CN116180265B - 一种双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维及其制备方法 - Google Patents

一种双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维及其制备方法,属于锦纶大生物纤维领域。所述双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维的制备方法,由以下步骤组成:预处理、制备载体、吸附、制备功能性母粒、熔融纺丝、后处理。本发明的双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维的制备方法,在对锦纶纤维的改性过程中,双氯芬酸钠损失低,能够实现对锦纶纤维的有效改性;同时,双氯芬酸钠与锦纶纤维的结合牢固,稳定性及持久性好;进一步的,有效提高双氯芬酸钠改性成分在锦纶纤维内的分散性,有效避免改性后锦纶纤维物理性能降低的问题。

Description

一种双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及锦纶大生物纤维领域,尤其是涉及一种双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维及其制备方法。
背景技术
锦纶纤维,又称尼龙(Nylon),学名为聚酰胺,英文名称Polyamide(简称PA),是世界上出现的第一种合成纤维。聚酰胺的密度在1.15g/cm3左右,是分子主链上含有重复酰胺基团-[NHCO]-的热塑性树脂总称,包括脂肪族PA,脂肪-芳香族PA和芳香族PA。其中,脂肪族PA品种多,产量大,应用广泛,其命名由合成单体具体的碳原子数而定。
锦纶纤维最突出的优点为耐磨性较其它纤维优越,弹性佳,其弹性回复率可媲美羊毛。在混纺织物中加入一些锦纶纤维,可大幅提高织物的耐磨性;且锦纶纤维拉伸至3-6%时,弹性回复率可达100%;能够经受上万次折挠而不断裂。在已商业化的合成纤维中﹐其比重仅次于聚丙烯。因此锦纶纤维可加工成细匀柔软且平滑的丝线﹐供织造成美观耐用的纤维制品。同时,其与聚酯纤维一样,具有耐腐性﹐不怕虫蛀﹐不易发霉的特性。其纤维长丝可制做袜子、内衣、衬衣、运动衫、滑雪衫、雨衣等;短纤维可与棉、毛和粘胶纤维混纺,使织物具有良好的耐磨性和强度。还可用作尼龙搭扣、地毯、装饰布等。工业上主要用于制造帘子布、传送带、渔网、缆绳等。
随着科学技术的进步和人们生活水平的提高,锦纶纤维的功能性逐渐无法满足实际应用要求,人们将越来越多的注意力放在锦纶纤维的功能性改进上。近些年来,国内外的功能性锦纶纤维品种繁多,不断推陈出新,应用前景广阔。现有技术中已研制开发出多种具有不同特性的功能性锦纶纤维。如抗酸锦纶纤维、抗氧化锦纶纤维、抗静电锦纶弹力丝、抗菌锦纶纤维,抗辐射锦纶纤维等。由此,对于锦纶纤维的功能性研究及应用领域拓展具有重要意义。
截止至申请日前,还没有采用双氯芬酸钠对锦纶纤维进行改性的技术情报公开。双氯芬酸钠是一种苯乙酸类的非甾体抗炎药(NSAIDs),双氯芬酸钠具有解热、镇痛和抗炎的作用,其作用强度超过吲哚美辛、萘普生及其他几种传统非甾体抗炎药。双氯芬酸钠对膜结合蛋白COX-2的选择性与塞来昔布相似。双氯芬酸钠通过抑制环氧化酶(COXs)活性,阻断花生四烯酸向前列腺素的转化;亦可促进花生四烯酸与甘油三酯结合,降低细胞内游离花生四烯酸的浓度,从而间接抑制白三烯的合成,进而实现镇痛、抗炎、解热作用。现有技术中,双氯芬酸钠适用于治疗非关节性的软组织风湿性疼痛,如肩痛、腱鞘炎、滑囊炎、肌痛;还可用于急性轻、中度疼痛,如手术后疼痛、创伤后或劳损后疼痛、痛经、牙痛、头痛。以及耳鼻喉科严重感染性痛性炎症(如咽扁桃体炎、耳炎)的辅助治疗。此外,双氯芬酸钠对成人和儿童的发热也有解热作用。但是,双氯芬酸钠对肠胃副作用较大,口服后肠胃不适感较为明显。
为避免双氯芬酸钠对肠胃的刺激,并拓展锦纶大生物纤维的性能及应用范围,发明人希望研发获得一种双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维,通过双氯芬酸钠对锦纶纤维的功能性改性,在锦纶纤维上实现双氯芬酸钠效果的有效发挥及长效缓释。同时,改性后的锦纶大生物纤维可以制成药贴、退热贴、绷带,甚至是内衣等下游产品,通过改性锦纶大生物纤维缓释的双氯芬酸钠透皮吸收,实现对相应病症的针对性改善,避免双氯芬酸钠对肠胃的直接刺激。
