【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種滌綸纖維及其制備方法，尤其涉及一種艾草改性滌綸纖維及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、艾草又名艾蒿、灸草、艾絨等，艾草中含有揮發(fā)油類、萜類及黃酮類化合物，具有抗菌、消炎、抗氧化、抗腫瘤等作用。艾草在功能纖維制備領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值受限于天然提取物在熔體紡絲時(shí)高溫條件下易分解及碳化的問題，現(xiàn)有技術(shù)多數(shù)將艾草提取物引入到溶液紡絲過程，通過濕法紡絲制備艾草改性功能粘膠纖維。
2、目前，已有在滌綸纖維基體中引入艾草提取物制備艾草改性滌綸纖維的技術(shù)公開。如中國專利cn115262021a公開了一種含艾葉的抗菌抗病毒滌綸纖維的制備方法，該方法將改性后的艾葉粉體與抗氧劑、偶聯(lián)劑共混造粒，之后將母粒與pet切片混合并進(jìn)行熔體紡絲，得到抗菌抗病毒滌綸纖維。該方法直接采用艾草粉作為功能添加劑，在熔體紡絲加工過程中會(huì)有大量不耐高溫成份分解或碳化，一方面造成原料的浪費(fèi)及功效的降低，另一方面會(huì)導(dǎo)致紡絲過程中產(chǎn)生噴絲孔堵塞、斷絲、氣泡絲等問題，大大降低纖維生產(chǎn)效率，增加噴絲板更換及停機(jī)保養(yǎng)頻率。此外，碳化或分解的植物活性成分殘留物還會(huì)影響纖維結(jié)晶及分子取向，降低纖維強(qiáng)度。
3、中國專利cn115717276a公開了一種抗菌防螨抗病毒多功能纖維及床墊保護(hù)墊的制備方法，該專利用乙醇溶液煎煮提取的方式從包括艾草在內(nèi)的多種中藥材中獲得多中藥提取液，將抗菌防螨粉與遠(yuǎn)紅外粉進(jìn)行表面改性后吸附多中藥提取液，得到遠(yuǎn)紅外抗菌防螨抗病毒多功能粒子。之后將樹脂切片、多功能粒子、硅橡膠增強(qiáng)粒子混合并經(jīng)熔體紡絲得到艾草該改性功能纖維。該方法中利用遠(yuǎn)紅外
4、雖然已有將艾草提取物用作天然抗菌劑提升滌綸纖維抗菌性能的專利公開，但是目前尚未發(fā)現(xiàn)艾草提取物中的成分可以提升滌綸纖維強(qiáng)度和吸光發(fā)熱功效的報(bào)道。如何利用艾草提取物中的耐高溫抗菌物質(zhì)同時(shí)提升滌綸纖維的斷裂強(qiáng)度、抗菌性能和吸光發(fā)熱性能成為亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、專利技術(shù)目的：本專利技術(shù)的目的是提供一種艾草改性滌綸纖維，解決以艾草為原料制備的滌綸纖維無法兼顧抗菌、遠(yuǎn)紅外、吸光發(fā)熱功效及強(qiáng)度惡化的問題。本專利技術(shù)的另一目的是提供一種艾草改性滌綸纖維的制備方法，解決如何制備兼具抗菌、遠(yuǎn)紅外、吸光發(fā)熱功效和纖維強(qiáng)度的滌綸纖維的問題。
2、技術(shù)方案：本專利技術(shù)所述的一種艾草改性滌綸纖維，包含熱塑性聚酯和質(zhì)量比為0.05-1：0.3-2.4的艾草槲皮素和納米二氧化鈦。
3、進(jìn)一步地，艾草改性滌綸纖維中還包含芹菜素、木犀草素、柚皮素中的一種或多種。
4、在一些實(shí)施例中，艾草槲皮素在纖維中的含量為0.05-1wt％，納米二氧化鈦在纖維中的含量0.3-2.4wt％。本專利技術(shù)制成的艾草改性滌綸纖維，具有顯著提升的纖維強(qiáng)度和吸光發(fā)熱功效。單一的艾草槲皮素可以顯著提升納米二氧化鈦的光熱轉(zhuǎn)化能力。
5、為了獲得上述艾草改性滌綸纖維，本專利技術(shù)提供一種艾草改性滌綸纖維的制備方法，包括如下步驟：
6、(1)將納米二氧化鈦、艾草槲皮素、輔助抗菌物質(zhì)、分散劑、偶聯(lián)劑和熱塑性聚酯混合均勻后進(jìn)行熔融擠出造粒得到艾草母粒；
7、(2)將艾草母粒與熱塑性聚酯混合后熔融紡絲得到艾草改性滌綸纖維。
8、優(yōu)選地，在步驟(1)中，制備艾草母粒的原料配比為：6-12wt％納米二氧化鈦、1-5wt％艾草槲皮素、0.5-4wt％分散劑、0.5-2wt％偶聯(lián)劑、0-9wt％輔助抗菌物質(zhì)，余量為熱塑性聚酯。
9、優(yōu)選地，在步驟(1)中，熔融擠出造粒的方法為：將納米二氧化鈦、艾草槲皮素、分散劑、偶聯(lián)劑和熱塑性聚酯混合均勻后經(jīng)雙螺桿造粒機(jī)擠出切粒得到艾草母粒，螺桿擠出溫度為160-265℃，螺桿轉(zhuǎn)速為60-100轉(zhuǎn)/分。在一些實(shí)施例中，控制螺桿一區(qū)至六區(qū)的溫度分別為160℃、190℃、220℃、240℃、265℃、265℃，螺桿轉(zhuǎn)速為80轉(zhuǎn)/分。
