CN111254515A - 一种含薄荷提取物的涤纶长丝及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种含薄荷提取物的涤纶长丝制备方法,其中薄荷提取物含量为0.1‑5%,具体制备方法包括SiO2多孔凝胶粉末的制备、含薄荷提取物的改性颗粒的制备、涤纶功能粉体的制备、熔融喷丝、环形冷却、上油牵伸处理、热定型和卷绕步骤;通过该工艺制备的涤纶长丝单丝纤度0.3‑0.5dpf,断裂强度达到7.5cN/dtex‑7.8cN/dtex,断裂伸长率32‑36%,同时还具有植物天然抑菌特性,对人体容易感染的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌等细菌的抑菌率达到96.0‑98.5%,且经过50次标准洗涤后,抑菌率仍在90‑91%,抑菌持久性好。
Description
技术领域
本发明属于纺丝技术领域,具体涉及一种含薄荷提取物的涤纶长丝及其制备方法。
背景技术
涤纶是我国聚酯纤维的商品名称,是合成纤维中的一个重要品种,涤纶纤维被称为新一代的合成纤维,具有保暖、轻盈、透气、贴身、舒适以及柔软等特点,在服装面料领域,取得了其他纤维难以取得的成效,尤其是涤纶仿真丝针织物,它既具有真丝吸湿透气,穿着舒适等优点,又克服了真丝面料易皱、粘身以及牢度差等缺点,特别在针织物组织结构中,更加赋予织物良好的延伸性、悬垂性和透气性,是高附加值、高技术的产品,有着广阔的市场前景和良好的经济效益。
CN201910546151.X公开一种涤纶面料制备方法,该涤纶丝进行漂白、浸泡等处理,使得香茅油、菊花、薄荷叶和苍耳等作为驱蚊成分添加到涤纶面料中,可以使涤纶面料具有驱蚊作用,并延长驱蚊的使用时间,但是通过浸泡方式浸渍植物提取物,有机成分在遇热水、熨烫等高温条件时挥发速度仍较快,且制备过程复杂,生产成本高;除此之外,在涤纶长丝中添加植物提取物成分,在高温处理过程,植物添加成分也极容易形成碳黑粒子,影响纤维品质,也对后续染色等处理工艺产生影响。
发明内容
为解决现有技术存在的问题,对现有工艺进行进一步优化,本发明提供一种含薄荷提取物的涤纶长丝及其制备方法,以实现以下发明目的:
1、具有抗菌功效
2、延长抗菌时间
3、抑制碳黑粒子的产生
为解决以上技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种含薄荷提取物的涤纶长丝制备方法,其特征在于,所述涤纶长丝,薄荷提取物含量为0.1-5%;
所述制备方法,包括SiO2多孔凝胶粉末的制备、含薄荷提取物的改性颗粒的制备、涤纶功能粉体的制备、熔融喷丝、环形冷却、上油牵伸处理、热定型和卷绕步骤;
所述SiO2多孔凝胶粉末的制备,将正硅酸乙酯溶解于12-15倍重量的混合溶剂中,水解温度为65-70℃;所述混合溶剂,是异丙醇与去离子水的混合溶剂,异丙醇与水的体积比为40-50/50-60;
所述含薄荷提取物的改性颗粒的制备,包括将SiO2多孔凝胶粉末置于1.0-1.5wt%的稀盐酸中1-2h进行酸化处理,过滤晾干后,置于浸渍液中室温浸渍8-10h,50-65℃烘干;
所述浸渍液,按重量份数计,原材料组成包括:20-30份薄荷提取物、12-16份苯甲酸钠、5-8份亚磷酸酯、5-8份聚乙烯吡咯烷酮、4-6份烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚AEPH、3-5份KH-550、15-18份1,4-二氧六环,其余物质为无水乙醇;
所述涤纶功能粉体的制备,薄荷提取物的改性颗粒与普通PET切片的混合质量比为1:5-7;湿法研磨的转速为8-9m/sec,研磨时间110-120min;
所述熔融喷丝,涤纶功能粉体占总重量的1-8wt%;双螺杆中温度为270-290℃,压力为18-20MPa;喷丝孔为圆形孔,喷丝板规格为1000-3000孔,孔径为0.1-0.3mm;