但是,发明人在将双氯芬酸钠用于锦纶纤维的改性过程中发现,将双氯芬酸钠直接与锦纶原料切片混合后进行高温熔融纺丝,或将双氯芬酸钠分散于油剂后涂覆于锦纶纤维外表面的改性过程中,双氯芬酸钠损失大,易于流失,无法对锦纶纤维实现有效的改性。同时,双氯芬酸钠与锦纶纤维结合不牢固,稳定性差,持久性差,在高温、高湿、光照环境下存在流失率高的问题;且锦纶纤维长时间接触皮肤或水洗吸湿后,也存在流失率高的问题。进一步的,发明人还发现,将双氯芬酸钠改性成分添加至锦纶纤维后,双氯芬酸钠改性成分在锦纶纤维内分散性不佳,导致锦纶纤维物理性能降低。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题,本发明提供一种双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维及其制备方法,在对锦纶纤维的改性过程中,双氯芬酸钠损失低,能够实现对锦纶纤维的有效改性;同时,双氯芬酸钠与锦纶纤维的结合牢固,稳定性及持久性好;进一步的,有效提高双氯芬酸钠改性成分在锦纶纤维内的分散性,有效避免改性后锦纶纤维物理性能降低的问题。
为解决以上技术问题,本发明采取的技术方案如下:
一种双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维的制备方法,由以下步骤组成:预处理、制备载体、吸附、制备功能性母粒、熔融纺丝、后处理。
所述预处理,搅拌条件下,将纳米二氧化硅投入至45-50倍重量份的去离子水中,继续搅拌20-40min;然后升温至45-55℃,保温搅拌1-2h;然后投入预处理液,进行微波-超声协同处理2-3h;压滤获得滤饼,滤饼经30-40倍重量份的无水乙醇洗涤后,70-80℃干燥8-10h,制得预处理物。
所述预处理中,预处理液为溶解有硅烷偶联剂KH-570、硅烷偶联剂KH-580的甲醇溶液。所述甲醇的浓度为90-93%(体积百分数);预处理液中硅烷偶联剂KH-570的浓度为1.5-2wt%,硅烷偶联剂KH-580的浓度为1-1.5wt%;
预处理液与去离子水的重量份比值为1:3-3.5。
所述预处理中,微波-超声协同处理过程中,采用间歇式微波控制温度为55-60℃,微波频率为2400-2500MHz,微波功率为400-500W;超声频率为45-50kHz,超声功率为300-400W。
所述制备载体,将硫酸铝、氢氧化钠、四乙基氢氧化铵溶液投入至去离子水中,分散均匀;然后在300-400rpm搅拌条件下,以2-3mL/min的滴加速率,滴加预处理物分散液,滴加完成后,继续搅拌5-7h,制得前驱液;然后升温至170-180℃,保温36-48h后,自然冷却至常温,滤出固体物,采用30-40倍体积的去离子水洗涤后,110-120℃干燥10-12h,450-550℃焙烧4-6h,制得中间体;将中间体、十六烷基三甲基溴化铵投入至去离子水中,分散均匀;然后投入0.9-1倍体积的氢氧化钠溶液,搅拌2-3h,升温至120-130℃,保温20-50min后,采用硫酸溶液调节pH值至10-11,120-130℃保温36-48h后,自然冷却至常温,滤出固体物,采用55-65倍体积的去离子水洗涤后,110-120℃干燥10-12h,450-550℃焙烧4-6h,制得多孔复合载体。
所述制备载体中,多孔复合载体的比表面积为837-895m2/g,孔容积为0.79-0.83mL/g。
前驱液中,硫酸铝、氢氧化钠、四乙基氢氧化铵、预处理物、去离子水的摩尔比为1:30-35:10-12:22-25:350-400;
四乙基氢氧化铵溶液,为四乙基氢氧化铵的去离子水溶液,四乙基氢氧化铵浓度为25-28wt%;
预处理物分散液,为预处理物的去离子水分散液,预处理物浓度为25-28wt%。
所述制备载体中,中间体、十六烷基三甲基溴化铵、去离子水的重量份比值为1-1.2:1-1.2:10-12;
氢氧化钠溶液的浓度为1-1.2mol/L;
硫酸溶液的浓度为22-25wt%。
