一种含艾草提取物的ES纤维及其制备方法与流程

文档序号:20687319发布日期:2020-05-08 18:55阅读:500来源:国知局

本发明属于es纤维及其制备技术领域,具体涉及一种含艾草提取物的es纤维及其制备方法。



背景技术:

es纤维是日本智索公司开发出来的引人注目的聚烯烃系纤维,是一种新型的热接合性复合纤维,es纤维经过热处理后,纤维与纤维互相接着,便可形成不用粘合剂的无纺布成型体。es纤维是將两种不同熔点的树脂进行组合而成,利用两者的熔点差,仅经热处理就可以实现纤维间的粘合,因为是一种不使用粘合剂的清洁纤维,es纤维截面形式为“皮芯型”或“并列型”,具有广泛的加工适合性,采用es纤维加工而成的非织造布具有良好的蓬松性、柔软性和湿弹性,被广泛应用于卫生用品之面层。

在现有技术中,无纺布的应用范围越来越广,对无纺布的透气、吸附以及抗菌性能的要求也越来越高,植物提取物具有抗菌作用,并且天然环保,制备成功能纤维或者功能织物具有重要研究意义。

发明专利cn106943618b提供一种艾草保健卫生巾及其制备方法,其在制备过程中将艾绒、抗菌纤维和es纤维均匀,搭配使用谷精草、薄荷、柿子叶等成分,提高艾草保健卫生巾抗菌效果,但是,其在制备过程中并未将天然抗菌成分添加到es纤维中。

在es纤维成品中加入具有天然抑菌活性的艾草提取物,现有技术中未见报道。申请人在进行相关实验时,发现,植物提取物不耐高温,在和es纤维熔融共混制备纤维制品时,容易炭化或者损失,减少其功能性;并且植物提取物的加入,会对es纤维的力学强度、纤维制品的透气性等产生影响。



技术实现要素:

为解决现有技术存在的问题,对现有工艺进行进一步优化,本发明提供一种含艾草提取物的es纤维及其制备方法,以实现减少植物提取物在制备过程中的炭化流失、增强抗菌效果、增强es纤维综合性能的发明目的。

为解决以上技术问题,本发明采用以下技术方案:

一种含艾草提取物的es纤维制备方法,其特征在于,所述es纤维,艾草提取物含量为0.1-5%;

所述制备方法,包括含艾草提取物功能改性剂的制备、皮层材料的制备、芯层材料的制备、复合纺丝和后处理;

所述皮层材料的制备,皮层母粒的原材料组成,按重量份数计,包括:

pe切片60-70份、含艾草提取物功能改性剂15-20份、羟基硅油3-6份、云母粉5-10、硬脂酸锌3-5份、十二烷基二羟乙基甲基溴化铵5-8份、苯二甲酸二异癸酯4-8份;

所述皮层材料的制备,双螺杆中挤出压力为10-12mpa,熔体流动指数为9-16g/10min;

所述芯层材料的制备,芯层材料的原材料组成包括:50-70份高熔指pp切片、10-18份增强剂、15-20份增韧剂、3-8份2,6-二叔丁基对甲酚、2-6份乙烯基三乙氧基硅烷;

所述芯层材料的制备,是在0.6-1.2mpa压力、160-180℃条件下进行加压密炼,至混合物的运动粘度达到1600-1800mm2/s;

所述芯层材料的制备,所述增强剂为玻璃纤维,长度规格1-3mm的占65-80%和8-9mm的占20-35%;

所述增韧剂为三元乙丙橡胶,门尼粘度值(ml1+4,125℃)40-50,乙烯含量30-45wt%;

所述pp树脂切片,干燥至含水量0.05-1%;

所述复合纺丝,皮层熔体和芯层熔体质量比例为2.0-2.2:1;所述芯层熔体,经过滤后芯层熔体的粘度为2.5-5dl/g;

所述喷丝孔为三角形,喷头压力为3.0-3.2kg/cm2,模头温度控制在200-210℃;

所述后处理,丝束采用侧吹风冷却,侧吹风风温20-26℃、湿度45-50%、风速1.2-1.5m/s;热松弛定型,温度为140-150℃,松弛率控制在40-50%;

采用上述技术方案,本发明的有益效果为:

1、采用本发明含艾草提取物的es纤维的制备方法,制得es纤维具有天然抑菌作用,对大肠杆菌抑菌率为96.5-99.2%,对金黄色葡萄球菌抑菌率为95.0-97.2%,对白色念珠菌的抑菌率为94.5-96.0%;

2、采用本发明制备的含艾草提取物的es纤维,可减少植物提取物的流失,纤维色泽均匀,透明度为88-94%,肉眼看不到明显碳黑迹象;

3、采用本发明含艾草提取物的es纤维的制备方法,制得es纤维密度为0.98-1.20g/cm3,纤度1.2-1.6dtex,断裂强度达到6.2cn/dtex-6.6cn/dtex,断裂伸长率4.5-6.0%;

4、采用本发明方法制备的含艾草提取物的es纤维,其织物吸水性好,吸水率为10-15%;

5、采用本发明制备的含艾草提取物的es纤维制备的的针织纱,经过50次标准洗涤后,对大肠杆菌抑菌率仍在90-94%,抑菌持久性好;

具体实施方式:

下面结合具体的实施例,进一步阐述本发明。

实施例1一种含艾草提取物的es纤维及其制备方法

1、含艾草提取物功能改性剂的制备

将艾草提取物和多孔材料混合并加水搅拌溶解,形成浓度8%的悬浊液,后置于超声波粉碎机中处理,在200mhz条件下超声20min;向其中加入促进剂,后转移到高压均质机中匀质处理8min,干燥,得到含艾草提取物功能改性剂;

所述多孔材料,是硅藻土复合多孔材料,其中氧化铝、偏铝酸钠和硅藻土的质量比为2:4:18,平均粒度10000目;

所述艾草提取物与多孔材料的混合质量比为1:5;

所述促进剂,包括海藻酸丙二醇酯、硬脂酸钙和黄原胶,海藻酸丙二醇酯、硬脂酸钙和黄原胶的混合比例为2:1:0.3,促进剂的添加量占总量的1.5%;

所述匀质,匀质温度46℃,匀质压力20mpa,匀质1次;

2、皮层材料的制备

在双螺杆设备中部加料口,加入pe切片、含艾草提取物功能改性剂以及其它填料,进行熔融挤压共混,后经双螺杆挤出机挤出造粒;

所述母粒的原材料组成,按重量份数计,包括:

pe切片65份、含艾草提取物功能改性剂15份、羟基硅油3份、云母粉5、硬脂酸锌3份、十二烷基二羟乙基甲基溴化铵5份、苯二甲酸二异癸酯4份

所述熔融挤出,双螺杆中挤出压力为10mpa,熔体流动指数为10g/10min;

3、芯层材料的制备

将pp树脂切片送入烘房,烘干至含水量0.05%;后将其与增韧剂、增强剂等填料经高速混匀后,投入封闭式密炼机中,在0.6mpa压力、160℃条件下进行加压密炼20min;

所述加压密炼,混合物的运动粘度达到1600mm2/s;

按重量份数计,原材料组成包括:70份高熔指pp切片、10份增强剂、15份增韧剂、3份2,6-二叔丁基对甲酚、2份乙烯基三乙氧基硅烷;

所述增强剂为玻璃纤维,长度规格1-3mm的占65%和8-9mm的占35%;

所述增韧剂为三元乙丙橡胶,门尼粘度值(ml1+4,125℃)40,乙烯含量30wt%;

4、复合纺丝

将芯层材料首先进行进入双级过滤器进行熔体过滤,得到芯层熔体;后将皮层材料pe母粒,加入螺杆挤压机中,并在一定的温度和压力下挤出皮层熔体;两组分熔体经计量泵进入到复合纺丝机组件中,在复合纺丝组件中经复合后经喷丝板喷出皮芯层结构纤维;

所述复合纺丝,皮层熔体和芯层熔体质量比例为2.0:1;

所述芯层熔体,芯层熔体的粘度为2.5dl/g;

所述皮层熔体,熔融温度为240℃,压力为0.4mpa;

所述喷丝板,喷丝孔为三角形,喷头压力为3.0kg/cm2,模头温度控制在200℃;

5、后处理

上述皮芯型纤维丝束经卷绕、牵伸、上油、卷曲形成皮芯型纤维丝,丝束采用侧吹风冷却,侧吹风风温20℃、湿度45%、风速1.2m/s;热松弛定型,温度为140℃,松弛率控制在40%,经烘干、切断后,得到本发明的艾草改性复合es纤维。

