CN104593897A - 一种长效防霉除味吸湿锦纶纤维及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种长效防霉除味吸湿锦纶纤维及其制备方法，制备方法包括以下步骤：(1)制备防霉除味剂，该防霉除味剂的活性组分为胺与铜，载体为磷酸锆；(2)在锦纶6中加入防霉除味剂，经异形喷丝板纺丝得到长效防霉除味吸湿锦纶纤维。与现有技术相比，本发明提供的长效防霉除味吸湿锦纶纤维，采用磷酸锆负载胺与铜结合物，具有负载量高、添加量低的特点，并控制活性组分的释放，使纤维及其织物既具有防霉性和除味性，又具有安全性。纤维异形带来的吸湿性与防霉除味性相结合，促进胺与铜的解离，又进一步提高了纤维及其织物的防霉性和除味性。

Description

一种长效防霉除味吸湿锦纶纤维及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种防霉纤维及其制备方法，尤其是涉及一种长效防霉除味吸湿锦纶纤维及其制备方法。

背景技术

随着生活水平的提高，人们对服装的舒适性能越来越重视，服装面料的各种高科技含量也越来越高。锦纶本身具有真丝触感、回弹性好及耐磨性好等优异的性能，因此在贴身内衣，运动装、衬衣、游泳衣、袜子等和直接与肌肤接触的织物上使用较多，且随着人民的生活水平的大幅提高，大众对这部分织物的保健功能提出了越来越高的要求，具有防霉、除味、吸湿等功能性织物的需求量也逐年放大。

服装的吸湿排汗性能是舒适性的一个重要指标。吸湿排汗纤维是指利用纤维表面微细沟槽所产生的毛细现象使汗水经芯吸、扩散、传输等作用，迅速迁移到织物的表面并发散达到导湿快干的目的。近年来，美国、韩国、日本、中国台湾等相继研究并推出几种吸湿排汗纤维，通过纤维异形化来增加毛细管作用，使织物具有干爽排汗功能。

另一方面，纺织材料由于其多孔的物体形状和高分子聚合的化学结构，成为适合微生物生存繁殖的良好载体。纺织品与人体构成的微环境给微生物的繁殖提供了理想的条件，使细菌以几分钟一次的几何级数***增殖，威胁着人体的健康。而纺织品带菌的危害有：汗水、皮屑滋养细菌，细菌腐败导致恶臭;致病菌引发各类皮肤病及其它病患；公共场所用品传播疾病；医院内床单等导致病员交叉感染；纤维材料变色、损坏，失去应有使用价值等。由此纤维的防霉抗菌、除味等功能的研究日益盛行。

目前防霉纤维及纺织品的加工主要采用以下两种方法一后整理法和纺丝加工法。后整理法是目前纤维防霉加工的主要途径，以有机防霉剂为主，如有机铜盐类、酚类、胍类等，但由于该法是将防霉有效成分附着在纤维表面，生产中三废多，制得的防霉产品不耐洗涤、持久性差、易产生耐药性，同时该法耐热性差，具有一定的毒性和挥发性，易产生残留物，对皮肤有刺激性。纺丝加工法以无机物为主，主要是指将银、铜、锌等本身具有抗菌能力的金属或金属离子负载于无机物载体上的制剂，与后整理法相比技术难度大，但防霉效果持久，耐洗性好，安全、对人体无刺激，是防霉纤维的必然发展方向。

中国专利CN 102197829 A公布了一种缓释型防藻抗菌剂及其制备方法，该抗菌剂包括活性成份0.1wt％～20wt％，载体80wt％～99.9wt％，该方法包括以下步骤：(1)制备载体浆料：将载体置于水中，搅拌成悬浮液；(2)负载活性组分：将活性组分加入步骤(1)制得的悬浮液中，搅拌12～72h，使活性组分负载到载体上，并经过过滤洗涤得到滤饼；(3)将滤饼进行干燥得到初级粉体;(4)将初级粉体在300℃～1200℃煅烧0.5～5h得到产品。与现有技术相比，该发明防藻抗菌剂具有防藻抗菌成分缓释性、时效性长、耐温性能好、耐候性能好、防藻抗菌效果好，可用于制成长效性防藻抗菌的制件，减少施工频率，降低对水体的污染、节约劳动力。但是该专利公布的缓释型防藻抗菌剂只具有防霉、防藻抗菌的效果，不具有除味效果，而在纤维纺丝领域中，对纤维材料的除味性能要求较高。

