CN102517910A - 一种防螨聚酰胺纤维及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防螨聚酰胺纤维及其制备方法，其由以下重量份数的原料制备而成：聚酰胺纤维100-250份、菊酸类化合物1-5份、溶剂200-500份、脱水剂0.10-10份和催化剂0.1-0.5份。本发明将具有防螨功能的菊酸与聚酰胺纤维反应，使菊酸分子中的羧基与聚酰胺分子中的氨基进行缩合反应，进而得到具有防螨功能的聚酰胺纤维。将菊酸与聚酰胺大分子键合，有利于提高其稳定性，不易在使用过程中流失，提高耐洗涤性，同时改善其安全性。

Description

一种防螨聚酰胺纤维及其制备方法

技术领域

本发明属于聚酰胺纤维技术领域，尤其涉及一种防螨聚酰胺纤维及其制备方法。

背景技术

随着世界建筑技术的发展和人民物质生活的丰富，室内居住环境发生了很大的变化。房屋密闭性能的改善，使室内污染聚集，同时通风不良增加了室内细菌及螨虫的的生长。螨虫是一种小型节肢动物，体长通常为0.1～0.5mm，人们肉眼很难观察到，螨虫能够寄生在人或其它生物体表进行叮刺或毒螫、吸血、并传播疾病，容易使人或其它生物导致过敏性疾病、引起哮喘、鼻炎、皮炎、体癣等多种疾病，对人类的身体健康造成严重危害。纺织品防螨方法主要有三类：一是不让螨虫繁殖，如杀螨法、诱杀法；二是不让螨虫接近，如驱避法；三是不让螨虫侵入，如阻断法。

为了抑制杀死螨虫，有效地防止螨虫带来的危害，人们采取了各种技术措施，如采用在人们穿着的织物或纤维上采用浸渍、喷涂能够抑制杀死螨虫的药物的后整理方式，采用这种方式由于药物向纤维内的渗透性较差，所以药物会因洗涤、日晒造成流失导致药效减退，影响防螨效果的持久性。为了提高耐洗性，通过采用包括微胶囊化技术、交联技术等在内的各种技术，使防螨整理剂能在纤维表面形成一层牢固的弹性膜，从而具较好的耐久性。

中国发明专利ZL200710014654.X公开了一种防螨抗菌纤维素纤维，采用含有防螨抗菌剂纤维素纺丝原液，经包括纺丝、非氧化脱硫、以及在烘干温度≤120℃烘干生产步骤制得，纤维素纺原液内防螨抗菌剂的含量为相对纤维素重量1%～10%。

中国发明专利申请CN101168863A公开了一种能高效防螨的涤纶功能性纤维。将市售的防螨剂制成粒径≤50nm的纳米粉末，然后与PET切片按1：70的比例混合后，于255℃～270℃温度下互熔制成防螨母粒。加入l%～4%的该母粒于PET切片中，按普通的涤纶切片纺生产工艺与流程进行生产，制得该发明的高效防螨的涤纶功能性纤维。

中国发明专利申请CN101067242A公开了一种抗菌防螨的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维。在聚对苯二甲酸丙二醇酯熔体中加入Ag⁺抗菌剂和防螨剂纺丝，纺出的纤维就具有抗菌防螨功能。抗菌和防螨双重功能的添加剂具有：1．干扰细胞壁的合成，细菌细胞壁重要组分为肽聚糖，抗菌剂对细胞壁的干扰作用，主要抑制多糖链与四肽交联有连结，从而使细胞壁失去完整性，失去了对渗透压的保护作用，损害细菌而死亡。2．可损伤细胞膜，细胞膜是细菌细胞生命活动重要的组成部分，因此，如细胞膜受损伤、破坏，将导致细菌死亡。3．抑制蛋白质的合成，当白质的合成过程变更、停止，使细菌死亡。4．干扰核酸的合成，阻碍遗传信息的复制，包括DNA、RNA的合成，以及DNA模板转录mRNA等。

中国发明专利申请CN101070636A公开了一种阻燃抗菌负氧离子发射的有色锦纶6丝。该产品是通过原材料聚酰胺熔体加入一种磷系列阻燃剂和银离子抗菌剂，银离子接触反应，造成微生物共有成分破坏或产生功能障碍。当微量的银离子到达微生物细胞膜时，因后者带负电荷，依靠库仑引力，使两者牢固吸附，银离子穿透细胞壁进入胞内，并与SH基反应，使蛋白质凝固，破坏细胞合成酶的活性，细胞丧失分裂增殖能力而死亡。银离子还能破坏微生物电子传输系统、呼吸系统和物质传输系统，从而起到抗菌作用。再加入负氧离子和3%～8%的染色母粒一起纺丝，纺制出来的纤维就具有阻燃、抗菌、负氧离子发射等功能。

