CN110387600B - 吸酸吸碱皮芯复合纤维及其制备方法 - Google Patents

吸酸吸碱皮芯复合纤维及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种吸酸吸碱皮芯复合纤维及其制备方法，属于纺织材料技术领域。本发明的吸酸吸碱皮芯复合纤维，包括芯层纤维和包覆于其外的皮层纤维，所述皮层纤维包括聚酰胺6和纳米吸酸吸碱助剂；所述纳米吸酸吸碱助剂包括按照质量百分比计的如下组分：纳米氧化铜10%‑15%、纳米二氧化锌35%‑45%、纳米二氧化钛20%‑30%、三氧化二铝20%‑25%。本发明制得的复合纤维不仅具有优异的除臭吸味作用，还具有良好的抗菌性能，且复合纤维的力学性能较好，断裂强度可达3cN/dtex以上，在室内装饰用品、日常服装、汽车内饰、化工生产、环境保护等领域具有广阔的应用前景。

Description

吸酸吸碱皮芯复合纤维及其制备方法
技术领域
本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种吸酸吸碱皮芯复合纤维及其制备方法。
背景技术
近年来，随着国民经济的快速发展和物质生活水平的不断提高，人们追求清新、健康、卫生、舒适、环保的居住环境的意识日益增强。但在生活中，有些气味，如夏季服装穿着时的汗酸味、食物腐败的气味(主要成分是硫化氢、甲硫醇和三甲胺等)、真菌繁殖时产生的氨臭与恶臭气息以及潮湿天气的全棉服装上的霉味等，常常影响人们的日常生活。此外，在化工生产企业中，氨气、二氧化硫和硫化氢等气体，给技术人员的身体健康带来严重的威胁。人们希望穿着的衣物和床上用品上的臭味更少，周围环境更加干净舒适。因此，面对不断增长的市场需求，开发吸酸吸碱复合纤维具有较显著的实用价值和经济效益。
目前，尚未见有关吸酸吸碱皮芯复合纤维的报道，因此对吸酸吸碱皮芯复合纤维的研究就显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种吸酸吸碱皮芯复合纤维及其制备方法，该复合纤维对酸和对碱具有显著的除臭吸味作用，其具有较好的抗菌性能。
本发明采用如下技术方案：
吸酸吸碱皮芯复合纤维，包括芯层纤维和包覆于其外的皮层纤维，所述皮层纤维包括按照质量百分比计的如下组分：聚酰胺6 95％-97％、纳米吸酸吸碱助剂3％-5％；
所述芯层纤维和所述皮层纤维的质量比为3:7～7:3；
所述纳米吸酸吸碱助剂包括按照质量百分比计的如下组分：纳米氧化铜10％-15％、纳米氧化锌35％-45％、纳米二氧化钛20％-30％、三氧化二铝20％-25％。
本发明所述吸酸吸碱皮芯复合纤维的原理如下：
CuO+2(CH3COOH)＝Cu(CH3COO)2+H2O，
CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O，
Al2O3+6CH3COOH＝2Al(CH3COO)3+3H2O，
Al2O3+3H2SO4＝Al2(SO4)3+3H2O，
ZnO+4NH3+H2O＝[Zn(NH3)4](OH)2，
ZnO+H2S＝ZnS+H2O。
此外，在自然光催化的作用，纳米氧化锌和纳米二氧化钛能够氧化分解甲硫醇、硫化氢、氨气，及室内汗臭和香烟臭味等不良气体。
其中一些实施例中，所述芯层纤维为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
其中一些实施例中，所述芯层纤维和复合纤维总直径比为3-7:10。
其中一些实施例中，所述纳米氧化铜、纳米氧化锌、纳米二氧化钛和三氧化二铝的粒径均小于0.9μm。
本发明还提供所述吸酸吸碱皮芯复合纤维的制备方法，包括如下步骤
步骤一，纳米吸酸吸碱助剂的制备：按照所述质量配比，将纳米氧化铜、纳米氧化锌、纳米二氧化钛和三氧化二铝混合均匀，备用；
步骤二，将聚酰胺6切片干燥后，按照所述质量配比，与步骤一所得纳米吸酸吸碱助剂搅拌混合，共混造粒得到吸酸吸碱聚酰胺6母粒切片；
步骤三：将步骤二得到的吸酸吸碱聚酰胺6母粒切片和聚对苯二甲酸乙二醇酯切片干燥后分别作为皮层和芯层，经皮芯复合纺丝工艺，制得吸酸吸碱皮芯复合纤维。
其中一些实施例中，步骤二中所述共混造粒时的温度为210℃-230℃。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
