專利名稱：一種具有防蚊、抗紫外功能的聚丙烯纖維的制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬聚丙烯纖維的制備領域，特別是涉及一種具有防蚊、抗紫外功能的聚丙 烯纖維的制備方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)實生活中，尤其在炎熱的夏天，人們經(jīng)常會受到蚊蟲的叮咬，這些蚊蟲通過接 觸人體血液而傳播疾病，影響人體健康。同時，在炎熱的夏季太陽的紫外輻射也尤其強烈， 過多的紫外輻射作用于人體皮膚時，可發(fā)生光照性皮炎，皮膚上出現(xiàn)紅斑、癢、水皰、水腫 等；嚴重的還可引起皮膚癌。對于蚊蟲的叮咬，現(xiàn)有技術(shù)中，人們一般是將纖維或織物利用一些防蚊劑進行后 處理，或者采用微膠囊包覆防蚊藥物，然后整理在纖維或織物表面上，在這種方法中，防蚊 劑或防蚊藥物僅僅附著在纖維表面上，耐水洗性能較差。將殺蟲劑或防蚊劑在紡絲之前就加入到切片之中進行共混熔融紡絲，防蚊功能成 分均勻地分散在纖維中，而不是僅僅附著在纖維表面，可以有效提高防蚊纖維的耐水洗性 能。專利“具有避蚊功能的聚丙烯纖維制造方法”(段菊蘭等，專利號CN1468985A，2004年 1月公開)公布過一種制造防蚊功能纖維的方法，將鄰苯二甲酸二甲酯、三氯殺蟲酯或甲醚 菊酯中的一種或幾種混入聚丙烯中，制得的纖維具有避蚊功能。防污劑FWJ，主要成分為二氯二苯三氯乙烷，化學式為(ClC6H4)2CH(CCl3),對蚊蟲 有較好的殺滅作用，將FWJ共混入聚丙烯纖維進行紡絲，可以使得纖維具有較好的防蚊功 能，這在我們申請的另一份專利中進行了詳細的描述。但是，僅僅將具有防蚊功能的組分共混入纖維，制得的纖維功能過于單一，影響了 其進一步的市場推廣。如果在纖維中再添加入抗紫外組分，使用該纖維制得的服裝在炎熱 的夏季既能防蚊蟲的叮咬，又能抗紫外線的輻射，將極大拓展聚丙烯纖維的市場應用價值。關于將抗紫外劑共混入纖維進行熔融紡絲，已有多篇專利進行了描述，如“抗紫外 超細滌綸及其制備方法”(陳彥模等，專利號CN1896347A，2007年1月公開)，“一種抗紫外 線聚苯硫醚纖維及其制備方法”(陳彥模等，專利號CN101126182A，2008年2月公開)，此處 不再一一贅述。皮芯結(jié)構(gòu)作為一種制備復合纖維的方法，在以往的專利和文獻中，多集中于報道 將兩種不同的纖維成分分別作為皮層和芯層進行復合紡絲。對于皮層和芯層為同一成分 的纖維，也都是局限于將功能組分添加入皮層或芯層，另一層采用純的纖維，以此來節(jié)約功 能性組分的用量，專利“一種抗菌PET纖維及其制備方法”(顧利霞等，專利號CN1800454A， 2006年7月公開)，描述了一種將載銀納米氧化鋅抗菌劑添加到聚酯復合纖維皮層當中的 方法。但是，將兩種功能性的成分同時添加到復合纖維的皮層和芯層當中以獲得雙重功能， 目前尚未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有防蚊、抗紫外功能的聚丙烯纖維的制 備方法，該方法簡單，適合于工業(yè)化生產(chǎn)；制得的纖維具有的防蚊、抗紫外雙重功能。本發(fā)明的一種具有防蚊、抗紫外功能的聚丙烯纖維的制備方法，包括(1)防蚊母粒(切片)的制備將防蚊劑與經(jīng)干燥后的聚丙烯樹脂切片混合，然后 采用雙螺桿擠出機進行母粒制備，防蚊劑添加量為1-20%;用于母粒法紡絲；或直接制備紡 絲切片(防蚊劑添加量為1-3% )，用于全切片法紡絲；(2)抗紫外母粒(切片)的制備經(jīng)過偶聯(lián)劑表面處理后的抗紫外劑與經(jīng)干燥后的聚丙烯樹脂切片混合，然后采用 雙螺桿擠出機進行母粒制備，抗紫外劑添加量為1_30%，用于母粒法紡絲；或直接制備紡 絲切片(抗紫外劑添加量為1-3% )，用于全切片法紡絲；(3)防蚊、抗紫外纖維的紡制采用復合紡絲機，將上述制得的防蚊母粒與聚丙烯 樹脂切片混合或直接采用防蚊紡絲切片作為皮層(防蚊劑相對于纖維皮層1-3% )，抗紫外 母粒與聚丙烯樹脂切片混合或直接采用抗紫外紡絲切片作為芯層(抗紫外劑相對于纖維 芯層1-3% )，皮與芯按照1 0. 