一种具有除臭功能的微胶囊熔纺氨纶纤维及其制备方法与流程

本发明属于氨纶纤维，具体涉及一种具有除臭功能的微胶囊熔纺氨纶纤维及其制备方法。

背景技术：

1、随着人们生活水平提高，对健康和清洁问题日益重视，消臭功能纤维的市场需求与日俱增。其制备原理是将消臭剂与聚合物通过共混纺丝，化学结合，物理吸附，微胶囊技术等担持在纤维上。过渡金属及其金属化合物消臭效果大众认可度高，但重金属离子在纤维表面易析出，对人体的生态毒性已引起重视。如何提高纤维的消臭效率又达到安全、绿色无污染的目的，一直是研究的重点工作。

技术实现思路

1、为克服现有技术存在的不足，本发明提供了一种具有除臭功能的微胶囊熔纺氨纶纤维及其制备方法。通过将具有除臭功能的活性物质封装在微胶囊中，然后将这些微胶囊嵌入氨纶纤维中，实现在氨纶纤维受到摩擦或者压力时释放除臭物质的功能。本发明所用微胶囊由壁材和芯材组成，壁材为聚氨酯型微胶囊，芯材为除臭活性物质，通过界面聚合反应将芯材包裹在壁材内形成微小容器，通过摩擦或者挤压缓慢释放除臭功能的活性物质，从而发挥除臭作用。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

3、本发明技术方案之一：提供一种聚氨酯型微胶囊的制备方法，包括以下步骤：

4、将乳化剂a溶于水，得到水相；将除臭芯材、官能度为2~4的聚醚多元醇和官能度为2~4的多异氰酸酯混合均匀，得到油相；将所述水相、所述油相和乳化剂b混合后乳化，再于50~80℃加入胺类交联剂和催化剂，升温至90~150℃并保温2~7h进行胶囊化，分离并干燥后制得所述聚氨酯型微胶囊。

5、采用上述方法制备出的微胶囊与氨纶相容性好，可以更均匀地嵌入氨纶分子内部，实现有效封装，达到了在氨纶纤维中的长效缓释的效果。

6、优选地，所述除臭芯材选自活性炭、竹炭、茶树油、壳聚糖、氨基糖苷和膨润土中的一种或多种，占所述油相质量的30~70%。

7、优选地，所述乳化剂a选自苯乙烯-马来酸酐共聚物、十二烷基苯磺酸钠和聚乙二醇醚600中的一种或几种，用量为水相质量的0.1~5.0%。

8、优选地，所述官能度为2~4的聚醚多元醇选自聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、聚氧化丙烯-氧化乙烯三醇和聚氧化丙烯四醇中的一种或多种。

9、优选地，所述官能度为2~4的多异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、三苯基甲烷三异氰酸酯、硫代磷酸三(4-苯基异氰酸酯)和二甲基三苯基甲烷四异氰酸酯中的一种或多种。

10、优选地，所述官能度为2~4的聚醚多元醇中-oh和所述官能度为2~4的多异氰酸酯中-nco的摩尔比为1:(3~8)。

11、优选地，所述官能度为2~4的聚醚多元醇的用量为油相质量的10~25%，所述官能度为2~4的多异氰酸酯的用量为油相质量的15~40%。

12、优选地，所述乳化剂b选自十二烷基硫酸钠和/或聚乙烯醇中的一种或多种，用量为水相和油相总质量的0.1~5%。

13、优选地，所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡和异辛酸铋中的一种或多种，用量为油相质量的0.01~0.1‰。

