一种含咖啡活性成分的大生物锦纶纤维及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种含咖啡活性成分的大生物锦纶纤维的及其制备方法，所述制备方法包括制备负载剂、咖啡提取物溶解、制备功能剂、制备功能性母粒、制备改性功能性母粒、纺丝步骤；所述制备负载剂包括制备预混物、混料步骤；所述制备预混物的步骤为，先将膨润土和纳米二氧化硅进行微波处理，然后置进行液氮球磨处理，控制液氮球磨机的温度为

【技术实现步骤摘要】
一种含咖啡活性成分的大生物锦纶纤维及其制备方法


[0001]本专利技术涉及锦纶纤维领域，尤其是涉及一种含咖啡活性成分的大生物锦纶纤维及其制备方法。

技术介绍

[0002]锦纶纤维又称聚酰胺纤维，是世界上出现的第一种合成纤维，锦纶纤维用途广泛，是以塑代钢、铁、铜等金属的好材料，是重要的工程塑料。
[0003]锦纶纤维具有较好的耐磨性和强度性能，但是耐热性和耐光性差，保持性也不佳，而且还存在抗静电性能差的缺点。
[0004]咖啡属茜草科多年生常绿灌木或小乔木，主要含有糖类、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质以及有机酸等成分；研究发现，咖啡能抗菌，与治疗糖尿病、心血管疾病、高血压、癌症和降低死亡率等疾病均有关。
[0005]现有技术通常是在锦纶纤维的制备过程中，将咖啡提取物负载到多孔材料的孔洞中，以提高纤维的抑菌性能；但是研究人员发现，咖啡的有效成分与锦纶纤维的相容性较差，在多次洗涤之后容易洗脱；研究人员还发现现有技术制备的含咖啡提取物的锦纶纤维，其耐热性和耐光性仍然较差，并且抗静电性能差的缺陷也并未能克服。
[0006]因此，现有技术制备的含有咖啡活性成分的大生物锦纶纤维，存在以下问题：1.固载效果不理想，在多次洗涤之后容易洗脱，不能达到使用要求；2.制得的纤维的耐热性、耐光性差，抗静电性能不佳。

