一種自芳香天然抗菌除臭纖維的製備方法及其應用與流程

2023-05-01 14:44:11 2

本發明涉及功能合成纖維領域，特別涉及一種自芳香天然抗菌除臭纖維的製備方法及其應用。

背景技術：

隨著人們生活水平的提高，人們除了關心商品除了包裝、氣味、顏色、形狀等附加值以外，越來越關心自己及家人的健康，也越來越擔心纖維織造品或非織造品在日常生活中容易滋生細菌的潛在危險，所以有必要提供一種帶有香味的天然抗菌纖維及其製品，不同的香味對人體會產生不同感受併兼具理療、驅蟲、抗菌等特點，例如，天然柏樹由對輔助人體睡眠和驅逐蟎蟲有效，桉精油對人體呼吸道感染具有緩解作用，也兼具殺菌和抗菌的功效，茉莉花精油對人體具有興奮和溫暖情緒的功能等。因此，不僅可以是纖維製品具有香味，而且使得纖維製品具有抗菌性能，抑制纖維製品表面細菌生長，保持纖維製品表面自身清潔。

其實，芳香纖維是20世紀80年代開發、90年代中期迅速發展起來的一種新型纖維。自1987年以來日本的合成纖維製造商在生產合成纖維的基礎上，相繼開發出了多種具有功能性的新型纖維品種，其中，早期開發的芳香織物主要以後整理方法進行的，如CN102618960A採用在紡絲後的纖維後處理過程中，將香精包容在高分子膜內，形成芳香微膠囊後噴霧到纖維表面，再經熱定型得到，但用這種方法得到的芳香型化學纖維做成織物時，均勻度差，不耐洗，耐洗性能差，芳香織物留香時間短，芳香效果並不能令人滿意。一般洗滌10-20次後其香味就散失了。

由此可見，芳香纖維應當具有兩項重要的特徵，芳香精油有一定的揮發性，如何在製備過程中減少損失，並能均勻地分散於母粒中是本領域的難點。一方面具有揮發性的油性香精比較穩定且牢固的加載在纖維上，在纖維加工處理如梳理、加熱或洗滌後忍讓具有可感受的香味，另一方面不完全影響纖維本身的物理機械性能和使用性能。為此，作為一種能散發香味的纖維，國內外對此都進行了大量的研究，對於芳香纖維已有不少專利文獻報導，表現在：

一方面，熔融紡絲是化學纖維成型相對比較簡單的方法，將芳香微膠囊技術應用於芳香纖維的熔融紡絲過程中形成緩釋的芳香纖維。微膠囊技術是一種利用成膜材料將固體、液體或氣體物質包裹於囊中，形成一個直徑幾微米至毫米的微小容器的技術，微膠囊具有保護囊中物質免受環境條件的影響、屏蔽味道、顏色和氣味的作用，能降低毒性，改變物質的性質或性能，延長揮發性物質儲存時間、持續釋放進入外界，還有將不同混合的化合物隔離的功能等，目前，微膠囊技術廣泛應用於生物醫藥、食品、塗料、油墨、紡織品、化妝品、農牧業等多個領域。因此，芳香纖維在熔融紡絲的基礎上進行芳香持久性有效的嘗試並形成了諸多的現有技術。如：公開號為CN105002584A的專利公開了一種芳香丙綸纖維及其製備方法，其由PP切片、芳香丙綸母粒經熔融共混擠出製成；專利CN101294315公開了一種帶有芳香味的遠紅外扁平纖維，在聚酯熔體中添加3.5-12%粒徑1微米以下單位遠紅外粉和2-6%的納米香型微膠囊一起紡絲，得到兼具紅外和香味的纖維；專利CN1594684公開了共混法生產芳香纖維方法，採用聚丙烯芳香母料與聚酯進行共混紡絲得到芳香纖維；要製備均勻度、持久穩定、物理性能指標穩定的芳香型纖維，採用芳香母粒進行共混紡絲是主要的辦法，因此，製備性能良好的芳香母粒，才能在生產芳香纖維時得到良好的效果。