所述环形冷却,包括在环境中喷施含薄荷提取物的水溶液,含薄荷提取物的水溶液浓度为12-15wt%,平均中位直径3-5μm,环境湿度达到70±5%,温度23-25℃;
所述上油牵伸处理,所述油剂配方,按重量份数计,包括:PEG35-45份、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚15-20份、甘油三月桂酸酯18-23份、苯甲酸钠8-13份、亚磷酸酯12-16份、甲基硅油6-8份;
所述上油牵伸处理,包括依次进行前上油处理、快牵、后上油处理和慢牵,快牵速度为26-28m/min,慢牵速率为4-5m/min;
所述热定型,热定型温度为140-150℃,热定型时间为8-12min;
所述卷绕,卷绕速度为1000-1650m/min。
采用上述技术方案,本发明的有益效果为:
1、采用本发明含薄荷提取物的涤纶长丝的制备方法,制得涤纶涤纶长丝具有一定的抗菌效果,可减少细菌的附着,对人体容易感染的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌等细菌的抑菌率达到96.0-98.5%;
2、采用本发明制备的含薄荷提取物的涤纶长丝,按照涤纶/棉比例70/30制备的的针织纱,加工出的抗菌涤纶纺织物仍可达到93-94%,且经过50次标准洗涤后,抑菌率仍在90-91%,抑菌持久性好;
3、采用本发明含薄荷提取物的涤纶长丝的制备方法,制得涤纶长丝单丝纤度0.3-0.5dpf,断裂强度达到7.5cN/dtex-7.8cN/dtex,断裂伸长率32-36%;
4、采用本发明制备的含薄荷提取物的涤纶长丝,色泽均匀,透明度高,肉眼看不到明显碳黑;
5、采用本发明制备的含薄荷提取物的涤纶长丝,还具有驱蚊功效,采用其制备的纤维织物具有冰感凉感,使用舒适度高。
具体实施方式:
下面结合具体的实施例,进一步阐述本发明。
实施例1一种含薄荷提取物的涤纶长丝及其制备方法
1、SiO2多孔凝胶粉末的制备
首先称取10.5g正硅酸乙酯,溶解于12倍重量的混合溶剂中,用滴管滴加5滴氨水,在65℃热水浴中加热,使溶液水解成为透明的正硅酸乙酯溶胶,继续保温,使正硅酸乙酯溶胶完全变为凝胶;后将凝胶置于冷冻干燥箱中,即可得到SiO2多孔凝胶粉末;
所述混合溶剂,是异丙醇与去离子水的混合溶剂,异丙醇与水的体积比为40/60;
所述冷冻干燥,真空度0.04MPa,温度设置到-10℃,冷冻干燥8h;
2、含薄荷提取物的改性颗粒的制备
将SiO2多孔凝胶粉末置于1.0wt%的稀盐酸1h中进行酸化处理,过滤并自然晾干后,置于浸渍液中进行室温浸渍处理8h,50℃进行烘干,得到含薄荷提取物的改性颗粒;
所述浸渍液,按重量份数计,原材料组成包括:20份薄荷提取物、12份苯甲酸钠、5份亚磷酸酯、5份聚乙烯吡咯烷酮、4份烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚AEPH、3份KH-550、15份1,4-二氧六环,其余物质为无水乙醇;
3、涤纶功能粉体的制备
将含薄荷提取物的改性颗粒与普通PET切片进行混合,后加入15wt%的季戊四醇磷酸酯,转移至砂磨机中以8m/sec的转速进行湿法研磨110min,得到涤纶功能粉体;
所述普通PET切片,密度1.381g/cm3,特性黏度0.79dL/g;水分0.08wt%;
所述薄荷提取物的改性颗粒与普通PET切片的混合质量比为1:5;
4、熔融喷丝
在双螺杆设备中部加料口,加入上述制备的含薄荷提取物改性颗粒的涤纶功能粉体以及普通PET,熔融挤压共混,后经计量泵输入纺丝箱体,通过喷丝板熔融喷丝;
其中,所述涤纶功能粉体占总重量的1wt%;
所述双螺杆中温度为270℃,压力为20MPa;
所述喷丝孔为圆形孔,喷丝板规格为1000孔,孔径为0.26-0.30mm;
5、环形冷却