所述吸附,在避光环境中,搅拌条件下,将多孔复合载体投入至90-100倍重量的吸附液中,升温至35-45℃,保温;40-60rpm搅拌吸附40-50h后,滤出并采用20-25倍体积的去离子水洗涤,55-65℃鼓风干燥6-8h,制得活性成分,即吸附有双氯芬酸钠的多孔复合载体。
所述吸附中,吸附液的制备方法为,将双氯芬酸钠、硅烷偶联剂KH-580、硬脂酸钠投入至乙醇溶液中,搅拌至完全溶解制得;
双氯芬酸钠、硅烷偶联剂KH-580、硬脂酸钠、乙醇溶液的重量份比值为13-15:5-6:1-2:1000;
乙醇溶液的浓度为88-92%(体积百分数)。
所述制备功能性母粒,将锦纶66切片、活性成分、抗氧剂3010、硬脂酸钙混合均匀,投入至双螺杆挤出机内,在260-270℃温度条件下,保温熔融挤压30-50min后,挤出造粒,制得功能性母粒。
所述制备功能性母粒中,锦纶66切片、活性成分、抗氧剂3010、硬脂酸钙的重量份比值为90-100:18-20:1-1.5:0.8-1。
所述熔融纺丝,将锦纶66切片、功能性母粒混合均匀,投入至熔融纺丝机内,控制一区温度为240-250℃,二区温度为250-255℃,三区温度为255-260℃,四区温度为260-265℃,纺丝速度为1200-1500m/min,牵伸倍数为3.4-3.8倍,牵伸温度为170-180℃,进行熔融纺丝,制得纤维。
所述熔融纺丝中,锦纶66切片、功能性母粒的重量份比值为100:6-8。
所述后处理,熔融纺丝制得的纤维,经上油、卷绕,制得本实施例的双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维。
所述后处理中,卷绕速度为800-1000m/min。
一种双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维,采用前述的制备方法制得。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明的双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维的制备方法,通过采用特定预处理液对纳米二氧化硅进行特定预处理后,用于制备载体步骤;通过特定制备载体步骤制得多孔复合载体后,对含有双氯芬酸钠的吸附液进行吸附,制得活性成分后,用于制备功能性母粒;然后采用功能性母粒与锦纶原料切片进行熔融纺丝、后处理,有效降低对锦纶改性过程中双氯芬酸钠的损失,实现对锦纶纤维的有效改性;同时,双氯芬酸钠与锦纶纤维的结合牢固,稳定性及持久性好;进一步的,有效提高双氯芬酸钠改性成分在锦纶纤维内的分散性,有效避免改性后锦纶纤维物理性能降低的问题。
(2)本发明的双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维的制备方法,对锦纶纤维的改性效果好,能够实现双氯芬酸钠效果的充分、有效发挥,避免双氯芬酸钠对肠胃的刺激;经试验,针对患有非关节性软组织风湿性疼痛的患者,能够有效消除或明显缓解软组织风湿性疼痛,且施用期间无复发或加重,显效率和有效率之和可达100%;同时,在停止施用7天内,无软组织风湿性疼痛复发或加重。
(3)本发明的双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维,双氯芬酸钠与锦纶纤维的结合牢固,稳定性及持久性好,在高温、高湿、光照环境下有效成分不易流失;经试验,本发明的双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维在光照环境下,在温度为35℃,相对湿度为80%条件下,静置30天后,纤维中双氯芬酸钠含量下降率为6.7-7.1%。
(4)本发明的双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维,双氯芬酸钠与锦纶纤维的结合牢固,稳定性及持久性好,在长时间接触皮肤或水洗吸湿后,有效成分不易流失;经试验,本发明的双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维在连续水洗10次后,纤维中双氯芬酸钠含量下降率为6.3-6.9%。