中国发明专利ZL200510045477.2公开了一种抗菌锦纶母粒、纤维的制备方法。该抗菌母粒包括锦纶切片载体、功能粉体，功能粉体为纳米二氧化钛载金属离子抗菌剂，锦纶切片载体、功能粉体重量配比为：65～95：5～30。抗菌纤维，包括锦纶切片和抗菌母粒，其重量配比为：80～95：5～20。抗菌锦纶母粒及纤维的制备方法，包括纳米二氧化钛载金属离子抗菌剂的制备，并将锦纶切片载体、功能粉体按下列比例混合，其量配比为：65～95：5～30;将混合物进行搅拌后粒制得抗菌母粒成品；将锦纶切片与抗菌母粒按照以下重量比混合：80～95：5～20;将混合物加入锦纶高速纺设备中，进行纺丝，绕丝得到纤维成品。

中国发明专利ZL00134150.2公开了一种锦纶-6抗菌纤维及其制作方法。即一种具有锦纶纤维优良的服饰性和广谱抗菌性能的锦纶纤维及其制作方法。其方法是：一、将干燥后的功能粉体与载体切片，分散剂、偶联剂，抗氧剂，粉体分散剂按下列重量比混合；功能粉体：载体切片：分散剂：偶联剂：抗氧剂：粉体分散剂=0.5：78.5：0.1：0.1：0.2：0.5；混合物经高速搅拌机充分搅拌，挤出造粒，即得到抗菌功能母粒。二、将抗菌功能母粒与锦纶-6切片按照以下重量比混合；抗菌功能母粒：锦纶-6切片=l：(5～10)；将混合物加入锦纶高速纺设备中，采用(3800～4800)m/min的纺丝速度进行纺丝，即为锦纶-6抗菌纤维。

中国发明专利申请CN101905492A公开了一种功能性尼龙6切片的生产方法，包括以下步骤：a）将功能性粉体分散于液态己内酰脓中，形成功能性粉体分散液；b）功能性粉体分散液用液体泵计量并输送至挤出机；c）常规水解开环聚合法聚合的产物由熔体泵计量输送至挤出机；d）步骤b的功能性粉体分散液与步骤c的聚合产物经挤出机混合后挤出切粒；e）粒子经萃取干燥制得产品。

在上述背景技术中，主要采取在纺丝液中添加功能性粉末的方法提高纤维的功能性，如防螨性、抗菌性。由于这些功能性成分只是采取游离的混合形式，未与纤维分子形成键合，从而带来分散不均匀、附着性差、易洗脱流失等一系列问题；其次，由于未能与纤维形成整体，必然造成缺陷，可能在纺丝过程中产生断丝等技术问题；另一方面，由于防螨剂属农药范畴，故带有一定的毒性，当其处于游离状态，在使用过程中流失的同时，可能接触人体，并对人体产生刺激性和毒害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防螨聚酰胺纤维及其制备方法，克服了防螨剂易洗脱流失、可能在纺丝过程中产生断丝，以及可能对人体产生刺激性和毒害等技术问题。该方法工艺简单，生产成本低，生产的纤维防螨效果好。

聚酰胺是由重复单元以酰胺键相连的大分子所组成的，当其聚合完成后，在其大分子两端分别形成一个羧基和一个氨基，为进一步发生化学反应奠定了基本条件。拟除虫菊酯是一类重要的杀虫剂，对螨虫具有驱避作用。其结构一般包括菊酸部分和醇部分，传统的合成方法是先分别合成中间体菊酸和醇，然后，菊酸和醇缩合反应得到菊酯。究其分子结构特征估计，菊酸可能是其主要的功效结构。菊酸作为一种重要的中间体，其分子结构中带有一个羧基，亦为进一步发生化学反应奠定了基本条件。

本发明将具有防螨功能的菊酸与聚酰胺纤维反应，使菊酸分子中的羧基与聚酰胺分子中的氨基进行缩合反应，进而得到具有防螨功能的聚酰胺纤维。通过这一反应，使菊酸与聚酰胺大分子键合，有利于提高其稳定性，不易在使用过程中流失，提高耐洗涤性，同时改善其安全性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种防螨聚酰胺纤维的组分及各组分的质量份数是：聚酰胺纤维100-250份、菊酸类化合物1-5份、溶剂200-500份、脱水剂0.10-10份和催化剂0.1-0.5份。

