的固复体成分搭配和结构是不同的。 但某些材料又可以相同，这主要是指固体粒子所吸附的物质是相同。而这种相同带来了显示出一种功能的一块特定的区域，平面内可形成多种多块这样负载物质和其它材料质地相同的特定区域。构成任意曲线的集聚块，由此来实现多功能。为我们制作服装的特殊部位和其它需要准备了条件。（1）通过在平面内施放固复体形成几块特定的区域。显示出具有长效芳香，色彩和形状主题功能的纺织品，在此区域内的固复体所负载的是玫瑰型香味，印染的图案是玫瑰花，在织造上使玫瑰花图案凸出织物表面。就能使纺织品做到色形味结合，更具有实感。（2）可具有治病和抑菌虫，避孕胎的功能的纺织品。有些香料如樟脑有特殊的香气，味辛辣，可抑制菌虫的繁殖，有强心防腐之效，薄荷可以消炎去肿。水杨酸甲酯有止痛作用，百里香酚在医药上用作防腐剂，消毒剂和驱虫剂。天然麝香有避孕胎的功效。因此我们只需把含有这些杀菌虫。治病，避孕胎作用的香料，制备进固复体中施放参入平面内特定的区域，就能使之发挥作用。如避孕胎只需在女用内短裤这么一块平面内，施放参固复体（含有麝香）。作为功能区，而又不至于作无效发挥。（3）可具有保温和耐隔热吸湿这主要是通过固体粒子和高分子来实现的。由于有了这些材料的存在，因此在物性上就必定带来变化，就会把固体粒子的性能和高分子的性能，例如保温，耐热隔热，吸湿带进平面内的某区域。我们可把该区域集聚块做成上衣胸前部。从而更能体现出这些功能。（4）具有电磁波超声波的识别标志和讯号从而达到救生的功能这主要是通过固体粒子的集聚来实现的。有些固体吸附粒子是导体或半导体，这样和大多数纤维材料是绝缘体予以区域，又由于固体吸附粒子被强制编排成有规则的集结区域。而纤维则是粗糙不平的松散结构，两者从质地上予以区别，当电磁波或超声波射向穿着服装的人，我们无法从反射波中辩别出是否是需寻找的救身对象，而加入固体粒子，使其有规则排列在服装表面上，这样就能得到规则的反射波或反射脉冲信号。从而辩认出要寻找的需救助对象。当然一个网络内我们可只表现出几种功能，也可把以上所说的功能都体现出来，而有时是长时效和多功能这两者的结合不可分割。因为是在同一个立体网络内。本发明的纺织品适用纤维：植物纤维素纤维，动物蛋白质纤维，化学纤维，固体吸附粒子复合体占组分的5%～20%，包括含有固复体的纤维，固复体其材料按重量配比如下（1）固体吸附粒子20%～45%适用粒子：硅藻土、硅胶、活性炭、二氧化硅、活性氧化铝、分子筛、二氧化钛等，粒径10微米～60微米。（2）香料或其它负载物质：35%～65%。适用各种香料和其它等物质。（3）高分子所形成的膜4%～8%，适用多种聚合物。（4）活性基团5%～10%，适用三聚氯氰，交联剂DE等。（5）染料1%～7%。

本发明的有意施放参固体粒子，和现有技术中施放固体粒子两者在所起作用的这点相比，前者由于发挥固体粒子的分散性好，可负载其它物质的特性，从而应用于纺织品开创了一个崭新的领域，而且有些方面还可代替后者起作用。例如：增重等，而且可使纺织品增加了多种功能。为多种整理剂找到了一个共同载体和共同作用方法。