另一方面，在國外，美國專利US4713291介紹了一種皮芯層雙組份芳香纖維，日本專利JP61063716介紹了一種具有持久芳香性的皮芯層纖維。在國內，中國發明專利CN85108805介紹了適用於床上用品的芳香皮芯組合纖維。專利CN1032874公開了加香合成纖維及其製造方法，採用微膠囊技術將香味加載到纖維中。專利CN102586943A公開了一種長效緩釋的皮芯型芳香長絲，通過皮芯複合方式將芳香物質約束在芯層以達到緩釋的目的，使纖維長期保持香味。

此外，近些年，國內對纖維製品或非織造布的抗菌性研究逐漸增多，其主要在普通纖維或非織造布的整理液中添加少量抗菌劑的方法獲得，抗菌劑是一類可以殺死或抑制細菌、病毒等有害微生物的功能材料，經檢索文獻，目前在普通纖維或非織造布中應用的抗菌劑按結構主要分為無機抗菌劑、有機抗菌劑和天然抗菌劑三大系列。其中：

1）有機抗菌劑包括季銨鹽類、咪唑類、吡啶類、有機金屬類等，雖然殺菌速度快，抗菌效果顯著，但存在易產生耐藥性，熱穩定性差，抗菌持久性短，毒性大等不足，從而給纖維及其製品帶來新的健康隱患。

2）與有機抗菌劑相比，無機抗菌集具有安全性能好、熱分解溫度高、穩定性好、抗菌能力強及抗菌持久等特點，目前研究的最多最廣泛。

無機抗菌劑是一般由抗菌組分和載體組成，具有抗菌活性的金屬離子有銀、鉻、鈷、鎳、銅、鋅及鐵等離子，從安全性和抗菌性共同考慮，銀離子最好。但銀離子抗菌劑直接以銀離子作為抗菌劑，存在以下缺陷：首先，銀離子容易被還原呈單質而變為黑色，影響銀離子抗菌劑在淺色製品中的應用，抗變色能力差。其次，在鹼性環境中易生成氧化銀沉澱，緩釋性能差，影響抗菌持久性。再次，銀離子遇氯離子的物品或環境時，容易生成氯化銀沉澱而失去活性，耐鹽性能較差。最後，載銀量較低，工藝複雜，所需助劑種類繁多。

由此可見，銀離子抗菌劑主要是通過物理吸附或離子交換的方法，將具有抗菌能力的金屬或金屬離子固定在一定載體的表面如沸石、活性炭、磷酸鹽、矽酸鹽、溶解性玻璃、多孔金屬等載體上而製成的物質。如公開號為CN102599164B的發明專利提供一種納米層狀載銀-胺基酸絡合物抗菌劑的製備方法，首先將銀鹽、胺基酸、水按摩爾比1:1:2.7進行混合，室溫攪拌30min，50℃水浴攪拌15min，攪拌速度為8000r/min，製得溶液，其次在50℃水浴中攪拌速度8000r/min下加入蒙脫石，攪拌過濾，得到料液，在後進行固液分離，並置於室溫下乾燥，得到乳白色蓬鬆狀抗菌劑粉末，其具有較好的抗變色性能，提高了抗菌劑的緩釋性能和耐鹽性。

然而，以銀、鋅等金屬離子為主的無機抗菌劑，雖具有抗菌效率高，耐熱性強的優點，但其價格昂貴，環保欠缺，同時，長期使用及觸摸含有銀、鋅等金屬離子的製品會對人體的肝臟造成負面影響；這些缺陷限制了銀離子抗菌劑在產品中的應用。基於前述原因，天然抗菌劑應勢而生，與前述抗菌劑相比，天然抗菌劑是從植物、動物或生物中提取，其來源廣泛、成本低，具有安全無毒、抗菌效率高，耐熱性好，不易產生耐藥性，具有環境友好性等優點，故其應用和研究越來越受到人們的重視。如公告號為CN103800928B的發明專利公開了抗菌除臭劑，其主要是一種以植物白葉藤來源的生物鹼和新白葉藤鹼類似物為主要的有效成份的抗菌劑除臭產品，包括弱酸調節劑、磷酸氫二鉀、增溶劑、金屬螯合鹽、環糊精、活性成分、香精，能消除布製品中異味，同時有效去除布製品中或附著在布製品中的細菌和病毒，且安全有效，從根本上去除由於細菌引起的臭味。