14、优选地，所述胺类交联剂选自聚乙烯亚胺、二乙烯三胺和丁二胺中的一种或多种，用量为油相质量的1~20%。

15、优选地，所述水相与所述油相的质量比为(5~20):1。

16、本发明技术方案之二：提供一种根据上述聚氨酯型微胶囊的制备方法制得的聚氨酯型微胶囊。

17、本发明技术方案之三：提供一种具有除臭功能的微胶囊熔纺氨纶纤维的制备方法，包括以下步骤：

18、将质量比为100:7~20的聚醚型热塑性聚氨酯弹性体（tpu）颗粒与上述聚氨酯型微胶囊通过熔纺工艺制备成具有除臭功能的微胶囊熔纺氨纶纤维。

19、优选地，所述聚醚型热塑性聚氨酯弹性体颗粒的原料包括摩尔比为2:3:1的聚四氢呋喃醚多元醇、二异氰酸酯和二醇扩链剂。

20、更优选地，所述聚四氢呋喃醚多元醇（ptmeg）的重均分子量为1000~4000；所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种；所述二醇扩链剂选自乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、三甲基戊二醇、螺二醇、十二碳环烷二醇和乙基己二醇中的一种或多种。

21、优选地，所述具有除臭功能的微胶囊熔纺氨纶纤维的细度为30d。

22、本发明技术方案之四：提供一种根据上述具有除臭功能的微胶囊熔纺氨纶纤维的制备方法制得的具有除臭功能的微胶囊熔纺氨纶纤维。

23、本发明的有益技术效果如下：

24、（1）本发明通过微胶囊技术，将除臭活性物质有效封装，实现了在氨纶纤维中的长效缓释效果，即使经过多次水洗也能保持除臭效果。

25、（2）本发明选用的聚氨酯型微胶囊与氨纶相容性好，可以长效且均匀嵌入氨纶分子中。

26、（3）本发明制备的微胶囊表面裸露的活性位点可以部分共价接枝到氨纶分子上，起到交联点的作用，结合于氨纶纤维中不仅不会造成氨纶纤维的性能下降，还会对氨纶纤维的强度以及弹性起到明显增益效果。

27、（4）本发明制备的具有除臭功能的微胶囊熔纺氨纶纤维具有环保、高效、持久的除臭功能，提升了氨纶纤维的附加值和市场竞争力。

1.一种聚氨酯型微胶囊的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述聚氨酯型微胶囊的制备方法，其特征在于，所述除臭芯材选自活性炭、竹炭、茶树油、壳聚糖、氨基糖苷和膨润土中的一种或多种，占所述油相质量的30~70%；

3.根据权利要求1所述聚氨酯型微胶囊的制备方法，其特征在于，所述官能度为2~4的聚醚多元醇中-oh和所述官能度为2~4的多异氰酸酯中-nco的摩尔比为1:(3~8)。

4.根据权利要求1所述聚氨酯型微胶囊的制备方法，其特征在于，所述乳化剂b选自十二烷基硫酸钠和/或聚乙烯醇，用量为水相和油相总质量的0.1~5%；

5.根据权利要求1所述聚氨酯型微胶囊的制备方法，其特征在于，所述水相与所述油相的质量比为(5~20):1。

6.一种根据权利要求1~5任一项所述聚氨酯型微胶囊的制备方法制得的聚氨酯型微胶囊。

7.一种具有除臭功能的微胶囊熔纺氨纶纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述具有除臭功能的微胶囊熔纺氨纶纤维的制备方法，其特征在于，所述聚醚型热塑性聚氨酯弹性体颗粒的原料包括摩尔比为2:3:1的聚四氢呋喃醚多元醇、二异氰酸酯和二醇扩链剂。

9.根据权利要求8所述具有除臭功能的微胶囊熔纺氨纶纤维的制备方法，其特征在于，所述聚四氢呋喃醚多元醇的重均分子量为1000~4000；所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种；所述二醇扩链剂选自乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、三甲基戊二醇、螺二醇、十二碳环烷二醇和乙基己二醇中的一种或多种。

10.一种根据权利要求7~9任一项所述具有除臭功能的微胶囊熔纺氨纶纤维的制备方法制得的具有除臭功能的微胶囊熔纺氨纶纤维。