一种芳香丙纶纤维及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于纺织领域，具体涉及一种芳香丙纶纤维及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 功能纤维的发展是现代纤维科学进步的象征。功能纤维、差别化纤维和高性能纤 维的发展为传统纺织工业的技术创新，向高科技产业的转化创造了有利条件，为人类生活 水平的提高作出了贡献。功能纤维是指除一般纤维所具有的物理机械性能以外，还具有某 种特殊功能的新型纤维，随着人们生活水平的提高，功能纤维的需求日益高涨，芳香功能纤 维是一重大种类，芳香是一种能给人带来舒适享受的嗅觉感受。
[0003] 作为一种能散发香味的纤维，国内外对此都进行了大量研究，对于芳香纤维已有 不少专利文献报道，例如，美国专利US4713291介绍了一种皮芯层双组分芳香纤维；日本专 利JP61063716介绍了一种具有持久芳香性的皮芯层纤维；中国发明专利CN85108805介绍 了适用于床上用品的芳香皮芯组合纤维，但是，以上芳香纤维都采用皮芯复合纺丝方法，工 艺复杂，设备条件要求高。又如，日本专利JP61296118介绍了一种芳香聚酯纤维的制造，通 过在聚酯中加入三种物质熔融共混纺丝，获得香味的纤维，同样加工过程复杂，物质不易达 到充分混合。又如，日本专利JP1282311为获得长期的香味，即由吸油性聚合物和热塑性聚 酯通过静态混合器进行纺丝，后处理时将所制得纤维浸入香料或液体中得到香味纤维，但 此加工方法缺点是不但设备复杂，加工工艺和加工过程也同样复杂。
[0004] 聚丙烯纤维是以丙烯聚合得到的等规聚丙烯为原料纺制而成的合成纤维，在我国 的商品名为丙纶。丙纶是合成纤维中的后起之秀，由于丙纶具有生产工艺简单，产品价廉， 强度高，相对密度轻等优点，所以丙纶发展得很快。目前丙纶是合成纤维的第四大品种。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术存在的上述问题和不足，本发明旨在提供一种芳香丙纶纤维及其制 备方法，能使纳米香精在PP基体中分散均匀，提高丙纶纤维的加工和纺织性能。
[0006] 为实现本发明的目的，发明人提供如下的技术方案：
[0007] -种芳香丙纶纤维，由如下重量份的材料经熔融纺丝制备获得：
[0008] 纤维级PP切片100份，
[0009] 芳香丙纟仑母粒1-4份，
[0010] 其中，所述的芳香丙纶母粒为纤维级PP切片和按纤维级PP切片重量计的3-6%预 处理纳米香精、1-3%的抗氧化剂、0. 1-1%的润滑剂及0. 5-2%的分散剂，经熔融共混挤出 制成，所述的预处理纳米香精是指在流化床中采用羟丙基-0 _环糊精溶液包衣处理后的 纳米香精。
[0011] 纳米香精即具有纳米尺寸的香精，利用天然或合成的高分子材料对香精进行加工 处理得到，实质上是一种纳米胶囊，是纳米技术和微胶囊化技术结合的产物，是微胶囊香精 的进一步发展。纳米香精在使用时最大的问题就是易团聚，不能在基体中均匀分散，直接导 致增加了纺丝困难并造成芳香性能下降或丧失。发明人研究发现，将纳米香精采用适宜量 羟丙基-环糊精溶液包衣处理后再添加到纤维级PP切片中做成的芳香丙纶母粒，后期 做熔融纺丝，可使纳米香精在基体中分散均匀，提高了可纺性和纤维芳香性能。本发明采用 的纳米香精皆来自市售产品，比如实施例采用的佛山市亿特环保科技有限公司生产的纳米 胶囊粉末香精。本发明得到的芳香纤维完全符合商用要求。芳香丙纶母粒制备中采用常 规的双螺杆挤出机，主要工艺参数为：主机转速：700~900r/min;喂料转速：500~600r/ min;切粒机转速：1100 ~1200r/min。
[0012] 作为优选，本发明中所述的采用羟丙基-P_环糊精溶液对纳米香精做包衣处理， 主要工艺参数有：气流速度l-3m3/min，喷雾速度为15-30mL/min，喷压为0. 01-0.IMpa。按 本发明的包衣处理一方面使纳米香精均匀分散在基体中，另一方面不会对纤维性能造成影 响。
[0013] 作为优选，本发明中所述的羟丙基-(6-环糊精溶液浓度为15-25%。
[0014] 作为优选，本发明中所述的抗氧化剂采用抗氧化剂1010和168的复配体系，质量 比例为1:2。
[0015] 作为优选，本发明中所述的润滑剂采用润滑剂TAF或季戊四醇硬脂酸酯（简称为 PETS)〇
[0016] 作为优选，本发明中所述的分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮，分子量为10000-30000。
[0017] 作为优选，本发明中所述的纤维级PP切片干燥后使用，含水量< 0. 1%。
[0018] 本发明还提供了一种芳香丙纶纤维的制备方法，包括以下步骤：
[0019] (1)制备预处理纳米香精：
[0020] 将纳米香精置于流化床底部，用羟丙基-P_环糊精溶液作为包衣液进行包衣处 理，其中：纳米香精与羟丙基-0 _环糊精的质量比为1 :〇. 05~0. 1，
