專利名稱：一種消汗臭粘膠纖維及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于纖維制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及硅酸鹽礦物及酸、鹽兩性物質(zhì)生產(chǎn)的功能性粘膠纖維，特別是一種含粘膠短纖和粘膠長(zhǎng)絲的消汗臭粘膠纖維及其制備方法，該纖維能夠抗菌消臭，消除氨氣、醋酸和異戊酸及臭氣和人體出汗發(fā)生的臭氣，適用于紡織、服裝及醫(yī)用等場(chǎng)合。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平及健康環(huán)保意識(shí)的逐漸提高，近年來(lái)各種類型的功能性纖維和織物相繼出現(xiàn)，包括阻燃功能、抗菌功能、遠(yuǎn)紅外功能、相變儲(chǔ)能功能等，如今，消費(fèi)者對(duì)人體皮膚接觸最密切的服裝等紡織品的功能提出了更加高的要求，那就是消臭抗菌效能。研究發(fā)現(xiàn)，不同的臭氣是由不同的異味類別組成的，如汗臭是由氨氣、醋酸、異戊酸組成；糞便的臭氣是由氨氣、異戊酸、甲硫醇、吲哚組成；廚房的垃圾臭則包含氨氣、硫化氫、甲硫醇、三甲胺等。由于臭味的來(lái)源不同，采用的去臭方法也不同。目前常見的是用強(qiáng)的芳香物質(zhì)掩蓋臭氣或者用中和劑與臭氣混合，使人感覺不到臭味；或是用竹炭的吸附作用吸收臭氣，在功能性纖維方面，有利用此原理制成竹炭纖維的介紹，但其制備的纖維顏色為黑色或灰色，不利于染色等后加工，再就是其消除異味主要是分子直徑大的臭味及不飽和化合物，如苯、硫醇等，吸收的的種類有限，對(duì)于汗臭不能發(fā)揮作用。目前市場(chǎng)上對(duì)消臭面料主要是通過后整理加工，即將不同原理的消臭材料制成消臭整理劑，在面料進(jìn)行后整理的過程中通過浸潰、浸軋、涂層等方法將有消臭功能的產(chǎn)分反應(yīng)或吸附在纖維表面；通過后整理加工方法雖然能夠達(dá)到消臭效果，但是由于助劑只停留在織物表面，經(jīng)過多次水洗后可能會(huì)被去除，因此有一定局限性。如果直接對(duì)纖維或紗線進(jìn)行浸潰消臭處理，織成的面料對(duì)消臭成分的吸附量大大增加，對(duì)改善織物的耐水洗性能有了較大提高，但是通過前處理的方法對(duì)纖維或紗線進(jìn)行處理后，會(huì)對(duì)其染色、整理等過程產(chǎn)生較大影響，同時(shí)后道處理過程的的水洗或其他化學(xué)處理亦可能對(duì)會(huì)對(duì)消臭效果產(chǎn)生影響。在人們的日常生活中，體臭特別是汗臭對(duì)人際交往過程造成不利影響，且臭味的組成成分多會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌的產(chǎn)生，影響身體健康，因此，如何能讓與身體密切接觸的紡織品面料發(fā)生消臭效果且保持持久的耐洗性，成為我們研究的方向。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)提供一種含粘膠短纖和粘膠長(zhǎng)絲并能夠消除汗臭的功能性粘膠纖維及其制備方法，其制備的纖維對(duì)臭氣有吸附作用，對(duì)分子直徑較小的惡臭物質(zhì)和飽和化合物，如氨氣、硫化氫有吸附能力，所含的活性氧化鋁吸附對(duì)人體有害的重金屬；納米氧化鋅對(duì)有機(jī)酸有物理吸附作用，同時(shí)也是光催化反應(yīng)劑，利用光催化反應(yīng)將臭氣降解為無(wú)毒無(wú)臭的物質(zhì)，利用化學(xué)吸收的作用達(dá)到消臭效果，對(duì)異戊酸(產(chǎn)生人體臭味的主要脂肪酸)、醋酸的除臭作用明顯；納米氧化鋅溶出的金屬離子與細(xì)菌結(jié)合導(dǎo)致細(xì)菌死亡，其表面效應(yīng)使其表面呈正荷性，可吸附呈負(fù)荷性的細(xì)菌導(dǎo)致細(xì)菌失活。