綜上所述，本發明在皮芯結構纖維的芯層中，在紡絲過程中通過把不同類型的芳香微膠囊、天然抗菌組合物和芯層聚合物如聚丙烯、聚酯共混熔融紡絲，可直接製成具有芳香功能的聚丙烯、聚酯長絲或短纖維，其與傳統的後整理方法織造的紡織品相比，該方法生產的纖維製品芳香性更持久，同時產品具有柔軟、細膩及舒適的特點，同時具有天然抗菌活性成分，能消除布製品中異味，同時有效去除布製品中或附著在布製品中的細菌和病毒，且安全有效，從根本上去除由於細菌引起的臭味。

技術實現要素：

本發明的目的就是為提供一種自芳香天然抗菌除臭纖維，所述自芳香天然抗菌除臭纖維呈皮芯結構，包括芯層與皮層，所述芯層為高熔點聚合物，所述皮層為低熔點聚合物，在所述芯層的高熔點聚合物本體中包含有芳香緩釋體及天然抗菌組合物。為了實現上述目標，本發明採用的技術方案為：所述自芳香天然抗菌除臭纖維的製備方法包括如下步驟：

步驟一：芳香緩釋體的製備：囊壁聚合物、芳香精油的質量佔比為30-80%：20-70%，乳化劑的質量佔比為0-1%；在芳香緩釋體的製備中包括：其一，稱取一定量的囊壁聚合物溶於去離子水中配置為濃度10-15%的溶液形成水相，並將水相液體置於水浴上預加熱50-60℃；其二，稱取一定量的精油，在精油中加入乳化劑，攪拌使其溶解並形成油相；其三，在高剪切分散乳化機8000-10000r/min的高速攪拌下，將油相加入水相中並攪拌15min，形成均勻的乳化液；最後，採用噴霧乾燥機將乳化液以液滴形式噴入到熱空氣中，待水分蒸發後囊壁聚合物將囊芯芳香精油包覆，形成芳香微膠囊，其中，所述芳香微膠囊的粒徑在3μm以下。

步驟二：天然抗菌除臭組合物的製備：先將檸檬酸溶於去離子水中並攪拌獲得溶液A；再將兒茶素、茶多酚、葡萄籽提取物分別溶於溶液A中並攪拌均勻後形成溶液B；將溶液B加熱至50-60℃後，在溶液B中加入硬脂酸鈉並攪拌均勻，然後加入茶皂素、殼聚糖、蘆薈油、甲殼素、茶籽油、胺基酸螯合物、胺基酸衍生物並攪拌混合均勻；最後採用噴霧乾燥機進行乾燥，經粉碎研磨形成天然抗菌除臭組合物粉末。

其中，各組分按按重量份數計，其配比如下：殼聚糖2-8份，蘆薈油10-15份，甲殼素3-8份，兒茶素5-10份，茶多酚10-40份，茶籽油5-25份，茶皂素0.1-2份，葡萄籽提取物5-15份，檸檬酸5-25份，胺基酸螯合物5-25份，胺基酸衍生物0-8份，硬脂酸鈉5-15份。

步驟三：自芳香天然抗菌除臭母料的製備：先將預先乾燥至水分含量﹤0.1%的聚合物載體100份以及0.5-10份的納米二氧化鈦加入到高速捏合機內進行高速混合3-5min，然後，將5-30份的芳香緩釋體、2-25份的天然抗菌組合物、0.5-3份的偶聯劑、0.5-10份的分散劑、0.5-7份的增塑劑分別加入到高速捏合機內繼續高速混合5-15min；最後將採用平行雙螺杆擠出機經熔融共混擠出、冷卻及造粒，製成所述的自芳香天然抗菌除臭母料，其中擠出溫度為195-220℃。