5-2的質(zhì)量比例分別加入到雙螺桿雙螺桿復合紡絲機中， 制備出具有皮_芯結(jié)構(gòu)的防蚊抗紫外初生纖維；(4)初生纖維的牽伸定型將上述制得的防蚊抗紫外初生纖維采用平行牽伸機進 行牽伸，牽伸倍數(shù)為3-4倍。所述步驟(1)中的防蚊劑為經(jīng)過提純的FWJ，主要成分為二氯二苯三氯乙烷，化學 式(ClC6H4)2CH(CCl3),其分子結(jié)構(gòu)式如下所述步驟(1)母粒(切片)制備的造粒溫度為150_210°C。所述步驟(2)中的抗紫外劑選用市售的納米級TiO2, ZnO, CaC03> SiO2等。所述步驟(2)中的偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑或硅烷偶聯(lián)劑。所述步驟(2)中的偶聯(lián)劑表面處理的方法為將偶聯(lián)劑和體積濃度為95%的乙醇 溶液攪拌并超聲振蕩30min混合，然后加入抗紫外劑，攪拌并超聲振蕩30min，加熱，恒溫回 流4小時后烘干，然后在球磨機中磨細。所述步驟⑵母粒(切片)制備的造粒溫度為160_220°C。所述步驟(3)紡絲條件為紡絲溫度在200-260°C之間，螺桿轉(zhuǎn)速為15-40r/min 左右，組件壓力為50公斤左右，泵供量為5-lOg/min。所述步驟(4)牽伸條件為牽伸溫度熱盤為70°C左右，熱板為100°C左右。將兩種組分分別添加入皮層和芯層，使得一種纖維同時具備了兩種組分的功能； 將防蚊劑加入到皮芯結(jié)構(gòu)的皮層當中，在使用過程中皮層與外界接觸，防蚊劑易于遷移以 產(chǎn)生防蚊效果；將抗紫外劑加入到皮芯結(jié)構(gòu)的芯層當中，由于芯層不與外界接觸，在對紫外 線產(chǎn)生屏蔽作用的同時，可以減少抗紫外成分使用過程中的磨損；所制得的纖維具有防蚊和抗紫外的雙重功能，尤其適用于夏日服裝、窗簾等季節(jié)性紡織品中。有益效果本發(fā)明采用了皮芯結(jié)構(gòu)的復合紡絲方法，防蚊劑添加在皮層，易于遷移以產(chǎn)生防 蚊效果，抗紫外劑添加在芯層，在產(chǎn)生抗紫外效果的同時又不易磨損，每種添加劑都最大限 度地發(fā)揮了其功能效果；纖維具有的防蚊、抗紫外雙重功能尤其適用于夏日服裝、窗簾等季 節(jié)性較強的紡織品。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領域技術(shù)人 員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定 的范圍。聚丙烯樹脂切片東華大學樹脂廠，熔融指數(shù)(MFI)約為30 40g/10min (230°C， 2. 16kg)；防蚊劑FWJ 實驗室提純，純度達99%以上?？棺贤鈩┻x用納米TiO2，上海彩譽納米科技有限公司，金紅石型，親油，粒徑 < 50nm ；選用南京曙光化工總廠生產(chǎn)的牌號為NDZ-201鈦酸酯為偶聯(lián)劑，按照前述專利 CN1896347A、CNlOl 126182A等對TiO2進行表面處理。即將鈦酸酯和體積濃度為95%的乙 醇溶液攪拌并超聲振蕩30min混合，然后加入納米TiO2，攪拌并超聲振蕩30min，加熱，恒溫 回流4小時后烘干，然后在球磨機中磨細備用。實施例1(1)防蚊紡絲切片的制備將經(jīng)提純后的5克FWJ和495克聚丙烯樹脂切片攪拌 混合后喂入雙螺桿擠出機中進行共混造粒，制得防蚊劑含量為1 %的防蚊紡絲切片，進料螺 桿速度為50r/min，主螺桿速度為120r/min，雙螺桿擠出絲條經(jīng)水浴冷卻，經(jīng)切粒機切粒得 防蚊母粒，切斷速度為400r/min，雙螺桿擠出機各區(qū)溫度如下
