CN111304766A - 含茶多酚的功能改性剂、茶多酚改性锦纶纤维及其制备方法 - Google Patents
含茶多酚的功能改性剂、茶多酚改性锦纶纤维及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了含茶多酚的功能改性剂，所述含茶多酚的功能改性剂包括以下原料：茶多酚、蒙脱土、沸石粉、气凝胶、多孔纳米TiO2/SiO2微球。同时公开了茶多酚改性锦纶纤维的制备方法，包括如下步骤：制备含茶多酚的功能性母粒，将锦纶6或锦纶66切片与含茶多酚的功能性母粒混合纺丝，制备茶多酚改性锦纶纤维。本发明工艺简单，便于控制。
Description
技术领域
本发明涉及化学纤维技术领域，尤其涉及含茶多酚的功能改性剂、茶多酚改性锦纶纤维及其制备方法。
背景技术
锦纶，学名聚酰氨纤维，是中国所产聚酰胺类纤维的统称。国际上称尼龙。强度高.耐磨性,回弹性好，可以纯纺和混纺作各种衣料及针织品。主要品种有锦纶6和锦纶66，其物理性能相差不多。锦纶吸湿性和染色性都比涤纶好,耐碱而不耐酸，长期暴露在日光下其纤维强度会下降。锦纶有热定型特性,能保持住加热时形成的弯曲变形。锦纶的长丝可制成弹力丝，短丝可与棉及晴纶混纺，以提高其强度和弹性.除了在衣着和装饰品方面的应用外，还广泛应用在工业方面如帘子线，传动带，软管，绳索，渔网等。
锦纶的品种很多，有锦纶6、锦纶66、锦纶11、锦纶610其中最主要的是锦纶66和锦纶6。广泛应用在工业方面如帘子线，传动带，软管，绳索，渔网等。纳米尼龙的优点在于其热性能、力学性能、阻燃性、阻隔性比纯尼龙高，而制造成本与普通尼龙相当。
为了提高和改善锦纶的物化性能，增加服用功能，人们对锦纶纤维进行了改性，目前的改性锦纶纤维种类还不够丰富。
目前，CN201810553400.3 公开了一种茶多酚修饰粘胶纤维的制备工艺，利用以市售茶多酚和粘胶纤维为原料，通过制备表面活性剂预处理粘胶纤维，制备纤维素酶水解粘胶纤维，制备吸附茶多酚粘胶纤维，制备接枝茶多酚粘胶纤维的步骤，就制备出茶多酚接枝率为8～10％的粘胶纤维。但是，这种方法工艺较为复杂。
因此，开发一种新含茶多酚的功能改性剂、茶多酚改性锦纶纤维及其制备方法，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本发明得以完成的动力所在和基础。
发明内容
为了克服上述所指出的现有技术的缺陷，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本发明。
具体而言，本发明所要解决的技术问题是：提供含茶多酚的功能改性剂、茶多酚改性锦纶纤维及其制备方法，以解决上述技术问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
第一方面，本发明提供了含茶多酚的功能改性剂，所述含茶多酚的功能改性剂包括以下原料：茶多酚、蒙脱土、沸石粉、气凝胶、多孔纳米TiO2/ SiO2微球。
作为一种改进，所述含茶多酚的功能改性剂中，由以下重量份的原料制备得到：茶多酚3-7、蒙脱土1-2、沸石粉0.5-0.9、气凝胶0.4-0.6、多孔纳米TiO2/ SiO2微球0.1-0.3。
作为一种改进，所述含茶多酚的功能改性剂采用如下制备方法得到：称量蒙脱土、沸石粉、气凝胶、多孔纳米微球一种或几种，然后加入茶多酚中，以20-30rad/s的速率搅拌均匀，然后过10000目筛，得到含茶多酚的功能改性剂；所述多孔纳米微球为TiO2/或SiO2的一种或几种。
作为一种改进，所述含茶多酚的功能改性剂中，所述茶多酚为茶叶中多酚类物质的总称，为白色不定形粉末，茶多酚的主要成分为：黄烷酮类，花色素类，黄酮醇类和花白素类和酚酸及缩酚酸类6类化合物。且本发明采用特定步骤的工艺制备得到茶多酚，以确保其纯度：
（1）称量绿茶作为原料，采用粉碎机进行粉碎处理，处理为100-150目的粉末；
（2）向步骤（1）得到的粉末中加入10-25ml/g的去离子水，在超声功率为200W-300W、温度为60-80℃下超声波提取15-35分钟，提取完成后过滤，得到浸提液A；
（3）向步骤（2）得到的滤渣中加入5-15ml/g的去离子水，在超声功率为200W-300W、温度为75-90℃下超声波提取5-15分钟，提取完成后过滤，得到浸提液B；