所述的聚酰胺纤维为聚己内酰胺（尼龙-6）、聚己二酰己二胺（尼龙-6,6）、聚己二酰丁二胺（尼龙-4,6）、聚癸二酰己二胺（尼龙-6,10）、聚庚内酰胺（尼龙-7）、聚十一内酰胺（尼龙-11）、聚十二内酰胺（尼龙-12）、聚间苯二甲酰间苯二胺（NOMEX                                               纤维、US-A-3,287,324）或聚对苯二酰对苯二胺（KEVLAR

纤维、US-A-3,671,542）。

所述的菊酸类化合物为烯丙菊酸、胺菊酸、二氯菊酸中的一种或多种混合物。

所述的溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、苯、甲苯、二甲苯、三氯甲烷中的一种或多种混合物。

所述的脱水剂为无水硫酸钠、五氧化二磷、无水氯化钙、三氯氧磷、三氯化磷中的一种或多种混合物。

所述的催化剂为盐酸、氢溴酸、氢碘酸中的一种或多种混合物。

其制备方法包括以下步骤：

（1）按原料配比将菊酸类化合物和溶剂投入反应器中，于40℃-110℃下溶解；

（2）向步骤（1）的溶液中加入脱水剂和催化剂，混合均匀，然后加入聚酰胺纤维，调节温度至回流温度，于超声波或干燥惰性气体搅拌下回流反应1-10h；

（3）反应完成后，取出聚酰胺纤维，离心回收溶液；

（4）将步骤（3）的聚酰胺纤维经40℃水洗涤至中性后干燥，即得所述的防螨聚酰胺纤维。

采用上述方案后，本发明具有以下优点：

1）本发明有利于克服传统技术在聚酰胺纤维中添加防螨剂，易在使用和洗涤过程中被洗脱和流失的技术问题。

2）本发明有利于克服传统技术在聚酰胺纤维中添加防螨剂，可能由于成分不均匀产生的缺陷，易在纺丝过程中导致断丝的技术问题，提高产品生产工艺稳定性和产品质量。

3）本发明得到的产品由于解决了防螨剂易脱落的问题，因而有利于克服其对人体产生的刺激性和毒害等技术问题。

4）本发明的方法工艺简单，生产成本低，生产的纤维防螨效果好。

总之，本发明提供一种防螨聚酰胺纤维及其制备方法，具有生产成本低、产品质量稳定和防螨效果好的特点。

具体实施方式

一种防螨聚酰胺纤维的制备方法，其由以下重量百分比的原料制备而成：聚酰胺纤维100～250份、菊酸类化合物1～5份、溶剂200～500份、脱水剂0.10～10份和少量的催化剂。

（1）将原料按照菊酸类化合物1～5份、溶剂200～500份的比例投入反应器中，于40℃～110℃下溶解；

（2）向步骤（1）得到的的溶液中加入脱水剂0.10～10份和催化剂0.1～0.5份，混合均匀，然后加入聚酰胺纤维100～250份，调节温度至回流温度，于超声波或干燥惰性气体搅拌下回流反应1～10h；

（3）反应完成后，取出聚酰胺纤维，离心回收溶液；

（4）离心脱去溶液的聚酰胺纤维经40℃水洗涤至中性后干燥，即可得到所述的防螨聚酰胺纤维。

实施例1：

（1）将原料按照烯丙菊酸1份、乙醇200份的比例投入反应器中，于70℃下溶解；

（2）向步骤（1）得到的的溶液中加入五氧化二磷2份和盐酸0.1份，混合均匀，然后加入尼龙-6纤维100份，调节温度至回流温度，于超声波搅拌下回流反应1h；

（3）反应完成后，取出尼龙-6纤维，离心回收溶液；

（4）离心脱去溶液的尼龙-6纤维经40℃水洗涤至中性后干燥，即可得到所述的防螨尼龙-6纤维。

实施例2：

（1）将原料按照二氯菊酸5份、二甲苯500份的比例投入反应器中，于110℃下溶解；

（2）向步骤（1）得到的的溶液中加入无水硫酸钠10份和氢溴酸0.5份，混合均匀，然后加入尼龙-6,6纤维250份，调节温度至回流温度，于干燥氮气搅拌下回流反应5h；

