CN106868619A - 一种高效防螨粘胶纤维 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效防螨粘胶纤维，高效防螨粘胶纤维的表层混合有防螨剂，其制备步骤如下：1)粘胶纺丝原液的制备；2)防螨剂的整理；3)固化成型；4)清洗与收集。本发明利用改良的湿法纺丝设备，将超声波雾化防螨剂粘附至粘胶纺丝原液的表面，并与粘胶纺丝原液表层的粘胶溶液进行快速混合，固化成型后制得皮芯结构的高效防螨粘胶纤维，具有良好的防螨效果、抗菌性以及耐久性。

Description

一种高效防螨粘胶纤维
技术领域
本发明属于化学纤维技术领域，尤其是涉及一种高效防螨粘胶纤维。
背景技术
在日常生活中，人们饱受蚊、白蛉、蠓、蚋、虻、蚤、臭虫、虱、蜱、螨等节肢动物的叮、刺、吸血，造成骚扰，影响工作和睡眠。此外，由这些节肢动物所携带的病原体，如病毒、立克次体、细菌、螺旋体、原虫、蠕虫等，也会对人们的身体健康带来威胁。签于此，防螨纺织品得以开发。目前防螨纺织品的制备有如下四种方法：1)在纺丝液的制备过程中添加防螨整理剂，搅拌均匀后纺丝获得；2)在聚合物聚合过程中添加防螨整理剂并纺丝；3)是防螨纤维与普遍纤维混纺；4)对纤维或织物进行防螨整理。在以上的方法中，对纤维或织物进行防螨整理依赖于粘合剂的作用，短时间的防螨效果较好，但耐久性较差；其他几种防螨方法则是依赖防螨剂与聚合物的混合实现防螨的目的，其防螨效果取决于聚合物混合的防螨剂用量，但防螨剂用量又制约着聚合物的纺丝性能，所形成的纤维中，多数防螨剂被聚合物包覆且难散发，在其使用周期中难以发挥其防螨效果，使得防螨作用缓慢、有效防螨剂利用率较低。
发明内容
为克服当前防螨耐久性较差、防螨作用缓慢、有效防螨剂利用率低的问题，本发明提供了一种高效防螨粘胶纤维。
一种高效防螨粘胶纤维，所述高效防螨粘胶纤维的表层混合有防螨剂，该高效防螨粘胶纤维的制备步骤如下：
1)粘胶纺丝原液的制备：取木材经浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、熟成、脱泡过滤工艺制备得到粘胶纺丝原液(1)；
2)防螨剂的整理：粘胶纺丝原液(1)由喷丝板(2)挤出，进入纺丝甬道(3)，与此同时，超声波雾化防螨剂由入风口(4)进入纺丝甬道(3)并从出风口(5)吹出，在纺丝甬道(3)中，超声波雾化防螨剂粘附至粘胶纺丝原液(1)表面并与表层粘胶液相混合，即得防螨粘胶纺丝液；
3)固化成型：防螨粘胶纺丝液由纺丝甬道(3)引入凝固浴(6)中固化成型，即得防螨粘胶原丝；
4)清洗与收集：防螨粘胶原丝经导丝辊(7)引入清水浴(8)中水洗、干燥辊筒(9)干燥，收集得到高效防螨粘胶纤维(10)。
有别于传统的将防螨剂与粘胶直接进行均匀混合，通过计量泵、喷丝板挤出并立即固化成型以制得防螨粘胶纤维，本发明将防螨剂与粘胶的混合过程设计在防丝甬道中。这种混合是一种局部的混合，即防螨剂与粘胶纺丝原液表层的粘胶进行混合，表层混合后的防螨粘胶纺丝液随即进入凝固液固化成型，制得防螨粘胶纤维。所制得的防螨粘胶纤维可以认为是一种具有皮芯结构的粘胶纤维，皮层具有较高浓度的防螨剂，在使用的过程中较易散发至粘胶纤维的表面而发挥防螨的作用，这是一种高效防螨粘胶纤维。
本发明所制备的高效防螨粘胶纤维一改传统的防螨粘胶纤维的简单混合制备方法，进行了更为精细化的设计。
优选地，所述防螨剂为氰硫基乙酸异冰片酯、N，N-二乙基间甲苯酰胺、邻苯二甲酸二甲酯、苯甲酸卞酯和柏树精油中的一种或几种。
优选地，所述超声波雾化防螨剂的通入量为100～1000mL/min。
优选地，所述粘胶纺丝原液(1)中纤维素的重量百分比浓度为23～28％。
优选地，所述凝固浴(6)的组成为：硫酸110～115g/L，硫酸钠310～320g/L，硫酸锌8～10g/L，硫酸铝2～4g/L，表面活性剂0.5～1g/L；所述凝固浴(6)的温度为40～50℃。
优选地，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基硫酸酯钠和琥珀酸烷基酯磺酸钠中的一种或几种。