(5)本发明的双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维的制备方法,将双氯芬酸钠改性成分添加至锦纶纤维后,双氯芬酸钠改性成分在锦纶纤维内分散性好,能够在实现锦纶纤维有效改性的同时,避免锦纶纤维物理性能的降低;经检测,本发明的双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维的断裂强度为5.5-6.0cN/dtex,断裂伸长率为23-26%,湿断裂强度为5.0-5.4cN/dtex,断裂伸长率为27-30%。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现说明本发明的具体实施方式。
实施例1
一种双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维的制备方法,具体为:
1、预处理
搅拌条件下,将纳米二氧化硅投入至45倍重量份的去离子水中,继续搅拌20min;然后升温至45℃,保温搅拌1h;然后投入预处理液,进行微波-超声协同处理2h;压滤获得滤饼,滤饼经30倍重量份的无水乙醇洗涤后,70℃干燥8h,制得预处理物。
所述预处理液为溶解有硅烷偶联剂KH-570、硅烷偶联剂KH-580的甲醇溶液。其中,甲醇的浓度为90%(体积百分数);预处理液中硅烷偶联剂KH-570的浓度为1.5wt%,硅烷偶联剂KH-580的浓度为1wt%。
预处理液与去离子水的重量份比值为1:3。
微波-超声协同处理过程中,采用间歇式微波控制温度为55℃,微波频率为2400MHz,微波功率为400W;超声频率为45kHz,超声功率为300W。
2、制备载体
将硫酸铝、氢氧化钠、四乙基氢氧化铵溶液投入至去离子水中,分散均匀;然后在300rpm搅拌条件下,以2mL/min的滴加速率,滴加预处理物分散液,滴加完成后,继续搅拌5h,制得前驱液;然后升温至170℃,保温36h后,自然冷却至常温,滤出固体物,采用30倍体积的去离子水洗涤后,110℃干燥10h,450℃焙烧4h,制得中间体;将中间体、十六烷基三甲基溴化铵投入至去离子水中,分散均匀;然后投入0.9倍体积的氢氧化钠溶液,搅拌2h,升温至120℃,保温20min后,采用硫酸溶液调节pH值至10,120℃保温36h后,自然冷却至常温,滤出固体物,采用55倍体积的去离子水洗涤后,110℃干燥10h,450℃焙烧4h,制得多孔复合载体。
所述多孔复合载体的比表面积为837m2/g,孔容积为0.79mL/g。
所述前驱液中,硫酸铝、氢氧化钠、四乙基氢氧化铵、预处理物、去离子水的摩尔比为1:30:10:22:350。
四乙基氢氧化铵溶液,为四乙基氢氧化铵的去离子水溶液,四乙基氢氧化铵浓度为25wt%。
预处理物分散液,为预处理物的去离子水分散液,预处理物浓度为25wt%。
中间体、十六烷基三甲基溴化铵、去离子水的重量份比值为1:1:12。
氢氧化钠溶液的浓度为1mol/L。
硫酸溶液的浓度为22wt%。
3、吸附
在避光环境中,搅拌条件下,将多孔复合载体投入至90倍重量的吸附液中,升温至35℃,保温;40rpm搅拌吸附40h后,滤出并采用20倍体积的去离子水洗涤,55℃鼓风干燥6h,制得活性成分,即吸附有双氯芬酸钠的多孔复合载体。
吸附液的制备方法为,将双氯芬酸钠、硅烷偶联剂KH-580、硬脂酸钠投入至乙醇溶液中,搅拌至完全溶解制得。
其中,双氯芬酸钠、硅烷偶联剂KH-580、硬脂酸钠、乙醇溶液的重量份比值为13:5:1:1000。
乙醇溶液的浓度为88%(体积百分数)。
4、制备功能性母粒
将锦纶66切片、活性成分、抗氧剂3010、硬脂酸钙混合均匀,投入至双螺杆挤出机内,在260℃温度条件下,保温熔融挤压30min后,挤出造粒,制得功能性母粒。
其中,锦纶66切片、活性成分、抗氧剂3010、硬脂酸钙的重量份比值为90:18:1:0.8。
5、熔融纺丝
将锦纶66切片、功能性母粒混合均匀,投入至熔融纺丝机内,控制一区温度为240℃,二区温度为250℃,三区温度为255℃,四区温度为260℃,纺丝速度为1200m/min,牵伸倍数为3.4倍,牵伸温度为170℃,进行熔融纺丝,制得纤维。