（4）合并浸提液A、浸提液B，并在在50-75℃下低温蒸干，得到茶多酚粉末。
第二方面，本发明提供了茶多酚改性锦纶纤维，所述茶多酚改性锦纶纤维的制备原料中至少含有所述含茶多酚的功能改性剂。
第三方面，本发明提供了茶多酚改性锦纶纤维的制备方法，包括如下步骤：制备含茶多酚的功能性母粒，将锦纶6或锦纶66切片与含茶多酚的功能性母粒混合纺丝，制备茶多酚改性锦纶纤维。
作为一种改进，所述含茶多酚的功能性母粒采用包括如下步骤制备方法得到：
（1）称量锦纶6或锦纶66切片、抗氧剂、分散剂、含茶多酚的功能改性剂；
（2）依次将锦纶6或锦纶66切片、抗氧剂、分散剂、含茶多酚的功能性母粒依序加入到双螺杆挤出机中，高速混合，挤出造粒，得到含茶多酚的功能性母粒。
作为一种改进，所述锦纶6或锦纶66切片、抗氧剂、分散剂、含茶多酚的功能改性剂的重量比为10：0.1：0.3：1.3。
作为一种改进，所述抗氧剂采用硫代二丙酸双十八醇酯。
作为一种改进，所述分散剂采用HPMA。
作为一种改进，高速混合时采用200-230转/min的速率混合。
作为一种改进，所述含茶多酚的功能性母粒占总重量的1-8wt%。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
本发明涉及的含茶多酚的功能改性剂，采用特定工艺制备的茶多酚，并与蒙脱土、沸石粉、气凝胶、多孔纳米TiO2/ SiO2微球进行剪切混合，大大提高了组分之间的均匀性，茶多酚可以非常均匀的分布于多孔纳米TiO2/ SiO2微球上，并与蒙脱土、沸石粉、气凝胶形成纳米复合材料，而且其中形成的类蜂窝结构利于下一步锦纶纤维的生产。
本发明采用的茶多酚改性锦纶纤维制备方法，工艺流程简单，可控性较强，首先制备含茶多酚的功能性母粒，确保了含茶多酚的功能改性剂在母粒中的均匀性和一致性，然后将锦纶6或锦纶66切片、抗氧剂、分散剂加入，在实践中发现，加入的次序也是非常关键的，因为抗氧剂在含茶多酚的功能改性剂含量较大时，会产生相互的影响，也会影响分散性，故发明人经过长期的试验之后，首先将含茶多酚的功能改性剂制备成功能性母粒，然后再与锦纶6或锦纶66切片、抗氧剂、分散剂混合物进行进一步的混合，确保了茶多酚在茶多酚改性锦纶纤维中的均匀性。
综上所述，本发明工艺流程简单，容易控制，便于大规模的生产。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。
实施例1
含茶多酚的功能改性剂，所述含茶多酚的功能改性剂包括以下原料：茶多酚、蒙脱土、沸石粉、气凝胶、多孔纳米TiO2/ SiO2微球，其中，各组分的重量份为：茶多酚3、蒙脱土1、沸石粉0.5、气凝胶0.4、多孔纳米TiO2/ SiO2微球0.1。且本实施例的含茶多酚的功能改性剂采用如下制备方法得到：称量蒙脱土、沸石粉、气凝胶、多孔纳米TiO2/ SiO2微球，然后加入茶多酚中，以20rad/s的速率搅拌均匀，然后过10000目筛，得到含茶多酚的功能改性剂。所述含茶多酚的功能改性剂中，所述茶多酚为茶叶中多酚类物质的总称，为白色不定形粉末，茶多酚的主要成分为：黄烷酮类，花色素类，黄酮醇类和花白素类和酚酸及缩酚酸类6类化合物。且本发明采用特定步骤的工艺制备得到茶多酚，以确保其纯度：（1）称量绿茶作为原料，采用粉碎机进行粉碎处理，处理为100目的粉末；（2）向步骤（1）得到的粉末中加入10ml/g的去离子水，在超声功率为200W、温度为60℃下超声波提取15分钟，提取完成后过滤，得到浸提液A；（3）向步骤（2）得到的滤渣中加入5ml/g的去离子水，在超声功率为200W、温度为75℃下超声波提取5分钟，提取完成后过滤，得到浸提液B；（4）合并浸提液A、浸提液B，并在在50℃下低温蒸干，得到茶多酚粉末。
实施例2
