一种皮芯结构驱蚊抗菌纤维及其制备方法技术

本发明专利技术涉及纤维加工制备领域，为解决目前防蚊抗菌纤维强度下降及后续手感不良的问题，本发明专利技术提出了一种皮芯结构驱蚊抗菌纤维及其制备方法，制备的防蚊纤维能够避免后续制孔过程对同芯构型防蚊纤维力学性能和防蚊剂含量的影响，同时皮芯型防蚊抗菌纤维手感柔软光滑。

【技术实现步骤摘要】
一种皮芯结构驱蚊抗菌纤维及其制备方法
本专利技术涉及纤维加工制备领域，尤其涉及一种皮芯结构防蚊抗菌纤维及其制备方法。
技术介绍
在炎热的夏季，蚊虫叮咬让人的皮肤变得红肿和感到刺痒，更是传播病菌的主要渠道之一。每年都会向全球1亿多人的人口传播疾病，这个问题不容忽视，我们急切需要找到有效的防蚊措施。很长一段时间内，人们使用不同的防蚊剂或者生物制剂抑制蚊子的滋生，但是这些防蚊剂由于浓度较高并且会直接与人体接触，在驱避或者灭蚊的同时会对人体健康造成不好的影响。随着人们物质生活水平的提高，消费者对服装的要求不断改变，除注重服装舒适性、款式新颖外，对纺织品的功能性提出了更多的要求。人们期盼服装能够具有防蚊、驱蚊的功效，这样就可以消除被蚊虫叮咬的困扰。因此，近些年，对于防蚊纺织品的研究备受关注。研究初始阶段，人们多采用涂层、直接浸渍、微胶囊、环糊精一驱蚊剂超分子包合物法、纳米树脂粘合等后整理的方法赋予纤维或织物防蚊功能，但制成的产品耐水洗性、手感和穿着舒适性都存在不足。现阶段，研究者开始采用共混或复合纺丝法，在纺丝过程中添加防蚊剂制备防蚊纤维，使纺制的纤维具有较好的防蚊功效。目前关于防蚊抗菌纤维主要是采用皮芯结构，通过制孔技术解决防蚊剂释放的问题，但同时造成了纤维强度的下降及后续手感不良的问题，严重制约了防蚊纤维应用市场。
技术实现思路
为解决目前防蚊抗菌纤维强度下降及后续手感不良的问题，本专利技术提出了一种皮芯结构驱蚊抗菌纤维及其制备方法，制备的防蚊纤维能够避免后续制孔过程对同芯构型防蚊纤维力学性能和防蚊剂含量的影响，同时皮芯型防蚊抗菌纤维手感柔软光滑，可以避免后整理法导致的防蚊纺织品手感发硬、舒适性不良等问题。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种皮芯结构驱蚊抗菌纤维为皮芯相切型结构，皮层包括聚合物树脂、抗菌剂，芯层包括聚合物树脂、驱蚊剂，所述的皮层占驱蚊抗菌纤维总重量的20～80％，优选为20～60wt％。所述皮层中抗菌剂的质量百分比含量为0.1-2％，芯层中驱蚊剂的质量百分比含量为1～30％。聚合物树脂选自聚酯、聚酰胺、聚丙烯、聚乳酸中的任意一种或几种。作为优选，所述抗菌剂为纳米抗菌剂，优选为纳米银、纳米氧化锌粉体、纳米氧化钛粉体、纳米磷酸锆载银抗菌剂中的一种或几种，更优选为纳米银。作为优选，驱蚊剂为驱蚊微胶囊，驱蚊微胶囊芯材为拟除虫菊酯化合物，壁材为合成高分子材料，所述芯材包覆在壁材之内，所述驱蚊胶囊颗粒平均粒径1-8μm，芯材与壁材的质量比1∶4-4∶1。作为优选，拟除虫菊酯化合物选自氯氰菊酯、溴菊酯、胺菊酯、苄呋菊酯、环戊烯丙菊酯、甲醚菊酯和氯菊酯中的一种或多种。作为优选，所述合成高分子材料包括但不限于聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚脲、聚酰胺。所述驱蚊胶囊通过界面聚合法制备，制备出具有核壳结构的微粒。主要分为油相配制、水相配制、乳化及胶囊化四个步骤。将油溶性单体多异氰酸酯溶在含防蚊活性成分的油相中，而后将水溶性单体多元醇或多元胺分散到连续相中，通过两种单体在乳液滴的油-水界面发生聚合反应而生成聚合物囊壁。具体制备方法为以下步骤：(a)油相配制：将拟除虫菊酯化合物充分溶解于环己酮中，加入多异氰酸酯混合均匀；作为优选，油相中拟除虫菊酯化合物的质量浓度为0.1％-1.2％。作为优选，所述多异氰酸酯选自甲苯-2，4-二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)中的一种。(b)水相配制：将复配乳化剂分散到去离子水中，在高剪切速率下制成乳化剂/水体系；作为优选，复配乳化剂为Tween-80与Span-80按质量比1∶1混合得到，复配乳化剂在水相中的质量浓度为3％-7％。所述的高剪切速率为大于400r/min。(c)乳化：将步骤(a)的油相加入到步骤(b)的水相中，搅拌后得到乳液；作为优选，油相与水相的质量比为1∶4-4∶1。作为优选，以200-600r/min转速搅拌，获得均匀稳定的白色乳液为止。(d)微胶囊化：将乳液转移到反应容器中，加入多元醇或二多元胺，搅拌并升温至35-65℃，保温反应1-5h，得到悬浮液；作为优选，所述多元醇或二多元胺选自聚乙二醇400、聚乙二醇1000、聚丙二醇2000、二乙烯三胺(DETA)，乙二胺(EDA)、三乙烯四胺等中的一种；作为优选，以200-600r/min速度搅拌。(e)过滤，洗涤并干燥，得到驱蚊胶囊。本专利技术驱蚊剂采用微胶囊的形式添加，可以实现驱蚊剂可控释放，能够保证经过水洗后的纺织品其有效成分仍可从纤维内部至表面迁移，随着水洗次数的增加，驱蚊剂仍能够达到较大的释放量，最终获得防蚊灭蚊效果较好且长久的纺织品。一种皮芯结构驱蚊抗菌纤维的制备方法为以下步骤：(1)将抗菌剂与聚合物树脂进行预捏合，然后熔融共混制得纳米抗菌剂的抗菌母粒，然后将抗菌母粒与聚合物树脂预分散，得到皮层组分；将驱蚊胶囊与聚合物预分散，得到芯层组分；预分散为共混过程。作为优选，纳米抗菌剂含量为抗菌母粒的10～50wt％。作为优选，所述的捏合的温度为60℃～150℃，时间为30～120min。(2)将芯层组分与皮层组分分别用双螺杆挤出机组熔融输送，分配到喷丝板的各个喷丝孔，从喷丝孔中射出，最后冷却凝固、上油、导丝、卷绕即得到皮芯结构驱蚊抗菌纤维。本专利技术采用双螺杆挤出机机组，优点是皮层与芯层是带有功能母粒的混合切片，采用双螺杆机组不仅起到熔融输送作用，而且能更有效地将抗菌剂和驱蚊剂分散在聚合物树脂中。作为优选，皮层组分的螺杆在四个区的温度依次为220-275℃、245-292℃、245-292℃、245-292℃，芯层组分的螺杆在四个区的温度依次为220-275℃、245-290℃、245-290℃、245-290℃；本专利技术中皮层与芯层组分分别用双螺杆挤出机组挤出熔融输送，熔体分别经分配管道进入纺丝箱体，熔体分别经过各自计量泵精确计量后，按一定比例(皮层复合组份占复合纤维总重量的20wt％～80wt％)进入复合纺丝组件复合，然后被均匀分配到喷丝板的各个喷丝孔，从喷丝孔中射出，形成熔体细流。熔体细流被冷却风冷却，凝固成丝条，其中侧吹风风压为50～500Pa，风速为0.2～1.2m/s；风温为15～20℃，风湿度为65％～80％。冷却后丝束经导丝器由专用油剂上油后，通过甬道到达卷绕工序，经上下导丝盘改变走向、调节张力后，进入卷绕机卷绕成丝饼，牵伸卷绕速度为2500～4500m/min；作为优选，加弹过程中，第一热箱温度为145-180℃，第二热箱温度为130-135℃，牵伸比为1.52-1.78，D/Y比为1.4-1.7，加工速度为450-600m/min。所述喷丝板中芯喷丝孔与皮喷丝孔相切。本专利技术的喷丝孔使所述的皮芯型防蚊纤维的芯层与皮层相切，防蚊剂则从切口处缓缓释出，以达到较为持久的驱蚊目的。与现有技术相比。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术的皮芯相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种皮芯结构驱蚊抗菌纤维，其特征在于，所述纤维为皮芯相切型结构，所述的皮芯结构驱蚊抗菌纤维中皮层包括聚合物树脂、抗菌剂，芯层包括聚合物树脂、驱蚊剂，所述的皮层占驱蚊抗菌纤维总重量的20～80％。/n

