CN115341380A - 一种纤维的改性方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种纤维的改性方法,本发明中首先将纤维与次氯酸型氧化剂反应,形成抗氧化性纤维,接着将抗氧化性纤维与次氯酸型氧化剂分离,最后将抗氧化性纤维烘干,形成改性纤维,本发明中改性纤维的特点为有较高的抗氧化性。
Description
技术领域
本发明涉及纤维改性技术领域,具体涉及一种增加纤维抗氧化性的纤维改性方法。
背景技术
已知次氯酸为一种抗菌成份,能作用于多种环境中去除微生物,如病毒、细菌及真菌;当外来细菌侵入人体时,人体自身免疫***白血球会产生次氯酸成分,开始作用抵抗外来细菌与病毒,即产生抵抗力,专门用来破坏细菌与病毒的细胞膜上蛋白酶,让细菌与病毒无法生存。次氯酸由于与人体机能相同,具有所谓的生物亲和性,所以次氯酸能有效抗菌,也对人体安全无毒害。
次氯酸为有效且无毒的杀菌剂,然而,由于次氯酸为强氧化剂,使其在保存上有稳定性不佳的缺点,故市面上以次氯酸为主要杀菌成分的纸巾较为少见,一般多以酒精为主要的杀菌成份;而常见的塑胶纤维成分,如聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethyleneterephthalate,PET)、聚丙烯(Polypropylene,PP)、及嫘萦(Rayon),其抗氧化性亦不佳,故保存一段时间后次氯酸即会失去杀菌能力。
发明内容
本发明通过纤维改性,提升塑胶不织布或纤维的抗氧化性。
本发明提供了一种纤维改性方法,第一步骤为将纤维与氧化剂溶剂反应,形成抗氧化性纤维,接着将抗氧化性纤维与氧化剂溶剂分离,最后将抗氧化性纤维烘干,形成改性纤维。
其中,所述纤维为PET、PP、Rayon的其中一种或二种以上的组合。
其中,所述氧化剂的浓度为150-20000ppm。
其中,所述氧化剂的浓度较佳为150-250ppm。
其中,所述氧化剂为次氯酸型氧化剂。
其中,所述次氯酸型氧化剂为次氯酸钠、次氯酸钙、次氯酸镁、次氯酸钾,或次氯酸的其中一种或二种以上的组合。
其中,所述纤维与氧化剂反应的温度为25-100℃。
其中,所述纤维与氧化剂反应的温度较佳为50-80℃。
其中,所述纤维与氧化剂反应的时间为2-168小时。
其中,所述纤维与氧化剂反应的时间较佳为24-168小时。
本发明至少具有以下有益效果:
本发明为提高塑胶不织布或纤维的抗氧化性,对塑胶纤维进行改性,使其提高次氯酸的保存能力提升,以提供长时间保存仍具有杀菌效果及清洁洗净效果的次氯酸纸巾。
附图说明
图1为实施例6中保存稳定性加温测试结果图;
图2为实施例8中保存稳定性加温测试结果图;
图3为室温保存稳定性测试结果图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合实施例,对本发明进行进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
为了利于了解本发明的技术特征、内容与优点及其所能达到的功效,将本发明配合对比例实验数据及实施例实验数据的形式,详细说明如下。
本发明提供了一种有效氯(free available chlorine,FAC)量测定方法,用来量测本发明中纤维改性方法制备得到的纤维,所述FAC量包含次氯酸及次氯酸根,用以表明本发明在消毒杀菌领域的功效。
其中,本发明所属技术的技术人员应知悉,当纤维的FAC量越高,表示杀菌效果越好,FAC量以百万分点浓度(parts per million,ppm)标示。
