一种抗菌消臭型聚丙烯纤维的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于抗菌消臭纤维和织物的制备领域，特别涉及一种抗菌消臭型聚丙烯纤 维的制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着人们生活水平的提高，生活质量的不断改善，人们对于环境质量的要求也越 来越高。近年来，环境污染越来越严重，空气净化装置对人们生活越来越重要，而聚丙烯无 纺布、纤维及织物是空气净化材料、过滤材料的最佳选择。目前，该净化材料主要是附着活 性炭采用物理方法吸附臭气，无法从根本上消除臭气，因而化学消除臭气的方法变得越来 越重要。
[0003] 酞菁是一类具有良好的光学稳定性、化学稳定性和热学稳定性、优异的光电性质 的化合物，由于它具有优良的光催化氧化性，因而可以应用在抗菌、消臭领域。但是酞菁在 有机体中的团聚性严重影响了酞菁的使用，因此，如何提高酞菁在聚合物中的分散性吸引 了大量科研工作者的目光。Cho等人采用等离子处理技术在聚丙烯纤维表面引入氨基基团， 进而在催化剂参与下，将四羧基酞菁铁与氨基化学反应，将四羧基酞菁铁引入到聚丙烯纤 维表面[Cho，D.L. Choi，C.N.Kim，H.J.Kim，Α·Κ· Go, J. Fabrication of deodorizing fabric by grafting of metal phthalocyanine derivative onto nonwoven polypropylene fabric · J .Appl · Polym. Sci ·，2001，82(4): 839-846]，但是该方法十分复 杂，所用的等离子技术单次处理样品少，成本高，无法应用于工业领域，而且所用化学反应 成本较高，处理复杂，因而寻找一种增强酞菁溶解性，并防止其团聚的方法更为重要，国内 外有很多文献专利对提高酞菁溶解性的方法进行了报道，但都是化学改性方法。中国专利 CN 1236006A报道了一种制备水溶性金属酞菁的方法，该方法选用含磺基的酞菁类衍生物 为原料，并选用适当的阴离子分散剂，在混合搅拌使之均化后，采用喷雾干燥的方法制备出 水溶性酞菁颗粒。中国专利0~ 1106846六，01^ 110643^也报道了制备水溶性染料的方法，两 种方法都是先合成酞菁磺酰氯及其衍生化合物，经过一系列处理得到水溶性酞菁染料。但 是这种制备水溶性酞菁的方法相对复杂，所需时间久，所用试剂原料毒性大，对环境有危 害。以上方法只是提高了酞菁在溶剂中的溶解性，并未解决干燥样品中酞菁仍团聚的问题。 Sergeyev等人用DBU催化合成法制备了一系列八羧基酞菁及其酯化衍生物，他们提高了酞 菁衍生物在有机溶剂中的溶解性[S.Sergeyev，E.Pouzet，O.Debever，J.Levin， J.Gierschner,J.Cornil,R.G.Aspe,Y.H.Geerts.Liquid crystalline octaalkoxycarbonyl phthalocyanines: design，synthesis，electronic structure， self-aggregation and mesomorphism. J.of Mater ·Chem.，2007，17:1777-1784] 〇 中国专 利CN 102675625介绍了一种含PEG侧链的环保型水溶性酞菁的制备方法，但是该方法仍需 要化学反应，需要多次提纯。以上方法仍属于化学改性范畴，虽然有助于提高酞菁在聚合物 基体中的分散性，但仍存在操作复杂，成本较高等问题。
[0004] 目前，还并未见到可以通过物理改性的方法，将酞菁均匀分散在聚丙烯基体中的 报道和专利。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种能将八羧基金属酞菁均匀分散在聚合物 中的方法，该方法操作简便，所需时间短，酞菁分散均匀。
[0006] 为了解决上述问题，本发明提供了一种含八羧基金属酞菁的聚合物的制备方法， 其特征在于，采用八羧基金属酞菁为原料，将八羧基金属酞菁，或者将其溶入溶剂后，加入 聚合物基体中，搅拌均匀后去除溶剂，充分干燥后得到八羧基金属酞菁均匀分散在基体中 的聚合物。
[0007] 优选地，所述聚合物为聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)、聚四氢呋喃二醇(PTMG)和 聚乙烯蜡(ACPE)中的任意一种或几种。
[0008] 更优选地，所述聚乙二醇的相对数均分子质量为200-10000;聚丙二醇的相对数均 分子质量为200-8000;聚四氢呋喃二醇相对数均分子质量为200-3000;聚乙烯蜡相对数均 分子质量为1500-5000。
[0009] 优选地，所述溶剂为水或乙醇。
[0010] 优选地，所述八羧基金属酞菁依靠氢键相互作用在聚合物基体中均匀分散，其结 构通式如式I所示：
[0011]
[0012] 其中，Μ为能形成金属酞菁的金属原子，为Mn(II)、Fe(III)、Cu(II)、Zn(II)SC 〇 (II)，即八羧基金属酞菁包括八羧基酞菁锰，八羧基酞菁铁、八羧基酞菁铜、八羧基酞菁锌、 八羧基酞菁钴；R为聚乙二醇（PEG)、聚丙二醇（PPG)、聚四氢呋喃二醇（PTMG)和聚乙烯蜡 (ACPE)中的任意一种或几种。
[0013] 更优选地，所述八羧基金属酞菁与聚合物质量比为1:100~1: 4。
[0014] 本发明还提供了一种抗菌消臭型聚丙烯纤维的制备方法，其特征在于，采用上述 含八羧基金属酞菁的聚合物的制备方法制备聚合物;将该聚合物按比例加入到聚丙烯切片 中，通过熔纺的方法制备得到抗菌消臭型聚丙烯纤维。
[0015] 优选地，所述聚合物与聚丙烯切片的质量比为1:50~1:5。
[0016] 本发明以聚合物为载体将酞菁分散在其中，避免酞菁干燥状态下发生团聚，然后 将含有酞菁的聚合物加入聚丙烯切片中，通过熔融共混制备改性聚丙烯纤维。
[0017] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0018] (1)本发明的反应操作简便，所需时间短，与其他方法比该反应更加安全节能，反 应所用原料、试剂、产物成本低，毒性小，对环境危害小；
[0019] (2)八羧基金属酞菁可以均匀分散在聚合物基体中，与聚丙烯共混后可以均匀分 散在聚丙烯基体中，保持高效的抗菌、消臭效果。
【具体实施方式】
[0020] 为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，作详细说明如下。
[0021 ] 实施例1
[0022]取0.10g八羧基酞菁铁溶于少量水中，加入10g PEG 400,搅拌均匀，在70°C鼓风烘 箱中放置12h，烘干溶剂，取lg混合物加入100g聚丙烯切片中混合均匀，所用聚丙烯切片熔 点为160°C，将改性聚丙烯切片加入到双锥微型混炼仪中，熔融共混温度为200°C，螺杆直径 为（Φ4-Φ 12mm)，双螺杆转速为80r