專利名稱：一種除臭聚酰胺纖維及其制備方法
技術領域：
本發明涉及聚酰胺纖維技術領域，具體涉及一種除臭聚酰胺纖維及其制備方法。
背景技術：
人類生存環境中存在各種各樣的細菌和霉菌，高溫多濕的環境下，這些微生物的繁殖特別活躍。細菌和霉菌于衣物上大量繁殖時，纖維易受其酸性代謝物或堿性代謝產物的作用而發生分子鏈降解、變色，并生成揮發性惡臭物質，還易引發人體的某些皮膚病。因此，為了滿足人們對紡織品衛生功能的高要求，纖維制品的抗菌防臭、除臭加工是非常必要的。
惡臭物質的種類約有上萬種，其中以氨、甲基硫醇、三甲胺和硫化氫等最為強烈。這四大惡臭不僅引起人們極不快的感覺，而且會溶人人體血液，造成生理危害。生活環境中的許多臭氣是由于細菌分解蛋白質、碳水化合物、高級脂肪酸等物質而產生的，抗菌防臭劑是通過抑制細菌的增殖或殺死細菌而防止臭氣產生。日本自20世紀80年代以來就對除臭織物進行研發，90年代后形成一股開發熱潮，許多公司相繼開發了品種繁多的抗菌防臭、除臭織物，并已投放市場。中國發明專利ZL97114871.6公開了一種除臭纖維材料，含有(I)作為第一除臭材料，至少一種除臭組分選自無機型和聚有機酸、酯或鹽型的組分，(2)作為第二除臭材料，酰肼化合物和給定的聚乙烯胺化合物中的至少一種和(3)合成樹脂粘合劑。除臭纖維材料可以這樣制得，即用浸軋法或涂覆法將含有上述組分(I) (3)的液體組合物涂于纖維材料上，隨后進行熱處理。中國發明專利申請CN101983266A公開了目的在于提供有效率地除去乙醛等醛類、并且二次發臭的風險極少的除臭性纖維結構物。因此，提供在纖維結構物上擔載無機粒子以及水溶性胺類化合物、在調整至溫度25°C、相對濕度75%的環境下的平衡含水率為15質量％以下、并且以相對于水為3質量％的方式進行浸潰時的pH為3. 5 7的除臭性纖維結構物。中國發明專利申請CN102131966A公開了可制得具有下述部分的超細復絲，即，具有超細單絲纖維的平均直徑以上的粒徑的除臭或功能劑以沒有被聚合合物被覆的方式存在于纖維表面的部分，所以除臭功能顯著提升。因此，幽該復絲構成的布帛作為具有持有耐久性的除臭性能且強度、質地也優異的聚酯布帛，對運動用、便服用、男女成衣等衣料用途以及醫療用途、室內裝飾用途等用途有用。中國發明專利申請CN101688356A公開了一種抗菌除臭性纖維,此抗菌除臭性纖維具有占纖維總重量的0.2 5wt%的纖維處理劑，纖維處理劑至少包含成分(A)、成分(B)及/或成分(C) (A)選自由茶葉、蘆薈、竹子、小竹、蜂斗菜(款冬、絲)、絲瓜(絲瓜學名)、木賊(問荊)、艾蒿(艾草)、櫳牛兒苗(東亞老鸛草學名)、柿子及葡萄柚所組成的族群中的至少一種植物萃取物；(B)選自由環氧烷加成型非離子界面活性劑及多元醇型非離子界面活性劑所組成的族群中的至少一種非離子界面活性劑(C)選自由羧酸鹽、磺酸鹽、硫酸酯鹽及磷酸酯鹽所組成的族群中的至少一種陰離子界面活性劑。中國發明專利申請CN101768291A公開了一種具抗菌除臭功能的多孔性聚合母粒及纖維的制造方法，該纖維系含有多孔性天然礦石硅藻土或活性碳等物質，能迅速吸附消除臭味如人體所排出的汗臭等，具有殺菌、抗菌、防霉、除臭等功能。天然礦石(娃藻土)或活性炭孔洞內含有機中草藥和無機抗菌礦石，此類有機中草藥和無機抗菌礦石皆具有抗菌，抗霉等功能，能有效的消除臭味或實質地降低臭味，可以廣泛地的應用在各種布料，衣飾或其它物品上。中國發明專利申請CN1470683A公開了一種抗菌人造纖維的 制造方法，它包括纖維素磺酸酯溶液，其特征在于有機抗菌劑由三氯新、分散劑、快速滲透劑組成，將三氯新投放堿溶液中溶于水后，再將適量的分散劑和快速滲透劑加入，配好的抗菌劑均勻地加入纖維素磺酸酯溶液中，通過現有的共混技術在紡絲前實現抗菌劑與纖維素磺酸酯均勻地混合。該發明具有廣譜抗菌，且抗菌效果持久，由于使用的抗菌劑本身不溶于水且均勻分布于纖維中，經20次標準方法洗滌后，抗菌率仍保持在90%以上。它不但有常規人造纖維吸水透氣，穿著舒適等優點，而且抗菌、殺菌、防霉、除臭功能強，可廣泛應用于內衣褲、手套、襪子、醫療衛生用品、床上用品、婦女衛生保健用品、空調器過濾網等領域。中國發明專利申請CN1432085A公開了把纖維素纖維或由該纖維素纖維構成的纖維制品與堿性氨基酸酯接觸之后經加熱處理得到的經數次洗滌也不喪失抗菌性的抗菌制品。