在該步驟中，納米二氧化鈦，分子式為TiO2，具有安全無毒的特點，具備一定的親水性和吸溼性，TiO2中Ti-O鍵的極性較大，表面吸附的水因極化發生解離，容易形成羥基，其不但具有自清潔作用，還具有一定的殺菌性能，應用於本發明中可促進自芳香抗菌纖維的殺菌性，保持纖維的清潔。

步驟四：自芳香天然抗菌除臭纖維的製備：首先，取10-30的份低熔點聚合物作為自芳香天然抗菌除臭纖維的皮層，其紡絲溫度設為190-220℃；其次，取100份的高熔點聚合物與按高熔點聚合物重量計的1-5%的自芳香天然抗菌除臭母料於高速混合機內混合，混合均勻後通過雙螺杆擠出機共混進入複合紡絲箱，成為自芳香天然抗菌除臭纖維的芯層，設置紡絲溫度為190-290℃，皮層及芯層分別通過噴絲板的外孔、內孔後再複合形成皮芯結構的纖維，其中，紡絲的卷繞速度為950-120m/min，冷卻風溫度為16-20℃，風速為4-6m/s。

作為進一步的優選實施方案，所述囊壁聚合物為聚氨酯樹脂、明膠、環糊精、低熔點聚醯胺、環氧樹脂、脲醛樹脂、阿拉伯膠中的一種或幾種。

作為進一步的優選實施方案，所述芳香精油的香精類型包括草香型、玫瑰香型、森林浴香型、茉莉香型、薰衣草香型、水果香型、檸檬香型與桂花香型。所述芳香精油屬於耐高溫型的芳香精油，可耐加工溫度160-300℃。

作為進一步的優選實施方案，所述高熔點聚合物為聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二酯或聚丙烯，作為更進一步的優選方案，所述高熔點聚合物選用聚乳酸；所述低熔點聚合物為聚乙烯，。所述高熔點聚合物的熔融指數（M.I.）為6-24g/10min，所述低熔點聚合物的熔融指數（M.I.）為7-20g/10min。

作為進一步的優選實施方案，所述分散劑為低分子量聚乙烯蠟、硬脂酸鎂、硬脂酸鈣、季戊四醇硬脂酸酯、脂肪酸的一種或幾種。

作為進一步的優選實施方案，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯；所述偶聯劑為矽烷、鈦酸酯、鋁酸酯、鋁鈦複合偶聯劑中的其中之一種。

作為進一步的優選實施方案，所述乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉、脂肪酸單甘油脂、大豆磷脂、月桂酸單甘油酯、丙二醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、Span-80中的一種或幾種，作為更進一步的優選實施方案，所述乳化劑優選Span-80或十二烷基苯磺酸鈉。

所述胺基酸螯合物為鋅胺基酸螯合物，所述鋅胺基酸螯合物由所述胺基酸與鋅離子經過螯合工藝以共價鍵結合而成，所述胺基酸為天冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、穀氨酸、甘氨酸、氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、精氨酸、組氨酸、蛋氨酸的一種或幾種。作為更進一步的優選實施方案，所述鋅胺基酸螯合物優選甘氨酸鋅、蘇氨酸鋅、賴氨酸鋅與蛋氨酸鋅。

所述胺基酸衍生物為胺基酸酯，所述胺基酸酯包括賴氨酸月桂基酯、穀氨酸纖維素酯、天冬氨酸纖維素酯。

所述聚合物載體為聚氨酯樹脂、LDPE、LLDPE、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、無規聚丙烯中的一種或幾種。作為更進一步的優選實施方案，所述聚合物載體優選乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、LDPE或無規聚丙烯。乙烯-醋酸乙烯酯共聚物為線性支鏈結構，有較大柔軟性，但熔體指數一定，乙酸乙烯含量提高時其彈性、柔軟性、相容性隨著提高，更接近橡膠特性；此外，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物熔點100℃左右，加工溫度低，有利於芳香微膠囊的應用，同時，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物作為一種極性塑料與多類聚合物均有一定的相容性，較為適合作為母粒載體。