[0021] (2)制备芳香丙纶母粒：
[0022] (2. 1)烘干纤维级PP切片，干燥温度为130°C-140°C，干燥时间为3-6小时，至含 水量< 0. 1%，备用，
[0023] (2. 2)将纤维级PP切片和按纤维级PP切片重量计的3-6 %预处理纳米香精、 1-3%的抗氧化剂、0. 1-1 %的润滑剂及0. 5-2%的分散剂，经熔融共混挤出制成所述的芳香 丙纶母粒，
[0024] (3)将纤维级PP切片和按纤维级PP切片重量计的1-4%的芳香丙纶母粒投入高 速混合机中，混合均匀，然后采用熔融纺丝法进行纺丝，得到所述的芳香丙纶纤维。
[0025] 作为优选，本发明制备方法中所述的抗氧化剂采用抗氧化剂1010和168的复配体 系，质量比例为1:2。润滑剂采用润滑剂TAF或季戊四醇硬脂酸酯（简称为PETS)。分散剂 采用聚乙烯吡咯烷酮，分子量为10000-30000。
[0026] 作为优选，本发明制备方法中所述的步骤（1)包衣处理中主要工艺参数有：气流 速度l-3m3/min，喷雾速度为15-30mL/min，喷压为0. 01-0.IMpa;羟丙基--环糊精溶液浓 度为 15-25%。
[0027]作为优选，本发明制备方法中所述的步骤（2. 2)中：熔融共混挤出采用双螺杆挤 出机，主机转速：700~900r/min;喂料转速：500~600r/min;切粒机转速：1100~1200r/ min〇
[0028] 作为优选，本发明制备方法中所述的熔融纺丝法中主要工艺参数为：熔融纺丝 温度220-250 °C，侧吹风冷却风温25-28 °C，侧吹风风速为0. 3-0. 5m/s，卷绕纺丝速度 2000-2500m/min，牵伸倍率 4. 0-6. 0。
[0029] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0030]本发明解决了纳米香精在PP基体中小粒径均匀分布的问题，通过熔融纺丝制备 出高效和长效的芳香丙纶纤维，本发明方法简单易行，适合工业化推广使用。
[0031] 本发明生产的芳香丙纶纤维织物具有长久的芳香性，耐水洗性能优异，耐水性明 显提高，洗涤50次后其香味依然较浓、持久。而一般采用后整理方法制得的芳香丙纶纤维 或者织物耐洗50次后香味基本丧失。
[0032] 采用本发明方法生产的芳香丙纶纤维织物对皮肤无刺激性。
【具体实施方式】
[0033] 下面结合实施例，更具体地说明本发明的内容。应当理解，本发明的实施并不局 限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范 围。
[0034] 在本发明中，若非特指，所有的设备和原料等均可从市场购得或是本行业常用的。 下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
[0035]实施例1
[0036] 一种芳香丙纶纤维，按下列步骤制备：
[0037] (1)制备预处理纳米香精：将纳米香精置于流化床底部，送40~45°C热风从底部 将纳米香精吹起，气流速度lm3/min，同时，用轻丙基-0-环糊精溶液作为包衣液进行包衣 处理，从流化床底部喷出包衣液，喷压为0.OIMpa，喷雾速度为15mL/min，当包衣液完全喷 完后，继续送热风5min将纳米香精表面吹干，停热风，出料，即得所需的预处理纳米香精， 其中：纳米香精与羟丙基-0 -环糊精的质量比为1:0. 05 ;所述的羟丙基I-环糊精溶液 浓度为15%，
[0038] (2)制备芳香丙纶母粒：
[0039] (2. 1)烘干纤维级PP切片，干燥温度为130 °C，干燥时间为6小时，至含水量 < 0? 1 %，备用，
[0040] (2. 2)将纤维级PP切片和按纤维级PP切片重量计的6%预处理纳米香精、3%的 抗氧化剂（所述的抗氧化剂采用抗氧化剂1010和168的复配体系，质量比例为1:2)、1 %的 润滑剂（采用润滑剂TAF)及2%的分散剂（采用聚乙烯吡咯烷酮，分子量为10000)，经熔 融共混挤出制成所述的芳香丙纶母粒，熔融共混挤出采用双螺杆挤出机，主机转速：700r/ min;喂料转速：500r/min;切粒机转速：1100r/min，
[0041] (3)将纤维级PP切片和按纤维级PP切片重量计的1 %的芳香丙纶母粒投入高速 混合机中，混合均匀，然后采用熔融纺丝法进行纺丝，所述的熔融纺丝法中主要工艺参数 为：熔融纺丝温度220-230°C，侧吹风冷却风温28°C，侧吹风风速为0. 3m/s，卷绕纺丝速度 2000m/min，牵伸倍率4.0,得到所述的芳香丙纶纤维，所得到的产品香味较浓、持久。可实现 连续纺丝且无毛丝出现，具有较好的可纺性。
[0042] 实施例2
[0043] 一种芳香丙纶纤维，按下列步骤制备：
[0044] (1)制备预处理纳米香精：将纳米香精置于流化床底部，送50~55°C热风从底部 将纳米香精吹起，气流速度3m3/min，同时，用轻丙基-0-环