FAC量除了使用ppm表示外,在长时间保存的稳定性试验中,会将长时间保存后的FAC ppm量与初始FAC ppm相比,比较长时间保存后的FAC保存量,其数值以百分比(%)表示,数值越高,表示有效氯保存越多,效果越好。
为了解不同纤维对于次氯酸长时间保存的稳定性,本发明以高温环境,模拟长时间室温保存的环境,进行纤维保存稳定性测试。
其中,本发明中保存稳定性测试方式,是将待测品放入含有次氯酸溶剂(FAC:200ppm)的PP盖的玻璃瓶,再将玻璃瓶放入烘箱,并设定参数为温度54℃,为期7-14天,此参数可模拟室温储藏6-12个月的次氯酸保存稳定性。
对比例1
取市面上使用次氯酸为主杀菌成分的纸巾,测量其FAC量,测得的值表示该产品所残留次氯酸之量,结果如下表1,可以看出市售次氯酸纸巾的FAC量极低,表示市售次氯酸纸巾经运输保存后,待使用者购买后,其次氯酸含量极低,代表其纸巾有次氯酸保存稳定性不佳的缺点。
表1市售次氯酸纸巾的FAC检测
而以常见高分子聚合物形成的塑胶不织布,如对PET、PP及Rayon等,其次氯酸的保存稳定性结果如下表2,由表2可知塑胶不织布对于次氯酸的保存稳定性不佳。
表2常见塑胶不织布的次氯酸保存稳定性
实施例1
次氯酸对塑胶不织布改性步骤,包含:
S0101:将塑胶不织布置于玻璃瓶内后,放入保温箱;
S0102:加入次氯酸溶剂(20倍重量次氯酸水溶液,pH:6.5,FAC:200ppm);
S0103:升温至54℃并反应14天,让纤维与次氯酸溶剂反应,形成改性纤维;
S0104:待反应结束后,取出或塑胶不织布,进行水洗并烘干。
次氯酸保存稳定性测试方式如下:
S0201:将样品分别封于配有PP盖的玻璃瓶(100mL),加入次氯酸溶剂(20倍重量次氯酸水溶液,pH:6.19,FAC:200ppm);
S0202:环境参数为温度54℃,为期7天;
S0203:经7天储藏后,测量pH值及FAC量,以确认改性处理对样品的次氯酸保存稳定度的提升程度。
测试结果如表3及所示,可以看出,经过本发明的改性处理后,塑胶不织布对于氯酸的保存稳定性提升了1.5倍,可知本发明中的改性方法确实可以提高织物对于次氯酸的保存稳定性,且效果显著。
表3改性前后不织布的次氯酸保存稳定性
实施例2
不织布(PET)改性前后对次氯酸保存稳定性测试,步骤包含:
S0301:未改性不织布及经过改性的抗氧化性布,各别封于配有PP盖的玻璃瓶(100mL),加入次氯酸水溶剂(20倍重量次氯酸水溶液,pH:6.19,FAC:172.7ppm),并进行54℃,为期14天的加温老化反应。
S0302:经14天反应后,测量pH值及FAC量。
结果如表4所示,可看出经过改性的不织布,对次氯酸的保存稳定性提升了2倍。
表4不织布改性前后的次氯酸保存稳定性
实施例3
PET纤维改性前后对次氯酸保存稳定性测试,步骤包含:
S0401:将未改性纤维封于配有PP盖的玻璃瓶(100mL),加入次氯酸溶剂(20倍重量次氯酸水溶液,pH:6.47,FAC:200ppm)并进行54℃,为期7天的加温老化反应。
S0402:经7天储藏后,测量pH值及FAC量。
测试结果如表5所示,可看出未改性的PET纤维在54℃,为期7天后,次氯酸的保存稳定性是不佳的,FAC浓度仅剩26ppm及68ppm,次氯酸剩余13.0%及34.0%。
表5未改性纤维的次氯酸保存稳定性
注:纤维1-2为规格不同PET纤维
实施例4
次氯酸保存稳定性测试步骤包含:
S0501:将改性后的抗氧化性PET纤维封于配有PP盖的玻璃瓶(100mL),加入次氯酸溶剂(20倍重量次氯酸水溶液,pH:6.54,FAC:210ppm)并进行54℃,为期14天的加温老化反应试验。
S0502:经14天储藏后,测量pH值及FAC量。
结果如表6所示,次氯酸残留52.9%及50.95%,表明纤维改性后有更佳的FAC,显示出经改性后可提升纤维对次氯酸的保存稳定性。
表6改性纤维的次氯酸保存稳定性
注:纤维1-2为规格不同PET纤维
实施例5
优化不织布(PET)改性处理时间测试,步骤如下:
S0601:将塑胶不织布置于玻璃瓶内,加入80倍重量次氯酸水溶液(pH:6.5,FAC:200ppm)并进行54℃,进行为期1、2、3、5、7、11及14天的反应。
S0602:反应结束后,取出塑胶不织布,进行水洗并烘干保存。
次氯酸保存稳定性测试方式如下:
S0603:将已改性处理纤维(PET)封于配有PP盖的玻璃瓶(100mL),同样加入20倍重量次氯酸水溶液(pH:6.26,FAC:203ppm)并进行54℃为期14天的加温老化试验。
S0604:经14天储藏后,测量pH值及FAC量。
结果如表7显示,经改性处理1-14天之间并无太大差异,表示54℃改性处理1天即够提升塑胶布不织布对次氯酸相容性,为节省时间成本,54℃改性处理1天为改性处理的优选。
表7不同改性处理时间不织布对次氯酸稳定性加温测试结果
实施例6
优化纤维(PET)改性处理时间步骤如下:
S0701:将塑胶纤维置于玻璃瓶内,加入20倍重量次氯酸水溶液(pH:6.5,FAC:200ppm)并进行54℃,为期0、2、4、6、8、16、24、48、96及168小时的反应。
S0702:反应结束后,取出塑胶纤维,进行水洗并烘干保存。
次氯酸保存稳定性测试方式如下:
S0703:将已改性处理纤维(PET)封于配有PP盖的玻璃瓶(100mL),同样加入20倍重量次氯酸水溶液(pH:6.37,FAC:216ppm)并进行54℃为期14天的加温老化试验。
S0704:经14天储藏后,测量pH值及FAC量。
结果如表8及图1,结果显示经改性处理时间24小时内,改性处理时间增加会使纤维对次氯酸稳定性随之提升,而24小时,即1天后达到最大值,尔后改性处理时间增加并未增加纤维对次氯酸稳定性,表示54℃改性处理1天即够提升塑胶布不织布对次氯酸相容性,为节省时间成本,54℃改性处理1天为改性处理的优选。
表8不同改性处理时间纤维对次氯酸稳定性加温测试结果
实施例7
优化不织布(PET)室温改性处理时间测试,步骤如下:
S0801:将塑胶不织布置于玻璃瓶内,加入80倍重量次氯酸水溶液(pH:6.5,FAC:200ppm),于室温(25℃)并反应3、5及7天。
S0802:反应结束后,取出塑胶不织布,进行水洗并烘干保存。
次氯酸保存稳定性测试方式如下:
S0803:将已改性处理纤维(PET)封于配有PP盖的玻璃瓶(100mL),同样加入20倍重量次氯酸水溶液并进行54℃为期14天的加温老化试验。
S0804:经14天储藏后,测量pH值及FAC量。
结果如表9,合并数据后结果显示,经室温改性处理有提升不织布次氯酸相容性,但并未提升至与加温改性处理不织布相同的效果,因此加温54℃改性处理依旧是优选。
表9不同改性处理条件不织布对次氯酸稳定性加温测试结果
实施例8
优化不织布(PET)在70℃改性处理时间测试,步骤如下:
S0901:将塑胶不织布置于玻璃瓶内,加入80倍重量次氯酸水溶液(pH:6.5,FAC:200ppm),升温至70℃并反应。
S0902:分别于反应0、2、4、8、16及24小时后,取出塑胶不织布,进行水洗并烘干储存。