含茶多酚的功能改性剂，所述含茶多酚的功能改性剂包括以下原料：茶多酚、蒙脱土、沸石粉、气凝胶、多孔纳米TiO2/ SiO2微球，其中，各组分的重量份为：茶多酚7、蒙脱土2、沸石粉0.9、气凝胶0.6、多孔纳米TiO2/ SiO2微球0.3。且本实施例的含茶多酚的功能改性剂采用如下制备方法得到：称量蒙脱土、沸石粉、气凝胶、多孔纳米TiO2/ SiO2微球，然后加入茶多酚中，以30rad/s的速率搅拌均匀，然后过10000目筛，得到含茶多酚的功能改性剂。所述含茶多酚的功能改性剂中，所述茶多酚为茶叶中多酚类物质的总称，为白色不定形粉末，茶多酚的主要成分为：黄烷酮类，花色素类，黄酮醇类和花白素类和酚酸及缩酚酸类6类化合物。且本发明采用特定步骤的工艺制备得到茶多酚，以确保其纯度：（1）称量绿茶作为原料，采用粉碎机进行粉碎处理，处理为150目的粉末；（2）向步骤（1）得到的粉末中加入25ml/g的去离子水，在超声功率为300W、温度为80℃下超声波提取35分钟，提取完成后过滤，得到浸提液A；（3）向步骤（2）得到的滤渣中加入15ml/g的去离子水，在超声功率为300W、温度为90℃下超声波提取15分钟，提取完成后过滤，得到浸提液B；（4）合并浸提液A、浸提液B，并在在75℃下低温蒸干，得到茶多酚粉末。
实施例3
含茶多酚的功能改性剂，所述含茶多酚的功能改性剂包括以下原料：茶多酚、蒙脱土、沸石粉、气凝胶、多孔纳米TiO2/ SiO2微球，其中，各组分的重量份为：茶多酚5、蒙脱土1.5、沸石粉0.7、气凝胶0.5、多孔纳米TiO2/ SiO2微球0.2。且本实施例的含茶多酚的功能改性剂采用如下制备方法得到：称量蒙脱土、沸石粉、气凝胶、多孔纳米TiO2/ SiO2微球，然后加入茶多酚中，以25rad/s的速率搅拌均匀，然后过10000目筛，得到含茶多酚的功能改性剂。所述含茶多酚的功能改性剂中，所述茶多酚为茶叶中多酚类物质的总称，为白色不定形粉末，茶多酚的主要成分为：黄烷酮类，花色素类，黄酮醇类和花白素类和酚酸及缩酚酸类6类化合物。且本发明采用特定步骤的工艺制备得到茶多酚，以确保其纯度：（1）称量绿茶作为原料，采用粉碎机进行粉碎处理，处理为130目的粉末；（2）向步骤（1）得到的粉末中加入20ml/g的去离子水，在超声功率为250W、温度为75℃下超声波提取20分钟，提取完成后过滤，得到浸提液A；（3）向步骤（2）得到的滤渣中加入10ml/g的去离子水，在超声功率为260W、温度为80℃下超声波提取10分钟，提取完成后过滤，得到浸提液B；（4）合并浸提液A、浸提液B，并在在62℃下低温蒸干，得到茶多酚粉末。
实施例4
茶多酚改性锦纶纤维，所述茶多酚改性锦纶纤维的制备原料中至少含有实施例1制备的含茶多酚的功能改性剂。本实施例中，茶多酚改性锦纶纤维的制备方法，包括如下步骤：制备含茶多酚的功能性母粒：称量锦纶6或锦纶66切片、抗氧剂、分散剂、含茶多酚的功能改性剂，所述锦纶6或锦纶66切片、抗氧剂、分散剂、含茶多酚的功能改性剂的重量比为10：0.1：0.3：1.3；依次将锦纶6或锦纶66切片、抗氧剂、分散剂、含茶多酚的功能性母粒依序加入到双螺杆挤出机中，高速混合，高速混合时采用200转/min的速率混合，挤出造粒，得到含茶多酚的功能性母粒；述抗氧剂采用硫代二丙酸双十八醇酯；所述分散剂采用HPMA；含茶多酚的功能性母粒占总重量的1wt%。
实施例5
茶多酚改性锦纶纤维，所述茶多酚改性锦纶纤维的制备原料中至少含有实施例2制备的含茶多酚的功能改性剂。本实施例中，茶多酚改性锦纶纤维的制备方法，包括如下步骤：制备含茶多酚的功能性母粒：称量锦纶6或锦纶66切片、抗氧剂、分散剂、含茶多酚的功能改性剂，所述锦纶6或锦纶66切片、抗氧剂、分散剂、含茶多酚的功能改性剂的重量比为10：0.1：0.3：1.3；依次将锦纶6或锦纶66切片、抗氧剂、分散剂、含茶多酚的功能性母粒依序加入到双螺杆挤出机中，高速混合，高速混合时采用230转/min的速率混合，挤出造粒，得到含茶多酚的功能性母粒；述抗氧剂采用硫代二丙酸双十八醇酯；所述分散剂采用HPMA；含茶多酚的功能性母粒占总重量的8wt%。
实施例6
