專利名稱：含有機(jī)金屬催化劑的化學(xué)纖維及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種功能纖維及其制造方法，特別是涉及一種含有機(jī)金屬催化劑的化學(xué)纖維及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨人們生活水平的不斷提高，人們對服用及家用紡織品，在美觀、舒適、衛(wèi)生等方面的要求也越來越高。希望有些紡織品能有去除臭味的效果。人們在這方面作了不少工作，目前基本上有的在化纖生產(chǎn)過程中就加入抗菌物質(zhì)，有的用后整理的方法加上抗菌物質(zhì)，以使纖維或織物有殺菌防臭作用。相關(guān)的殺菌防臭作用報(bào)道有趙博(抗菌防臭型纖維性能及其產(chǎn)品開發(fā)，四川絲綢，2004，4，27-28)；薛福連(抗菌防臭纖維的開發(fā)和應(yīng)用，廣西化纖通訊2003，2，46-48)；周宇鵬(有機(jī)硅表面活性劑在日化及紡織行業(yè)的應(yīng)用，有機(jī)硅材料，2002，01，24-26)；余志成、陳文興(消臭抗菌纖維素纖維的制備、結(jié)構(gòu)和性能，功能高分子學(xué)報(bào)，2002，4，461-465)；楊棟梁(纖維用抗菌防臭整理劑，印染，2001，3，47-52)；蕭耀南、曾漢民(抗菌、消臭功能纖維的研究進(jìn)展(2)制備，材料科學(xué)與工程，2001，2，80-88)；黃漢生(日本抗菌防臭纖維發(fā)展近況，現(xiàn)代化工2000，9，54-59)；楊明英、朱良均(抗菌防臭纖維的研究概況，現(xiàn)代紡織技術(shù)，2000，2，39-41)；宋肇棠、施曉芳(纖維的抗菌防臭及制菌加工進(jìn)展，印染助劑，2000，5，1-5)；蔡翔、劉侃、蘇開弟(抗菌整理劑CL的合成及應(yīng)用性能研究，廣西紡織科技，2000，03，2-5)；范耀、葛乃祥、毛明富等(改性織物的性能，印染，1999，05，12-14)；王建平(抗菌纖維的最新進(jìn)展，產(chǎn)業(yè)用紡織品，1998，11，6-10)等。關(guān)于抗菌防臭纖維和織物的，有中國專利申請?zhí)枮?1109549.0，94112079.1，92109930.4，92108488.9，92108481.1，87100231的專利。但用所謂抗菌防臭、去臭、消臭處理的方法實(shí)際上只能防止臭味的產(chǎn)生，不能消除或去除已經(jīng)存在的臭味；只能防止細(xì)菌分解汗液中的蛋白質(zhì)而放出臭味，無法去除人體本身分泌出的異味和周圍環(huán)境中的還原性臭味。
鐵、鈷、錳的酞菁、卟啉及其卟吩化合物具有氧化還原的催化作用。目前已有多篇文章介紹了其在合成有機(jī)化合物和廢水處理中的應(yīng)用研究。如張英菊、梁斌等的四叔丁基金屬酞菁催化活化CO2與環(huán)氧丙烷的環(huán)加成反應(yīng)(催化學(xué)報(bào)，2003，10，765-768)；李華明、王燕(醋酸鈀/酞菁鐵催化氧化環(huán)戊烯合成環(huán)戊酮的研究，化學(xué)學(xué)報(bào)，2001，8，417-420)；葉興凱(酞菁鐵催化氫醌氧化的研究，海南大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版1997，4，280-284)；王灶生(磺化酞菁鐵的合成與光催化降解染料廢水的研究，上海環(huán)境科學(xué)，2001，10，480-481)；戴清、張欣蕾等(“MPcTS-H2O2”體系對水中有機(jī)污染物的催化降解，化工時(shí)刊，1998，10，3-6)和路春娥戴清(負(fù)載型酞菁對水中十二烷基苯磺酸鈉的催化降解，南京化工大學(xué)學(xué)報(bào)1999，6)，對廢水中的胺基化合物、偶氮苯、十二烷基苯磺酸鈉的分解進(jìn)行了研究。日本信州大學(xué)的教授白井汪芳研究了酞菁鐵的衍生物用在粘膠纖維的消臭，(利用酞菁鐵的氧化—還原的催化活性，化學(xué)工業(yè)(日)1996，12，19-25；纖維消臭整理，纖維機(jī)械學(xué)會(huì)志(日)，2001(11)434～443)。中國余志誠等曾研究了酞菁鐵吸附在纖維素上的消臭性能，負(fù)載酞菁纖維素纖維的消臭性能及機(jī)理(紡織學(xué)報(bào)，2002，6，450-451)。
