专利名称：除臭纱制造装置及利用该装置的除臭纱制造方法
技术领域：
本发明涉及一种除臭纱制造装置及除臭纱制造方法，尤其涉及在一般的染色装置的反应器内通过利用蒸热的嫁接重合反应而对纤维素类纱线进行除臭加工，从而在不改变纱线的洗涤耐久性及触感的情况下能够赋予除臭功能的除臭纱制造装置及利用该装置的除臭纱制造方法。
背景技术：
人类的嗅觉非常敏感，是在生活环境中发挥重要作用的感觉之一。最近随着生活水平的提高，之前没有认为是恶臭的烟味和老人的体味也被视为是恶臭。据说人类能够感觉到的味道大约有10万种，随着以年轻人为中心的向往清洁的 倾向和重视礼仪的社会潮流，对微弱的体味变得也比较敏感，从而越来越多的人重视自己的体味。并且，随着老年人口的逐年增加，房屋内的恶臭，随着城市人口集中带来的垃圾的增加及随之而来的环境污染等也沦为除臭的对象。虽然仅靠除臭纤维无法解决多种恶臭，但是随着对此的社会认识提高在多个领域具有大的市场前景。其最初的对象是号称四大恶臭的氨(_味道、硫化氢(H S)味道、三甲基胺((CH ) N)味道及甲硫醇(CH SH)味道等。之后，出现了以烟味为对象的除臭加工，直到最近对包括汗味的人的体味的除臭加工引人注目。目前多次考虑了在纤维附加除臭功能的意图，其中提案最多的有在纤维复合如沸石、活性炭、木炭、硅胶、活性矾土、分子体、环糊精等具有除臭功能的粉体除臭剂的技术。作为将这种粉体除臭剂复合到纤维中的技术，在日本专利公开平2-307528号公开了作为粉体除臭剂利用粘合剂的技术，在日本专利公开平8-176338号中公开了在吸水性树脂的粒子内部复合粉体除臭剂的技术。并且，在国内专利第473613号中公开了将壳聚糖和壳聚糖变形羧酸聚合物氧化锌包含在粘合剂树脂中的技术。并且，除了粉体除臭剂外还提出了多种如植物提取液等的液体除臭剂，但是使用粘合剂存在纤维的触感变差，并且在长时间洗涤后脱落而降低除臭功能的弊端。最近，提出了一种利用辐射线嫁接反应而对纤维附加除臭功能的技术。图I是为了说明根据现有技术的利用嫁接反应的纤维除臭工序的图，在纤维器材100上照射辐射线并将照射辐射线的纤维沉浸到混合重合引发剂的除臭液中而进行嫁接重合反应。但是，现有的辐射线嫁接除臭工序只适用于纱线织布而形成的织物上，还没适用于一般的棉纱。并且，利用辐射线嫁接装置由于其初始设置费用过高，因此存在小规模的纤维加工企业难以采用的弊端
发明内容
抟术问是页
为了解除背景技术的弊端的本发明的目的在于提供一种除臭纱制造装置及利用该装置的除臭纱制造方法，其在一般的染色装置的反应器内在卷绕纤维素类纱线的线轴上渗透除臭液，并通过利用蒸热的嫁接重合反应对纤维素类纱线赋予除臭功能。技术手段 为了解决上述问题的本发明的除臭纱制造装置中，对纤维素类纱线进行除臭处理的装置包括反应器，在下端部形成除臭性单体和混合重合引发剂及水的除臭液流入口和除臭液排出口 ；底座，设置在除臭液流入口上端而与除臭液流入口连通；除臭液储存罐，由垂直形成在底座的中心部的垂直中空管构成而使与底座的内部连通；多个纺锤，其垂直设置在底座上部而与底座内部连通并由周围形成多个通孔的管体构成并叠加卷绕纤维素类纱线的多个线轴；除臭液循环装置，使除臭液循环除臭液储存罐和反应器内部；蒸汽供应装置，其向反应器内部供应蒸汽而热嫁接重合纤维素类纱线；压缩机，其连接在反应器上端而向反应器内部供应高压空气；及热交换线圈，其设置在反应器内部而加热或者冷却上述反应器内部。在此，各纺锤内周面中在通孔之间还可以形成螺旋形导叶片，从而将从除臭液储存罐流入的除臭液引导到上端。并且，在底座还可以具备升降各个线轴叠加体的多个升降单元。