其中,锦纶66切片、功能性母粒的重量份比值为100:6。
6、后处理
熔融纺丝制得的纤维,经上油、卷绕,制得本实施例的双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维。
其中,卷绕速度为800m/min。
实施例2
一种双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维的制备方法,具体为:
1、预处理
搅拌条件下,将纳米二氧化硅投入至48倍重量份的去离子水中,继续搅拌30min;然后升温至50℃,保温搅拌1.5h;然后投入预处理液,进行微波-超声协同处理2.5h;压滤获得滤饼,滤饼经35倍重量份的无水乙醇洗涤后,75℃干燥9h,制得预处理物。
所述预处理液为溶解有硅烷偶联剂KH-570、硅烷偶联剂KH-580的甲醇溶液。其中,甲醇的浓度为92%(体积百分数);预处理液中硅烷偶联剂KH-570的浓度为1.8wt%,硅烷偶联剂KH-580的浓度为1.2wt%。
预处理液与去离子水的重量份比值为1:3.2。
微波-超声协同处理过程中,采用间歇式微波控制温度为58℃,微波频率为2450MHz,微波功率为450W;超声频率为47kHz,超声功率为350W。
2、制备载体
将硫酸铝、氢氧化钠、四乙基氢氧化铵溶液投入至去离子水中,分散均匀;然后在350rpm搅拌条件下,以2.5mL/min的滴加速率,滴加预处理物分散液,滴加完成后,继续搅拌6h,制得前驱液;然后升温至175℃,保温42h后,自然冷却至常温,滤出固体物,采用35倍体积的去离子水洗涤后,115℃干燥11h,500℃焙烧5h,制得中间体;将中间体、十六烷基三甲基溴化铵投入至去离子水中,分散均匀;然后投入0.95倍体积的氢氧化钠溶液,搅拌2.5h,升温至125℃,保温40min后,采用硫酸溶液调节pH值至10.5,125℃保温42h后,自然冷却至常温,滤出固体物,采用60倍体积的去离子水洗涤后,115℃干燥11h,500℃焙烧5h,制得多孔复合载体。
所述多孔复合载体的比表面积为895m2/g,孔容积为0.83mL/g。
所述前驱液中,硫酸铝、氢氧化钠、四乙基氢氧化铵、预处理物、去离子水的摩尔比为1:32:11:23:375。
四乙基氢氧化铵溶液,为四乙基氢氧化铵的去离子水溶液,四乙基氢氧化铵浓度为26wt%。
预处理物分散液,为预处理物的去离子水分散液,预处理物浓度为26wt%。
中间体、十六烷基三甲基溴化铵、去离子水的重量份比值为1.1:1.1:10。
氢氧化钠溶液的浓度为1.1mol/L。
硫酸溶液的浓度为24wt%。
3、吸附
在避光环境中,搅拌条件下,将多孔复合载体投入至95倍重量的吸附液中,升温至40℃,保温;50rpm搅拌吸附45h后,滤出并采用22倍体积的去离子水洗涤,60℃鼓风干燥7h,制得活性成分,即吸附有双氯芬酸钠的多孔复合载体。
吸附液的制备方法为,将双氯芬酸钠、硅烷偶联剂KH-580、硬脂酸钠投入至乙醇溶液中,搅拌至完全溶解制得。
其中,双氯芬酸钠、硅烷偶联剂KH-580、硬脂酸钠、乙醇溶液的重量份比值为14:5.5:1.5:1000。
乙醇溶液的浓度为90%(体积百分数)。
4、制备功能性母粒
将锦纶66切片、活性成分、抗氧剂3010、硬脂酸钙混合均匀,投入至双螺杆挤出机内,在265℃温度条件下,保温熔融挤压40min后,挤出造粒,制得功能性母粒。
其中,锦纶66切片、活性成分、抗氧剂3010、硬脂酸钙的重量份比值为95:19:1.3:0.9。
5、熔融纺丝
将锦纶66切片、功能性母粒混合均匀,投入至熔融纺丝机内,控制一区温度为245℃,二区温度为253℃,三区温度为258℃,四区温度为263℃,纺丝速度为1400m/min,牵伸倍数为3.6倍,牵伸温度为175℃,进行熔融纺丝,制得纤维。
其中,锦纶66切片、功能性母粒的重量份比值为100:7。
6、后处理
熔融纺丝制得的纤维,经上油、卷绕,制得本实施例的双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维。
其中,卷绕速度为900m/min。
实施例3
一种双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维的制备方法,具体为:
1、预处理
搅拌条件下,将纳米二氧化硅投入至50倍重量份的去离子水中,继续搅拌40min;然后升温至55℃,保温搅拌2h;然后投入预处理液,进行微波-超声协同处理3h;压滤获得滤饼,滤饼经40倍重量份的无水乙醇洗涤后,80℃干燥10h,制得预处理物。
所述预处理液为溶解有硅烷偶联剂KH-570、硅烷偶联剂KH-580的甲醇溶液。其中,甲醇的浓度为93%(体积百分数);预处理液中硅烷偶联剂KH-570的浓度为2wt%,硅烷偶联剂KH-580的浓度为1.5wt%。
预处理液与去离子水的重量份比值为1:3.5。
微波-超声协同处理过程中,采用间歇式微波控制温度为60℃,微波频率为2500MHz,微波功率为500W;超声频率为50kHz,超声功率为400W。
2、制备载体
将硫酸铝、氢氧化钠、四乙基氢氧化铵溶液投入至去离子水中,分散均匀;然后在400rpm搅拌条件下,以3mL/min的滴加速率,滴加预处理物分散液,滴加完成后,继续搅拌7h,制得前驱液;然后升温至180℃,保温48h后,自然冷却至常温,滤出固体物,采用40倍体积的去离子水洗涤后,120℃干燥12h,550℃焙烧6h,制得中间体;将中间体、十六烷基三甲基溴化铵投入至去离子水中,分散均匀;然后投入等体积的氢氧化钠溶液,搅拌3h,升温至130℃,保温50min后,采用硫酸溶液调节pH值至11,130℃保温48h后,自然冷却至常温,滤出固体物,采用65倍体积的去离子水洗涤后,120℃干燥12h,550℃焙烧6h,制得多孔复合载体。
所述多孔复合载体的比表面积为876m2/g,孔容积为0.81mL/g。
所述前驱液中,硫酸铝、氢氧化钠、四乙基氢氧化铵、预处理物、去离子水的摩尔比为1:35:12:25:400。
四乙基氢氧化铵溶液,为四乙基氢氧化铵的去离子水溶液,四乙基氢氧化铵浓度为28wt%。
预处理物分散液,为预处理物的去离子水分散液,预处理物浓度为28wt%。
中间体、十六烷基三甲基溴化铵、去离子水的重量份比值为1.2:1.2:11。
氢氧化钠溶液的浓度为1.2mol/L。
硫酸溶液的浓度为25wt%。
3、吸附
在避光环境中,搅拌条件下,将多孔复合载体投入至100倍重量的吸附液中,升温至45℃,保温;60rpm搅拌吸附50h后,滤出并采用25倍体积的去离子水洗涤,65℃鼓风干燥8h,制得活性成分,即吸附有双氯芬酸钠的多孔复合载体。
吸附液的制备方法为,将双氯芬酸钠、硅烷偶联剂KH-580、硬脂酸钠投入至乙醇溶液中,搅拌至完全溶解制得。
其中,双氯芬酸钠、硅烷偶联剂KH-580、硬脂酸钠、乙醇溶液的重量份比值为15:6:2:1000。
乙醇溶液的浓度为92%(体积百分数)。
4、制备功能性母粒
将锦纶66切片、活性成分、抗氧剂3010、硬脂酸钙混合均匀,投入至双螺杆挤出机内,在270℃温度条件下,保温熔融挤压50min后,挤出造粒,制得功能性母粒。
其中,锦纶66切片、活性成分、抗氧剂3010、硬脂酸钙的重量份比值为100:20:1.5:1。
5、熔融纺丝
将锦纶66切片、功能性母粒混合均匀,投入至熔融纺丝机内,控制一区温度为250℃,二区温度为255℃,三区温度为260℃,四区温度为265℃,纺丝速度为1500m/min,牵伸倍数为3.8倍,牵伸温度为180℃,进行熔融纺丝,制得纤维。
其中,锦纶66切片、功能性母粒的重量份比值为100:8。
6、后处理
熔融纺丝制得的纤维,经上油、卷绕,制得本实施例的双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维。
其中,卷绕速度为1000m/min。
对比例1
采用实施例2的双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维的制备方法,其不同在于:1)省略预处理步骤,采用纳米二氧化硅替代预处理物,用于制备载体步骤;2)制备载体步骤中,将中间体作为载体,用于吸附步骤。
将实施例1-3、对比例1的双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维与氨纶混纺制成试验绷带,控制各试验绷带中双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维含量为94%,氨纶含量为6%。