還未見利用鐵、鈷、錳的酞菁、卟啉及其卟吩化合物的氧化還原的催化能來作消除臭味的聚丙烯、聚酯或是聚酰胺纖維的論文和專利。
利用鐵、鈷、錳的酞菁、卟啉及其卟吩化合物的氧化還原的催化能有效地消除已經(jīng)存在的臭味。消臭的機(jī)理是鐵、鈷、錳的酞菁、卟啉及其卟吩化合物能把含氨、硫的臭味物質(zhì)氧化而失去臭味，其本身被還原成低價(jià)的化合物，而后在空氣中它又能被氧化成高價(jià)的金屬化合物，又恢復(fù)了氧化臭味物質(zhì)的作用。它具有一種能自動(dòng)再生反復(fù)使用的功能，是一種高性能酶性質(zhì)的催化劑，把這種性能用在熔紡化學(xué)纖維的制造中還未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種含有機(jī)金屬催化劑的化學(xué)纖維及其制造方法，以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，滿足生產(chǎn)和生活的需要。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案之一為一種含有有機(jī)金屬催化劑的化學(xué)纖維，有機(jī)金屬催化劑與紡絲用高分子化合物的重量比為1∶10～200，所述的有機(jī)金屬催化劑選自鐵、鈷、錳的有機(jī)化合物。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案所述的紡絲用高分子化合物為聚丙烯、聚酯或聚酰胺中的一種或幾種。
所述的鐵、鈷、錳的有機(jī)化合物為酞菁鐵、鈷、錳，卟啉鐵、鈷、錳或卟吩鐵、鈷、錳中的一種或幾種。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案之二為一種如權(quán)利要求1所述的化學(xué)纖維的制造方法，包括如下步驟，(1)把有機(jī)金屬催化劑均勻地分散在紡絲用高分子化合物切片中，兩者的重量比為1∶10～200；(2)通過常規(guī)的熔融法紡絲技術(shù)紡絲得到纖維。
本發(fā)明的有益效果是消臭效果好、投資少、原纖維生產(chǎn)設(shè)備無需改動(dòng)、可連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)。該類纖維可用于內(nèi)衣、棉毛衫褲、床單、被里、枕巾或是室內(nèi)裝飾用布的制造，用這種纖維制的織物或纖維本身可消除人體排出的體味或室內(nèi)多種異味，所得的纖維會(huì)制成的織物可用于解決紡織品的使用過程中和周圍環(huán)境的消臭、除臭。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
實(shí)施例中所用高分子化合物均為市購商品，高分子化合物為化纖廠紡絲原料，有機(jī)金屬催化劑為市購商品或試驗(yàn)室自己制備。制備方法參見磺化酞菁鐵的合成與光催化降解染料廢水的研究，上海環(huán)境科學(xué)，2001，20，480-481；八羧基金屬酞菁衍生物的合成及其催化氧化性能研究，浙江工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2002，3，141-144；四叔丁基金屬酞菁化合物得合成，染料工業(yè)，2001，10，34-36。
實(shí)施例1用市購酞菁鐵100克均勻分散在1000克聚丙烯切片中，將混有酞菁鐵的聚丙烯切片經(jīng)螺桿擠出機(jī)熔融推經(jīng)紡絲組件中的過濾裝置和分配板等，最后經(jīng)噴絲孔擠出到冷卻風(fēng)道，冷卻成型，卷繞，卷繞的纖維再經(jīng)拉伸，定型。得含酞菁鐵的聚丙烯纖維。該纖維的氨氣消除率77％，硫化氫的消除率在90％以上。
檢測方法在10立升的帶有乳膠注射窗的有機(jī)玻璃密封箱內(nèi)先放入2克含本催化劑的纖維，用無臭味新鮮空氣充滿后密封，用注射器通過乳膠窗注入氨氣或硫化氫氣體，使其濃度為100左右PPM。用氣相色譜分析法分析氨氣或硫化氫濃度。經(jīng)過半小時(shí)后分析箱內(nèi)氣體中氨氣或硫化氫含量。臭味消除率為(W1-W2)/W1W1反應(yīng)前臭氣濃度，W2反應(yīng)后臭氣濃度以下實(shí)施例的檢測方法相同。