并且，除臭液作为重合引发剂包括从0. 3 I. 0%浓度的有机过氧化物类引发剂、过二硫酸铵(AmmoniumPeroxodisulfate)、过氧化苯甲酰、过氧化氢中选择的任意一个,作为除臭性单体包括3 10%浓度的丙烯酸或者中和的丙烯酸，作为残留量包括水。并且，为了解决上述问题的本发明的除臭纱制造方法中，对纤维素类纱线进行除臭处理的方法包括，混合重合引发剂和除臭性单体及水的除臭液制造步骤；在卷绕纤维素类纱线的线轴渗透除臭液的除臭液处理步骤；对渗透到反应器内部及线轴的除臭液进行排水及脱水处理的步骤；向反应器内部供应蒸汽而使纤维素类纱线进行热嫁接重合反应的步骤；对经过热嫁接重合反应的纤维素类纱线进行水处理洗净的步骤及对洗净的纤维素类纱线进行高温干燥的步骤。在此，热嫁接重合反应在100 150°C下进行10 30分钟，洗净在90 100°C下进行20 40分钟。有益效果
本发明的优点在于，通过对卷绕纤维素类纱线的线轴渗透除臭液，并进行利用蒸热的嫁接重合反应而对纤维素类纱线赋予除臭功能，从而在不改变纱线的洗涤耐久性及触感的变化也可以赋予除臭功能。并且，本发明的优点在于，不利用高价的辐射线嫁接装置而是利用一般的染色装置，从而能够减少设备及生产费用。并且，本发明的优点在于，利用利用蒸汽热的热嫁接反应而进行除臭处理，从而比起在除臭液沉淀状态下加热反应器内部或脱水除臭液的状态下加热反应器内部的情形，能够在线轴内外部引起进一步均勻且高效的嫁接反应。
图I是为了说明利用根据现有技术的嫁接反应的纤维除臭工序的图。图2是根据本发明的除臭纱制造装置的构成图，图3是图2的纺锤的部分示意图。图3是图2的纺锤的部分示意图。图4是图2的纺锤的部分截面图。图5是按顺序表示本发明的除臭纱制造方法的工序流程图。图6是图示通过本发明的热嫁接反应而经过除臭处理的纤维素类纱线的恶臭除去原理的图。图7和图8是为了获悉根据本发明的实验例I而经过除臭加工的试剂的反应度的FT-IR频谱曲线图。 附图符号说明
I :反应器11:除臭液流入口
12 :除臭液排出口2 :除臭液储存罐
21 :底座22:垂直中空管
3:纺锤31 :垂直中空部 32 :通孔 33 :导叶片
4:除臭液循环装置41 :除臭液循环泵 42:转向阀 5:蒸汽供应装置
6 :压缩机7 :热交换线圈
8 :压力排气装置。
具体实施例方式下面，参照附图详细说明本法明的优选实施例。图2是根据本发明的除臭纱制造装置的构成图，图3是图2的纺锤的部分示意图，图4是图2的纺锤的部分横截面图。参照图2至图4，本发明是为了对纤维素类纱线进行除臭处理，包括反应器I、除臭液储存罐2、多个纺锤3、除臭液循环装置4、蒸汽供应装置5、压缩机6及热交换线圈7。在此，反应器I是内部形成有空间部的本体，在其下端部形成有除臭液流入口 11和除臭液排出口 12。在此，除臭液混合除臭性单体和重合引发剂及水而形成，作为重合引发剂包括0. 3 I. 0%浓度的过二硫酸铵，作为除臭性单体包括3 10%浓度的丙烯酸或者中和的丙烯酸，作为残留量包括水。除臭液储存罐2在反应器I内部的除臭液流入口 11上部设置成与除臭液流入口11连通，从而储存从除臭液流入口 11流入的除臭液，其由底座21和垂直中空管22构成。在此，底座21由内部形成空间部的板材构成而与除臭液流入口 11连通，其水平地设置在除臭液流入口 11的上部。并且，垂直中空管22由形成中空部的管体构成而与底座21连通，其向底座21的中心部垂直上方延长形成。多个纺锤3分别由在垂直中空部31和周围形成多个通孔32的管体构成，各个纺锤3分离一定间隔并垂直设置，从而与底座21内部连通。