抗菌性、除臭性和安全性優異的纖維制品，適用于存在使用時或保存時的細菌繁殖帶來的，特別是惡臭成為問題的襪子、毛巾等抗菌制品，尤其適用于醫療或衛生用品。中國發明專利申請CN1250827A公開了一種含有機胺及咪唑啉雜環的功能纖維織物在衛生保健領域中的應用，利用其本身的堿性基團和咪唑啉雜環對病菌及酸性氣體、人體異味具有抑菌、吸附作用，做成內衣、內褲、鞋墊、鞋襪、紗布、輔料等衛生保健品，具有很好的抗菌除臭效果。2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇(布羅波爾)，是一種溴代硝基醇類廣譜殺菌劑，具有很高的殺菌活性、很低的使用濃度以及較寬的PH使用范圍，對人體皮膚無刺激、無致敏反應，因此在農業、醫藥工業、化妝品等行業中被廣泛使用。中國發明專利ZL200610041200. 7公開了一種連續制備2_溴_2_硝基-1，3-丙二醇的方法，該方法包括i)將硝基甲烷和一種或兩種包含甲醛和堿金屬氫氧化物的水溶液連續地混合加入冷卻的第一反應區中，其中甲醛與硝基甲烷的摩爾比是I. 9 2. 2 :1，堿金屬氫氧化物與硝基甲烷的摩爾比是O. 95 :1至I. I 1 ；ii)將在i)中獲得的含水反應混合物連續地從第一反應區取出，然后直接與溴一起連續加入至少一個冷卻的第二反應區；和iii)從在ii)中獲得的含水反應混合物中分離2-溴-2-硝基_1，3_丙二醇。中國發明專利ZL02815211.5公開了一種2_溴_2_硝基-1，3_丙二醇的制備方法。該方法通過將硝基甲烷、溴、水投入反應瓶中，緩慢加入氫氧化鈉的水溶液，攪拌O. 5 2小時，通入氯氣，在O 70°C，攪拌反應，得到三溴硝基甲烷；然后將所得的三溴硝基甲烷與甲醛、硝基甲烷攪拌O. 5 2小時，在60°C以下，緩慢加入無機堿催化劑的水溶液，在O 60°C反應O. 5 2小時，冷卻，結晶，過濾，干燥即得2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇。在上述背景技術中，主要采取在紡絲液中混入功能性成分或者在纖維整理過程中涂覆功能劑的方法提高纖維的除臭或消臭功能性。由于這些功能性成分只是采取游離的混合形式，未與纖維分子形成鍵合，從而帶來分散不均勻、附著性差、易洗脫流失等一系列問題；其次，在紡絲液中混入功能性成分，由于未能與纖維形成整體，必然造成缺陷，可能在紡絲過程中產生斷絲等技術問題；另一方面，功能劑還可能帶有一定的刺激性或毒性，當其處于游離狀態，在使用過程中流失的同時，可能接觸人體，并對人體產生刺激性和毒害。

發明內容
本發明的目的在于提供一種除臭聚酰胺纖維及其制備方法，以克服上述除臭功能劑易洗脫流失、可能在紡絲過程中產生斷絲，以及可能對人體產生刺激性和毒害等技術問題。該方法工藝簡單，生產成本低，生產的纖維除臭效果好。為實現上述目的，本發明采用如下技術方案
一種除臭聚酰胺纖維的原料組分及各組分的重量份數為聚酰胺纖維100-300份、2-溴-2-硝基-I，3-丙二醇O. 5-2份、溶劑200-500份、脫水劑O. 05-0. 2份和催化劑
O.1-0. 2 份；
所述的原料較佳重量份數為聚酰胺纖維150-250份、2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇1-1. 5份、溶劑250-350份、無水硫酸鈉O. 1-0. 15份和催化劑O. 1-0. 2份。所述的聚酰胺纖維為在聚合物主鏈中作為必需部分的具有重復酰胺基團的均聚物、共聚物、合成長鏈聚酰胺的共混物和接枝物。此類聚酰胺的例子是尼龍-6 (聚己內酰胺)、尼龍_6，6 (聚己二酰己二胺)、尼龍_4，6 (聚己二酰丁二胺)，尼龍_6，10 (聚癸二酰己二胺)、尼龍-7 (聚庚內酰胺)、尼龍-11 (聚十一內酰胺)，尼龍-12 (聚十二內酰胺)。除了以統稱“尼龍”命名的聚酰胺以外，聚酰胺還包括芳族聚酰胺(屬芳族的聚酰胺)，例如聚間
苯二甲酰間苯二胺(NOMEX5纖維、
US-A-3, 287，324);或聚對苯二酰對苯二胺(KEVLAR 3 纖維、US-A-3，671，542)。所述的溶劑為甲醇、乙醇、丙酮、三氯甲烷中的一種或兩種以上的混合物；
所述的脫水劑為無水硫酸鈉、五氧化二磷、無水氯化鈣、三氯氧磷、三氯化磷中的一種
或兩種及兩種以上的混合物；
