CN1468984A - 一种制造具有避蚊功能聚丙烯纤维的方法 - Google Patents

一种制造具有避蚊功能聚丙烯纤维的方法 Download PDF

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Abstract

一种制造具有避蚊功能聚丙烯纤维的方法，过程为：粉状聚丙烯树脂与驱蚊剂均匀混合，驱蚊剂的含量控制为5～10wt％，驱蚊剂取自邻苯二甲酸二甲酯、三氯杀虫酯或甲醚菊酯中的一种化合物或两种以上化合物的混合物，然后采用螺杆挤出机进行共混加热熔融造粒制得母粒，螺杆挤出机的加热温度为150～210℃；上述得到的母粒与普通聚丙烯粒子混合后采用螺杆挤出机进行共混熔融造粒制得纺丝原料，螺杆挤出机的加热温度为150～210℃，纺丝原料中驱蚊剂的含量控制为1.0～3.0wt％；纺丝原料经干燥后在螺杆挤出机中进行加热熔融纺丝制得长丝或短纤维，纺丝温度为220～260℃，卷绕速度为700～2500m/min。

Description

一种制造具有避蚊功能聚丙烯纤维的方法
技术领域
本发明涉及一种具有避蚊功能的聚丙烯纤维制造方法，特别涉及在聚丙烯纤维中均匀地含有邻苯二甲酸二甲酯、三氯杀虫酯或甲醚菊酯等驱蚊剂的具有避蚊功能的聚丙烯纤维制造方法。
背景技术
为避免被蚊虫叮咬，气体驱蚊是目前人们采用最多的方法，早期的驱蚊气体一般通过烟气夹带出来，对人体的危害较大。通过不断地改进，现在大多采用电加热低毒或无毒的有机驱蚊剂直接挥发产生驱蚊剂气体，对人体的危害已降低到非常低的程度。但气体驱蚊的方法通常只能在室内使用，因为在野外由于空气流速较快而无法使驱蚊气体达到足够的浓度。在现有技术中，已有一种非常适合野外作业或体育运动者避免蚊虫叮咬的方法，即作业人员穿着具有避蚊功效的服装。通常这种具有避蚊功效的服装是由于织物纤维上含有驱蚊剂，如日本专利申请JP 10219565介绍了一种具有驱蚊功能的聚酯纤维，该聚酯纤维是通过在玻璃化转变温度下纤维在含有驱蚊剂的溶液中加热处理10分钟以上得到的。中国专利1102767A介绍了一种避蚊袜子的制造方法，在反应釜中将聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、避蚊剂、十二烷基磺酸钠加水制成微胶囊分散液后，再加入胶粘剂、渗透剂和水制成避蚊液，将袜子在其中浸润后，再挤干整烫成型。现有技术中具有避蚊功能的纤维或织物一般是通过将纤维或织物在驱蚊剂药液中浸渍后烘干或使包裹有驱蚊剂的微胶粒子粘附在纤维或织物上而制得的，其普遍存在的问题是驱蚊剂只在纤维表面上附着，耐水洗性能较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题提供一种具有避蚊功能的聚丙烯纤维制造方法，得到的聚丙烯纤维中均匀地含有驱蚊剂而不是仅仅附着于表面，耐水洗性能明显提高，从而能有效地克服现有技术所存在的缺陷。
以下是本发明解决上述技术问题的技术方案：
一种制造具有避蚊功能聚丙烯纤维的方法，该方法包括以下过程：
1)在粉状聚丙烯树脂中加入适量的抗氧剂以及分子量调节剂与驱蚊剂均匀混合，其中驱蚊剂的含量控制为5～10wt％，抗氧剂以及分子量调节剂的加入量以下列重量比来确定：
聚丙烯∶抗氧剂＝100∶0.4～0.6
聚丙烯∶分子量调节剂＝100∶0.01～0.02
驱蚊剂取自邻苯二甲酸二甲酯、三氯杀虫酯或甲醚菊酯中的一种化合物或两种以上化合物的混合物，采用螺杆挤出机进行共混加热熔融造粒制得母粒，螺杆挤出机的加热温度为150～210℃；
2)上述得到的母粒与普通聚丙烯粒子混合后采用螺杆挤出机进行共混熔融造粒制得纺丝原料，螺杆挤出机的加热温度为150～210℃，纺丝原料中驱蚊剂的含量控制为1.0～3.0wt％；
3)纺丝原料经干燥后在螺杆挤出机中进行加热熔融纺丝制得长丝或短纤维，纺丝温度为220～260℃，卷绕速度为700～2500m/min。
上述过程2纺丝原料中驱蚊剂的含量最好控制为1.0～2.5wt％；而过程1所述的抗氧剂最为常用的是四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]，分子量调节剂最为常用的是2，5-二甲基2，5-二过氧叔丁基己烷。
纤维的制造主要包括母粒的制造、全造粒与纺丝。母粒的制造和全造粒过程是将驱蚊剂均匀地融和于聚丙烯粒子中，为了确保良好的纺丝性能，母粒的制造时加入了适量的分子量调节剂、抗氧剂，这些都与纺制普通的聚丙烯纤维的要求是相同的。
纺丝则采用常规的熔融纺，根据不同的后加工用途，纤维可制成单丝纤度为1.0～4.0dtex的预取向丝POY，或进一步加工成单丝纤度为0.5～3.0dtex的牵伸丝DT或弹力丝DTY，或者制成纤度为1.0～4.0dtex的短纤维，短纤维、牵伸丝DT以及弹力丝的后加工工艺与现有的同类聚丙烯纤维加工工艺基本相同。
与现有技术相比，本发明的优点是制得的具有避蚊功能的聚丙烯纤维其驱蚊剂是均匀地存在于纤维中而不是仅仅附着于表面，耐水洗性能明显提高。另外，由于聚丙烯纤维结构相对较为疏松，纤维中存在着不规则的微孔，驱蚊剂成份能缓慢地通过微孔释放出来，避蚊效果可维持更长时间。
由于聚丙烯纤维与其它天然纤维和合成纤维与良好的混纺可纺性能，本发明制得的具有避蚊功能的聚丙烯纤维可与棉、羊毛、亚麻等天然纤维，或与涤纶、腈纶、锦纶、粘胶等人造纤维混纺，可制造具有避蚊功能的袜子手套、服装、帐篷、门帘、窗帘或蚊帐等等。