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的消汗臭粘膠纖維中包括甲纖和消臭劑，其中甲纖或纖維素重量百分比含量為92. 5-98%，消臭劑重量百分比含量為2-7. 5%，消臭劑為鋁硅酸鹽礦物質(zhì)無(wú)機(jī)消臭劑，消臭劑的平均粒徑< Ium;甲纖或α-纖維素包括粘膠短纖和粘膠長(zhǎng)絲，粘膠短纖的干斷裂強(qiáng)度>2. 23cN/dtex,濕強(qiáng)>1. 05cN/dtex ;粘膠長(zhǎng)絲的斷裂強(qiáng)度>1. 7cn/dtex,濕強(qiáng)>0. 84cn/dtex ;能夠使氨氣減少率> 75%,醋酸減少率> 80%,異戍酸減少率> 85%。本發(fā)明涉及的消汗臭粘膠纖維的制備方法，先將納米級(jí)消臭劑與高濃度纖維素粘膠混合后制得共混紡絲液，再經(jīng)凝固浴紡絲成型為共混纖維，然后經(jīng)脫硫、水洗和干燥后處理制得消汗臭粘膠纖維；其具體工藝步驟包括
(I)將鋁硅酸鹽礦物系消臭劑經(jīng)粉碎、濕磨至平均粒徑< I微米，干燥后得純度重量比大于95%的消臭粉體；(2)將纖維素漿柏經(jīng)NAOH浸潰生成甲纖，并去除漿柏中的半纖和雜質(zhì)，然后經(jīng)過壓榨排出多余的NAOH溶液，再經(jīng)過粉碎得到堿纖維素的絮狀物，其中甲纖重量比含量為28-29%，NAOH重量比含量為15_17%，該絮狀物經(jīng)過老成、黃化，生成纖維素磺酸酯，黃化時(shí)二硫化碳的加入重量為甲纖含量的28-40% ；(3)纖維素磺酸酯經(jīng)過NAOH稀溶液的溶解，制得粘膠紡絲液，將不同批次粘膠紡絲液通過混合消除不同相互之間的差異性，過濾去除紡絲液中多余的固態(tài)或者半溶態(tài)的粒子，避免因這些粒子堵塞噴絲口而造成紡絲困難，并經(jīng)過脫泡去除紡絲液中的氣泡，再在靜止或流動(dòng)的狀態(tài)下儲(chǔ)存至熟成，最終形成穩(wěn)定的粘膠紡絲液，該紡絲液中甲纖重量比含量為 8. 0-9. 0%, NAOH 重量比含量為 4. 0-6. 0%，粘度為 30-100S，熟成度(IONH4CL) 7_12ml ；(4)在纖維素磺酸酯經(jīng)NAOH稀溶液溶解的過程至紡絲前的幾個(gè)工序中，通過混合攪拌或紡絲前注射的方式將消臭劑分散液均勻添加到粘膠紡絲液中，添加時(shí)消臭劑的重量占甲纖重量的2. 0-8. 0% ；(5)粘膠紡絲液經(jīng)過計(jì)量泵后由噴絲口噴出進(jìn)入凝固浴中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成固態(tài)的絲束，凝固浴的組成為H2S0480-130g/L，Na2S04260-3 30g/L, ZnS048_llg/L，凝固浴溫度為45-50 °C ；(6)絲束經(jīng)牽伸制得牽伸粘膠絲束，使絲束內(nèi)大分子沿軸向取向，穩(wěn)定纖維形態(tài)，牽伸率為130-140% ；(7)將牽伸粘膠絲束經(jīng)切斷、精煉(精煉包括水洗、脫硫、漂白、酸洗)、上油和干燥制成粘膠短纖維；切斷時(shí)根據(jù)需要切斷為35-40CM長(zhǎng)的棉型纖維、40-51CM長(zhǎng)的中長(zhǎng)型纖維或者51-76CM長(zhǎng)的毛型纖維；水洗除去前面工序所產(chǎn)生的雜質(zhì)；脫硫降低纖維中的含硫量，脫硫采用亞硫酸鈉脫硫，其中亞硫酸鈉用量為22g/L，脫硫溫度76V，脫硫時(shí)間3分鐘；漂白后的纖維具有更好的白度和光澤，而酸洗可以中和脫硫過程中殘存的堿液，并去除粘膠纖維上的有色氫氧化物和重金屬，鹽酸濃度為O. 