所述的催化劑為鹽酸、硫酸、苯磺酸、甲磺酸、對甲苯磺酸中的一種或兩種及兩種以上的混合物。一種除臭聚酰胺纖維的制備方法包括以下步驟
(1)按原料配比將2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇和溶劑投入反應器中，于40°C-80°c下溶解；
(2)向步驟(I)的溶液中加入脫水劑和催化劑，混合均勻，然后加入聚酰胺纖維，調節溫度至回流溫度，于超聲波或干燥惰性氣體攪拌下回流反應I-IOh ；
(3)反應完成后，取出聚酰胺纖維，離心回收溶液；
(4)將步驟(3)的聚酰胺纖維經水洗后干燥，即得到所述的除臭聚酰胺纖維。
采用上述方案后，本發明具有以下優點
I)本發明提供一種除臭聚酰胺纖維的制備方法，有利于克服傳統技術在聚酰胺纖維中直接添加或者涂覆除臭劑，易在使用和洗滌過程中被洗脫和流失的技術問題。
2)本發明 提供一種除臭聚酰胺纖維的制備方法，有利于克服傳統技術在聚酰胺纖維中添加抗菌劑，可能由于成分不均勻產生的缺陷，易在紡絲過程中導致斷絲的技術問題，提聞廣品生廣工藝穩定性和廣品質量。3)本發明提供一種除臭聚酰胺纖維的制備方法，得到的產品由于解決了除臭劑易脫落的問題，因而有利于克服其對人體產生的刺激性和毒害等技術問題。4)本發明提供一種除臭聚酰胺纖維的制備方法，由于采用異相反應，有利于循環使用2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇和溶劑；由于采用脫水劑脫水工藝，有利于回收和再生脫水劑，循環使用，降低能耗。這一工藝既簡化了生產工藝，又降低了原材料的物耗，有利于降低生產成本。總之，本發明提供一種除臭聚酰胺纖維的制備方法，具有生產成本低、產品質量穩定和除臭效果好的特點。
具體實施例方式一種除臭聚酰胺纖維的制備方法，其由以下重量百分比的原料制備而成聚酰胺纖維100 300份、2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇O. 5 2份、溶劑200 500份、脫水劑
O.05 O. 2份和少量的催化劑。(I)將原料按照2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇O. 5 2份、溶劑200 500份的比例投入反應器中，于40°C 80°C下溶解；
(2)向步驟(I)得到的的溶液中加入脫水劑O.05 O. 2份和催化劑O. I O. 2份，混合均勻，然后加入聚酰胺纖維100 300份，調節溫度至回流溫度，于超聲波或干燥惰性氣體攪拌下回流反應I IOh ;
(3)反應完成后，取出聚酰胺纖維，離心回收溶液；
(4)離心脫去溶液的聚酰胺纖維經水洗后干燥，即可得到所述的除臭聚酰胺纖維。實施例I
(1)將原料按照2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇I份、丙酮200份的比例投入反應器中，于50°C下溶解；
(2)向步驟(I)得到的的溶液中加入五氧化二磷O.2份和鹽酸O. I份，混合均勻，然后加入尼龍-6纖維100份，調節溫度至回流溫度，于超聲波攪拌下回流反應Ih ；
(3)反應完成后，取出尼龍-6纖維，離心回收溶液；
(4)離心脫去溶液的尼龍-6纖維經洗滌后干燥，即可得到所述的除臭尼龍-6纖維。實施例2
(1)將原料按照2-溴-2-硝基-I，3-丙二醇5份、乙醇500份的比例投入反應器中，于70°C下溶解；
(2)向步驟(I)得到的的溶液中加入無水硫酸鈉10份和硫酸O.05份，混合均勻，然后加入尼龍_6，6纖維250份，調節溫度至回流溫度，于干燥氮氣攪拌下回流反應5h ；
(3)反應完成后,取出尼龍_6，6纖維,離心回收溶液；
(4)離心脫去溶液的尼龍_6，6纖維經洗滌后干燥，即可得到所述的除臭尼龍_6，6纖維。實施例3(1)將原料按照2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇2份、甲醇200份的比例投入反應器中，于50°C下溶解；
(2)向步驟(I)得到的的溶液中加入無水氯化鈣I份和苯磺酸O.2份，混合均勻，然后加入尼龍-6，10纖維100份，調節溫度至回流溫度，于干燥氦氣攪拌下回流反應IOh ；