中国专利CN101555633A公布了一种具有吸湿排汗及抗菌功能的异形纤维的加工工艺及其制品，该加工工艺至少包括如下步骤：A.将基体聚合物及抗菌添加剂或者抗菌添加剂母粒进行混合；B.将混合物加热、加压后形成高聚物熔体并从各喷丝孔的喷射狭缝中喷出，或者直接将混有抗菌添加剂的改性聚合物经过加热、加压后形成高聚物熔体并从喷丝孔的喷射狭缝中喷出;C.各所述喷丝孔的喷射狭缝中所喷出的高聚物熔体由于***效应而膨胀，并相互粘接而形成异形纤维。其中，所述抗菌添加剂为无机物添加剂、有机物添加剂或高分子添加剂。采用该发明所述工艺所加工的异形纤维的异形度高，纤维吸湿排汗效果好、抗菌性好。该专利中的抗菌添加剂同样只具有抗菌效果，性能较为单一。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有防霉除味效果且安全性高的长效防霉除味吸湿锦纶纤维及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种长效防霉除味吸湿锦纶纤维的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)制备防霉除味剂，该防霉除味剂的活性组分为胺与铜，载体为磷酸锆;

(2)在锦纶6中加入防霉除味剂，经异形喷丝板纺丝得到长效防霉除味吸湿锦纶纤维。

进一步地，所述的防霉除味剂中，胺与铜的重量百分比均为5～15％。

进一步地，所述的防霉除味剂的制备方法为：将载体磷酸锆置于水中，搅拌成悬浮液;将含胺物质及含铜物质加入悬浮液中，室温下搅拌12-24小时，经洗涤，过滤，烘干，粉碎后得到防霉除味剂。

进一步地，所述的含胺物质选自四乙烯五胺、三乙烯四胺或二乙烯三胺等有机胺;所述的含铜物质为单质铜或含铜化合物，所述的含铜化合物选自硫酸铜、氯化铜或氯化亚铜。

进一步地，所述的磷酸锆与水的重量比为1∶4～1∶50，所述的含胺物质与磷酸锆的重量比为1∶1～1∶30，所述的含铜物质与磷酸锆的重量比为1∶1～1∶20。

进一步地，所述的防霉除味剂的粒度为0.5～3um。防霉除味剂的粒度是影响纺丝的一个重要因素，粒径过小容易团聚，致使分散不均匀；粒径过大影响纺丝的质量。本发明将粒度控制在0.5～3um，既满足了粉体在锦纶聚合工艺中的分散，又不会影响后面纺丝的质量。

进一步地，所述的防霉除味剂的添加量为锦纶6重量的0.2％～5％。

进一步地，所述的防霉除味剂的加入方式为可以在锦纶6聚合过程中加入，或制成防霉除味母粒后再加入。

进一步地，所述的异形喷丝板的喷丝孔为T形、Y形或十字形。

一种由以上制备方法制得的长效防霉除味吸湿锦纶纤维。长效防霉除味吸湿锦纶纤维，其吸湿性与防霉除味性相结合，吸湿性促进胺与铜的解离，从而达到智能控制和增效的效果。

与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：

本发明由于采取的是磷酸锆同时负载胺和铜的防霉除味剂，使得防霉除味剂同时具有防霉与除味的性能，该防霉除味剂具有活性组分负载量高、向锦纶中添加量低的特点。所选的载体磷酸锆为层状结构，其层间隙为0.7nm。层间隙中充满酸性活性中心，同寸存在巨大表面。利用层间隙的酸性中心，将胺、铜反应和吸附到层状间隙中，形成微观的核壳结构。磷酸锆载胺铜结构变成一个装载巨大量胺铜的仓库，由于磷酸锆载体充满层状间隙为纳米级的层间隙，使得水分能吸收到间隙中，使得胺铜和磷酸锆的结合存在溶解平衡，层状间隙内部和磷酸锆载体表面存在胺铜浓度差异，使得胺铜能够往载体表面迁移；由于层状间隙非常小，控制了胺铜的迁移速度，使得层状间隙中的胺铜能够持续缓慢溶出，载体表面的胺铜离子始终维持低浓度，从而达到缓释性和长效性。该防霉除味材料的粒度分布窄且均匀，因此在锦纶聚合工艺中加入时，易分散，不会产生团聚，又不会影响纺丝的质量。由于锦纶纤维异形带来的吸湿性可以促进胺和铜的溶出，进一步提高了纤维及其织物的防霉性和除味性，且该锦纶纤维在保证防霉、除味效果的同时，对人体更安全。本发明制得的长效防霉除味吸湿锦纶纤维对硫化氢、氨气、甲醛等消除效果明显。

