专利名称：除臭纤维及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种功能纤维及其制备方法，特别是指能够消除恶臭物质的除臭纤维及其制备方法。
背景技术：
长期以来人们对治理恶臭物质和恶臭气体投入极大的力量。为了保证人们的身体健康和提高生活的质量，现代科技将除臭的问题提到了议事日程上来。70年代发达国家相继建立恶臭防止法，研究检测臭气的方法，探索消除臭气的途径。除臭纺织品和其它功能纺织品一样也是从后整理技术开始。80年代初期除臭后整理织物在日本兴起，除臭纤维也于其中崭露头角。由于用后整理技术开发的除臭纺织品耐洗涤性差这一不争的事实。除臭纤维研究后来者居上，从除臭耐久性，服用性和安全性优于除臭后整理产品着手。80年代后期除臭纤维竞相涌现。其技术特点还是将后整理技术与纺丝技术相结合即以共混或复合的纺丝技术纺出纤维再进行后整理。随着时代的发展目前只采用共混纺丝方法研制除臭纤维已成为开发除臭纤维的主要方法。
目前国内外除臭的方法主要有1.感觉除臭法此法是用一些芳香剂等具有浓烈气味的物质将臭气掩盖或中和达到去除臭气的作用。缺点是臭气并没有完全消失。2.物理除臭法此法是将具有高吸附作用的材料如活性碳、沸石、硅胶等微分掺加到纺丝液中制成的纤维以物理吸附臭气的方法达到除臭的目的但吸附作用容易饱和降低除臭效果及臭气再释放的问题，采用风吹日晒再生处理则能恢复些除臭功能。3.化学除臭法此法是通过散发恶臭气味的分子与除臭剂发生化学反应生成没有恶臭气味的物质的方法。反应机理涉及脱硫反应、氧化还原反应、离子交换反应、加聚反应等等。除臭剂一般为硫酸亚铁或硫酸亚铁与L—抗坏血酸溶液的混合液，因L—抗坏血酸俗称维生素C对热和水较敏感，遇热会分解升华起不到协同效应所以不太适宜熔融纺丝。
目前常用的除臭纤维制备方法是浸渍法生产除臭纤维，除臭剂只是附着在纤维的表面或空穴上，极易脱落且不耐洗涤从而限制了使用次数。增加了垃圾的污染。随着使用次数的增加除臭效果减弱。
发明内容
本发明旨在解决上述的技术问题，提供一种反应快，效果好，循环反应，使用寿命长，且无二次公害的除臭纤维。
本发明还提供了这种除臭纤维的制备方法使得除臭剂均匀植入在纤维内部中，不易脱落不怕洗涤。
本发明的上述目的是通过如下技术方案实现的。
本发明提供一种除臭纤维，主要是由载体聚丙烯树脂和EVA(乙烯—醋酸乙烯酯共聚物)树脂及除臭剂混合制成，其中EVA树脂含量为0.5～3％，优选为1.8～2％，除臭剂含量为0.5～18％，优选为2.7～6％。
其中聚丙烯为熔融指数MFI≥35的流动性好的高速纺切片，EVA树脂MFI≥250。其中除臭剂是由酞箐铁和硅酸铝及光触媒二氧化钛构成，各组分重量比为1∶1～5∶0.2～1，优选为1∶1∶0.35，其中硅酸铝为无结晶水硅酸铝，除臭剂的粒径≤1μm。
本发明所提供的除臭纤维是采用生物除臭方法。这种纤维添加了类似人体氧化酶的能以化学反应的方式分解和催化恶臭物质的除臭剂，所以这种纤维与一般仅靠高吸附为主的除臭纤维有本质上的不同，其消除恶臭的流程是1.高价离子除臭剂+恶臭物质→分解反应→除臭剂变为低价离子；2.低价离子除臭剂+氧气→氧化反应→除臭剂变为高价离子；3.继续与恶臭物质进行分解反应；4.这样往复循环下去直至去除恶臭。
本发明所提供的除臭纤维，同现有的除臭纤维相比，具有除臭反应快，效果好，循环反应，使用寿命长，且无二次公害的优点。