具体实施方式【实施例1～12】
(母粒的制备以及全造粒)
将驱蚊剂和聚丙烯粉料放入旋转混合器混合均匀，期间加入适量的抗氧剂四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]和适量的分子量调节剂2，5-二甲基2，5-二过氧叔丁基己烷。抗氧剂以及分子量调节剂的加入量以下列重量比来确定：
聚丙烯∶抗氧剂＝100∶0.4～0.6
聚丙烯∶分子量调节剂＝100∶0.01～0.02
该混合物采用双螺杆挤出机在150～210℃温度下熔融造粒，制得母粒。各实施例母粒中具体的驱蚊剂以及总含量列于表1。
上述得到的母粒与普通聚丙烯粒子混合后采用螺杆挤出机进行共混熔融造粒制得纺丝原料，螺杆挤出机的加热温度为150～210℃，各实施例母粒与普通聚丙烯粒子的重量比以及得到的纺丝原料的指标列于表2，表2中熔体流动速率(MFR)按国标GB3682-83测定。
表1.
驱蚊剂   驱蚊剂总含量(wt％)
  实施例1           邻苯二甲酸二甲酯     5
  实施例2           三氯杀虫酯     5
  实施例3           甲醚菊酯     5
  实施例4           三氯杀虫酯     10
  实施例5   邻苯二甲酸二甲酯/甲醚菊酯(重量比：50/50)     5
表2.
  母粒原料(实施例X)  母粒/普通聚丙烯(重量比)      MFR(g/10min)      Tm(℃)
  实施例6      1      20/80     63.5     167.2
  实施例7      1      30/70     67.5     169.5
  实施例8      1      40/60     66.4     167.9
  实施例9      2      50/50     68.7     168.4
  实施例10      3      30/70     69.3     169.1
  实施例11      4      30/70     64.5     170.5
  实施例12      5      40/60     65.7     166.8
【实施例13～20】
(纤维的制备)
将上述实施例得到的纺丝原料经干燥后在螺杆挤出机中熔融纺丝制得预取向丝POY，部分POY丝进一步加工成牵伸丝DT或加工成弹力丝DTY。或经干燥后在螺杆挤出机中熔融纺丝制得短纤维。纺丝温度均为220～260℃。
各实施例纤维的加工工艺和纤维的部分指标见表3和表4。
表3.
  纺丝原料(实施例X) V1 V2 R D/Y H1/H2
  实施例13     6     2500    450    1.56    1.42    135/120
  实施例14     7     2500    400    1.54    1.42    130/110
  实施例15     8     2500    400    1.48    1.46    140/120
  实施例16     10     2500    450    1.54    1.42    135/140
  实施例17     12     2500    400    1.53    1.42    130/110
  实施例18     8     2500    400    1.48     /    70/100
  实施例19     9     700     /    4.5     /      /
  实施例20     11     750     /    4.8     /      /
表3中：V1    ＝纺丝卷绕速度(m/min)
       V2    ＝牵伸/变形加工速度(m/min)
       R      ＝牵伸倍数
       D/Y    ＝摩擦盘线速度/喂丝速度
       H1/H2＝热盘温度/热板温度(对DT丝)，
              第一热箱温度/第二热箱温度(对DTY丝)表4.
产品   单丝纤度(dtex)    断裂强度(CN/dtex)     纤维中驱蚊剂含量(wt％) 纤维避蚊效果
  实施例13   DTY    1.13      2.71        1.0         有
  实施例14   DTY    1.45      2.59        1.5         好
  实施例15   DTY    1.59      2.45        2.0         好
  实施例16   DTY    1.37      2.66        1.5         好
  实施例17   DTY    1.53      2.56        2.0         好
  实施例18   DT    2.53      3.12        2.0         好
  实施例19   短纤维    3.01      3.89        2.5         好
  实施例20   短纤维    3.68      3.50        3.0         好