选取年龄为40-60岁,患有非关节性软组织风湿性疼痛的志愿者80名,且控制志愿者中男性和女性数量各半。将80名志愿者随机分为4组,且控制各组内男性、女性各半。其中,1-3组分别对应施用实施例1-3的试验绷带,4组分别对应施用对比例1的试验绷带。具体施用方法为,每天清洁软组织风湿性疼痛区域皮肤,将试验绷带固定于软组织风湿性疼痛区域,每天保持10h,连续施用28天。调查各试验绷带的施用效果(显效、有效、无效),统计相应人数;并在施用期间及停止施用7天,统计显效和有效志愿者中软组织风湿性疼痛复发或加重人数。
其中,显效为,有效消除软组织风湿性疼痛,且施用期间无复发。
有效为,明显缓解软组织风湿性疼痛,且施用期间无加重。
无效为,相比于未施用试验绷带,软组织风湿性疼痛无明显差别。
具体试验结果如下:
进一步的,分别将实施例1-3、对比例1的双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维纯纺成面料,裁剪成20cm*20cm的稳定性试样,检测稳定性处理前各试样中双氯芬酸钠含量;然后将稳定性试样置于光照环境下,在温度为35℃,相对湿度为80%条件下,静置30天后,检测稳定性处理后各试样中双氯芬酸钠含量;计算静置30天后的双氯芬酸钠含量下降率。
其中,静置30天后的双氯芬酸钠含量下降率=[(稳定性处理前试样中双氯芬酸钠含量-稳定性处理后试样中双氯芬酸钠含量)/稳定性处理前试样中双氯芬酸钠含量]*100%。
具体试验结果如下:
进一步的,分别将实施例1-3、对比例1的双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维纯纺成锦纶面料,裁剪成20cm*20cm的水洗试样,检测水洗前的水洗试样中双氯芬酸钠含量;然后将水洗试样置于洗衣机内,以洗涤30min为水洗一次,连续水洗10次后,检测水洗后的水洗试样中双氯芬酸钠含量;计算水洗10次后的双氯芬酸钠含量下降率(即水洗流失率)。
其中,水洗10次后的双氯芬酸钠含量下降率=[(水洗前的水洗试样中双氯芬酸钠含量-水洗后的水洗试样中双氯芬酸钠含量)/水洗前的水洗试样中双氯芬酸钠含量]*100%。
具体试验结果如下:
进一步的,对实施例1-3、对比例1制得的双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维的断裂强度、断裂伸长率、湿断裂强度、湿断裂伸长率进行检测,具体检测结果如下:
可以看出,本发明实施例1-3的双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维的制备方法,通过采用特定预处理液对纳米二氧化硅进行特定预处理后,用于制备载体步骤;通过特定制备载体步骤制得多孔复合载体后,对含有双氯芬酸钠的吸附液进行吸附,制得活性成分后,用于制备功能性母粒;然后采用功能性母粒与锦纶原料切片进行熔融纺丝、后处理,有效降低对锦纶改性过程中双氯芬酸钠的损失,实现对锦纶纤维的有效改性;同时,双氯芬酸钠与锦纶纤维的结合牢固,稳定性及持久性好;进一步的,有效提高双氯芬酸钠改性成分在锦纶纤维内的分散性,有效避免改性后锦纶纤维物理性能降低的问题。
除非另有说明,本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,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的说明,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 (6)

1.一种双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维的制备方法,其特征在于,所述制备方法,由以下步骤组成:预处理、制备载体、吸附、制备功能性母粒、熔融纺丝、后处理;
所述预处理,搅拌条件下,将纳米二氧化硅投入至45-50倍重量份的去离子水中,搅拌20-40min;升温至45-55℃,保温搅拌1-2h;然后投入预处理液,进行微波-超声协同处理2-3h;压滤获得滤饼,滤饼经无水乙醇洗涤,干燥,制得预处理物;