并且，在各个纺锤3上叠加卷绕有纤维素类纱线的多个线轴B。此时，纺锤3内周面的通孔32之间还形成螺旋形的导叶片33。在此，导叶片33将流入到纺锤3的下端部的除臭液引导到上端部而使向纺锤3外部的均匀地排出除臭液，并使除臭液喷射压力升高。即，流入到纺锤3的除臭液通过通孔32而向纺锤3的外部排出，这时，在下端部由于高油压而能够顺利地排出除臭液，相反，到上端部时油压变低而无法顺利地排出除臭液。由此，位于纺锤3的上下部的线轴B之间产生除臭液供应量差异，从而产生除臭性能的差异。由此，本发明形成将流入到纺锤3下端的除臭液引导到上端的导叶片33，从而使对设置在纺锤3的上下部的线轴B的除臭液处理均匀。并且，通过通孔32喷射的除臭液通过螺旋形的导叶片33而纺锤3的内部旋转并排出，从而通过旋转力而增加喷射压力，并通过喷射压力的增加而提高与线轴B的冲击效果，从而使除臭液在线轴B之间的渗透更加顺利。另外，除臭液循环装置4使除臭液循环除臭液储存罐2和反应器I内部，包括除臭液循环泵41和转向阀42。即，利用转向阀42而开放除臭液流入口 11侧，在封闭除臭液排出口 12的状态下启动除臭液循环栗41。由此，在除臭液押送到除臭液储存Sil 2中后，从多个纺锤3的下部向上部流动并通过设置在纺锤3的周围的通孔而向反应器I内部高压排出，如此高压排出的除臭液渗透到卷绕在线轴B上的纤维素类纱线。相反，如果在反应器I 内部填充除臭液则利用转向阀42封闭除臭液流入口 11侧，并开放除臭液排出口 12侧而使反应器内部的除臭液得以排水。并且，蒸汽供应装置5连接在反应器I的下端一侧而向反应器I内部供应蒸汽，从而对经过除臭液处理的纤维素类纱线进行蒸热处理。由此，在纤维素类纱线表面发生对除臭单体的热嫁接重合反应而使纤维素类纱线具有除臭性。此时，在反应器I和蒸汽供应装置5之间设置有控制蒸汽供应的蒸汽控制阀51。压缩机6连接在反应器I的上端而向反应器I内部供应高压空气而加压反应器I，从而使反应器I内部的除臭液排水及渗透到纤维素类纱线的除臭液的脱水得以顺利进行。此时，在反应器I和压缩机6之间设置有控制高压空气的供应的高压空气控制阀61。热交换线圈7设置在反应器I内部下端而加热或者冷却反应器I内部，从而发挥在蒸热工序或者洗净工序时加热反应器I内部的作用。另外，在底座21上可以具备使线轴叠加体升降的如气缸的多个升降单元。即，在相邻的线轴B叠加体中使任意一个上升，并使另一个下降而在线轴B叠加体之间形成强有力的涡流而提高除臭液向线轴内部的渗透率。并且，本发明还可以具备压力排气控制阀81，其设置在连接于反应器I的压力排气装置8及压力排气装置8和反应器I之间，以在反应器I内部的压力升高时减少反应器I内部的压力。图5是按顺序表示本发明的除臭纱制造方法的工序流程图，下面参照图2至图5而说明本发明的除臭纱制造方法。首先，将卷绕有精炼的纤维素类纱线的线轴B叠加在纺锤3。一般地，天然纤维的杂物较多而减少纤维素和除臭液的接触面积，因此只有用精炼剂除去如油脂等成分才能够提高水溶性除臭液和纱线的反应性，因此优选利用精炼的纤维素类纱线。然后，混合0. 3 I. 0%浓度的重合引发剂和39TlO%浓度的除臭性单体及残留量的水而制造除臭液S10。在此，比起基重合用引发剂有机过氧化物类引发剂，特别是过二硫酸铵(AmmoniumPeroxodisulfate),过氧化苯甲酰,过氧化氢等更适合用作重合引发齐U。并且，重合引发剂的使用量影响嫁接反应，因此优选调节在0.39Tl.O%范围。S卩，如果不到0. 