优选地，所述清水浴(8)的温度为30～40℃，所述干燥辊筒的温度为120～160℃。
优选地，所述纺丝甬道(3)为圆柱形，长度为50～80cm，直径为150～300mm。
优选地，所述入风口(4)顶端低于喷丝板(2)出丝口水平位置5～10cm，所述出风口(5)底端高于纺丝甬道(3)最低端5～10cm。
优选地，纺丝速度为300～500m/min，高效防螨粘胶纤维的纤度为10～30dtex。
本发明一种高效防螨粘胶纤维的制备，发明人采用基于普通湿法纺丝设备上进行，无需开发新型纺丝设备，仅需增加一个长度为50～80cm，直径为150～300mm的圆柱形纺丝甬道，这为扩大化生产提供良好的设备基础。在圆柱形纺丝甬道上开设入风口与出风口，通过超声波雾化设备将雾化的防螨剂由入风口吹入纺丝甬道，并由出风口吹出，并使纺丝甬道充斥防螨剂雾滴。采用超声波雾化设备更有利于防螨剂雾滴在纺丝甬道中的稳定。
由喷丝板挤压下来的粘胶纺丝原液在与防螨剂雾滴接触时，防螨剂雾滴粘附至粘胶纺丝原液表面，表层的粘胶在运动的过程中实现了与防螨剂的混合，混合程度取决于纺丝甬道的长度以及纺丝甬道中的防螨剂雾滴的浓度。在本发明中，发明人对纺丝工艺参数(防螨剂的通入量、纺丝甬道规格以及纺丝速度等)进行反复调整，并确立了适宜的参数范围。
经研究分析显示，本发明所制得的高效防螨粘胶纤维的机械性能与普通粘胶纤维相似。
本发明的有益效果在于：利用改良的湿法纺丝设备，将超声波雾化防螨剂粘附至粘胶纺丝原液的表面，并与粘胶纺丝原液表层的粘胶溶液进行快速混合，固化成型后制得皮芯结构的高效防螨粘胶纤维，具有良好的防螨效果、抗菌性以及耐久性。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图中，1-粘胶纺丝原液，2-喷丝板，3-纺丝甬道，4-入风口，5-出风口，6-凝固浴，7-导丝辊，8-清水浴，9-干燥辊筒，10-高效防螨粘胶纤维。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
实施例1
本实施例一种高效防螨粘胶纤维，该高效防螨粘胶纤维的表层混合有防螨剂，本实施例中的防螨剂为氰硫基乙酸异冰片酯，纺丝速度为300m/min，高效防螨粘胶纤维的纤度为10dtex。
本实施例高效防螨粘胶纤维的制备步骤如下：
1)粘胶纺丝原液的制备：取木材经浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、熟成、脱泡过滤工艺制备得到粘胶纺丝原液1；其中，粘胶纺丝原液1中纤维素的重量百分比浓度为23％；
2)凝固浴的准备：将硫酸、硫酸钠、硫酸锌、硫酸铝以及脂肪醇聚氧乙烯醚混合并溶于水中，即得凝固浴6；所制得的凝固浴6中，硫酸110g/L，硫酸钠310g/L，硫酸锌8g/L，硫酸铝2g/L，脂肪醇聚氧乙烯醚0.5g/L；
3)防螨剂的整理：粘胶纺丝原液1由喷丝板2挤出，进入纺丝甬道3，与此同时，超声波雾化防螨剂由入风口4(顶端低于喷丝板2出丝口水平位置5cm)进入圆柱形纺丝甬道3(长度为50cm，直径为150mm)并从出风口5(底端高于纺丝甬道3最低端10cm)吹出，在纺丝甬道3中，超声波雾化防螨剂粘附至粘胶纺丝原液1表面并与表层粘胶液相混合，即得防螨粘胶纺丝液；其中，超声波雾化防螨剂的通入量为100mL/min；
4)固化成型：防螨粘胶纺丝液由纺丝甬道3引入40℃凝固浴6中固化成型，即得防螨粘胶原丝；
5)清洗与收集：防螨粘胶原丝经导丝辊7引入30℃清水浴8中水洗、120℃干燥辊筒9干燥，收集得到高效防螨粘胶纤维10。
根据GB/T 24253-2009《纺织品防螨性能的评价》对本实施例高效防螨粘胶纤维的驱螨药效进行评价。测得，本实施例高效防螨粘胶纤维24小时的驱螨率为96.53％。
根据GB/T 20944-2007《纺织品抗菌性能的评价》标准就本实施例高效防螨粘胶纤维对格兰氏阴性菌与格兰氏阳性菌的抗菌能力测试。测得，本实施例高效防螨粘胶纤维对金黄色葡萄球菌、大肠肝菌的抑菌率均为99.9％。