将多孔喷丝板挤出的纺丝熔体挤入纺丝组件中,在环境中喷施含薄荷提取物的水溶液,同时控制在恒温恒湿的环境中进行环吹风冷却,降至室温得到初生纤维;其中,环吹风的温度为20℃,风速为1m/s,导丝辊速度为800m/min;
所述恒温恒湿环境,含薄荷提取物的水溶液浓度为12wt%;平均中位直径3-4μm,环境湿度达到72%,温度23℃;
6、上油牵伸处理
冷却后的纤维束通过导丝辊依次进行前上油处理、快牵、后上油处理和慢牵;快牵速度为26m/min,慢牵速率为4m/min;前上油处理和后上油处理均是通过上油装置进行,所述油剂配方,按重量份数计,包括:
PEG35份、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚15份、甘油三月桂酸酯23份、苯甲酸钠13份、亚磷酸酯16份、甲基硅油8份;
7、热定型
将牵伸处理后的纺丝进行热定型,热定型温度为140℃,热定型时间为12min;
8、卷绕
卷绕的速度为1000m/min。
采用是实施例1的技术方案制得的含薄荷提取物的涤纶长丝,色泽均匀,透明度高,肉眼看不到明显碳黑粒子,单丝纤度0.33dpf,断裂强度达到7.51cN/dtex,断裂伸长率35.6%;该涤纶长丝具有植物天然抑菌特性,对人体容易感染的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌等细菌的抑菌率达到96.0%;按照涤纶/棉比例70/30制备的的针织纱,加工出的抗菌涤纶纺织物仍可达到93.0%,且经过50次标准洗涤后,抑菌率仍在90.2%,抑菌持久性好;除此之外,涤纶长丝还具有驱蚊功效,采用其制备的纤维织物具有冰感凉感,使用舒适度高。
实施例2一种含薄荷提取物的涤纶长丝及其制备方法
1、SiO2多孔凝胶粉末的制备
首先称取11.8g正硅酸乙酯,溶解于15倍重量的混合溶剂中,用滴管滴加8滴氨水,在70℃热水浴中加热,使溶液水解成为透明的正硅酸乙酯溶胶,继续保温,使正硅酸乙酯溶胶完全变为凝胶;后将凝胶置于冷冻干燥箱中,即可得到SiO2多孔凝胶粉末;
所述混合溶剂,是异丙醇与去离子水的混合溶剂,异丙醇与水的体积比为50/50;
所述冷冻干燥,真空度0.05MPa,温度设置到-10℃,冷冻干燥8h;
2、含薄荷提取物的改性颗粒的制备
将SiO2多孔凝胶粉末置于1.5wt%的稀盐酸2h中进行酸化处理,过滤并自然晾干后,置于浸渍液中进行室温浸渍处理10h,65℃进行烘干,得到含薄荷提取物的改性颗粒;
所述浸渍液,按重量份数计,原材料组成包括:30份薄荷提取物、16份苯甲酸钠、8份亚磷酸酯、8份聚乙烯吡咯烷酮、6份烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚AEPH、5份KH-550、18份1,4-二氧六环,其余物质为无水乙醇;
3、涤纶功能粉体的制备
将含薄荷提取物的改性颗粒与普通PET切片进行混合,后加入18wt%的季戊四醇磷酸酯,转移至砂磨机中以9m/sec的转速进行湿法研磨120min,得到涤纶功能粉体;
所述普通PET切片,密度1.41g/cm3,特性黏度0.80dL/g;水分0.11wt%;
所述薄荷提取物的改性颗粒与普通PET切片的混合质量比为1:7;
4、熔融喷丝
在双螺杆设备中部加料口,加入上述制备的含薄荷提取物改性颗粒的涤纶功能粉体以及普通PET,熔融挤压共混,后经计量泵输入纺丝箱体,通过喷丝板熔融喷丝;
其中,所述涤纶功能粉体占总重量的5wt%;
所述双螺杆中温度为290℃,压力为18MPa;
所述喷丝孔为圆形孔,喷丝板规格为3000孔,孔径为0.1-0.13mm;
5、环形冷却
将多孔喷丝板挤出的纺丝熔体挤入纺丝组件中,在环境中喷施含薄荷提取物的水溶液,同时控制在恒温恒湿的环境中进行环吹风冷却,降至室温得到初生纤维;其中,环吹风的温度为30℃,风速为3m/s,导丝辊速度为1100m/min;
所述恒温恒湿环境,含薄荷提取物的水溶液浓度为15wt%;平均中位直径4-5μm,环境湿度达到75%,温度25℃;
6、上油牵伸处理