(3)反應完成后,取出尼龍_6，10纖維,離心回收溶液；
(4)離心脫去溶液的尼龍-6，10纖維經洗滌后干燥，即可得到所述的除臭尼龍-6，10纖維。
實施例4
(1)將原料按照2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇3份、三氯甲烷500份的比例投入反應器中，于45°C下溶解；
(2)向步驟(I)得到的的溶液中加入三氯氧磷10份和甲磺酸O.I份，混合均勻，然后加入尼龍_4，6纖維100份，調節溫度至回流溫度，于干燥空攪拌下回流反應7h ；
(3)反應完成后，取出尼龍-4，6纖維，離心回收溶液；
(4)離心脫去溶液的尼龍_4，6纖維經洗滌后干燥，即可得到所述的除臭尼龍_4，6纖維。實施例5
(1)將原料按照2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇I份、甲醇200份的比例投入反應器中，于45°C下溶解；
(2)向步驟(I)得到的的溶液中加入三氯化磷10份和對甲苯磺酸O.2份，混合均勻，然后加入尼龍-12纖維100份，調節溫度至回流溫度，于超聲波攪拌下回流反應7h ；
(3)反應完成后，取出尼龍-12纖維，離心回收溶液；
(4)離心脫去溶液的尼龍-12纖維經洗滌后干燥，即可得到所述的除臭尼龍-12纖維。以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種除臭聚酰胺纖維，其特征在于所述的除臭聚酰胺纖維的原料組分及各組分的重量份數為聚酰胺纖維100-300份、2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇O. 5-2份、溶劑200-500份、脫水劑O. 05-0. 2份和催化劑O. 1-0. 2份； 所述的聚酰胺纖維為聚己內酰胺、聚己二酰己二胺、聚己二酰丁二胺、聚癸二酰己二胺、聚庚內酰胺、聚十一內酰胺、聚十二內酰胺、聚間苯二甲酰間苯二胺或聚對苯二酰對苯二胺； 所述的溶劑為甲醇、乙醇、丙酮、三氯甲烷中的一種或兩種以上的混合物； 所述的脫水劑為無水硫酸鈉、五氧化二磷、無水氯化鈣、三氯氧磷、三氯化磷中的一種或兩種及兩種以上的混合物； 所述的催化劑為鹽酸、硫酸、苯磺酸、甲磺酸、對甲苯磺酸中的一種或兩種及兩種以上的混合物。
2.一種如權利要求I所述的除臭聚酰胺纖維的制備方法，其特征在于所述的制備方法包括以下步驟 (1)按原料配比將2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇和溶劑投入反應器中，于40°C-80°C下溶解； (2)向步驟(I)的溶液中加入脫水劑和催化劑，混合均勻，然后加入聚酰胺纖維，調節溫度至回流溫度，于超聲波或干燥惰性氣體攪拌下回流反應I-IOh ； (3)反應完成后，取出聚酰胺纖維，離心回收溶液； (4)將步驟(3)的聚酰胺纖維經水洗后干燥，即得到所述的除臭聚酰胺纖維。
全文摘要
本發明公開了一種除臭聚酰胺纖維及其制備方法，原料組分及各組分的重量份數為聚酰胺纖維100-300份、2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇0.5-2份、溶劑200-500份、脫水劑0.05-0.2份和催化劑0.1-0.2份。將具有除臭功能的2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇與聚酰胺纖維反應，使2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇分子中的羥基與聚酰胺分子中的羧基進行縮合反應，進而得到具有除臭功能的聚酰胺纖維。本發明通過使2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇與聚酰胺大分子鍵合，有利于提高其穩定性，不易在使用過程中流失，提高耐洗滌性，同時也可改善其安全性，具備顯著的經濟和社會效益。
文檔編號D06M11/155GK102619085SQ20121009826
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月6日 優先權日2012年4月6日
發明者吳道斌, 甘純璣 申請人:福建錦江科技有限公司