第一：本发明将纳米氧化铜、纳米氧化锌、纳米二氧化钛和三氧化二铝复配作为纳米吸酸吸碱助剂，对酸和碱具有显著的除臭吸味作用，且该纳米吸酸吸碱助剂与聚酰胺6具有良好的相容性；
第二：本发明制得的复合纤维不仅具有优异的除臭吸味作用，还具有良好的抗菌性能，且复合纤维的力学性能较好，断裂强度可达3cN/dtex以上，在室内装饰用品、日常服装、汽车内饰、化工生产、环境保护等领域具有广阔的应用前景；
第三：本发明的吸酸吸碱皮芯复合纤维的制备方法简便，适于大范围推广。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。
本发明提供一种吸酸吸碱皮芯复合纤维，包括芯层纤维和包覆于其外的皮层纤维，所述皮层纤维包括按照质量百分比计的如下组分：聚酰胺6 95％-97％、纳米吸酸吸碱助剂3％-5％；
所述芯层纤维和所述皮层纤维的质量比为3:7～7:3；
所述纳米吸酸吸碱助剂包括按照质量百分比计的如下组分：纳米氧化铜10％-15％、纳米氧化锌35％-45％、纳米二氧化钛20％-30％、三氧化二铝20％-25％。
一个实施例中，所述芯层纤维为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
一个实施例中，所述芯层纤维和复合纤维总直径比为3-7:10。
一个实施例中，所述纳米氧化铜、纳米氧化锌、纳米二氧化钛和三氧化二铝的粒径均小于0.9μm。
本发明还提供所述吸酸吸碱皮芯复合纤维的制备方法，包括如下步骤
步骤一，纳米吸酸吸碱助剂的制备：按照所述质量配比，将纳米氧化铜、纳米氧化锌、纳米二氧化钛和三氧化二铝混合均匀，备用；
步骤二，将聚酰胺6切片干燥后，按照所述质量配比，与步骤一所得纳米吸酸吸碱助剂搅拌混合，共混造粒得到吸酸吸碱聚酰胺6母粒切片；
步骤三：将步骤二得到的吸酸吸碱聚酰胺6母粒切片和聚对苯二甲酸乙二醇酯切片干燥后分别作为皮层和芯层，经皮芯复合纺丝工艺，制得吸酸吸碱皮芯复合纤维。
一个实施例中，步骤二中所述共混造粒时的温度为210℃-230℃。
下面通过几个实施例对本发明进行说明：
实施例1
吸酸吸碱皮芯复合纤维，包括芯层纤维和包覆于其外的皮层纤维，所述芯层纤维为聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述皮层纤维包括按照质量百分比计的如下组分：聚酰胺696％、纳米吸酸吸碱助剂4％；
所述芯层纤维和所述皮层纤维的质量比为3:7，所述芯层纤维和复合纤维总直径比为5:10。
所述纳米吸酸吸碱助剂包括按照质量百分比计的如下组分：纳米氧化铜15％、纳米氧化锌35％、纳米二氧化钛25％、三氧化二铝25％，所述纳米氧化铜、纳米氧化锌、纳米二氧化钛和三氧化二铝的粒径均小于0.9μm。
本实施例所述吸酸吸碱皮芯复合纤维的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，纳米吸酸吸碱助剂的制备：按照所述质量配比，将纳米氧化铜、纳米氧化锌、纳米二氧化钛和三氧化二铝混合均匀，备用；
步骤二，将聚酰胺6切片干燥后，按照所述质量配比，与步骤一所得纳米吸酸吸碱助剂搅拌混合，于220℃下共混造粒得到吸酸吸碱聚酰胺6母粒切片；
步骤三：将步骤二得到的吸酸吸碱聚酰胺6母粒切片和聚对苯二甲酸乙二醇酯切片干燥后分别作为皮层和芯层，经皮芯复合纺丝工艺，制得吸酸吸碱皮芯复合纤维。
实施例2
吸酸吸碱皮芯复合纤维，包括芯层纤维和包覆于其外的皮层纤维，所述芯层纤维为聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述皮层纤维包括按照质量百分比计的如下组分：聚酰胺695％、纳米吸酸吸碱助剂5％；
所述芯层纤维和所述皮层纤维的质量比为7:3，所述芯层纤维和复合纤维总直径比为4:10。
所述纳米吸酸吸碱助剂包括按照质量百分比计的如下组分：纳米氧化铜15％、纳米氧化锌35％、纳米二氧化钛30％、三氧化二铝20％，所述纳米氧化铜、纳米氧化锌、纳米二氧化钛和三氧化二铝的粒径均小于0.9μm。