3%就无法充分地引发嫁接反应，但是使用I. 0%以上在经济上是不划算的，因此在0. 3% 1. 0%范围内调节。并且，作为除臭性单体可以利用包括利用离子交换性而中和恶臭的羧基、硫酸盐基、氨基的丙烯酸或者塑料单体。此时，除臭性单体如果以不到3%的浓度使用则几乎不具有除臭性，而超过10%则过量的单体没有重合而留在织物上，因此以39^10%的浓度含有。然后，向叠加的线轴B高压喷射除臭液而对纤维素类纱线进行除臭处理S20。具体地，控制转向阀42而开放除臭液流入口 11侧，并驱动除臭液循环泵41而使制造的除臭液押送到除臭液储存罐2。如此押送的除臭液被加压流入到各个纺锤3的内部，而流入的除臭液通过通孔32而高压喷射到反应器I内部。如此喷射的除臭液渗透到线轴B内部，由此纤维素类纱线被除臭液湿掉。然后，排水反应器I内部的除臭液并对渗透到线轴B内部的除臭液进行脱水处理S30。具体地，控制转向阀42而开放除臭液排出口 12侧，并利用压缩机6而向反应器I内部供应高压空气。由此，反应器I内部的除臭液通过除臭液排出口 12而得以排出，并通过 高压而使渗透线轴B中的除臭液得以脱水。然后，将从蒸汽供应装置5生成的蒸汽供应到反应器I内部而对纤维素类纱线进行蒸热处理S40。此时，在蒸热工序时加热热交换线圈7而使反应器内部温度上升到100 150°C，然后进行10 30分钟。如此对纤维素类纱线进行蒸热处理就会发生对粘在纤维素类纱线上的除臭性单体的热重合反应而能够获取没有改变洗涤耐久性和触感变化的除臭性纤维素类纱线。然后，利用压力排气装置8而将反应器I内部的蒸汽排出后，对纤维素类纱线进行水处理洗净S50。此时，水处理洗净在90 100°C下实施20 40分钟。之后，从反应器内部拿出卷绕有纤维素类纱线的线轴B并利用热风进行高温干燥S60。图6是图示通过本发明的热嫁接反应而经过除臭处理的纤维素类纱线的恶臭除去原理的图，形成在纤维素类纱线的除臭功能基收集恶臭，如此收集的恶臭成分吸附于除臭功能基，如果将其洗涤及干燥则吸附在除臭功能基中的恶臭成分被挥发。如上所述，本发明通过利用利用蒸汽热的热嫁接反应除臭处理而使在线轴内外部发生均匀且高效的嫁接反应。即，在反应器内部填充除臭液的状态下加热反应器内部而进行嫁接重合反应时单体的OH(羟基)反应比起与纤维素类纱线反应，与水的反应更多，从而使重合反应效率降低。并且，在除臭液脱水的状态下加热反应器内部而进行嫁接重合反应时处于线轴的外部干燥而内部的湿度高的状态而在线轴的内外部的嫁接重合反应发生差异，使除臭加工不均匀。与此相反，本发明通过利用蒸汽热而维持反应器内部的湿度和温度均匀，使在线轴的内外部发生均匀的嫁接重合反应，并且单体的OH(羟基)也不与外部的水等发生反应，因此纤维素类纱线的嫁接重合效率也得以提高。下面对根据本发明的除臭纱制造方法的各个实验例进行说明。实验例I。首先，作为除臭性单体取250g丙烯酸，作为重合引发剂取75g过二硫酸铵(AmmoniumPeroxodisulfate)混合到4,675g水而制造出除臭液。还有,在3kg规模的反应器I设置精炼的I. 3kg棉纱，并将反应器I内部的温度升温到110°C，同时为了维持反应器I内部的温度及湿度均匀而从蒸汽供应装置5将110°C的饱和蒸汽注入到反应器I内部而进行30分钟热嫁接反应后，将反应器I内部的蒸汽排出后在反应器I内在95°C下进行20分钟的水洗涤后拿出棉纱而以热风进行干燥。图7和图8是为了获悉根据本发明的实验例I而经过除臭加工的试剂的反应度的FT-IR频谱曲线图，其中图7是除臭处理前的FT-IR频谱，图8是除臭处理后的FT-IR频谱。参照图7和图8及表1，可以观察到虽然在除臭处理前没有出现羧酸的羰基(C=O)峰值，但是在除臭处理后丙烯酸与绵反应而在1720-1740cm-l出现羧酸的羰基(C=O)峰值。表I