6-5g/L ;酸洗后的纖維經(jīng)過上油得到更好地手感和光澤，并經(jīng)干燥得到成品粘膠纖維；(8)經(jīng)過牽伸的粘膠絲束不經(jīng)切斷，直接通過精煉(精煉包括水洗、脫硫、漂白、酸洗)、上油和干燥制成粘膠長(zhǎng)絲，粘膠長(zhǎng)絲的后處理工藝采用連續(xù)法，整個(gè)過程需要5-10分鐘，在提高生產(chǎn)速度的同時(shí)避免長(zhǎng)時(shí)間酸洗造成的消臭劑中金屬氧化物的損失。
本發(fā)明制備的粘膠纖維的消臭性測(cè)試包括檢測(cè)管法和氣相色譜法(I)檢測(cè)管法將一定量的粘膠纖維試樣放入采樣器中，然后注入含異味成分氣體使其達(dá)到規(guī)定的初始濃度，2h后使用檢測(cè)管測(cè)定成分濃度；(2)氣相色譜法將粘膠纖維試樣放入采樣器中，然后注入含異味成分的溶液達(dá)到規(guī)定的初始濃度后封號(hào)，2h后用注射器抽取試樣，使用氣相色譜儀測(cè)定；
權(quán)利要求
1.一種消汗臭粘膠纖維，其特征在于涉及的消汗臭粘膠纖維中包括甲纖和消臭劑，其中甲纖或纖維素重量百分比含量為92. 5-98%，消臭劑重量百分比含量為2-7. 5%，消臭劑為鋁硅酸鹽礦物質(zhì)無(wú)機(jī)消臭劑，消臭劑的平均粒徑< Ium ；甲纖或纖維素包括粘膠短纖和粘膠長(zhǎng)絲，粘膠短纖的干斷裂強(qiáng)度>2. 23cN/dtex,濕強(qiáng)>1. 05cN/dtex ;粘膠長(zhǎng)絲的斷裂強(qiáng)度>1. 7cn/dtex,濕強(qiáng)>0. 84cn/dtex ;能夠使氨氣減少率> 75%,醋酸減少率> 80%,異戍酸減少率> 85%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的消汗臭粘膠纖維的制備方法，其特征在于先將納米級(jí)消臭劑與高濃度纖維素粘膠混合后制得共混紡絲液，再經(jīng)凝固浴紡絲成型為共混纖維，然后經(jīng)脫硫、水洗和干燥后處理制得消汗臭粘膠纖維；其具體工藝步驟包括 (1)將鋁硅酸鹽礦物系消臭劑經(jīng)粉碎、濕磨至平均粒徑<I微米，干燥后得純度重量比大于95%的消臭粉體； (2)將纖維素漿柏經(jīng)NAOH浸潰生成甲纖，去除漿柏中的半纖和雜質(zhì)，然后經(jīng)過壓榨排出多余的NAOH溶液，再經(jīng)過粉碎得到堿纖維素的絮狀物，其中甲纖重量比含量為28-29%，NAOH重量比含量為15-17%，該絮狀物經(jīng)過老成、黃化，生成纖維素磺酸酯，黃化時(shí)二硫化碳的加入重量為甲纖含量的28-40% ； (3)纖維素磺酸酯經(jīng)過NAOH稀溶液的溶解，制得粘膠紡絲液，將不同批次粘膠紡絲液通過混合消除相互之間的差異性，過濾去除紡絲液中多余的固態(tài)或者半溶態(tài)的粒子，避免因粒子堵塞噴絲口造成紡絲困難，并經(jīng)過脫泡去除紡絲液中的氣泡，再在靜止或流動(dòng)的狀態(tài)下儲(chǔ)存至熟成，最終形成穩(wěn)定的粘膠紡絲液，該紡絲液中甲纖重量比含量為8. 0-9. 