本实施例所述吸酸吸碱皮芯复合纤维的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，纳米吸酸吸碱助剂的制备：按照所述质量配比，将纳米氧化铜、纳米氧化锌、纳米二氧化钛和三氧化二铝混合均匀，备用；
步骤二，将聚酰胺6切片干燥后，按照所述质量配比，与步骤一所得纳米吸酸吸碱助剂搅拌混合，于210℃下共混造粒得到吸酸吸碱聚酰胺6母粒切片；
步骤三：将步骤二得到的吸酸吸碱聚酰胺6母粒切片和聚对苯二甲酸乙二醇酯切片干燥后分别作为皮层和芯层，经皮芯复合纺丝工艺，制得吸酸吸碱皮芯复合纤维。
实施例3
吸酸吸碱皮芯复合纤维，包括芯层纤维和包覆于其外的皮层纤维，所述芯层纤维为聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述皮层纤维包括按照质量百分比计的如下组分：聚酰胺697％、纳米吸酸吸碱助剂3％；
所述芯层纤维和所述皮层纤维的质量比为3:7，所述芯层纤维和复合纤维总直径比为3:10。
所述纳米吸酸吸碱助剂包括按照质量百分比计的如下组分：纳米氧化铜15％、纳米氧化锌40％、纳米二氧化钛25％、三氧化二铝20％，所述纳米氧化铜、纳米氧化锌、纳米二氧化钛和三氧化二铝的粒径均小于0.9μm。
本实施例所述吸酸吸碱皮芯复合纤维的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，纳米吸酸吸碱助剂的制备：按照所述质量配比，将纳米氧化铜、纳米氧化锌、纳米二氧化钛和三氧化二铝混合均匀，备用；
步骤二，将聚酰胺6切片干燥后，按照所述质量配比，与步骤一所得纳米吸酸吸碱助剂搅拌混合，于230℃下共混造粒得到吸酸吸碱聚酰胺6母粒切片；
步骤三：将步骤二得到的吸酸吸碱聚酰胺6母粒切片和聚对苯二甲酸乙二醇酯切片干燥后分别作为皮层和芯层，经皮芯复合纺丝工艺，制得吸酸吸碱皮芯复合纤维。
对实施例1至3制得的吸酸吸碱皮芯复合纤维进行测试，结果如下表1所示：
表1测试结果
Figure GDA0003240118190000041
Figure GDA0003240118190000051
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，其保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内，本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (6)

1.吸酸吸碱皮芯复合纤维，包括芯层纤维和包覆于其外的皮层纤维，其特征在于，所述皮层纤维包括按照质量百分比计的如下组分：聚酰胺6 95%-97%、纳米吸酸吸碱助剂3%-5%；
所述芯层纤维和所述皮层纤维的质量比为3:7~7:3；
所述纳米吸酸吸碱助剂由按照质量百分比计的如下组分组成：纳米氧化铜10%-15%、纳米氧化锌35%-45%、纳米二氧化钛20%-30%、三氧化二铝20%-25%。
2.根据权利要求1所述的吸酸吸碱皮芯复合纤维，其特征在于，所述芯层纤维为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
3.根据权利要求1所述的吸酸吸碱皮芯复合纤维，其特征在于，所述芯层纤维和复合纤维总直径比为3-7:10。
4.根据权利要求1所述的吸酸吸碱皮芯复合纤维，其特征在于，所述纳米氧化铜、纳米氧化锌、纳米二氧化钛和三氧化二铝的粒径均小于0.9μm。
5.权利要求1所述的吸酸吸碱皮芯复合纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤
步骤一，纳米吸酸吸碱助剂的制备：按照所述质量配比，将纳米氧化铜、纳米氧化锌、纳米二氧化钛和三氧化二铝混合均匀，备用；
步骤二，将聚酰胺6切片干燥后，按照所述质量配比，与步骤一所得纳米吸酸吸碱助剂搅拌混合，共混造粒得到吸酸吸碱聚酰胺6母粒切片；
步骤三：将步骤二得到的吸酸吸碱聚酰胺6母粒切片和聚对苯二甲酸乙二醇酯切片干燥后分别作为皮层和芯层，经皮芯复合纺丝工艺，制得吸酸吸碱皮芯复合纤维。
6.根据权利要求5所述的吸酸吸碱皮芯复合纤维的制备方法，其特征在于，步骤二中所述共混造粒时的温度为210℃-230℃。
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