一種抗菌消臭型聚丙烯纖維的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于抗菌消臭纖維和織物的制備領(lǐng)域，特別涉及一種抗菌消臭型聚丙烯纖 維的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們生活水平的提高，生活質(zhì)量的不斷改善，人們對(duì)于環(huán)境質(zhì)量的要求也越 來越高。近年來，環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，空氣凈化裝置對(duì)人們生活越來越重要，而聚丙烯無 紡布、纖維及織物是空氣凈化材料、過濾材料的最佳選擇。目前，該凈化材料主要是附著活 性炭采用物理方法吸附臭氣，無法從根本上消除臭氣，因而化學(xué)消除臭氣的方法變得越來 越重要。
[0003] 酞菁是一類具有良好的光學(xué)穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和熱學(xué)穩(wěn)定性、優(yōu)異的光電性質(zhì) 的化合物，由于它具有優(yōu)良的光催化氧化性，因而可以應(yīng)用在抗菌、消臭領(lǐng)域。但是酞菁在 有機(jī)體中的團(tuán)聚性嚴(yán)重影響了酞菁的使用，因此，如何提高酞菁在聚合物中的分散性吸引 了大量科研工作者的目光。Cho等人采用等離子處理技術(shù)在聚丙烯纖維表面引入氨基基團(tuán)， 進(jìn)而在催化劑參與下，將四羧基酞菁鐵與氨基化學(xué)反應(yīng)，將四羧基酞菁鐵引入到聚丙烯纖 維表面[Cho，D.L. Choi，C.N.Kim，H.J.Kim，Α·Κ· Go, J. Fabrication of deodorizing fabric by grafting of metal phthalocyanine derivative onto nonwoven polypropylene fabric · J .Appl · Polym. Sci ·，2001，82(4): 839-846]，但是該方法十分復(fù) 雜，所用的等離子技術(shù)單次處理樣品少，成本高，無法應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，而且所用化學(xué)反應(yīng) 成本較高，處理復(fù)雜，因而尋找一種增強(qiáng)酞菁溶解性，并防止其團(tuán)聚的方法更為重要，國內(nèi) 外有很多文獻(xiàn)專利對(duì)提高酞菁溶解性的方法進(jìn)行了報(bào)道，但都是化學(xué)改性方法。中國專利 CN 1236006A報(bào)道了一種制備水溶性金屬酞菁的方法，該方法選用含磺基的酞菁類衍生物 為原料，并選用適當(dāng)?shù)年庪x子分散劑，在混合攪拌使之均化后，采用噴霧干燥的方法制備出 水溶性酞菁顆粒。中國專利0~ 1106846六，01^ 110643^也報(bào)道了制備水溶性染料的方法，兩 種方法都是先合成酞菁磺酰氯及其衍生化合物，經(jīng)過一系列處理得到水溶性酞菁染料。但 是這種制備水溶性酞菁的方法相對(duì)復(fù)雜，所需時(shí)間久，所用試劑原料毒性大，對(duì)環(huán)境有危 害。以上方法只是提高了酞菁在溶劑中的溶解性，并未解決干燥樣品中酞菁仍團(tuán)聚的問題。 Sergeyev等人用DBU催化合成法制備了一系列八羧基酞菁及其酯化衍生物，他們提高了酞 菁衍生物在有機(jī)溶劑中的溶解性[S.Sergeyev，E.Pouzet，O.Debever，J.Levin， J.Gierschner,J.Cornil,R.G.Aspe,Y.H.Geerts.Liquid crystalline octaalkoxycarbonyl phthalocyanines: design，synthesis，electronic structure， self-aggregation and mesomorphism. J.of Mater ·Chem.，2007，17:1777-1784] 〇 中國專 利CN 102675625介紹了一種含PEG側(cè)鏈的環(huán)保型水溶性酞菁的制備方法，但是該方法仍需 要化學(xué)反應(yīng)，需要多次提純。以上方法仍屬于化學(xué)改性范疇，雖然有助于提高酞菁在聚合物 基體中的分散性，但仍存在操作復(fù)雜，成本較高等問題。