所述预处理中,预处理液为溶解有硅烷偶联剂KH-570、硅烷偶联剂KH-580的甲醇溶液;硅烷偶联剂KH-570的浓度为1.5-2wt%,硅烷偶联剂KH-580的浓度为1-1.5wt%;甲醇的体积浓度为90-93%;
预处理液与去离子水的重量份比值为1:3-3.5;
微波-超声协同处理过程中,控制温度为55-60℃;
所述制备载体,将硫酸铝、氢氧化钠、四乙基氢氧化铵溶液投入至去离子水中,分散均匀;然后在300-400rpm搅拌条件下,滴加预处理物分散液,滴加完成后,继续搅拌5-7h,制得前驱液;然后升温至170-180℃,保温36-48h后,自然冷却至常温,滤出固体物,经去离子水洗涤,干燥,焙烧,制得中间体;将中间体、十六烷基三甲基溴化铵投入至去离子水中,分散均匀;然后投入0.9-1倍体积的氢氧化钠溶液,搅拌2-3h,升温至120-130℃,保温20-50min后,调节pH值至10-11,120-130℃保温36-48h后,自然冷却至常温,滤出固体物,经去离子水洗涤,干燥,焙烧,制得多孔复合载体;
所述预处理物分散液,为预处理物的去离子水分散液;预处理物分散液中预处理物浓度为25-28wt%;
所述制备载体中,预处理物分散液的滴加速率为2-3mL/min;干燥温度为110-120℃,焙烧温度为450-550℃;多孔复合载体的比表面积为837-895m2/g,孔容积为0.79-0.83mL/g;
所述吸附,在避光环境中,搅拌条件下,将多孔复合载体投入至90-100倍重量的吸附液中,升温至35-45℃,保温;搅拌吸附40-50h后,滤出,经去离子水洗涤,干燥,制得活性成分;
所述吸附中,吸附液为溶解有双氯芬酸钠、硅烷偶联剂KH-580、硬脂酸钠的乙醇溶液;双氯芬酸钠、硅烷偶联剂KH-580、硬脂酸钠、乙醇溶液的重量份比值为13-15:5-6:1-2:1000;乙醇溶液的体积浓度为88-92%。
2.根据权利要求1所述的双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维的制备方法,其特征在于,所述制备载体中,前驱液中硫酸铝、氢氧化钠、四乙基氢氧化铵、预处理物、去离子水的摩尔比为1:30-35:10-12:22-25:350-400;
四乙基氢氧化铵溶液,为四乙基氢氧化铵的去离子水溶液,四乙基氢氧化铵浓度为25-28wt%;
中间体、十六烷基三甲基溴化铵、去离子水的重量份比值为1-1.2:1-1.2:10-12;
氢氧化钠溶液的浓度为1-1.2mol/L。
3.根据权利要求1所述的双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维的制备方法,其特征在于,所述制备功能性母粒,将锦纶66切片、活性成分、抗氧剂3010、硬脂酸钙混合均匀,在260-270℃温度条件下,保温熔融挤压后,挤出造粒,制得功能性母粒;
所述熔融纺丝,将锦纶66切片、功能性母粒混合均匀,经熔融纺丝,制得纤维;
所述后处理,纤维经上油、卷绕,制得双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维。
4.根据权利要求3所述的双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维的制备方法,其特征在于,所述制备功能性母粒中,锦纶66切片、活性成分、抗氧剂3010、硬脂酸钙的重量份比值为90-100:18-20:1-1.5:0.8-1。
5.根据权利要求3所述的双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维的制备方法,其特征在于,所述熔融纺丝中,控制一区温度为240-250℃,二区温度为250-255℃,三区温度为255-260℃,四区温度为260-265℃,纺丝速度为1200-1500m/min,牵伸倍数为3.4-3.8倍,牵伸温度为170-180℃;
锦纶66切片、功能性母粒的重量份比值为100:6-8。
6.一种双氯芬酸钠改性锦纶大生物纤维,其特征在于,采用权利要求1-5任一项所述的制备方法制得。
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