根据GB/T 3921-2008《纺织品色牢度耐皂洗色牢度》对本实施例高效防螨粘胶纤维进行标准洗涤5次后，测得本实施例高效防螨粘胶纤维24小时的驱螨率为91.17％，对金黄色葡萄球菌的抑菌率、大肠肝菌的抑菌率为99.9％。
由以上数据可知本实施例所制得的高效防螨粘胶纤维具有良好的驱螨药效、抗菌性以及持久性。
实施例2
本实施例一种高效防螨粘胶纤维，该高效防螨粘胶纤维的表层混合有防螨剂，本实施例中的防螨剂为苯甲酸卞酯，纺丝速度为500m/min，高效防螨粘胶纤维的纤度为30dtex。
本实施例高效防螨粘胶纤维的制备步骤如下：
1)粘胶纺丝原液的制备：取木材经浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、熟成、脱泡过滤工艺制备得到粘胶纺丝原液1；其中，粘胶纺丝原液1中纤维素的重量百分比浓度为28％；
2)凝固浴的准备：将硫酸、硫酸钠、硫酸锌、硫酸铝以及烷基硫酸酯钠混合并溶于水中，即得凝固浴6；所制得的凝固浴6中，硫酸115g/L，硫酸钠320g/L，硫酸锌10g/L，硫酸铝4g/L，烷基硫酸酯钠1g/L；
3)防螨剂的整理：粘胶纺丝原液1由喷丝板2挤出，进入纺丝甬道3，与此同时，超声波雾化防螨剂由入风口4(顶端低于喷丝板2出丝口水平位置10cm)进入圆柱形纺丝甬道3(长度为80cm，直径为300mm)并从出风口5(底端高于纺丝甬道3最低端5cm)吹出，在纺丝甬道3中，超声波雾化防螨剂粘附至粘胶纺丝原液1表面并与表层粘胶液相混合，即得防螨粘胶纺丝液；其中，超声波雾化防螨剂的通入量为1000mL/min；
4)固化成型：防螨粘胶纺丝液由纺丝甬道3引入50℃凝固浴6中固化成型，即得防螨粘胶原丝；
5)清洗与收集：防螨粘胶原丝经导丝辊7引入40℃清水浴8中水洗、160℃干燥辊筒9干燥，收集得到高效防螨粘胶纤维10。
根据GB/T 24253-2009《纺织品防螨性能的评价》对本实施例高效防螨粘胶纤维的驱螨药效进行评价。测得，本实施例高效防螨粘胶纤维24小时的驱螨率为98.79％。
根据GB/T 20944-2007《纺织品抗菌性能的评价》标准就本实施例高效防螨粘胶纤维对格兰氏阴性菌与格兰氏阳性菌的抗菌能力测试。测得，本实施例高效防螨粘胶纤维对金黄色葡萄球菌、大肠肝菌的抑菌率均为99.9％。
根据GB/T 3921-2008《纺织品色牢度耐皂洗色牢度》对本实施例高效防螨粘胶纤维进行标准洗涤5次后，测得本实施例高效防螨粘胶纤维24小时的驱螨率为95.98％，对金黄色葡萄球菌的抑菌率、大肠肝菌的抑菌率为99.9％。
由以上数据可知本实施例所制得的高效防螨粘胶纤维具有良好的驱螨药效、抗菌性以及持久性。
实施例3
本实施例一种高效防螨粘胶纤维，该高效防螨粘胶纤维的表层混合有防螨剂，本实施例中的防螨剂为N，N-二乙基间甲苯酰胺，纺丝速度为400m/min，高效防螨粘胶纤维的纤度为20dtex。
本实施例高效防螨粘胶纤维的制备步骤如下：其中，粘胶纺丝原液1中纤维素的重量百分比浓度为26％；
1)粘胶纺丝原液的制备：取木材经浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、熟成、脱泡过滤工艺制备得到粘胶纺丝原液1；
2)凝固浴的准备：将硫酸、硫酸钠、硫酸锌、硫酸铝以及琥珀酸烷基酯磺酸钠混合并溶于水中，即得凝固浴6；所制得的凝固浴6中，硫酸113g/L，硫酸钠315g/L，硫酸锌9g/L，硫酸铝3g/L，琥珀酸烷基酯磺酸钠0.8g/L；
3)防螨剂的整理：粘胶纺丝原液1由喷丝板2挤出，进入纺丝甬道3，与此同时，超声波雾化防螨剂由入风口4(顶端低于喷丝板2出丝口水平位置6cm)进入圆柱形纺丝甬道3(长度为60cm，直径为200mm)并从出风口5(底端高于纺丝甬道3最低端8cm)吹出，在纺丝甬道3中，超声波雾化防螨剂粘附至粘胶纺丝原液1表面并与表层粘胶液相混合，即得防螨粘胶纺丝液；其中，超声波雾化防螨剂的通入量为500mL/min；