采用是实施例1的技术方案制备的含艾草提取物的es纤维具有天然抑菌作用,对大肠杆菌抑菌率为96.5%,对金黄色葡萄球菌抑菌率为95.0%,对白色念珠菌的抑菌率为94.5%,采用其制备的的针织纱,经过50次标准洗涤后,对大肠杆菌抑菌率仍在90.6%,抑菌持久性好;该种es纤维,可减少植物提取物的流失,纤维色泽均匀,透明度达到90%,纤维密度为1.05g/cm3,纤度1.5dtex,断裂强度达到6.2cn/dtex,断裂伸长率6.0%,是一种综合性能优异的纤维材料。

实施例2一种含艾草提取物的es纤维及其制备方法

1、含艾草提取物功能改性剂的制备

将艾草提取物和多孔材料混合并加水搅拌溶解,形成浓度12%的悬浊液,后置于超声波粉碎机中处理,在250mhz条件下超声30min;向其中加入促进剂,后转移到高压均质机中匀质处理10min,干燥,得到含艾草提取物功能改性剂;

所述多孔材料,是硅藻土复合多孔材料,其中氧化铝、偏铝酸钠和硅藻土的质量比为3:5:16,平均粒度10000目;

所述艾草提取物与多孔材料的混合质量比为1:8;

所述促进剂,包括海藻酸丙二醇酯、硬脂酸钙和黄原胶,海藻酸丙二醇酯、硬脂酸钙和黄原胶的混合比例为2.5:1.2:0.3,促进剂的添加量占总量的3%;

所述匀质,匀质温度50℃,匀质压力20mpa,匀质-2次;

2、皮层材料的制备

在双螺杆设备中部加料口,加入pe切片、含艾草提取物功能改性剂以及其它填料,进行熔融挤压共混,后经双螺杆挤出机挤出造粒;

所述母粒的原材料组成,按重量份数计,包括:

pe切片60份、含艾草提取物功能改性剂18份、羟基硅油4份、云母粉6、硬脂酸锌3份、十二烷基二羟乙基甲基溴化铵5份、苯二甲酸二异癸酯4份

所述熔融挤出,双螺杆中挤出压力为12mpa,熔体流动指数为12g/10min;

3、芯层材料的制备

将pp树脂切片送入烘房,烘干至含水量0.25%;后将其与增韧剂、增强剂等填料经高速混匀后,投入封闭式密炼机中,在1.0mpa压力、160℃条件下进行加压密炼20min;

所述加压密炼,混合物的运动粘度达到1700mm2/s;

按重量份数计,原材料组成包括:57份高熔指pp切片、18份增强剂、15份增韧剂、5份2,6-二叔丁基对甲酚、5份乙烯基三乙氧基硅烷;

所述增强剂为玻璃纤维,长度规格1-3mm的占70%和8-9mm的占30%;

所述增韧剂为三元乙丙橡胶,门尼粘度值(ml1+4,125℃)45,乙烯含量40wt%;

4、复合纺丝

将芯层材料首先进行进入双级过滤器进行熔体过滤,得到芯层熔体;后将皮层材料pe母粒,加入螺杆挤压机中,并在一定的温度和压力下挤出皮层熔体;两组分熔体经计量泵进入到复合纺丝机组件中,在复合纺丝组件中经复合后经喷丝板喷出皮芯层结构纤维;

所述复合纺丝,皮层熔体和芯层熔体质量比例为2.2:1;

所述芯层熔体,芯层熔体的粘度为3.5dl/g;

所述皮层熔体,熔融温度为250℃,压力为0.5mpa;

所述喷丝板,喷丝孔为三角形,喷头压力为3.2kg/cm2,模头温度控制在210℃;

5、后处理

上述皮芯型纤维丝束经卷绕、牵伸、上油、卷曲形成皮芯型纤维丝,丝束采用侧吹风冷却,侧吹风风温25℃、湿度45%、风速1.2m/s;热松弛定型,温度为140℃,松弛率控制在40%,经烘干、切断后,得到本发明的艾草改性复合es纤维。

采用是实施例2的技术方案制备的含艾草提取物的es纤维具有天然抑菌作用,对大肠杆菌抑菌率为98.5%,对金黄色葡萄球菌抑菌率为97.2%,对白色念珠菌的抑菌率为95.2%,采用其制备的的针织纱,经过50次标准洗涤后,对大肠杆菌抑菌率仍在92.5%,抑菌持久性好;该种es纤维,可减少植物提取物的流失,纤维色泽均匀,透明度达到88%,纤维密度为0.98g/cm3,纤度1.2dtex,断裂强度达到6.6cn/dtex,断裂伸长率4.5%,是一种综合性能优异的纤维材料。