（3）反应完成后，取出尼龙-6,6纤维，离心回收溶液；

（4）离心脱去溶液的尼龙-6,6纤维经40℃水洗涤至中性后干燥，即可得到所述的防螨尼龙-6,6纤维。

实施例3：

（1）将原料按照烯丙菊酸与胺菊酸各1份、甲苯200份的比例投入反应器中，于90℃下溶解；

（2）向步骤（1）得到的的溶液中加入无水氯化钙1份和氢碘酸0.2份，混合均匀，然后加入尼龙-6,10纤维100份，调节温度至回流温度，于干燥氦气搅拌下回流反应10h；

（3）反应完成后，取出尼龙-6,10纤维，离心回收溶液；

（4）离心脱去溶液的尼龙-6,10纤维经40℃水洗涤至中性后干燥，即可得到所述的防螨尼龙-6,10纤维。

实施例4：

（1）将原料按照胺菊酸3份、丙酮500份的比例投入反应器中，于50℃下溶解；

（2）向步骤（1）得到的的溶液中加入三氯氧磷10份和盐酸0.1份，混合均匀，然后加入尼龙-4,6纤维100份，调节温度至回流温度，于干燥空搅拌下回流反应7h；

（3）反应完成后，取出尼龙-4,6纤维，离心回收溶液；

（4）离心脱去溶液的尼龙-4,6纤维经40℃水洗涤至中性后干燥，即可得到所述的防螨尼龙-4,6纤维。

实施例5：

（1）将原料按照二氯菊酸1份、甲醇200份的比例投入反应器中，于50℃下溶解；

（2）向步骤（1）得到的的溶液中加入三氯化磷10份和氢碘酸0.2份，混合均匀，然后加入尼龙-12纤维100份，调节温度至回流温度，于超声波搅拌下回流反应7h；

（3）反应完成后，取出尼龙-12纤维，离心回收溶液；

（4）离心脱去溶液的尼龙-12纤维经40℃水洗涤至中性后干燥，即可得到所述的防螨尼龙-12纤维。

按照上述实施例得到的防螨聚酰胺纤维，进行防螨试验，驱螨作用的测试方法参照日本服装制品质量性能对策协会1998年制定《防螨织物忌避试验方法》，防螨效果见表1：

表1 各试样防螨效果一览表（单位：%）

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种防螨聚酰胺纤维，其特征在于：所述的防螨聚酰胺纤维的组分及各组分的质量份数是：聚酰胺纤维100-250份、菊酸类化合物1-5份、溶剂200-500份、脱水剂0.10-10份和催化剂0.1-0.5份。

2.根据权利要求1所述的防螨聚酰胺纤维，其特征在于：所述的聚酰胺纤维为聚己内酰胺、聚己二酰己二胺、聚己二酰丁二胺、聚癸二酰己二胺、聚庚内酰胺、聚十一内酰胺、聚十二内酰胺、聚间苯二甲酰间苯二胺或聚对苯二酰对苯二胺。

3.根据权利要求1所述的防螨聚酰胺纤维，其特征在于：所述的菊酸类化合物为烯丙菊酸、胺菊酸、二氯菊酸中的一种或多种混合物。

4.根据权利要求1所述的防螨聚酰胺纤维，其特征在于：所述的溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、苯、甲苯、二甲苯、三氯甲烷中的一种或多种混合物。

5.根据权利要求1所述的防螨聚酰胺纤维，其特征在于：所述的脱水剂为无水硫酸钠、五氧化二磷、无水氯化钙、三氯氧磷、三氯化磷中的一种或多种混合物。

6.根据权利要求1所述的防螨聚酰胺纤维，其特征在于：所述的催化剂为盐酸、氢溴酸、氢碘酸中的一种或多种混合物。

7.一种如权利要求1所述的防螨聚酰胺纤维的制备方法，其特征在于：所述的制备方法包括以下步骤：

（1）按原料配比将菊酸类化合物和溶剂投入反应器中，于40℃-110℃下溶解；

（2）向步骤（1）的溶液中加入脱水剂和催化剂，混合均匀，然后加入聚酰胺纤维，调节温度至回流温度，于超声波或干燥惰性气体搅拌下回流反应1-10h；

（3）反应完成后，取出聚酰胺纤维，离心回收溶液；

（4）将步骤（3）的聚酰胺纤维经40℃水洗涤至中性后干燥，即得所述的防螨聚酰胺纤维。