茶多酚改性锦纶纤维，所述茶多酚改性锦纶纤维的制备原料中至少含有实施例3制备的含茶多酚的功能改性剂。本实施例中，茶多酚改性锦纶纤维的制备方法，包括如下步骤：制备含茶多酚的功能性母粒：称量锦纶6或锦纶66切片、抗氧剂、分散剂、含茶多酚的功能改性剂，所述锦纶6或锦纶66切片、抗氧剂、分散剂、含茶多酚的功能改性剂的重量比为10：0.1：0.3：1.3；依次将锦纶6或锦纶66切片、抗氧剂、分散剂、含茶多酚的功能性母粒依序加入到双螺杆挤出机中，高速混合，高速混合时采用220转/min的速率混合，挤出造粒，得到含茶多酚的功能性母粒；述抗氧剂采用硫代二丙酸双十八醇酯；所述分散剂采用HPMA；含茶多酚的功能性母粒占总重量的5wt%。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.茶多酚改性锦纶纤维，其特征在于：所述茶多酚改性锦纶纤维中茶多酚质量含量为0.1-5%；且所述茶多酚改性锦纶纤维的制备原料中至少含有所述含茶多酚的功能改性剂。
2.含茶多酚的功能改性剂，其特征在于：所述含茶多酚的功能改性剂包括以下原料：茶多酚、蒙脱土、沸石粉、气凝胶、多孔纳米TiO2/ SiO2微球。
3.如权利要求1所述的含茶多酚的功能改性剂，其特征在于：由以下重量份的原料制备得到：茶多酚3-7、蒙脱土1-2、沸石粉0.5-0.9、气凝胶0.4-0.6、多孔纳米TiO2/ SiO2微球0.1-0.3。
4.如权利要求1或2所述的含茶多酚的功能改性剂，其特征在于：采用如下制备方法得到：称量蒙脱土、沸石粉、气凝胶、多孔纳米TiO2/ SiO2微球一种或几种，然后加入茶多酚中，以20-30rad/s的速率搅拌均匀，然后过10000目筛，得到含茶多酚的功能改性剂。
5.如权利要求3所述的含茶多酚的功能改性剂，其特征在于：所述茶多酚采用如下步骤的工艺制备得到：
（1）称量绿茶作为原料，采用粉碎机进行粉碎处理，处理为100-150目的粉末；
（2）向步骤（1）得到的粉末中加入10-25ml/g的去离子水，在超声功率为200W-300W、温度为60-80℃下超声波提取15-35分钟，提取完成后过滤，得到浸提液A；
（3）向步骤（2）得到的滤渣中加入5-15ml/g的去离子水，在超声功率为200W-300W、温度为75-90℃下超声波提取5-15分钟，提取完成后过滤，得到浸提液B；
（4）合并浸提液A、浸提液B，并在在50-75℃下低温蒸干，得到茶多酚粉末。
6.茶多酚改性锦纶纤维的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：制备含茶多酚的功能性母粒，将锦纶6或锦纶66切片与含茶多酚的功能性母粒混合纺丝，制备茶多酚改性锦纶纤维。
7.如权利要求6所述的茶多酚改性锦纶纤维的制备方法，其特征在于：所述含茶多酚的功能性母粒采用包括如下步骤制备方法得到：
（1）称量锦纶6或锦纶66切片、抗氧剂、分散剂、含茶多酚的功能改性剂；
（2）依次将锦纶6或锦纶66切片、抗氧剂、分散剂、含茶多酚的功能性母粒依序加入到双螺杆挤出机中，高速混合，挤出造粒，得到含茶多酚的功能性母粒。
8.如权利要求7所述的茶多酚改性锦纶纤维的制备方法，其特征在于：所述锦纶6或锦纶66切片、抗氧剂、分散剂、含茶多酚的功能改性剂的重量比为10：0.1：0.3：1.3。
9.如权利要求8所述的茶多酚改性锦纶纤维的制备方法，其特征在于：所述抗氧剂采用硫代二丙酸双十八醇酯；所述分散剂采用HPMA。
10.如权利要求9所述的茶多酚改性锦纶纤维的制备方法，其特征在于：所述含茶多酚的功能性母粒占总重量的1-8wt%。
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|---|---|---|---|---|
| CN112144133A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-12-29 | 百事基材料（青岛）股份有限公司 | 一种植物功能性缓释气凝胶分子巢及其制备方法 |
| WO2021088307A1 (zh) * | 2019-11-06 | 2021-05-14 | 百事基材料（青岛）股份有限公司 | 一种植物功能性涤纶长丝及其制备方法 |
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- 2020-04-01 CN CN202010250952.4A patent/CN111304766A/zh not_active Withdrawn
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