本发明不同与国外生产除臭纤维的最大区别在于，我们是采用常规的熔融法生产出除臭纤维。而国外采用湿法或熔融法纺丝后进行染色浸渍的方法制成除臭纤维的。之所以国外不采用熔融法纺丝是因为纺丝难度太大。高温分解和产生气体是熔融纺中不可迂跃的障碍。
本发明还提供所述除臭纤维的一种制备方法，包括如下步骤
a.除臭剂的制备将酞箐铁和硅酸铝混合进行超细粉碎研磨，粒度控制在≤1μm，后加入粒径在10～30nm的光触媒二氧化钛，其中各组分重量比为1∶1～5∶0.2～1；b.除臭剂进行活化处理偶联剂中加入液腊稀释，将配好的偶联剂均匀地洒在除臭剂上，高速搅拌15～20分钟，使之撞击，充分润湿，分散；c.向活化处理好的除臭剂中添加载体聚丙烯和EVA树脂并搅拌，加入表面活性剂和分散剂，搅拌直至充分包裹后由造粒机制得除臭剂浓缩母粒；d.浓缩母粒干燥使得含水量不大于500ppm，然后与载体聚丙烯混合经熔融纺丝制得除臭纤维。
其中偶联剂为硅烷偶联剂和/或钛酸脂偶联剂，优选为硅烷偶联剂和钛酸脂偶联剂按1∶1混合，偶联剂用量是除臭剂重量的2～3％，表面活性剂是硬脂酸盐，分散剂是聚乙烯腊，聚丙烯腊，液腊，其中所述除臭剂浓缩母粒中除臭剂含量为10～60％，优选为15～30％。其中步骤d所述纺丝原料中除臭剂浓缩母粒含量以重量计为5～30％，优选为18～20％。熔体温度的最佳控制范围在200～210℃。可有效地保证纤维的各项性能。所制得的除臭纤维可以是长纤维、短纤维、熔喷、纺粘无纺布。
本发明提供的熔融法生产的除臭纤维不同于采用染色浸渍方法生产的除臭纤维。最大的特点是除臭剂被均匀的植入在纤维内部中，不易脱落不怕洗涤，属于永久型，应用范围广泛。织物或用具可反复使用提高了使用效率减少了垃圾的污染。而浸渍方法生产的除臭纤维，除臭剂只是附着在纤维的表面或空穴上，极易脱落且不耐洗涤从而限制了使用次数。增加了垃圾的污染。随着使用次数的增加除臭效果减弱。
同时，了保持熔融纺丝时除臭剂在纤维中的含量，本发明选用容纳性特别强的EVA树脂这种树脂不仅容纳性非常好而且还是非常好的热熔胶，可以有效地将添加剂牢牢握持住，并且与聚丙烯树脂有良好的相容性。良好地起到保护除臭剂物性和含量的作用。
本发明还选用了煅烧型无结晶水的硅酸铝粉体。这种材料比表面积大且表面空穴微孔多对添加剂的吸附能力极强。可有效地保持添加剂的成分。
为保证除臭剂在熔融纺丝中不产生气体并不被热损耗挥发掉，纺丝原料要选用高流动性的高速纺切片和要在低速纺的设备上低速纺丝，这样就可以有效地降低纺丝工艺温度的设定从而保证了低温纺丝，以至于不影响纺丝和纤维的性能。
具体实施例方式下面通过几个实施例对本发明进行详细说明，这些实施例只为更好的说明本发明，而非限制本发明的保护范围，所有基于本发明的基本思想做出的修改，都是本发明要求保护的范围。
除臭剂的制备将25kg的酞箐铁微粉与25kg的硅酸铝微粉混合在一起进行研磨粒径控制在小于1μm。把粒径在10～30nm的光触媒二氧化钛8.7kg加入其中使之充分混合，得到除臭剂I。
将20kg的酞箐铁微粉与30kg的硅酸铝微粉混合在一起进行研磨粒径控制在小于1μm。把粒径在10～30nm的光触媒二氧化钛4kg加入其中使之充分混合，得到除臭剂II。
将10kg的酞箐铁微粉与50kg的硅酸铝微粉混合在一起进行研磨粒径控制在小于1μm。把粒径在10～30nm的光触媒二氧化钛10kg加入其中使之充分混合，得到除臭剂III。