技术实现思路

[0007]为解决现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种含咖啡活性成分的大生物锦纶纤维及其制备方法，固载效果好，在多次洗涤之后，不易洗脱，并且还具备优异的耐热性、耐光性和抗静电性能。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术采取以下技术方案：1.制备负载剂（1）制备预混物所述负载剂的制备方法为，先将膨润土和纳米二氧化硅进行微波处理，微波功率为1600
‑
1800MHz，微波时间为58
‑
62s，然后置进行液氮球磨处理，控制液氮球磨机的温度为
‑
160～
‑
156℃，控制球料比为6
‑
10:1，转速为160
‑
200rpm，球磨时间为13
‑
17min，制得预混物；所述膨润土与纳米二氧化硅的质量比为1:0.5
‑
2；所述膨润土为钠基膨润土与钙基膨润土的混合物，所述钠基膨润土与钙基膨润土的质量比为1:0.5
‑
2；（2）混料
将预混物与改性麦饭石混合均匀后进行高频电磁震荡处理，震荡频率为10
‑
14MHz，震荡处理的时间为6
‑
8min，震荡处理的最大电流密度为12
‑
16A/cm2，完成混料步骤制得负载剂；所述改性麦饭石与预混物的质量比为1.8
‑
2.2:1；所述改性麦饭石的制备方法包括一次改性、二次改性、三次改性；a.一次改性将麦饭石粉置于马弗炉中煅烧，煅烧时间为1.8
‑
2.2h，煅烧温度为280
‑
320℃，煅烧完成后立即置于1.4
‑
1.8℃环境中静置28
‑
32min，自然恢复至室温，完成一次改性步骤；所述麦饭石粉过800目筛；b.二次改性将一次改性后的麦饭石粉置于8
‑
12倍体积的盐酸溶液中浸泡3.3
‑
3.7h，洗涤干燥之后加入氧化铝，然后在280
‑
320℃下煅烧0.8
‑
1.2h，以1.5
‑
2.5℃/min的速率升温至355
‑
365℃煅烧1.4
‑
1.6h，自然冷却至室温，完成二次改性步骤；所述盐酸溶液的质量浓度为23
‑
28%；所述一次改性后的麦饭石粉与氧化铝的质量比为2.4
‑
2.6:1；c.三次改性向二次改性后的麦饭石粉中加入季戊四醇、十二烷基硫酸钠、聚乙二醇搅拌3.8
‑
4.2h，搅拌转速为670
‑
720rpm，搅拌温度为78
‑
83℃，最后干燥，完成三次改性步骤，制得改性麦饭石粉；所述二次改性后的麦饭石粉、季戊四醇、十二烷基硫酸钠、聚乙二醇的质量比为100:1.4
‑
1.6:1.2
‑
1.5:1.8
‑
2.2。
[0009]2.咖啡提取物溶解将咖啡提取物与18
‑
22倍体积的去离子水混合，控制搅拌转速为1100
‑
1250rpm，搅拌时间为18
‑
22min，制得咖啡提取物溶液；所述咖啡提取物，过800目筛，绿原酸含量为61.5
‑
62.4%，咖啡因含量为3.3
‑
3.5%。
[0010]3.制备功能剂将负载剂与咖啡提取物溶液进行混合，加热至58
‑
62℃，控制搅拌转速为970
‑
1030rpm，搅拌时间为24
‑
28min，制得功能剂；所述负载剂与咖啡提取物溶液的质量比为1:6
‑
8。
[0011]4.制备功能性母粒将锦纶切片、功能剂、硬脂酸锌、硬脂酸镁、丁基羟基茴香醚混合，加入到双螺杆挤出机中，控制熔融温度为256
‑
260℃，熔融共混40
‑
44min，螺杆转速为236
‑
240rpm，挤出造粒，制得功能性母粒；所述锦纶切片、功能剂、硬脂酸锌、硬脂酸镁、丁基羟基茴香醚的质量比为100:4.3
‑
4.6:2.9
‑
3.1:2.8
‑
3.2：4.8
‑
5.1。
[0012]5.制备改性功能性母粒将功能性母粒置于4
‑
6倍体积的浸渍液中，以1.4
‑
1.6℃/min的速率升温至96
‑
100℃，浸渍6
‑
10min，然后以0.4
‑
0.6℃/min的速率降温至68
‑
72℃，浸渍23
‑
27min，再置于真空均质机中进行均质处理，真空均质结束后，过滤，洗涤，干燥制得改性功能性母粒；
所述均质处理，均质时间为4
‑
6min，均质真空度为17
‑
22Kpa，转速为1740
‑
1860rpm，均质次数为3次；所述浸渍液的组成为，植酸、海藻多糖、氯化钠、微晶纤维素、羧甲基纤维素钠和去离子水；所述植酸、海藻多糖、氯化钠、微晶纤维素、羧甲基纤维素钠、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐和去离子水的质量比为0.8
‑
1.1:1.2
‑
1.4:2
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2.2:8
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12:3
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5:0.6
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0.8:57
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含咖啡活性成分的大生物锦纶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括制备负载剂、咖啡提取物溶解、制备功能剂、制备功能性母粒、制备改性功能性母粒、纺丝步骤；所述制备负载剂包括制备预混物、混料步骤；所述制备预混物的步骤为，先将膨润土和纳米二氧化硅进行微波处理，微波功率为1600
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1800MHz，微波时间为58
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62s，然后置进行液氮球磨处理，控制液氮球磨机的温度为
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160～
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156℃，控制球料比为6
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10:1，转速为160
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200rpm，球磨时间为13
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17min，制得预混物；所述混料步骤为，将预混物与改性麦饭石混合均匀后进行高频电磁震荡处理，震荡频率为10
‑
14MHz，震荡处理的时间为6
‑
8min，震荡处理的最大电流密度为12
‑
16A/cm2，完成混料步骤制得负载剂；所述制备改性功能性母粒步骤为，将功能性母粒置于4
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6倍体积的浸渍液中，以1.4
‑
1.6℃/min的速率升温至96
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100℃，浸渍6
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10min，然后以0.4
‑
0.6℃/min的速率降温至68
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72℃，浸渍23
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27min，再置于真空均质机中进行均质处理，真空均质结束后，过滤，洗涤，干燥制得改性功能性母粒；所述浸渍液的组成为，植酸、海藻多糖、氯化钠、微晶纤维素、羧甲基纤维素钠和去离子水。2.根据权利要求1所述的一种含咖啡活性成分的大生物锦纶纤维的制备方法，其特征在于，所述改性麦饭石的制备方法包括一次改性、二次改性、三次改性；所述一次改性步骤为，将麦饭石粉置于马弗炉中煅烧，煅烧时间为1.8
‑
2.2h，煅烧温度为280
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320℃，煅烧完成后立即置于1.4
‑
1.8℃环境中静置28
‑
32min，自然恢复至室温，完成一次改性步骤；所述二次改性步骤为，将一次改性后的麦饭石粉置于8
‑
12倍体积的盐酸溶液中浸泡3.3
‑
3.7h，洗涤干燥之后加入氧化铝，然后在280
‑
320℃下煅烧0.8
‑
1.2h，以1.5
‑
2.5℃/min的速率升温至355
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365℃煅烧1.4
‑
1.6h，自然冷却至室温，完成二次改性步骤；所述三次改性步骤为，向二次改性后的麦饭石粉中加入季戊四醇、十二烷基硫酸钠、聚乙二醇搅拌3.8
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4.2h，搅拌转速为670
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720rpm，搅拌温度为78
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83℃，最后干燥，完成三次改性步骤，制得改性麦饭石粉。3.根据权利要求2所述的一种含咖啡活性成分的大生物锦纶纤维的制备方法，其特征在于，所述一次改性步骤中，所述麦饭石粉过800目筛；所述二次改性步骤中，所述盐酸溶液的质量浓度为23
‑
28%；所述一次改性后的麦饭石粉与氧化铝的质量比为2.4
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2.6:1；所述三次改性步骤中，所述二次改性后的麦饭石粉、季戊四醇、十二烷基硫酸钠、...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄效华，甄丽，刘彦明，
申请(专利权)人：中科纺织研究院青岛有限公司青岛百草新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：