[发明专利]一种功能性纳胶囊浆液的界面聚合制造方法及用途

说明书

技术领域

本发明涉及纳胶囊及纤维用途制备技术，具体为一种功能性纳胶囊浆液的界面聚合制造方法及使用该功能性纳胶囊浆液制备纤维的用途。

背景技术

21世纪是高科技迅速发展的新时代，国际纺织品市场竞争也进入了一个全新的时期。人们对服用衣料需求也越来越高，已发展到不仅要求生理的舒适感(轻薄、保暖、凉爽)、而且要具备心理感觉的舒适(视觉色调光泽、触觉手感、柔软性、膨松性、悬垂性)，更需要一定的特殊功能性(抗菌、抗静电、阻燃、防紫外线、防电磁辐射)，即要求综合具有舒适性、功能化、高品质、健美化的特点。

功能化纤维可以采用多种方法获得。一是将功能性物质与纺丝原液混合后直接混纺方法。例如，中国专利CN 100478505C公开的一种芳香纤维，它是一种以天然植物纯露、花水或花露制成芳香剂，将质量分数0.2～15％的香味剂与粘胶纤维纺丝原液混合得到粘胶纤维的纺丝液，然后按常规湿法纺丝喷丝工艺成型，得到芳香粘胶纤维。该方法存在以下不足：1、该方法直接将功能性芳香剂与纺丝原液混合按常规湿法纺丝喷丝工艺成型，得到芳香粘胶纤维，其中的芳香剂很容易散发殆尽；2、该方法中使用的香味剂采用的是水溶性芳香剂，难用于制造合成纤维。二是将功能性物质作为芯材的皮芯结构纺丝方法。例如，中国专利CN 1007362B公开的一种芳香纤维，它是一种芳香皮芯组合纤维，其横断面包含一个皮层及具有中空部分的核心，一种常压下沸点高于150℃的香料以质量分数0.1至10％的量加入及分散于构成核心的热塑性聚合物中，此核心成份以聚乙烯型聚合物为佳，皮层成份以聚乙烯对苯二酯聚合物为佳，香料的一种典型组成为一种香精油，其包含(1)质量分数10％至20％的柠檬油；(2)质量分数5％至15％的佛手柑油；(3)质量分数2％至8％的熏衣草油；(4)质量分数2％至8％的枫茅油；(5)质量分数2％至8％的香柏木油；及(6)质量分数0.5％至1.5％的茉莉净油。该方法存在以下不足：1、该方法制备的纤维是皮芯结构，其芯材容易溢出，保香时间有限；2、该方法使用的香味剂是精油，属于油性物质，不能用于制造粘胶纤维；3、该方法工艺复杂，生产成本较高，不利于推广应用。三是微胶囊纺丝法与微胶囊涂覆法。例如，中国专利CN 1946475A公开的一种颗粒状组合物及其制造方法，它是包含在聚合物壳内的芯材，其中芯材包含疏水物质，其中聚合物壳的量构成颗粒质量分数的至少8％，聚合物壳包含由下列组分的单体混合物所形成的共聚物：(1)质量分数5～90％的烯类不饱和水溶性单体；(2)质量分数5～90％多官能度单体，和(3)质量分数0～55％其它单体，其中聚合物壳的量及(1)、(2)和(3)的物质比例使得颗粒的半高度至少为350℃。该发明包括制造颗粒的方法和颗粒在制品如织物和涂料组合物中用途，尤其适用于纺织品的涂料组合物中的应用。在该发明的优选形式中，要在乳化单体溶液之前先把具有高HLB值的乳化剂溶于水，或者，把单体溶液乳化进已溶有聚合稳定剂的水中。聚合稳定剂可以是亲水聚合物，例如，含侧羟基的聚合物，如聚乙烯醇和羟乙基纤维素。利用该方法能够得到1～20微米的微胶囊颗粒。国际专利WO 01/54809A1也提供了类似的方法，并将其用于纤维纺丝中。该二专利方法存在的不足是：1、采用高HLB值的乳化剂水溶液时，虽然乳化效率较高，但包囊效率下降；采用聚合稳定剂时，包囊效率提高，但胶囊粒径变大；2、只能得到平均粒径＞1微米的微米级胶囊，如果用于纤维的纺丝将会极大地降低纤维的强度；3、用于纤维涂覆时，涂覆层极易脱落，使纤维失去其功能性。另外，中国专利CN 101328625A还提供了一种智能调温粘胶纤维及其制备方法。它是在普通粘胶纤维生产过程中添加相变材料微胶囊制得，其中纤维重量百分比组成为：绝干纤维质量分数为84.7～92.85％，绝干纤维中相变材料微胶囊质量分数为2～25％；水份质量分数为7～15％；油剂含量为0.15-0.30；该纤维在继承了粘胶纤维优良特性的同时，具有显著的蓄热、放热双向调温功能，其凝固放热焓值ΔH≥2.5J/g，熔融吸热焓值ΔH≥2.5J/g，可广泛应用于服装、内衣、床上用品等领域。该方法存在的不足是：1、使用的微胶囊的粒径在5微米左右，因粒径大，加入量偏高时，纤维的强度下降；2、使用干粉微胶囊再分散方法制备微胶囊的浆液会增加能耗和成本，不利于规模化生产。

发明内容