实施例一按如下配比准备原料除臭剂微粉I(粒径10～1000nm)5kg聚丙烯(MFI≥35)985kgEVA(28/400)5kg钛酸脂偶联剂(DZ201)0.06kg硅烷偶联剂(KH-550) 0.06kg液腊 0.1kg硬脂酸锌 0.5kg聚乙烯腊 4kga.在100～120℃下干燥除臭剂微粉，含水量不高与于300ppm；b.高速搅拌下向除臭剂微粉中加入配好的偶联剂，高速搅拌活化15～20分钟；c.向活化后的除臭剂微粉中添加EVA树脂和35kg的载体聚丙烯；d.加入表面活性剂以及分散剂，搅拌至充分包裹后由造粒机制得除臭浓缩母粒；
e.将除臭浓缩母粒干燥后与剩余载体聚丙烯切片混合再经造粒机造粒制成纺丝除臭切片；f.将除臭纺丝切片在螺杆纺丝机熔化，熔体经喷丝板纺丝并卷绕成型。然后再经后加工加弹制成除臭长纤维。
实施例二按如下配比准备原料除臭剂微粉II(粒径10～1000nm)20kg聚丙烯(MFI≥35) 700kgEVA(28/400) 20kg钛酸脂偶联剂(DZ201) 0.35kg硅烷偶联剂(KH-550) 0.35kg液腊0.7kg硬脂酸锌0.45kg聚乙烯腊2kga.在100～120℃下干燥除臭剂微粉，含水量不高与于300ppm；b.高速搅拌下向除臭剂微粉中加入配好的偶联剂，高速搅拌活化15～20分钟；c.向活化后的除臭剂微粉中添加EVA树脂和90kg载体聚丙烯；d.加入表面活性剂以及分散剂，搅拌至充分包裹后由造粒机制得除臭浓缩母粒；e.将除臭浓缩母粒干燥后与剩余载体切片混合再经造粒机造粒制成纺丝除臭切片；f.将除臭纺丝切片在螺杆纺丝机熔化，熔体经喷丝板纺丝并卷绕成型；g.将卷绕成型的丝平衡8小时；h.将丝束集束经两次牵伸后由卷曲机卷曲加工；i.将卷曲丝束烘干定型；经切断机切成所要求尺寸的除臭短纤维。
实施例三按如下配比准备原料除臭剂微粉III(粒径10～1000nm) 20kg聚丙烯(MFI≥35)85kgEVA(28/400)3kg
钛酸脂偶联剂(DZ201)0.5kg液腊 0.5kg硬脂酸锌 0.25kg聚乙烯腊 1.75kga.在100～120℃下干燥除臭剂微粉，含水量不高与于300ppm；b.高速搅拌下向除臭剂微粉中加入配好的偶联剂，高速搅拌活化15～20分钟；c.向活化后的除臭剂微粉中添加EVA树脂和40kg载体聚丙烯；d.加入表面活性剂以及分散剂，搅拌至充分包裹后由造粒机制得除臭浓缩母粒；e.将除臭浓缩母粒与剩余载体切片混合再经造粒机熔化混合分散制成纺丝切片；f.将除臭纺丝切片在螺杆纺丝机熔化，熔体经高压热空气混合后高速喷到收集板上；g.切边压薄整理制得除臭无纺布。
实施例四按如下配比准备原料除臭剂微粉III(粒径10～1000nm)20kg聚丙烯(MFI≥35) 300kgEVA(28/400) 3kg钛酸脂偶联剂(DZ201) 0.5kg液腊 0.5kg硬脂酸锌 0.25kg聚乙烯腊 1.75kga.在100～120℃下干燥除臭剂微粉，含水量不高与于300ppm；b.高速搅拌下向除臭剂微粉中加入配好的偶联剂，高速搅拌活化15～20分钟；c.向活化后的除臭剂微粉中添加EVA树脂和8kg载体聚丙烯；d.加入表面活性剂以及分散剂，搅拌至充分包裹后由造粒机制得除臭浓缩母粒；e.将除臭浓缩母粒与剩余载体切片混合再经造粒机熔化混合分散制成纺丝切片；f.将除臭纺丝切片在螺杆纺丝机熔化，熔体经高压热空气混合后高速喷到收集板上；g.切边压薄整理制得除臭无纺布。