冷却后的纤维束通过导丝辊依次进行前上油处理、快牵、后上油处理和慢牵;快牵速度为28m/min,慢牵速率为5m/min;前上油处理和后上油处理均是通过上油装置进行,所述油剂配方,按重量份数计,包括:
PEG35份、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚20份、甘油三月桂酸酯18份、苯甲酸钠8份、亚磷酸酯12份、甲基硅油7份;
7、热定型
将牵伸处理后的纺丝进行热定型,热定型温度为150℃,热定型时间为12min;
8、卷绕
卷绕的速度为1450m/min。
采用是实施例2的技术方案制得的含薄荷提取物的涤纶长丝,色泽均匀,透明度高,肉眼看不到明显碳黑粒子,单丝纤度0.45dpf,断裂强度达到7.66cN/dtex,断裂伸长率32.5%;该涤纶长丝具有植物天然抑菌特性,对人体容易感染的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌等细菌的抑菌率达到98.5%;按照涤纶/棉比例70/30制备的的针织纱,加工出的抗菌涤纶纺织物仍可达到93.5%,且经过50次标准洗涤后,抑菌率仍在90.7%,抑菌持久性好;除此之外,涤纶长丝还具有驱蚊功效,采用其制备的纤维织物具有冰感凉感,使用舒适度高。
实施例3一种含薄荷提取物的涤纶长丝及其制备方法
1、SiO2多孔凝胶粉末的制备
首先称取111.2g正硅酸乙酯,溶解于12倍重量的混合溶剂中,用滴管滴加8滴氨水,在70℃热水浴中加热,使溶液水解成为透明的正硅酸乙酯溶胶,继续保温,使正硅酸乙酯溶胶完全变为凝胶;后将凝胶置于冷冻干燥箱中,即可得到SiO2多孔凝胶粉末;
所述混合溶剂,是异丙醇与去离子水的混合溶剂,异丙醇与水的体积比为45/55;
所述冷冻干燥,真空度0.05MPa,温度设置到-10℃,冷冻干燥10h;
2、含薄荷提取物的改性颗粒的制备
将SiO2多孔凝胶粉末置于1.2wt%的稀盐酸2h中进行酸化处理,过滤并自然晾干后,置于浸渍液中进行室温浸渍处理10h,65℃进行烘干,得到含薄荷提取物的改性颗粒;
所述浸渍液,按重量份数计,原材料组成包括:25份薄荷提取物、15份苯甲酸钠、5份亚磷酸酯、8份聚乙烯吡咯烷酮、6份烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚AEPH、5份KH-550、16份1,4-二氧六环,其余物质为无水乙醇;
3、涤纶功能粉体的制备
将含薄荷提取物的改性颗粒与普通PET切片进行混合,后加入16wt%的季戊四醇磷酸酯,转移至砂磨机中以8m/sec的转速进行湿法研磨110min,得到涤纶功能粉体;
所述普通PET切片,密度1.40g/cm3,特性黏度0.81dL/g;水分0.15wt%;
所述薄荷提取物的改性颗粒与普通PET切片的混合质量比为1:6;
4、熔融喷丝
在双螺杆设备中部加料口,加入上述制备的含薄荷提取物改性颗粒的涤纶功能粉体以及普通PET,熔融挤压共混,后经计量泵输入纺丝箱体,通过喷丝板熔融喷丝;
其中,所述涤纶功能粉体占总重量的3wt%;
所述双螺杆中温度为280℃,压力为18MPa;
所述喷丝孔为圆形孔,喷丝板规格为3000孔,孔径为0.1-0.13mm;
5、环形冷却
将多孔喷丝板挤出的纺丝熔体挤入纺丝组件中,在环境中喷施含薄荷提取物的水溶液,同时控制在恒温恒湿的环境中进行环吹风冷却,降至室温得到初生纤维;其中,环吹风的温度为25℃,风速为2m/s,导丝辊速度为1000m/min;
所述恒温恒湿环境,含薄荷提取物的水溶液浓度为15wt%;平均中位直径4.5μm,环境湿度达到70%,温度23℃;
6、上油牵伸处理
冷却后的纤维束通过导丝辊依次进行前上油处理、快牵、后上油处理和慢牵;快牵速度为26m/min,慢牵速率为4m/min;前上油处理和后上油处理均是通过上油装置进行,所述油剂配方,按重量份数计,包括:
PEG40份、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚15份、甘油三月桂酸酯18份、苯甲酸钠9份、亚磷酸酯12份、甲基硅油6份;
7、热定型
将牵伸处理后的纺丝进行热定型,热定型温度为145℃,热定型时间为10min;
8、卷绕
卷绕的速度为1650m/min。
采用是实施例3的技术方案制得的含薄荷提取物的涤纶长丝,色泽均匀,透明度高,肉眼看不到明显碳黑粒子,单丝纤度0.51dpf,断裂强度达到7.75cN/dtex,断裂伸长率34.4%;该涤纶长丝具有植物天然抑菌特性,对人体容易感染的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌等细菌的抑菌率达到98.2%;按照涤纶/棉比例70/30制备的的针织纱,加工出的抗菌涤纶纺织物仍可达到93.7%,且经过50次标准洗涤后,抑菌率仍在90.5%,抑菌持久性好;除此之外,涤纶长丝还具有驱蚊功效,采用其制备的纤维织物具有冰感凉感,使用舒适度高。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种含薄荷提取物的涤纶长丝制备方法,其特征在于,所述涤纶长丝,薄荷提取物含量为0.1-5%。
2.根据权利要求1所述的涤纶长丝制备方法,其特征在于,所述制备方法,包括SiO2多孔凝胶粉末的制备、含薄荷提取物的改性颗粒的制备、涤纶功能粉体的制备、熔融喷丝、环形冷却、上油牵伸处理、热定型和卷绕步骤;所述熔融喷丝,涤纶功能粉体占总重量的1-8wt%。
3.根据权利要求2所述的涤纶长丝制备方法,其特征在于,所述SiO2多孔凝胶粉末的制备,将正硅酸乙酯溶解于12-15倍重量的混合溶剂中,水解温度为65-70℃;所述混合溶剂,是异丙醇与去离子水的混合溶剂,异丙醇与水的体积比为40-50/50-60。
4.根据权利要求2所述的涤纶长丝制备方法,其特征在于,所述涤纶功能粉体的制备,薄荷提取物的改性颗粒与普通PET切片的混合质量比为1:5-7;湿法研磨的转速为8-9m/sec,研磨时间110-120min。
5.根据权利要求2所述的涤纶长丝制备方法,其特征在于,所述含薄荷提取物的改性颗粒的制备,包括将SiO2多孔凝胶粉末置于1.0-1.5wt%的稀盐酸中1-2h进行酸化处理,过滤晾干后,置于浸渍液中室温浸渍8-10h,50-65℃烘干。
6.根据权利要求5所述的涤纶长丝制备方法,其特征在于,所述浸渍液,按重量份数计,原材料组成包括:20-30份薄荷提取物、12-16份苯甲酸钠、5-8份亚磷酸酯、5-8份聚乙烯吡咯烷酮、4-6份烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚AEPH、3-5份KH-550、15-18份1,4-二氧六环,其余物质为无水乙醇。
7.根据权利要求2所述的涤纶长丝制备方法,其特征在于,所述环形冷却,包括在环境中喷施含薄荷提取物的水溶液,含薄荷提取物的水溶液浓度为12-15wt%,平均中位直径3-5μm,环境湿度达到70±5%,温度23-25℃。
8.根据权利要求2所述的涤纶长丝制备方法,其特征在于,所述上油牵伸处理,所述油剂配方,按重量份数计,包括:PEG35-45份、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚15-20份、甘油三月桂酸酯18-23份、苯甲酸钠8-13份、亚磷酸酯12-16份、甲基硅油6-8份。
9.根据权利要求8所述的涤纶长丝制备方法,其特征在于,所述上油牵伸处理,包括依次进行前上油处理、快牵、后上油处理和慢牵,快牵速度为26-28m/min,慢牵速率为4-5m/min。
10.根据权利要求2所述的涤纶长丝制备方法,其特征在于,所述卷绕,卷绕速度为1000-1650m/min。
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