【技术特征摘要】
1.一种皮芯结构驱蚊抗菌纤维，其特征在于，所述纤维为皮芯相切型结构，所述的皮芯结构驱蚊抗菌纤维中皮层包括聚合物树脂、抗菌剂，芯层包括聚合物树脂、驱蚊剂，所述的皮层占驱蚊抗菌纤维总重量的20～80％。


2.根据权利要求1所述的皮芯结构驱蚊抗菌纤维，其特征在于，所述皮层中抗菌剂的质量百分比含量为0.1-2％，芯层中驱蚊剂的质量百分比含量为1～30％。


3.根据权利要求1或2所述的皮芯结构驱蚊抗菌纤维，其特征在于，所述抗菌剂选自纳米银、纳米氧化锌粉体、纳米氧化钛粉体、纳米磷酸锆载银抗菌剂中的一种或几种，驱蚊剂为驱蚊微胶囊，聚合物树脂选自聚酯、聚酰胺、聚丙烯、聚乳酸中的任意一种或几种。


4.根据权利要求3所述的皮芯结构驱蚊抗菌纤维，其特征在于，驱蚊胶囊芯材为拟除虫菊酯化合物，壁材为合成高分子材料，所述驱蚊胶囊颗粒平均粒径1-8μm，芯材与壁材的质量比1:4-4:1。


5.根据权利要求4所述的皮芯结构驱蚊抗菌纤维，其特征在于，驱蚊胶囊通过界面聚合法制备。


6.一种如权利要求1-5中任一项所述的皮芯结构驱蚊抗菌纤维的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为以下步骤：
（1）将抗菌剂与聚合物树脂进行预捏合，然后熔融共混制得抗菌母粒，然后将抗菌母粒与聚合物树脂预分散，得到皮层组分...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱莎莎，林巧巧，
申请(专利权)人：浙江恒澜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33