次氯酸保存稳定性测试方式如下:
S0903:将已改性处理不织布(PET)封于配有PP盖的玻璃瓶(100mL),同样加入20倍重量次氯酸水溶液(pH:6.45,FAC:221ppm)并进行54℃为期14天的加温老化试验。
S0904:经14天储藏后,测量pH值及FAC量。
结果如表10及图2所示,显示经改性处理时间24小时内,改性处理时间增加会使不织布对次氯酸稳定性随之提升,而在70℃下改性处理,达两个小时以上,不织布对次氯酸稳定性已有显著的提升。
表10 70℃不同改性处理时间不织布对次氯酸稳定性加温测试结果
实施例9
改性不织布与未改性不织布室温储藏实验步骤如下:
S1001:将塑胶不织布置于玻璃瓶内,加入80倍重量次氯酸水溶液(pH:6.5,FAC:200ppm),升温至54℃并反应。
S1002:反应1天,取出改性塑胶不织布,进行水洗并烘干储存。
次氯酸保存稳定性测试方式如下:
S1003:将改性不织布与未改性不织布,同样加入15倍重量次氯酸水溶液并进行室温25℃储藏室验,从制备后每个月,测量pH值及FAC量,比较室温储藏改性不织布与未改性不织布的差异。
结果如表11及图3所示,图3中圆形代表改性不织布,正方形表未改性不织布,结果均显示改性不织布有较佳的次氯酸保存稳定性,且较好的pH的稳定性,在室温第3个月有明显的差距,改性不织布相比未改性不织布对次氯酸的保存稳定性提升了180%。
表11改性不织布与未改性不织布室温储藏试验结果
上述为本发明的试验结果,本发明为纤维提供了一种改性方法,经改性后之纤维的特点为有较高的次氯酸保存稳定性,长期间保存仍具有较佳杀菌及清洁洗净效果,本发明克服了先前次氯酸纤维保存不易的问题,增加次氯酸纤维的制造、运输、及销售的应用。
以上该仅为本发明的较佳实施例,并非用来限定本发明的保护范围;如果不脱离本发明的精神和范围,对本发明进行修改或者等同替换,均应涵盖在本发明申请专利范围的保护范围当中。
Claims (10)
1.一种纤维改性方法,其特征在于,其步骤包含:
将纤维与氧化剂反应,形成抗氧化性纤维;
将抗氧化性纤维与该氧化剂分离;以及
将抗氧化性纤维烘干,形成改性纤维。
2.根据权利要求1所述的纤维改性方法,其特征在于,所述纤维为聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,简称PET)、聚丙烯(Polypropylene,简称PP)、嫘萦(Rayon)的其中一种或二种以上的组合。
3.根据权利要求1所述的纤维改性方法,其特征在于,所述氧化剂的浓度为150-20000ppm。
4.根据权利要求1所述的纤维改性方法,其特征在于,所述氧化剂的浓度为150-250ppm。
5.根据权利要求1所述的纤维改性方法,其特征在于,所述氧化剂为次氯酸型氧化剂。
6.根据权利要求1所述的纤维改性方法,其特征在于,所述氧化剂为次氯酸钠、次氯酸钙、次氯酸镁、次氯酸钾,或次氯酸的其中一种或二种以上的组合。
7.根据权利要求1所述的纤维改性方法,其特征在于,所述纤维与氧化剂反应的温度为25-100℃。
8.根据权利要求1所述的纤维改性方法,其特征在于,所述纤维与氧化剂反应的温度为50-80℃。
9.根据权利要求1所述的纤维改性方法,其特征在于,所述纤维与氧化剂反应的时间为2-168小时。
10.根据权利要求1所述的纤维改性方法,其特征在于,所述纤维与氧化剂反应的时间为24-168小时。
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