一种含木糖醇的植物源复合超短纤维及其制备方法技术

技术编号:44961984 阅读:15 留言:0更新日期:2025-04-12 01:32
本发明专利技术涉及纺织技术领域,具体涉及一种含木糖醇的植物源复合超短纤维及其制备方法,其包括超短纤维基材和植物源功能颗粒,植物源功能颗粒由柠苹酸、木糖醇和植物源提取物经化学修饰、微胶囊化和纳米化处理得到,利用木糖醇其本身的吸热特性,达到接触凉感的效果,采用植物源提取物的抗菌成分,形成抗菌屏障,进而阻止细菌生长繁殖,达到抑菌作用,通过柠苹酸的化学修饰显著增强了功能性成分的稳定性,微胶囊化和纳米化处理改善了它们在纤维中的分散性和相容性,确保了更持久有效的功能性表现,同时由于植物源功能颗粒的组分均来源于大自然,具有可再生和可降解的特点,因此可有效代替传统的有机合成功能改性助剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纺织,具体地说,涉及一种含木糖醇的植物源复合超短纤维及其制备方法


技术介绍

1、超短纤维指切断长度小于20mm的任何短纤维,其具有较高的断裂强度、较低的断裂伸长、在沸水和热空气中的低收缩率、小于常规短纤维的切断长度和在介质中的高可分散性、抗静电等特性,在纺织加工过程中,一方面更容易与其他纤维混合均匀,能够形成更加稳定和均匀的纱线结构,从而提高纺织品的质量和生产效率;另一方面,其相对较短的长度也便于进行如无纺布的特殊加工工艺,可通过梳理、铺网、加固等工艺直接制成各种形状和用途的制品。

2、随着人们对健康的关注度不断提高,为满足消费者对纺织品日益多样化的需求,超短纤维可以通过与其他纤维混纺或自身改性,向多功能方向发展,开发出除了具备基本的吸湿透气、柔软舒适等性能外,然而现有功能改性助剂大多为化学试剂,使用植物源功能改性助剂的相关研究较少,鉴于此,我们提出一种含木糖醇的植物源复合超短纤维及其制备方法。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种含木糖醇的植物源复合超短纤维及其制备方法,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术提供一种含木糖醇的植物源复合超短纤维,包括超短纤维基材和植物源功能颗粒,所述植物源功能颗粒由柠苹酸、木糖醇和植物源提取物经化学修饰、微胶囊化和纳米化处理得到。

3、作为优选,所述植物源功能颗粒的制备方法如下:

4、s1.1、在圆底烧瓶中加入柠苹酸、木糖醇和植物源提取物,然后加入对甲苯磺酸,充分搅拌均匀,将装有反应物的圆底烧瓶放置在油浴锅中,安装好回流冷凝管,通入氮气排除空气,加热至80-100℃,持续搅拌,开启真空泵,10-15min后关闭,保持20-30min后,继续打开真空泵,重复间歇性开启真空泵操作,待反应时间2-4h后,停止加热,自然冷却至室温,过滤并干燥,得到化学修饰植物源;

5、s1.2、将化学修饰植物源和吐温80分散于水中,然后加入壁材并充分搅拌至均匀分散,得到混合溶液,将混合溶液加入到喷雾干燥机中,设置参数进气温度为80-100℃,排气温度为60-80℃,泵速5-15ml/min,喷嘴压力0.2-0.4mpa,空气流量300-600m³/h,启动喷雾干燥机,收集得到微胶囊化植物源;

6、s1.3、使用直径为0.1-1mm的氧化锆为研磨介质,将微胶囊化植物源与研磨介质按照10~15:1混合均匀,使用球磨机,设定转速为300-600rpm,球磨时间为3-5h,通过筛网分离出较大颗粒,得到植物源功能颗粒。

7、作为优选,所述s1.1中,植物源提取物选取日本扁柏提取物、向日葵提取物、茉莉提取物、白玉兰提取物、山茶花提取物中的一种或多种组合;柠苹酸、木糖醇和植物源提取物的质量比为14:5~7:4~8;对甲苯磺酸的添加量为柠苹酸、木糖醇和植物源提取物总质量的1-3%。

8、作为优选,所述s1.2中,壁材选自明胶、阿拉伯胶、壳聚糖、聚乳酸、聚氨酯中的任何一种;化学修饰植物源与壁材的质量比为1:4~8;吐温80添加量为化学修饰植物源与壁材总质量的0.5-2%。