10、優(yōu)選地，在步驟(1)中，所述納米二氧化鈦為粒徑小于20nm的銳鈦礦或金紅石結(jié)構(gòu)的白色納米二氧化鈦，所述輔助抗菌物質(zhì)為芹菜素、木犀草素、柚皮素中的一種或多種。
11、優(yōu)選地，在步驟(1)和(2)中所述熱塑性聚酯為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯和聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯中的一種或多種。
12、優(yōu)選地，在步驟(1)中，所述分散劑為硬脂酸、六偏磷酸鈉、十二烷基硫酸鈉、聚氧乙烯醚、聚丙烯蠟、硬脂酸鎂中的一種或多種；所述偶聯(lián)劑為磷酸酯、鈦酸酯、乙烯基三乙氧基硅烷中的一種或多種。
13、優(yōu)選地，在步驟(2)中，所述艾草母粒和熱塑性聚酯的重量比為5-20:80-95；熔融紡絲的條件為：紡絲溫度270-290℃、環(huán)吹風(fēng)溫度15-20℃下經(jīng)噴絲板紡絲。
14、優(yōu)選地，所述艾草槲皮素的制備方法為：
15、(1)將艾葉粉碎干燥后置于醇溶劑中，超聲輔助下充分浸提得到浸提液；
16、(2)去除浸提液中的醇溶劑得到包含艾草槲皮素的粗提物，用有機(jī)溶劑溶解粗提物得到待純化液；
17、(3)采用柱色譜層析法純化待純化液，收集目的組分并旋干得到艾草槲皮素。
18、優(yōu)選地，所述醇溶劑為甲醇、乙醇、丙醇、丁醇中的一種或多種，溶解粗提物的有機(jī)溶劑為二甲基亞砜、二氯甲烷、乙酸乙酯中的一種或多種。所述采用柱色譜層析法純化待純化液的方法為：采用濕法裝柱的方式，將200-300目硅膠粉充分溶解在正己烷中，加壓加入c18色譜柱中，將待純化液加入色譜柱中，以乙酸乙酯和甲醇進(jìn)行洗脫分離，收集71-109分鐘內(nèi)的組分。
19、在一些實(shí)施例中，醇溶劑的浸提次數(shù)至少為5次，艾草槲皮素可過8000目網(wǎng)篩后在80℃下真空干燥5小時(shí)備用。
20、有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下顯著優(yōu)點(diǎn)：
21、(1)本專利技術(shù)制備的含艾草改性滌綸纖維具有較好的抑菌作用和遠(yuǎn)紅外功效，對(duì)于200-1100nm的光波，還具有良好的光熱轉(zhuǎn)化能力，由本專利技術(shù)纖維制成的針織面料的吸光發(fā)熱最大升溫值不低于8℃，平均升溫值不低于5.5℃，滿足gb/t?18319-2019紡織品光蓄熱性能試驗(yàn)方法中對(duì)光蓄熱性能的指標(biāo)要求。同時(shí)，本專利技術(shù)的干斷裂強(qiáng)度相較于同規(guī)格的常規(guī)滌綸纖維有所提升。
22、(2)本專利技術(shù)提供的艾草改性滌綸纖維的制備方法克服了植物提取物或植物本草作為功能添加劑時(shí)因活性成分碳化或分解導(dǎo)致的熔體紡絲過程噴絲孔堵塞、斷絲及氣泡絲問題，可以連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn)。本專利技術(shù)中添加的艾草槲皮素為艾草精提得到的耐高溫組分，其與滌綸樹脂的相容性好，均勻地分布在纖維表面及內(nèi)部，與纖維具有優(yōu)異的結(jié)合牢度，經(jīng)過水洗及印染加工后，纖維的各種功效不易損失。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種艾草改性滌綸纖維，其特征在于，包含熱塑性聚酯和質(zhì)量比為0.05-1：0.3-2.4的艾草槲皮素和納米二氧化鈦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述艾草改性滌綸纖維，其特征在于，還包含芹菜素、木犀草素、柚皮素中的一種或多種。
3.一種權(quán)利要求1所述艾草改性滌綸纖維的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述艾草改性滌綸纖維的制備方法，其特征在于，在步驟(1)中，制備艾草母粒的原料配比為：6-12wt％納米二氧化鈦、1-5wt％艾草槲皮素、0.5-4wt％分散劑、0.5-2wt％偶聯(lián)劑，0-9wt％輔助抗菌物質(zhì)，余量為熱塑性聚酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述艾草改性滌綸纖維的制備方法，其特征在于，在步驟(1)中，熔融擠出造粒的方法為：將納米二氧化鈦、艾草槲皮素、分散劑、偶聯(lián)劑和熱塑性聚酯混合均勻后經(jīng)雙螺桿造粒機(jī)擠出切粒得到艾草母粒，螺桿擠出溫度為160-265℃，螺桿轉(zhuǎn)速為60-100轉(zhuǎn)/分。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述艾草改性滌綸纖維的制備方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述納米二氧化鈦為粒徑小于20nm的銳鈦礦或