实施例3一种含艾草提取物的es纤维及其制备方法

1、含艾草提取物功能改性剂的制备

将艾草提取物和多孔材料混合并加水搅拌溶解,形成浓度15%的悬浊液,后置于超声波粉碎机中处理,在300mhz条件下超声30min;向其中加入促进剂,后转移到高压均质机中匀质处理10min,干燥,得到含艾草提取物功能改性剂;

所述多孔材料,是硅藻土复合多孔材料,其中氧化铝、偏铝酸钠和硅藻土的质量比为4:5:20,平均粒度12000目;

所述艾草提取物与多孔材料的混合质量比为1:10;

所述促进剂,包括海藻酸丙二醇酯、硬脂酸钙和黄原胶,海藻酸丙二醇酯、硬脂酸钙和黄原胶的混合比例为2.5:1.2:0.5,促进剂的添加量占总量的4%;

所述匀质,匀质温度52℃,匀质压力25mpa,匀质2次;

2、皮层材料的制备

在双螺杆设备中部加料口,加入pe切片、含艾草提取物功能改性剂以及其它填料,进行熔融挤压共混,后经双螺杆挤出机挤出造粒;

所述母粒的原材料组成,按重量份数计,包括:

pe切片60份、含艾草提取物功能改性剂20份、羟基硅油3份、云母粉5、硬脂酸锌3份、十二烷基二羟乙基甲基溴化铵5份、苯二甲酸二异癸酯4份

所述熔融挤出,双螺杆中挤出压力为12mpa,熔体流动指数为16g/10min;

3、芯层材料的制备

将pp树脂切片送入烘房,烘干至含水量0.50%;后将其与增韧剂、增强剂等填料经高速混匀后,投入封闭式密炼机中,在1.2mpa压力、180℃条件下进行加压密炼30min;

所述加压密炼,混合物的运动粘度达到1800mm2/s;

按重量份数计,原材料组成包括:55份高熔指pp切片、15份增强剂、16份增韧剂、8份2,6-二叔丁基对甲酚、6份乙烯基三乙氧基硅烷;

所述增强剂为玻璃纤维,长度规格1-3mm的占80%和8-9mm的占20%;

所述增韧剂为三元乙丙橡胶,门尼粘度值(ml1+4,125℃)50,乙烯含量45wt%;

4、复合纺丝

将芯层材料首先进行进入双级过滤器进行熔体过滤,得到芯层熔体;后将皮层材料pe母粒,加入螺杆挤压机中,并在一定的温度和压力下挤出皮层熔体;两组分熔体经计量泵进入到复合纺丝机组件中,在复合纺丝组件中经复合后经喷丝板喷出皮芯层结构纤维;

所述复合纺丝,皮层熔体和芯层熔体质量比例为2.2:1;

所述芯层熔体,芯层熔体的粘度为5dl/g;

所述皮层熔体,熔融温度为260℃,压力为0.6mpa;

所述喷丝板,喷丝孔为三角形,喷头压力为3.2kg/cm2,模头温度控制在210℃;

5、后处理

上述皮芯型纤维丝束经卷绕、牵伸、上油、卷曲形成皮芯型纤维丝,丝束采用侧吹风冷却,侧吹风风温26℃、湿度50%、风速1.5m/s;热松弛定型,温度为150℃,松弛率控制在50%,经烘干、切断后,得到本发明的艾草改性复合es纤维。

采用是实施例3的技术方案制备的含艾草提取物的es纤维具有天然抑菌作用,对大肠杆菌抑菌率为99.2%,对金黄色葡萄球菌抑菌率为96.5%,对白色念珠菌的抑菌率为95.9%,采用其制备的的针织纱,经过50次标准洗涤后,对大肠杆菌抑菌率仍在93.4%,抑菌持久性好;该种es纤维,可减少植物提取物的流失,纤维色泽均匀,透明度达到94%,纤维密度为1.16g/cm3,纤度1.6dtex,断裂强度达到6.4cn/dtex,断裂伸长率5.2%,是一种综合性能优异的纤维材料。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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