[0004] 目前，還并未見到可以通過物理改性的方法，將酞菁均勻分散在聚丙烯基體中的 報(bào)道和專利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能將八羧基金屬酞菁均勻分散在聚合物 中的方法，該方法操作簡便，所需時(shí)間短，酞菁分散均勻。
[0006] 為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種含八羧基金屬酞菁的聚合物的制備方法， 其特征在于，采用八羧基金屬酞菁為原料，將八羧基金屬酞菁，或者將其溶入溶劑后，加入 聚合物基體中，攪拌均勻后去除溶劑，充分干燥后得到八羧基金屬酞菁均勻分散在基體中 的聚合物。
[0007] 優(yōu)選地，所述聚合物為聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)、聚四氫呋喃二醇(PTMG)和 聚乙烯蠟(ACPE)中的任意一種或幾種。
[0008] 更優(yōu)選地，所述聚乙二醇的相對(duì)數(shù)均分子質(zhì)量為200-10000;聚丙二醇的相對(duì)數(shù)均 分子質(zhì)量為200-8000;聚四氫呋喃二醇相對(duì)數(shù)均分子質(zhì)量為200-3000;聚乙烯蠟相對(duì)數(shù)均 分子質(zhì)量為1500-5000。
[0009] 優(yōu)選地，所述溶劑為水或乙醇。
[0010] 優(yōu)選地，所述八羧基金屬酞菁依靠氫鍵相互作用在聚合物基體中均勻分散，其結(jié) 構(gòu)通式如式I所示：
[0011]
[0012] 其中，Μ為能形成金屬酞菁的金屬原子，為Mn(II)、Fe(III)、Cu(II)、Zn(II)SC 〇 (II)，即八羧基金屬酞菁包括八羧基酞菁錳，八羧基酞菁鐵、八羧基酞菁銅、八羧基酞菁鋅、 八羧基酞菁鈷；R為聚乙二醇（PEG)、聚丙二醇（PPG)、聚四氫呋喃二醇（PTMG)和聚乙烯蠟 (ACPE)中的任意一種或幾種。
[0013] 更優(yōu)選地，所述八羧基金屬酞菁與聚合物質(zhì)量比為1:100~1: 4。
[0014] 本發(fā)明還提供了一種抗菌消臭型聚丙烯纖維的制備方法，其特征在于，采用上述 含八羧基金屬酞菁的聚合物的制備方法制備聚合物;將該聚合物按比例加入到聚丙烯切片 中，通過熔紡的方法制備得到抗菌消臭型聚丙烯纖維。
[0015] 優(yōu)選地，所述聚合物與聚丙烯切片的質(zhì)量比為1:50~1:5。
[0016] 本發(fā)明以聚合物為載體將酞菁分散在其中，避免酞菁干燥狀態(tài)下發(fā)生團(tuán)聚，然后 將含有酞菁的聚合物加入聚丙烯切片中，通過熔融共混制備改性聚丙烯纖維。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：
[0018] (1)本發(fā)明的反應(yīng)操作簡便，所需時(shí)間短，與其他方法比該反應(yīng)更加安全節(jié)能，反 應(yīng)所用原料、試劑、產(chǎn)物成本低，毒性小，對(duì)環(huán)境危害??；
[0019] (2)八羧基金屬酞菁可以均勻分散在聚合物基體中，與聚丙烯共混后可以均勻分 散在聚丙烯基體中，保持高效的抗菌、消臭效果。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，作詳細(xì)說明如下。
[0021 ] 實(shí)施例1
[0022]取0.10g八羧基酞菁鐵溶于少量水中，加入10g PEG 400,攪拌均勻，在70°C鼓風(fēng)烘 箱中放置12h，烘干溶劑，取lg混合物加入100g聚丙烯切片中混合均勻，所用聚丙烯切片熔 點(diǎn)為160°C，將改性聚丙烯切片加入到雙錐微型混煉儀中，熔融共混溫度為200°C，螺桿直徑 為（Φ4-Φ 12mm)，雙螺桿轉(zhuǎn)速為80r