附图说明

图1为本发明中防霉除味剂的马尔文粒度分布图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1：

将2.5kg五水硫酸铜溶解在100kg水中，加入4kg四乙烯五胺，搅拌后再加入10kg磷酸锆载体，搅拌24小时，经洗涤，过滤，烘干，粉碎后得到含胺量为10％、含铜量为5.5％(均为重量百分比)的防霉除味剂。该防霉除味剂的粒度分布图如图1所示，其中，d(0.1)=0.522um，d(0.5)=0.953um，d(0.9)=1.724um。

在锦纶6聚合工艺中，将上述的防霉除味剂按1.2％加入，制成锦纶6切片。将含有防霉除味剂的锦纶6切片熔融后经异型截面为“T”型的喷丝板纺丝得到长效防霉除味吸湿锦纶纤维。

制成的长效防霉除味吸湿锦纶纤维，按AATCC 30-2004标准测试，防霉等级为1级不生长。

实施例2

将6kg五水硫酸铜溶解在100kg水中，加入5kg四乙烯五胺，搅拌后再加入10kg磷酸锆载体，搅拌24小时，经洗涤，过滤，烘干，粉碎后得到含胺量为15％、含铜量为10.5％的防霉除味剂。

在锦纶6聚合工艺中，将上述的防霉除味剂按0.5％加入，制成锦纶6切片。将含有防霉除味剂的锦纶6切片熔融后经异型截面为“Y”型的喷丝板纺丝得到长效防霉除味吸湿锦纶纤维。

制成的长效防霉除味吸湿锦纶纤维，按AATCC 30-2004标准测试，防霉等级为1级不生长。

实施例3

将4kg五水硫酸铜溶解在100kg水中，加入2.8kg三乙烯四胺，搅拌后再加入10kg磷酸锆载体，搅拌24小时，经洗涤，过滤，烘干，粉碎后得到含胺量为10％、含铜量为7.9％的防霉除味剂。

在锦纶6聚合工艺中，将上述的防霉除味剂按1％加入，制成锦纶6切片。将含有防霉除味剂的锦纶6切片熔融后经异型截面为十字型的喷丝板纺丝得到长效防霉除味吸湿锦纶纤维。

制成的长效防霉除味吸湿锦纶纤维，按AATCC 30-2004标准测试，防霉等级为1级不生长。

实施例1～3制得的长效防霉除味吸湿锦纶纤维具有锦纶纤维原有的优良特性和防霉性，且在SGS经OEKO-TEX100检测，纤维中铜溶出量达到欧洲安全标准，充分证明了其缓释性带来的高安全性。

实施例4

一种长效防霉除味吸湿锦纶纤维的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)制备防霉除味剂，该防霉除味剂的活性组分为胺与铜，载体为磷酸锆，防霉除味剂中，胺的重量百分比为5％，铜的重量百分比为5％;

防霉除味剂的制备方法为：将载体磷酸锆置于水中，搅拌成悬浮液;将.二乙烯三胺及单质铜加入悬浮液中，室温下搅拌12小时，经洗涤，过滤，100℃烘干24h，粉碎后得到防霉除味剂，其中，磷酸锆与水的重量比为1∶4，二乙烯三胺与磷酸锆的重量比为1∶10，单质铜与磷酸锆的重量比为1∶20。

防霉除味剂的粒度在0.5～3um之间，平均粒度为1.0um。防霉除味剂的粒度是影响纺丝的一个重要因素，粒径过小容易团聚，致使分散不均匀；粒径过大影响纺丝的质量。

(2)在锦纶6聚合过程中加入防霉除味剂，防霉除味剂的添加量为锦纶6重量的0.2％，制成锦纶6切片，然后将锦纶6切片熔融后，经异形喷丝板纺丝得到长效防霉除味吸湿锦纶纤维，异形喷丝板的喷丝孔为T形。

实施例5

一种长效防霉除味吸湿锦纶纤维的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)制备防霉除味剂，该防霉除味剂的活性组分为胺与铜，载体为磷酸锆，防霉除味剂中，胺的重量百分比为10％，铜的重量百分比为10％；

防霉除味剂的制备方法为：将载体磷酸锆置于水中，搅拌成悬浮液；将三乙烯胺及氯化铜加入悬浮液中，室温下搅拌20小时，经洗涤，过滤，110℃烘干18h粉碎后得到防霉除味剂，磷酸锆与水的重量比为1∶10，三乙烯四胺与磷酸锆的重量比为1∶1，氯化铜与磷酸锆的重量比为1∶1。