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述艾草改性滌綸纖維的制備方法，其特征在于，在步驟(1)和(2)中，所述熱塑性聚酯為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯和聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯中的一種或多種；在步驟(1)中，所述分散劑為硬脂酸、六偏磷酸鈉、十二烷基硫酸鈉、聚氧乙烯醚、聚丙烯蠟、硬脂酸鎂中的一種或多種；所述偶聯(lián)劑為磷酸酯、鈦酸酯、乙烯基三乙氧基硅烷中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述艾草改性滌綸纖維的制備方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述艾草母粒和熱塑性聚酯的重量比為5-20:80-95；熔融紡絲的條件為：紡絲溫度270-290℃、環(huán)吹風(fēng)溫度15-20℃下經(jīng)噴絲板紡絲。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述艾草改性滌綸纖維的制備方法，其特征在于，所述艾草槲皮素的制備方法為：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述艾草改性滌綸纖維的制備方法，其特征在于，所述醇溶劑為甲醇、乙醇、丙醇、丁醇中的一種或多種，所述有機(jī)溶劑為二甲基亞砜、二氯甲烷、乙酸乙酯中的一種或多種；所述采用柱色譜層析法純化待純化液的方法為：采用濕法裝柱的方式，將200-300目硅膠粉充分溶解在正己烷中，加壓加入C18色譜柱中，將待純化液加入色譜柱中，以乙酸乙酯和甲醇進(jìn)行洗脫分離，收集71-109分鐘內(nèi)的組分。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種艾草改性滌綸纖維，其特征在于，包含熱塑性聚酯和質(zhì)量比為0.05-1：0.3-2.4的艾草槲皮素和納米二氧化鈦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述艾草改性滌綸纖維，其特征在于，還包含芹菜素、木犀草素、柚皮素中的一種或多種。
3.一種權(quán)利要求1所述艾草改性滌綸纖維的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述艾草改性滌綸纖維的制備方法，其特征在于，在步驟(1)中，制備艾草母粒的原料配比為：6-12wt％納米二氧化鈦、1-5wt％艾草槲皮素、0.5-4wt％分散劑、0.5-2wt％偶聯(lián)劑，0-9wt％輔助抗菌物質(zhì)，余量為熱塑性聚酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述艾草改性滌綸纖維的制備方法，其特征在于，在步驟(1)中，熔融擠出造粒的方法為：將納米二氧化鈦、艾草槲皮素、分散劑、偶聯(lián)劑和熱塑性聚酯混合均勻后經(jīng)雙螺桿造粒機(jī)擠出切粒得到艾草母粒，螺桿擠出溫度為160-265℃，螺桿轉(zhuǎn)速為60-100轉(zhuǎn)/分。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述艾草改性滌綸纖維的制備方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述納米二氧化鈦為粒徑小于20nm的銳鈦礦或金紅石結(jié)構(gòu)的白色納米二氧化鈦，所述輔助抗菌物質(zhì)為芹菜素、木犀草素、柚皮素中的一種或多種。
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馬文華，曹子燚，仝曉婷，陳穎，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江蘇金太陽紡織科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。