香料复合纤维及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种香料复合纤维及其制备方法与应用。本发明专利技术香料复合纤维为皮芯结构，包括以中空纤维为皮层和处于所述中空纤维空腔内的芯层，其中，所述芯层包括芯层基材和分散于所述芯层基材中的香料。其制备方法包括将香料与芯层基材原料配制成灌注液和将所述灌注液灌入中空纤维的空腔内后进行固化形成芯层的步骤。本发明专利技术提出的方法可实现更多种类的香料与纤维复合，并且香料复合纤维中的香料含量更高，功能效果更好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纺织功能纤维
，具体涉及一种香料复合纤维及其制备方法和应用。
技术介绍
香料是来自大地的“良药”，人类利用香料防疫、防腐已有千年的历史。目前大健康产业正在兴起并将成为新世纪的“黄金产业”，纺织纤维制品是与人体最贴近的日常用品，与健康产业有着天然的关联。因此，如何将香料与纺织材料结合，开发具有抗菌、防疫、防腐、保健功能的健康纺织纤维制品已成为纺织新材料和产品的研究开发热点。目前，“健康中国”已上升为国家战略，而纺织产业是中国的传统大产业之一，功能纤维材料是纺织产业转型升级的重要物质基础，也是传统纺织行业与健康产业结合的重要节点，开发新型健康功能纤维材料对纺织纤维产业具有十分重要的现实意义。尽管新材料、信息科技和生物工程等现代科技领域发展日新月异，新型功能材料层出不穷，但传统的纺织纤维制造技术的基本工艺几乎没有改变，在干法纺丝、湿法纺丝、熔融纺丝和静电纺丝工艺中，“纺丝液”的形成和纺丝过程中都有特定溶剂或高温工艺条件要求，限制了对高温或/和溶剂敏感的香料在纺织纤维材料中的应用。专利US4713291和专利CN1007362B公开了一种皮芯结构的芳香纤维，要求使用的香料常压下沸点必须高于150℃，否则可用的形成纤维皮层的树脂材料会受到严格的限制，如常规的聚酯、聚酰胺、聚丙烯等皆不能使用。同时发现，香料质量所占比例低于0.1％时，芳香效果较弱，而香料质量占比大于10％时，则纺丝稳定性降低，选择香料最佳占比为0.5％～2％。专利CN1594684A提出芳香母粒共混挤出纺丝制备芳香纤维，当芳香母粒质量占比为7％时，可纺性差，断头并丝多，生产困难，芳香母粒质量占比为4％时可纺性较好，但纤维的香味较淡，选择芳香母粒质量占比为5％时可纺性较好，纤维香味也较浓，由此可知香料的质量占比低于5％。专利CN104294404A公开的皮芯结构芳香纤维中香精添加量则只有0.01％～0.3％。为了适应高温工艺条件，专利CN104562291A提出的方法是采用耐高温食用香精，香精的最大添加量为2.5％；专利CN105002584A公开的技术是采用纳米香精环糊精包衣的方法制造芳香母粒，纳米香精仅占芳香母粒重量的3％～6％；专利CN104178844A提供的锦纶芳香纤维技术方案中，采用3％～4.9％含有耐高温香精微胶囊芳香母粒与占比95.1％～97％的锦纶6切片混熔挤出纺丝，香精占比也较低。为了避免高温的影响，中国专利CN100580171C提出了浸扎吸附的方法制备香料复合纤维，用香料及辅料组成的液体浸泡中空纤维，让香料浸入纤维内，然后洗去纤维外表粘附的材料干燥后得到含有香料的纤维。本专利技术人试验发现这一方法不仅要耗费大量的香料，而且洗涤和晾干过程有大量的香料损失，特别是洗涤很难实现完全清洗，纤维后加工(如纺纱)几乎不能进行。实际上，传统的干法纺丝、湿法纺丝、熔融纺丝和新近在开发的静电纺丝工艺中，“纺丝液”的形成和纺丝过程中都有特定溶剂或高温工艺条件要求，而大多数香料都是高温或溶剂“敏感”的物质，并且大多数香料是由几十种甚至上百种分子量大小不同的物质组成，在温度达到沸点之前小分子量成份早已挥发，而纺织纤维材料中低熔点树酯的熔点也都高达150℃以上，特别是常规聚酯纺丝工艺中温度在200℃以上，香料中的部分成份已开始分解。显然适合传统纺丝工艺条件的香料品种十分有限。另外，传统纺丝工艺中纤维成形后必须经过牵伸处理，要求初期成形的纤维有一定拉伸强度，而加入的香料及辅助材料作为一种“杂质”对纤维拉伸强度影响很大，一般情况下添加量超过5％时纺丝过程难以进行，因此添加的香料量有限，在一些情况下制备香料复合纤维功能效果不强。其次，传统的纺织纤维制造技术工艺中，由于工艺条件的限制不仅香料的种类的选择有局限性，而且与香料配套的辅助材料的选择也有限，如必须考虑辅助材料对纺丝工艺中的温度或溶剂的适应性，因此在控制或调节制备的芳香纤维的性能(如缓释特性)方面有限制。因此，对温度敏感型的香料在纤维材料中的应用有很大的限制作用，不仅限制了香料的种类，也限制了香料的添加量，相应的可开发的香料复合纤维功能品种和功能效果都有限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种香料复合纤维及其制备方法以及其应用，以解决现有香料复合纤维由于在其制备过程中采用高温或溶剂而导致香料含量不高或品种受限，或进一步导致现有性能不佳而导致香料复合纤维使用受限的技术问题。