具体实施（1）取天然硅藻土，先经90℃热水除去泥沙杂质，再在高于90℃的温度及不断搅拌的情况下，加硫酸处理，酸/土比为1的用量处理12小时，以使一些杂质与酸作用，生成可溶性硫酸盐，然后过滤，用65℃的水洗去可溶性硫酸盐及游离酸，于100℃下干燥20小时，制成精土筛选，取精土35份粒径10微米～40微米，香料50份可配制香精也可单品种，高分子6份，其中热塑性高分子和热固性高分子各3份，活性染料9份，第一次浸渍吸附，即把精土粒子35份香料30份，热塑性高分子3份，加溶剂100份投进碾轮混合机中混合，使各组分均匀分散，碾压混和在50℃下反应8小时，用干燥机干燥，第二次浸渍吸附。即把20份香料和3份热固性高分子9份活性染料，使其吸附到精土粒子上，加溶剂100份，先使香料吸附，后把活性染料和热固性高分子的混和处理物投入碾轮混合机中，在低温下脱溶剂、干燥，得到固体吸附粒子复合体占纤维组分10%的固吸体与活性染料混和，加温水调成浆状。然后按一浴法或二浴法活性染料染色方法进行，可染纱也可卷染和轧染。（2）用精土粒子占聚合物组成7%。粒径10～20微米浸泡在含有香料和高分子的溶液中，干燥、再吸附香料或其它物质（具有某种功能），把它混入聚乙烯醇液，加溶剂水，由喷丝头压出纺丝溶液细流，在凝固浴中成形，用成形的短纤或长丝再用甲醛处理。同时需适当加大喷丝板的孔径。

Claims (10)

1、一种多功能纺织品，包括聚合物纺丝，纤维、纱线、织物。本发明的特征在于上述所说各阶段中掺有复合体，从而制成具有长时效芳香，治病和抑制菌虫，避孕胎、保温和耐隔热，色泽和形状，电磁波和超声波的识别标志和信号达到救生等十多项功能的纺织品。

2、根据权利要求1的产品，其特征在于所述的复合体成份构成是：

载体吸附粒子+

分子

n+香料+高分子+染料+活性基团

或载体吸附粒子+功能分子+活性基团

或载体吸附粒子+香料+高分子+活性基团（三聚氯氰或交联剂DE或阳离子基团）

或载体吸附粒子+香料+高分子+功能分子

或载体吸附粒子+香料+高分子+钡/钙/镉螯合物稳定剂

或载体吸粒子+香料+高分子+活性染料或阳离子染料及其它染料，施用时添加固色助剂。

3、根据权利要求1的产品，其特征在于各组成份按其重量配比。一、复合体占总重量的5%～20%包括含有复合体的纤维。二、复合体各组成份按其重量配比是：A载体吸附粒子20%～45%。B香料和其它所负载的物质35%～65%。C、高分子膜材料：4%～8%。D、活性基团5%～10%。E、染料1%～7%。

4、一种制造多功能纺织品的方法，本发明的特征在于制备复合体，向聚合物、纤维、纱线和织物中掺和复合体，以及在制备和掺放中采用了长时效多功能网络排料法。

5、根据权利要求4的方法，所述制备复合体包括选材-破碎-研磨-筛选-凝胶制备-孔穴处理-干燥成型以及浸渍吸附-干燥，其特征在于采用了多层次，多组份的浸渍吸附方法。

6、根据权利要求4的方法，所述向聚合物中掺和包括溶液熔融纺丝，其步骤是：混料-投料-入料简加封-加料管-下料阀-螺杆挤压机-联笨箱-纺丝泵-喷丝头喷出……空气冷却成丝-受丝筒。其特征在于把复合体与聚酯切片掺和，然后进行熔融溶液纺丝。

7、根据权利要求4所述向纤维掺和其特征在于：1、化纤原料与复合体按一定的搭配比例称重掺和，棉纤维可采取两次开清梳的方法掺和。2、把载体吸附粒子含湿喷向纤维，然后把纤维浸渍在含有香料和高分子的溶液中，加入交联剂DE烘干，然后再开清梳。3、在梳棉机大压棍处附加一个投料装置，通过投料装置加入复合体与纤维掺和。

8、根据权利要求4所述向纱线，织物掺和，其特征在于可把染色及掺和复合体并入一道工序进行。

9、根据权利要求4的方法，所述长时效网络排料法，其特征在于根据复合体材料的搭配和结构的不同，就可能形成无穷个组合的复合体，这是物性因素，把不同组合的复合体排列在通常宽厚度长3.5米的立体网络内的纺织品特定位置上，这是使用因素，由物性因素和使用因素相结合设计，就形成了香料和其它负载物挥发的先后不同时间。

10、根据权利要求4的方法，所述多功能网络排料法其特征在于把一些组成材料相同发挥功效相同复合体、排列在通常宽厚度长3.5米平面网络内纺织品上，使之形成集聚块，而平面内这种集聚块可以是任意形状的。