防霉除味剂的平均粒度为0.5um，防霉除味剂的粒度是影响纺丝的一个重要因素，粒径过小容易团聚，致使分散不均匀；粒径过大影响纺丝的质量。

(2)将上述防霉除味剂与锦纶6切片混合，制成防霉除味剂含量为20％的防霉除味锦纶6母粒；将防霉除味锦纶6母粒与锦纶6切片按1∶19共混，熔融后经异形喷丝板纺丝得到防霉除味剂含量为1.0％的长效防霉除味吸湿锦纶纤维。异形喷丝板的喷丝孔为Y形。

实施例6

一种长效防霉除味吸湿锦纶纤维的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)制备防霉除味剂，该防霉除味剂的活性组分为胺与铜，载体为磷酸锆，防霉除味剂中，胺的重量百分比为15％，铜的重量百分比为15％；

防霉除味剂的制备方法为：将载体磷酸锆置于水中，搅拌成悬浮液；将三乙烯四胺及氯化亚铜加入悬浮液中，室温下搅拌24小时，经洗涤，过滤，120℃烘干10h，粉碎后得到防霉除味剂，磷酸锆与水的重量比为1∶50，三乙烯四胺与磷酸锆的重量比为1∶2，氯化亚铜与磷酸锆的重量比为1∶3。

防霉除味剂的平均粒度为3um，防霉除味剂的粒度是影响纺丝的一个重要因素，粒径过小容易团聚，致使分散不均匀；粒径过大影响纺丝的质量。

(2)将上述防霉除味剂与锦纶6切片混合，制成防霉除味剂含量为20％的防霉除味锦纶6母粒；将防霉除味锦纶6母粒与锦纶6切片按1∶3共混，熔融后经异形喷丝板纺丝得到防霉除味剂含量为5％的长效防霉除味吸湿锦纶纤维。异形喷丝板的喷丝孔为十字形。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种长效防霉除味吸湿锦纶纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备防霉除味剂，该防霉除味剂的活性组分为胺与铜，载体为磷酸锆；

(2)在锦纶6中加入防霉除味剂，经异形喷丝板纺丝得到长效防霉除味吸湿锦纶纤维。

2.根据权利要求1所述的一种长效防霉除味吸湿锦纶纤维的制备方法，其特征在于，所述的防霉除味剂中，胺与铜的重量百分比均为5～15％。

3.根据权利要求1所述的一种长效防霉除味吸湿锦纶纤维的制备方法，其特征在于，所述的防霉除味剂的制备方法为：将载体磷酸锆置于水中，搅拌成悬浮液；将含胺物质及含铜物质加入悬浮液中，室温下搅拌12-24小时，经洗涤，过滤，烘干，粉碎后得到防霉除味剂。

4.根据权利要求3所述的一种长效防霉除味吸湿锦纶纤维的制备方法，其特征在于，所述的含胺物质选自四乙烯五胺、三乙烯四胺或二乙烯三胺；所述的含铜物质为单质铜或含铜化合物，所述的含铜化合物选自硫酸铜、氯化铜或氯化亚铜。

5.根据权利要求3所述的一种长效防霉除味吸湿锦纶纤维的制备方法，其特征在于，所述的磷酸锆与水的重量比为1∶4～1∶50，所述的含胺物质与磷酸锆的重量比为1∶1～1∶30，所述的含铜物质与磷酸锆的重量比为1∶1～1∶20。

6.根据权利要求1或3所述的一种长效防霉除味吸湿锦纶纤维的制备方法，其特征在于，所述的防霉除味剂的粒度为0.5～3um。

7.根据权利要求1所述的一种长效防霉除味吸湿锦纶纤维的制备方法，其特征在于，所述的防霉除味剂的添加量为锦纶6重量的0.2％～5％。

8.根据权利要求1所述的一种长效防霉除味吸湿锦纶纤维的制备方法，其特征在于，所述的防霉除味剂的加入方式为在锦纶6聚合过程中加入，或制成防霉除味母粒后再加入。

9.根据权利要求1所述的一种长效防霉除味吸湿锦纶纤维的制备方法，其特征在于，所述的异形喷丝板的喷丝孔为T形、Y形或十字形。

10.一种如权利要求1～9任一所述的制备方法制得的长效防霉除味吸湿锦纶纤维。