权利要求
1.一种除臭纱制造装置，其特征在于，对纤维素类纱线进行除臭处理的装置包括反应器，在下端部形成混合除臭性单体和重合引发剂及水的除臭液流入口和除臭液排出口 ；底座，设置在所述除臭液流入口上端而与所述除臭液流入口连通；除臭液储存罐，由垂直形成在所述底座的中心部的垂直中空管构成而使与所述底座的内部连通；多个纺锤，其垂直设置在所述底座上部而与所述底座内部连通并由周围形成多个通孔的管体构成并叠加卷绕纤维素类纱线的多个线轴；除臭液循环装置，使所述除臭液循环除臭液储存罐和所述反应器内部；蒸汽供应装置，其向所述反应器内部供应蒸汽而热嫁接重合纤维素类纱线；压缩机，其连接在所述反应器上端而向所述反应器内部供应高压空气；及热交换线圈，其设置在所述反应器内部而加热或者冷却所述反应器内部。
2.根据权利要求I所述的除臭纱制造装置，其特征在于，所述各纺锤内周面中在所述通孔之间还可以形成螺旋形导叶片，从而将从所述除臭液储存罐流入的除臭液引导到上端。
3.根据权利要求I所述的除臭纱制造装置，其特征在于，在所述底座还可以具备使所述各个线轴叠加体升降的多个升降单元。
4.根据权利要求I所述的除臭纱制造装置，其特征在于，所述除臭液作为所述重合引发剂包括0.3 1.0%浓度的有机过氧化物类引发剂、过二硫酸铵(AmmoniumPeroxodisulfate)、过氧化苯甲酰、过氧化氢中选择的任意一个；作为除臭性单体包括3 10%浓度的丙烯酸或者中和的丙烯酸；作为残留量包括水。
5.一种除臭纱制造方法，其特征在于，对纤维素类纱线进行除臭处理的方法包括混合重合引发剂和除臭性单体及水的除臭液制造步骤；在卷绕所述纤维素类纱线的线轴渗透所述除臭液的除臭液处理步骤；对渗透到所述反应器内部及线轴的除臭液进行排水及脱水处理的步骤；向所述反应器内部供应蒸汽而对所述纤维素类纱线进行热嫁接重合反应的步骤；对经过所述热嫁接重合反应的纤维素类纱线进行水处理的步骤及对所述洗净的纤维素类纱线进行高温干燥的步骤。
6.根据权利要求5所述的除臭纱制造方法，其特征在于，所述除臭液作为重合引发剂包括0. 3 I. 0%浓度过二硫酸铵；作为除臭性单体包括3 10%浓度的丙烯酸或者中和的丙烯酸；作为残留量包括水。
7.根据权利要求5所述的除臭纱制造方法，其特征在于，所述热嫁接重合反应在100 150°C下进行10 30分钟，洗净处理在90 100°C下进行20 40分钟。
全文摘要
本发明涉及一种在一般的染色装置的反应器内通过利用蒸热的嫁接重合反应对纤维素类纱线进行除臭加工，从而在不改变纱线的洗涤耐久性及触感的情况下能够赋予除臭功能的除臭纱制造装置及利用该装置的除臭纱制造方法。在除臭纱制造方法中，对纤维素类纱线进行除臭处理的方法包括，混合重合引发剂和除臭性单体及水的除臭液制造步骤；在卷绕纤维素类纱线的线轴渗透除臭液的除臭液处理步骤；对渗透到反应器内部及线轴的除臭液进行排水及脱水处理的步骤；向反应器内部供应蒸汽而使纤维素类纱线进行热嫁接重合反应的步骤；对经过热嫁接重合反应的纤维素类纱线进行水处理洗净的步骤及对洗净的纤维素类纱线进行高温干燥的步骤。
文档编号D06B1/08GK102733126SQ20111010772
公开日2012年10月17日 申请日期2011年4月28日 优先权日2011年4月14日
发明者金泰卿 申请人:韩南大学校产学协力团, 韩美毛巾