權(quán)利要求
一種具有防蚊、抗紫外功能的聚丙烯纖維的制備方法，包括(1)防蚊母?；蚯衅闹苽鋵⒎牢脛┡c經(jīng)干燥后的聚丙烯樹脂切片混合，然后采用雙螺桿擠出機進行防蚊母粒或切片的制備；其中防蚊母粒中防蚊劑添加量為的1 20％，防蚊切片中防蚊劑添加量為1 3％；(2)抗紫外母?；蚯衅闹苽浣?jīng)過偶聯(lián)劑表面處理后的抗紫外劑與經(jīng)干燥后的聚丙烯樹脂切片機械混合，進一步采用雙螺桿擠出機熔融共混制備抗紫外母?；蚯衅?；其中抗紫外母粒中抗紫外劑添加量為1 30％，抗紫外切片中抗紫外劑添加量為1 3％；(3)防蚊、抗紫外纖維的制備采用復合紡絲機，將上述制得的防蚊母粒與聚丙烯樹脂切片混合或直接采用防蚊紡絲切片作為皮層，防蚊劑相對于纖維皮層1 3％；抗紫外母粒與聚丙烯樹脂切片混合或直接采用抗紫外切片作為芯層，抗紫外劑相對于纖維芯層1 3％；皮與芯按照1∶0.5 2的重量比例分別加入到雙螺桿復合紡絲機中，紡制出具有皮 芯結(jié)構(gòu)的防蚊抗紫外初生纖維；(4)初生纖維的牽伸定型將上述制得的防蚊抗紫外初生纖維采用平行牽伸機進行牽伸，牽伸倍數(shù)為3 4倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有防蚊、抗紫外功能的聚丙烯纖維的制備方法，其特 征在于所述步驟(1)中的防蚊劑為經(jīng)過提純的FWJ，主要成分為二氯二苯三氯乙烷，其分 子結(jié)構(gòu)式如下
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有防蚊、抗紫外功能的聚丙烯纖維的制備方法，其特 征在于所述步驟(1)母?；蚯衅苽涞脑炝囟葹?50-210°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有防蚊、抗紫外功能的聚丙烯纖維的制備方法，其特 征在于所述步驟(2)母?；蚯衅苽涞脑炝囟葹?60-220°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有防蚊、抗紫外功能的聚丙烯纖維的制備方法，其特 征在于所述步驟(3)紡制條件為紡絲溫度在200-260°C之間，螺桿轉(zhuǎn)速為15-40r/min， 組件壓力為50公斤，泵供量為5-lOg/min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有防蚊、抗紫外功能的聚丙烯纖維的制備方法，包括(1)將防蚊劑與干燥的聚丙烯樹脂切片混合，然后采用雙螺桿擠出機進行防蚊母?；蚍牢眉徑z切片制備；(2)經(jīng)過偶聯(lián)劑處理后的抗紫外劑與干燥聚丙烯樹脂切片混合，然后采用雙螺桿擠出機進行抗紫外母?；蚩棺贤饧徑z切片制備；(3)以上述防蚊母粒與純切片共混或直接采用防蚊紡絲切片在復合紡絲機上制備皮芯結(jié)構(gòu)復合纖維，其中皮層含防蚊成分，芯層含抗紫外成分；(4)牽伸定型。本發(fā)明的制備方法簡單，適合于工業(yè)化生產(chǎn)；制得的纖維具有的防蚊、抗紫外雙重功能。
文檔編號D01D5/098GK101956244SQ201010515749
公開日2011年1月26日 申請日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者張小麗, 張瑜, 李秋林, 蔡再生, 閆坤, 陳彥模, 陳龍, 魏發(fā)云 申請人:東華大學