9、作为优选,所述s1.3中,植物源功能颗粒粒径为100-500nm。

10、作为优选,所述超短纤维的基材包括再生纤维素纤维基材或合成纤维基材,再生纤维素纤维基材为粘胶纤维、莫代尔纤维、莱赛尔纤维用浆粕中的任一种,合成纤维基材包括聚酯切片、聚酰胺切片中的任一种。

11、超短纤维由于其极短的长度,单位质量下的表面积较大,这使得它们能够更好地分散在复合材料中,并且增加了与其他组分的接触面积,当用作复合材料的增强相时,超短纤维可以在不显著增加重量的情况下提供额外的强度和模量。

12、木糖醇是一种五碳糖醇,由于木糖醇在皮肤表面溶解时吸收热量,因此能够给纤维提供凉感的特性,日本扁柏提取物、向日葵提取物、茉莉提取物、白玉兰提取物和山茶花植物提取物均具有抗菌特性,如日本扁柏提取物中含有桧木醇,具有抗氧化和抗感染作用,因此能够给纤维提供抗菌效果。

13、但由于木糖醇、日本扁柏提取物、向日葵提取物、茉莉提取物、白玉兰提取物和山茶花植物提取物含有活泼的羟基和氨基官能团,对水、热和光因素较为敏感性,因此通过柠苹酸进行化学修饰,与活泼羟基和氨基官能团发生酯化和酰胺化,减少活泼官能团在纺丝过程中的裸露程度,进而降低其对水、热和光因素的敏感性,提高植物源的稳定性,再通过微胶囊化,一方面能够进一步保护植物源的活性组分并提供活性成分的逐步释放,从而提高植物源的稳定性和持久性,另一方面微胶囊化的颗粒具有较好的流动性和分散性,有助于更均匀地分布在纺丝液或熔融液中,最后纳米化处理,首先纳米级别的粒子更容易均匀分散在基质中,减少了团聚的可能性,提高了纤维材料的一致性和均一性,其次纳米尺寸的颗粒拥有更大的比表面积,这意味着更多的木糖醇和植物提取物可以与皮肤接触,从而增强凉感效果和抗菌功能性表现,最后,由于纳米颗粒的小尺寸,它们可以更深入地渗透到纤维内部或者与皮肤表面更加紧密接触,提供更细腻、柔和的手感,同时也能更好地贴合人体曲线,提升穿着舒适度,因此通过化学修饰、微胶囊化和纳米处理得到一种分散度、稳定性、相容性均良好的植物源复合材料,适用于再生纤维素纤维基材和合成纤维基材的超短纤维制备工艺中,具有良好的市场应用价值,能够满足不同领域对纺织品的特殊功能需求,如传统内衣、运动服装、户外服装、时尚女装、床上用品、窗帘、沙发面料、地毯和一次性医疗用品。

14、另一方面,本专利技术提供了一种含木糖醇的植物源复合超短纤维的制备方法,用于上述中任意一项所述的一种含木糖醇的植物源复合超短纤维,包括植物源功能颗粒纺丝液或植物源功能颗粒熔融液的制备、纺丝、干燥和机械切割。

15、作为优选,所述采用植物源功能颗粒纺丝液制备含木糖醇的植物源复合超短纤维的具体制备步骤为:

16、将再生纤维素纤维基材经过处理后溶解混合,并添加植物源功能颗粒,使用高剪切混合器充分搅拌分散,将混合好的溶液过滤,得到植物源功能颗粒纺丝液,在纺丝机中植物源功能颗粒纺丝液由喷头挤出形成连续纤维,待纤维凝固后,清洗去除残留化学物质,干燥处理,使用机械切断装置,精确控制切割长度,得到含木糖醇的植物源复合超短纤维。

17、作为优选,所述采用植物源功能颗粒熔融液制备含木糖醇的植物源复合超短纤维的制备具体制备步骤为:

18、将合成纤维基材加热熔融,并与植物源功能颗粒混合,得到植物源功能颗粒熔融液,通过熔融纺丝机挤出,得到连续纤维,待纤维凝固后,干燥处理,使用机械切断装置,精确控制切割长度,得到含木糖醇的植物源复合超短纤维。

19、作为优选,所述植物源功能颗粒的添加量为植物源功能颗粒纺丝液质量的26-35%,植物源功能颗粒的添加量为植物源功能颗粒熔融液质量的26-35%,含木糖醇的植物源复合超短纤维的直径为0.1-1mm,长度为1-5mm。