Claims (4)

1、一种制造具有避蚊功能聚丙烯纤维的方法，该方法包括以下过程：
1)在粉状聚丙烯树脂中加入适量的抗氧剂以及分子量调节剂与驱蚊剂均匀混合，其中驱蚊剂的含量控制为5～10wt％，抗氧剂以及分子量调节剂的加入量以下列重量比来确定：
聚丙烯∶抗氧剂＝100∶0.4～0.6
聚丙烯∶分子量调节剂＝100∶0.01～0.02
驱蚊剂取自邻苯二甲酸二甲酯、三氯杀虫酯或甲醚菊酯中的一种化合物或两种以上化合物的混合物，采用螺杆挤出机进行共混加热熔融造粒制得母粒，螺杆挤出机的加热温度为150～210℃；
2)上述得到的母粒与普通聚丙烯粒子混合后采用螺杆挤出机进行共混熔融造粒制得纺丝原料，螺杆挤出机的加热温度为150～210℃，纺丝原料中驱蚊剂的含量控制为1.0～3.0wt％；
3)纺丝原料经干燥后在螺杆挤出机中进行加热熔融纺丝制得长丝或短纤维，纺丝温度为220～260℃，卷绕速度为700～2500m/min。
2、根据权利要求1所述的聚丙烯纤维的制造方法，其特征在于过程2所述的纺丝原料中驱蚊剂的含量控制为1.0～2.5wt％。
3、根据权利要求1所述的聚丙烯纤维的制造方法，其特征在于过程1中所述的抗氧剂为四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]。
4、根据权利要求1所述的聚丙烯纤维的制造方法，其特征在于过程1中所述的分子量调节剂为2，5-二甲基2，5-二过氧叔丁基己烷。
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