上述实施例中参考工艺参数如下a.一区 二区 三区 四区 五区 六区联笨箱175℃ 195℃ 200℃ 205℃ 210℃ 205℃ 208℃b.纺丝速度750m/min；油轮12rpm；侧吹风28℃；风速0.35m/s加弹拉伸2倍；上热箱105℃；下热箱110℃
权利要求
1.一种除臭纤维，其特征在于主要由聚丙烯树脂和乙烯-醋酸乙烯树脂及除臭剂混合制成，其中乙烯-醋酸乙烯树脂含量为0.5～3％，除臭剂含量为0.5～18％。
2.如权利要求1所述除臭纤维，其中乙烯-醋酸乙烯树脂含量为1.8～2％，除臭剂含量为2.7～6％。
3.如权利要求1所述的除臭纤维，其中聚丙烯为熔融指数MFI≥35的高速纺切片，乙烯-醋酸乙烯树脂的熔融指数MFI≥250。
4.如权利要求1所述的除臭纤维，其中除臭剂是由酞箐铁和硅酸铝及光触媒二氧化钛组成，各组分重量比为1∶1～5∶0.2～1，除臭剂的粒径≤1μm。
5.如权利要求4所述的除臭纤维，其中除臭剂的各组分重量比为1∶1∶0.35，其中硅酸铝为无结晶水硅酸铝。
6.一种如权利要求1所述除臭纤维的制备方法，包括如下步骤a.除臭剂的制备将酞箐铁和硅酸铝混合进行超细粉碎研磨，粒度控制在不大于1μm，加入粒径在10～30nm的光触媒二氧化钛，其中各组分重量比为1∶1～5∶0.2～1；b.除臭剂进行活化处理向偶联剂中加入液腊稀释，将配好的偶联剂与除臭剂混合，高速搅拌15～20分钟；c.向活化处理好的除臭剂中添加载体聚丙烯和乙烯-醋酸乙烯树脂并搅拌，加入表面活性剂和分散剂，搅拌直至充分包裹后由造粒机制得除臭剂浓缩母粒；d.浓缩母粒干燥使其含水量不大于500ppm，然后与载体聚丙烯混合经熔融纺丝制得除臭纤维。
7.如权利要求6所述的除臭纤维制备方法，其中硅酸铝为无结晶水硅酸铝，偶联剂为硅烷偶联剂和/或钛酸脂偶联剂，优选为硅烷偶联剂和钛酸脂偶联剂按1∶1混合，偶联剂的用量是除臭剂重量的2～3％，表面活性剂是硬脂酸盐是1～2％，分散剂是聚乙烯腊，聚丙烯腊是8～10％，液腊是2～3％。
8.如权利要求6所述的除臭纤维制备方法，其中所述除臭剂浓缩母粒中除臭剂含量为10～60％，优选为15～30％。
9.如权利要求6所述的除臭纤维制备方法，其中步骤d所述纺丝原料中除臭剂浓缩母粒含量以重量计为5～30％，优选为18～20％。
10.如权利要求6所述的除臭纤维制备方法，其中步骤d所述制得的除臭纤维可以是长纤维、短纤维、熔喷、纺粘无纺布。
全文摘要
本发明提供一种除臭纤维，主要由聚丙烯树脂和EVA树脂及除臭剂混合制成，其中EVA树脂含量为1～3％，除臭剂含量为1～18％，本发明所提供的除臭纤维，同现有的除臭纤维相比，具有除臭反应快，效果好，循环反应，使用寿命长，且无二次公害的优点，本发明还提供所述除臭纤维的一种制备方法，包括如下步骤将酞箐铁和无结晶水硅酸铝混合研磨后加入光触媒二氧化钛，与配好的偶联剂搅拌混合添加聚丙烯和EVA树脂并搅拌，加入表面活性剂和分散剂，搅拌制得除臭剂浓缩母粒干燥后与载体聚丙烯混合经熔融纺丝制得除臭纤维，本发明所提供制备方法生产的除臭纤维特点是除臭剂不易脱落不怕洗涤，织物可反复使用减少污染。
文档编号D01F1/10GK1873065SQ20051007350
公开日2006年12月6日 申请日期2005年6月1日 优先权日2005年6月1日
发明者张洪泽, 孔勉, 李树海, 张勇军 申请人:张洪泽