20、与现有技术相比,本专利技术的有益效果:本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种含木糖醇的植物源复合超短纤维,其特征在于,包括超短纤维基材和植物源功能颗粒,所述植物源功能颗粒由柠苹酸、木糖醇和植物源提取物经化学修饰、微胶囊化和纳米化处理得到。

2.根据权利要求1所述的含木糖醇的植物源复合超短纤维,其特征在于:所述植物源功能颗粒的制备方法如下:

3.根据权利要求2所述的含木糖醇的植物源复合超短纤维,其特征在于:所述S1.1中,植物源提取物选取日本扁柏提取物、向日葵提取物、茉莉提取物、白玉兰提取物、山茶花提取物中的一种或多种组合;柠苹酸、木糖醇和植物源提取物的质量比为14:5~7:4~8;对甲苯磺酸的添加量为柠苹酸、木糖醇和植物源提取物总质量的1-3%。

4.根据权利要求2所述的含木糖醇的植物源复合超短纤维,其特征在于:所述S1.2中,壁材选自明胶、阿拉伯胶、壳聚糖、聚乳酸、聚氨酯中的任何一种;化学修饰植物源与壁材的质量比为1:4~8;吐温80添加量为化学修饰植物源与壁材总质量的0.5-2%。

5.根据权利要求2所述的含木糖醇的植物源复合超短纤维,其特征在于:所述S1.3中,植物源功能颗粒粒径为100-500nm。

6.根据权利要求1所述的含木糖醇的植物源复合超短纤维,其特征在于:所述超短纤维的基材包括再生纤维素纤维基材或合成纤维基材,再生纤维素纤维基材为粘胶纤维、莫代尔纤维、莱赛尔纤维用浆粕中的任一种,合成纤维基材包括聚酯切片、聚酰胺切片中的任一种。

7.一种含木糖醇的植物源复合超短纤维的制备方法,用于制备权利要求1-6中任意一项所述的一种含木糖醇的植物源复合超短纤维,其特征在于:包括植物源功能颗粒纺丝液或植物源功能颗粒熔融液的制备、纺丝、干燥和机械切割。

8.根据权利要求7所述的含木糖醇的植物源复合超短纤维的制备方法,其特征在于:所述采用植物源功能颗粒纺丝液制备含木糖醇的植物源复合超短纤维的具体制备步骤为:

9.根据权利要求7所述的含木糖醇的植物源复合超短纤维的制备方法,其特征在于:所述采用植物源功能颗粒熔融液制备含木糖醇的植物源复合超短纤维的制备具体制备步骤为:

10.根据权利要求7所述的含木糖醇的植物源复合超短纤维的制备方法,其特征在于:所述植物源功能颗粒的添加量为植物源功能颗粒纺丝液质量的26-35%,植物源功能颗粒的添加量为植物源功能颗粒熔融液质量的26-35%,含木糖醇的植物源复合超短纤维的直径为0.1-1mm,长度为1-5mm。

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【技术特征摘要】

1.一种含木糖醇的植物源复合超短纤维,其特征在于,包括超短纤维基材和植物源功能颗粒,所述植物源功能颗粒由柠苹酸、木糖醇和植物源提取物经化学修饰、微胶囊化和纳米化处理得到。

2.根据权利要求1所述的含木糖醇的植物源复合超短纤维,其特征在于:所述植物源功能颗粒的制备方法如下:

3.根据权利要求2所述的含木糖醇的植物源复合超短纤维,其特征在于:所述s1.1中,植物源提取物选取日本扁柏提取物、向日葵提取物、茉莉提取物、白玉兰提取物、山茶花提取物中的一种或多种组合;柠苹酸、木糖醇和植物源提取物的质量比为14:5~7:4~8;对甲苯磺酸的添加量为柠苹酸、木糖醇和植物源提取物总质量的1-3%。

4.根据权利要求2所述的含木糖醇的植物源复合超短纤维,其特征在于:所述s1.2中,壁材选自明胶、阿拉伯胶、壳聚糖、聚乳酸、聚氨酯中的任何一种;化学修饰植物源与壁材的质量比为1:4~8;吐温80添加量为化学修饰植物源与壁材总质量的0.5-2%。

5.根据权利要求2所述的含木糖醇的植物源复合超短纤维,其特征在于:所述s1.3中,植物源功能颗粒粒径为100-500nm。

6.根据权利要求1所述的含木糖醇的植物源...

【专利技术属性】
技术研发人员:山传雷姜明亮杨金宇
申请(专利权)人:青岛邦特生态纺织科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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