为了实现上述专利技术目的，本专利技术一方面，提供了一种香料复合纤维。所述香料复合纤维为皮芯结构，包括以中空纤维为皮层和处于所述中空纤维空腔内的芯层，其中，所述芯层包括芯层基材和分散于所述芯层基材中的香料。本专利技术另一方面，提供了一种香料复合纤维的制备方法，包含如下步骤：将香料与芯层基材原料配制成灌注液；将所述灌注液灌入中空纤维的空腔内后进行室温放置或于低于80℃加热处理，使得灌入所述中空纤维空腔内的所述灌注液固化形成芯层。本专利技术又一方面，提供了本专利技术香料复合纤维的应用范围。本专利技术香料复合纤维或由本专利技术香料复合纤维制备方法制备的香料复合纤维在服装、鞋帽、家纺、个人卫生用品、军用、医疗护理和康复领域的功能性纤维制品中的应用。与现有技术相比，本专利技术香料复合纤维将香料直接分散于芯层基材中并设置于中空纤维的空腔体内，这样一方面，避免了芯层随中空纤维纺丝成形，从而避免了香料由于传统纤维纺丝成形工艺中的溶剂和高温的不利影响而导致挥发或分解的损耗，保证了本专利技术香料复合纤维中适用的香料种类更多和含量更高，使得香料相对于本专利技术香料复合纤维总重量，香料含量可高达的30％，从而保证本专利技术香料复合纤维功能效果；另一方面，选用中空纤维为皮层结构，避免了香料与纤维皮层材料的直接参杂而影响到了纤维纺丝形成的性能，克服了现有香料复合纤维的纤维相关性能受到损害而下降的问题。本专利技术香料复合纤维的制备方法是将香料与芯层基材原料配制成的灌注液直接灌入已经纺丝成形的中空纤维的空腔内后进行固化处理，也即是说本专利技术方法是将中空纤维纺丝成形工艺与芯层分开制备，这样有效保证了香料的含量和种类，如香料含量相对于本专利技术香料复合纤维总重量可高达的30％，而且能够保证制备的香料复合纤维香料含量和种类的稳定，有效克服了现有香料复合纤维制备方法易导致香料挥发或分解损耗的不足。另外，本专利技术方法是直接将香料负载在已形成的中空纤维的芯层内，避免了香料与纤维树脂的直接参本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种香料复合纤维，其特征在于：所述香料复合纤维为皮芯结构，包括以中空纤维为皮层和处于所述中空纤维空腔内的芯层，其中，所述芯层包括芯层基材和分散于所述芯层基材中的香料。

【技术特征摘要】
1.一种香料复合纤维，其特征在于：所述香料复合纤维为皮芯结构，包括以中空纤维为皮层和处于所述中空纤维空腔内的芯层，其中，所述芯层包括芯层基材和分散于所述芯层基材中的香料。
2.根据权利要求1所述的香料复合纤维，其特征在于：所述芯层基材为聚合物，且所述聚合物是由包括多异氰酸酯和多元醇的反应产物。
3.根据权利要求2所述的香料复合纤维，其特征在于：所述多异氰酸酯的-NCO基团与所述多元醇所含总的-OH基团的摩尔比为(0.8-1.5)：1；和/或
所述多异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯(TDI)、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)中的至少一种；和/或
所述多元醇选自聚环氧乙烷二醇(PEG)、聚环氧丙烷二醇(PPE)、聚四氢呋喃二醇、聚已二酸乙二醇酯二醇、聚已二酸-1,4-丁二醇酯二醇、聚已内酯二醇、聚碳酸酯二醇、一缩二乙二醇、乙二醇、1,4-丁二醇、1,2-丙二醇、一缩二丙二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、1,4-环已烷二甲醇、丙三醇、已三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、木糖醇、甘露醇、山梨醇、蓖麻油、蔗糖中的至少一种。
4.根据权利要求1-3任一所述的香料复合纤维，其特征在于：所述中空纤维的中空率为10％～40％；和/或
所述中空纤维皮层是有机成纤高聚物；和/或
以所述香料复合纤维总重量为100％计，所述香料含量为1％～30％；和/或
所述香料选自天然香料、人工合成香料、部分人工合成香料中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的香料复合纤维，其特征在于：所述香料选自具有香薰、防疫、抗菌、防霉、驱蚊驱虫、催眠功效的香料中的至少一种。
6.一种香料复合纤维的制备方法，包含如下步骤：
将香料与芯层基材原料配制成灌...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚文忠，
申请(专利权)人：龚文忠，
类型：发明
国别省市：广东;44