實(shí)施例2用卟啉錳15克均勻分散在1000克聚丙烯切片中，混有酞菁鐵的聚酰胺切片經(jīng)螺桿擠出機(jī)熔融推經(jīng)紡絲紡絲組件中的過濾裝置和分配板等，最后經(jīng)噴絲孔擠出到冷卻風(fēng)道，冷卻成型，卷繞。卷繞的纖維再經(jīng)拉伸，定型。得含酞菁鐵的聚丙烯纖維。該纖維的氨氣消除率65％，硫化氫的消除率在84％以上。
實(shí)施例3用四羧基酞菁鈷鈉鹽27克均勻分散在1000克聚丙烯切片中，混有酞菁鐵的聚丙烯切片經(jīng)螺桿擠出機(jī)熔融推經(jīng)紡絲紡絲組件中的過濾裝置和分配板等，最后經(jīng)噴絲孔擠出到冷卻風(fēng)道，冷卻成型，卷繞。卷繞的纖維再經(jīng)拉伸，定型。得含酞菁鐵的聚丙烯纖維。該纖維的氨氣消除率73％，硫化氫的消除率在90％以上。
實(shí)施例4用市售卟吩錳60克均勻分散在1000克聚丙烯切片中，混有酞菁鐵的聚丙烯切片經(jīng)螺桿擠出機(jī)熔融推經(jīng)紡絲紡絲組件中的過濾裝置和分配板等，最后經(jīng)噴絲孔擠出到冷卻風(fēng)道，冷卻成型，卷繞。卷繞的纖維再經(jīng)拉伸，定型。得含酞菁鐵的聚丙烯纖維。該纖維的氨氣消除率81％，硫化氫的消除率在90％以上。
實(shí)施例5用四羥基酞菁鐵5克均勻分散在1000克聚丙烯切片中，混有酞菁鐵的聚酯切片經(jīng)螺桿擠出機(jī)熔融推經(jīng)紡絲紡絲組件中的過濾裝置和分配板等，最后經(jīng)噴絲孔擠出到冷卻風(fēng)道，冷卻成型，卷繞。卷繞的纖維再經(jīng)拉伸，定型。得含酞菁鐵的聚丙烯纖維。該纖維氨氣消除率38％，硫化氫的消除率57％。
實(shí)施例6用市售卟啉鐵28克均勻分散在1000克聚丙烯切片中，混有酞菁鐵的聚丙烯切片經(jīng)螺桿擠出機(jī)熔融推經(jīng)紡絲紡絲組件中的過濾裝置和分配板等，最后經(jīng)噴絲孔擠出到冷卻風(fēng)道，冷卻成型，卷繞。卷繞的纖維再經(jīng)拉伸，定型。得含酞菁鐵的聚丙烯纖維。該纖維的氨氣消除率75％，硫化氫的消除率89％。
權(quán)利要求
1.一種含有有機(jī)金屬催化劑的化學(xué)纖維，有機(jī)金屬催化劑與紡絲用高分子化合物的重量比為1∶10～200，所述的有機(jī)金屬催化劑選自鐵、鈷、錳的有機(jī)化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)纖維，其特征在于所述的紡絲用高分子化合物為聚丙烯、聚酯或聚酰胺中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)纖維，其特征在于所述的鐵、鈷、錳的有機(jī)化合物為酞菁鐵、鈷、錳，卟啉鐵、鈷、錳或卟吩鐵、鈷、錳中的一種或幾種。
4.一種如權(quán)利要求1所述的化學(xué)纖維的制造方法，其特征在于包括如下步驟，(1)把有機(jī)金屬催化劑均勻地分散在紡絲用高分子化合物切片中，兩者的重量比為1∶10～200；(2)通過常規(guī)的熔融法紡絲技術(shù)紡絲得到纖維。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含有有機(jī)金屬催化劑的化學(xué)纖維，有機(jī)金屬催化劑與紡絲用高分子化合物的重量比為1∶10～200，所述的有機(jī)金屬催化劑選自鐵、鈷、錳的有機(jī)化合物；此纖維的制造方法，包括如下步驟，(1)把有機(jī)金屬催化劑均勻地分散在紡絲用高分子化合物切片中，兩者的重量比為1∶10～200；(2)通過常規(guī)的熔融法紡絲技術(shù)紡絲得到纖維。有益效果是消臭效果好、投資少、原纖維生產(chǎn)設(shè)備無需改動(dòng)、可連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)D01F6/04GK1763273SQ200510030020
公開日2006年4月26日 申請日期2005年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月27日
發(fā)明者王依民, 章悅庭, 徐盈佳 申請人:東華大學(xué)