0%，NAOH重量比含量為4. 0-6. 0%，粘度為30-100S，熟成度7_12ml ； (4)在纖維素磺酸酯經(jīng)NAOH稀溶液溶解的過程至紡絲前的工序中，通過混合攪拌或紡絲前注射的方式將消臭劑分散液均勻添加到粘膠紡絲液中，添加時(shí)消臭劑的重量占甲纖重量的 2. 0-8. 0% ； (5)粘膠紡絲液經(jīng)過計(jì)量泵后由噴絲口噴出進(jìn)入凝固浴中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成固態(tài)的絲束，凝固浴的組成為H2S0480-130g/L，Na2S04260-330g/L, ZnS048_llg/L，凝固浴溫度為45-50 °C ； (6)絲束經(jīng)牽伸制得牽伸粘膠絲束，使絲束內(nèi)大分子沿軸向取向，穩(wěn)定纖維形態(tài)，牽伸率為 130-140% ； (7)將牽伸粘膠絲束經(jīng)切斷、精煉、上油和干燥制成粘膠短纖維；切斷時(shí)根據(jù)需要切斷為35-40CM長(zhǎng)的棉型纖維、40-51CM長(zhǎng)的中長(zhǎng)型纖維或者51-76CM長(zhǎng)的毛型纖維；水洗除去前面工序所產(chǎn)生的雜質(zhì)；脫硫降低纖維中的含硫量，脫硫采用亞硫酸鈉脫硫，其中亞硫酸鈉用量為22g/L，脫硫溫度76°C，脫硫時(shí)間3分鐘；漂白后的纖維具有更好的白度和光澤，酸洗中和脫硫過程中殘存的堿液，并去除粘膠纖維上的有色氫氧化物和重金屬，鹽酸濃度為.O.6-5g/L ;酸洗后的纖維經(jīng)過上油得到更好地手感和光澤，并經(jīng)干燥得到成品粘膠纖維； (8)經(jīng)過牽伸的粘膠絲束不經(jīng)切斷，直接通過精煉、上油和干燥制成粘膠長(zhǎng)絲，粘膠長(zhǎng)絲的后處理工藝采用連續(xù)法，整個(gè)過程5-10分鐘，在提高生產(chǎn)速度的同時(shí)避免長(zhǎng)時(shí)間酸洗造成的消臭劑中金屬氧化物的損失。
全文摘要
本發(fā)明屬于纖維制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及硅酸鹽礦物及酸、鹽兩性物質(zhì)生產(chǎn)的功能性粘膠纖維，特別是一種含粘膠短纖和粘膠長(zhǎng)絲的消汗臭粘膠纖維及其制備方法，消汗臭粘膠纖維中包括甲纖和消臭劑，甲纖重量百分比含量為92.5-98%，消臭劑為鋁硅酸鹽礦物質(zhì)無(wú)機(jī)消臭劑，平均粒徑≤1μm；甲纖或纖維素包括粘膠短纖維和粘膠長(zhǎng)絲，粘膠短纖維的干斷裂強(qiáng)度>2.23cN/dtex，濕強(qiáng)>1.05cN/dtex；粘膠長(zhǎng)絲的斷裂強(qiáng)度>1.7cn/dtex，濕強(qiáng)>0.84cn/dtex；能夠使氨氣減少率≥75%，醋酸減少率≥80%，異戊酸減少率≥85%；先將納米級(jí)消臭劑與高濃度纖維素粘膠混合后制得共混紡絲液，再經(jīng)凝固浴紡絲成型為共混纖維，然后經(jīng)脫硫、水洗和干燥后處理制得消汗臭粘膠纖維；其產(chǎn)品除臭性能好，無(wú)副作用，其制備工藝簡(jiǎn)單，原理可靠，操作簡(jiǎn)便，節(jié)省能源，環(huán)境友好，經(jīng)濟(jì)效益明顯。
文檔編號(hào)D01D1/02GK102839439SQ201210349910
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月20日
發(fā)明者孔石林 申請(qǐng)人:青島嘉勝隆貿(mào)易有限公司