4)固化成型：防螨粘胶纺丝液由纺丝甬道3引入45℃凝固浴6中固化成型，即得防螨粘胶原丝；
5)清洗与收集：防螨粘胶原丝经导丝辊7引入35℃清水浴8中水洗、140℃干燥辊筒9干燥，收集得到高效防螨粘胶纤维10。
根据GB/T 24253-2009《纺织品防螨性能的评价》对本实施例高效防螨粘胶纤维的驱螨药效进行评价。测得，本实施例高效防螨粘胶纤维24小时的驱螨率为97.03％。
根据GB/T 20944-2007《纺织品抗菌性能的评价》标准就本实施例高效防螨粘胶纤维对格兰氏阴性菌与格兰氏阳性菌的抗菌能力测试。测得，本实施例高效防螨粘胶纤维对金黄色葡萄球菌、大肠肝菌的抑菌率均为99.9％。
根据GB/T 3921-2008《纺织品色牢度耐皂洗色牢度》对本实施例高效防螨粘胶纤维进行标准洗涤5次后，测得本实施例高效防螨粘胶纤维24小时的驱螨率为93.11％，对金黄色葡萄球菌的抑菌率、大肠肝菌的抑菌率为99.9％。
由以上数据可知本实施例所制得的高效防螨粘胶纤维具有良好的驱螨药效、抗菌性以及持久性。

Claims (10)

1.一种高效防螨粘胶纤维，其特征在于，所述高效防螨粘胶纤维的表层混合有防螨剂，该高效防螨粘胶纤维的制备步骤如下：
1)粘胶纺丝原液的制备：取木材经浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、溶解、熟成、脱泡过滤工艺制备得到粘胶纺丝原液(1)；
2)防螨剂的整理：粘胶纺丝原液(1)由喷丝板(2)挤出，进入纺丝甬道(3)，与此同时，超声波雾化防螨剂由入风口(4)进入纺丝甬道(3)并从出风口(5)吹出，在纺丝甬道(3)中，超声波雾化防螨剂粘附至粘胶纺丝原液(1)表面并与表层粘胶液相混合，即得防螨粘胶纺丝液；
3)固化成型：防螨粘胶纺丝液由纺丝甬道(3)引入凝固浴(6)中固化成型，即得防螨粘胶原丝；
4)清洗与收集：防螨粘胶原丝经导丝辊(7)引入清水浴(8)中水洗、干燥辊筒(9)干燥，收集得到高效防螨粘胶纤维(10)。
2.根据权利要求1所述的一种高效防螨粘胶纤维，其特征在于，所述防螨剂为氰硫基乙酸异冰片酯、N，N-二乙基间甲苯酰胺、邻苯二甲酸二甲酯、苯甲酸卞酯和柏树精油中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种高效防螨粘胶纤维，其特征在于，所述粘胶纺丝原液(1)中纤维素的重量百分比浓度为23～28％。
4.根据权利要求1所述的一种高效防螨粘胶纤维，其特征在于，所述超声波雾化防螨剂的通入量为100～1000mL/min。
5.根据权利要求1所述的一种高效防螨粘胶纤维，其特征在于，所述凝固浴(6)的组成为：硫酸110～115g/L，硫酸钠310～320g/L，硫酸锌8～10g/L，硫酸铝2～4g/L，表面活性剂0.5～1g/L；所述凝固浴(6)的温度为40～50℃。
6.根据权利要求4所述的一种高效防螨粘胶纤维，其特征在于，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基硫酸酯钠和琥珀酸烷基酯磺酸钠中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种高效防螨粘胶纤维，其特征在于，所述清水浴(8)的温度为30～40℃，所述干燥辊筒的温度为120～160℃。
8.根据权利要求1所述的一种高效防螨粘胶纤维，其特征在于，所述纺丝甬道(3)为圆柱形，长度为50～80cm，直径为150～300mm。
9.根据权利要求1所述的一种高效防螨粘胶纤维，其特征在于，所述入风口(4)顶端低于喷丝板(2)出丝口水平位置5～10cm，所述出风口(5)底端高于纺丝甬道(3)最低端5～10cm。
10.根据权利要求1所述的一种高效防螨粘胶纤维，其特征在于，纺丝速度为300～500m/min，高效防螨粘胶纤维的纤度为10～30dtex。
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