作為更進一步的優選方案，作為進一步的優選方案，所述天然抗菌組合物粉末可依本發明中芳香微膠囊的製備工藝製成包覆殼核結構的天然抗菌微膠囊，所述天然抗菌微膠囊的粒徑在3μm以下，其囊芯為天然抗菌組合物，囊壁材料及其助劑、包覆工藝步驟按本發明芳香微膠囊的製備工藝進行，以提高天然抗菌組合物的緩釋性和長效性。

作為更進一步的優選方案，所述囊芯為芳香精油與水合矽酸鋁的組合物，即以水合矽酸鋁作為芳香精油的載體，使得芳香精油被水合矽酸鋁微球吸收後而儲存其內部，達到持久持香的效果，所述芳香精油與水合矽酸鋁的質量佔比為30-45%:55-70%，其製備工藝包括先將芳香精油負載於水合矽酸鋁微球內，在對水合矽酸鋁微球表面作偶聯處理後再進行微膠囊化處理，製得芳香精油微膠囊。

由前述製備方法所製得的自芳香天然抗菌除臭纖維的應用技術方案為：所述自芳香天然抗菌除臭纖維在非織造布中的應用，通過在線紡絲、熔噴工藝加工為紡粘非織造布或紡粘熔噴非織造布，通過自芳香天然抗菌除臭纖維定量、梳理、鋪網後，在進行熱軋、熱風、水刺或針刺工藝，形成熱軋非織造布、熱風非織造布或水刺非織造布及針刺非織造布等；通過化學粘合處理，形成化學粘合非織造布。

本發明實現的有益效果：本發明採用了天然抗菌除臭組合物，以及自芳香緩釋體、天然抗菌除臭組合物設於皮芯結構纖維的芯層內，因此，本發明具有以下幾個效果：

1）纖維對人體皮膚無刺激，具有永久的抗菌性，能夠抑制細菌的入侵和滋生，對氨吸收率高，抗菌防黴及除臭效果十分突出。

2）採用自芳香緩釋體採用微膠囊，且芳香精油包裹在芯層內，有利於保護芳香精油不受高溫而分解，香味持久性長，穩定性好，可滿足後織造整理加工的不同需求。

3）香味通過纖維兩端截面或皮層材料分子鏈間隙緩慢釋放出來，達到持久釋放芳香氣味的效果，具有芳香釋放均勻，留香時間長的特點，同時，可以根據需要調整香型。

4）保證了耐洗滌和抑菌除臭效果以及芳香香味的長期性，產品附加值高，應用市場前景廣闊。

具體實施方式

為了對本發明進一步的了解，現對本發明的術語作進一步的說明。

術語「芳香精油」：芳香精油是一種能散發芳香氣味的植物精油，其是由多種化學物質組成的混合物，按化學結構可分為脂肪族、芳香族和萜類3大類化合物以及他們的含氧衍生物如醇、醛、酮、酸、酯、內酯、醚和萜烯等。精油大多是易於流動的透明液體或膏狀體，呈無色、淡黃色，而就精油的物理性質而言，大多數精油不溶於水或微溶於水，且從芳香植物的含香部分製得的精油一般在室溫下都具有一定的揮發性。

植物精油對細菌或黴菌具有一定的抑制作用，如萜類的單碘化乙酸酯具有很強的抗真菌活性，迷迭香具有較強的廣譜抑菌性能，丁香精油具有優異的殺菌和抑菌效果。

此外，茶籽油能夠抑制細菌的呼吸作用，增加菌體細胞質的滲透性，使其發生自溶作用而死亡。

術語「微膠囊」：微膠囊技術是21世紀工業領域重點開發的高科技新興技術之一，微膠囊技術可有效克服精油揮發性高、作用時間短的問題，延長揮發性物質的儲存時間，提高物質穩定性，具體說來，微膠囊技術是指將某一目的物用各種天然、半合成或合成的高分子薄膜（囊壁）完全包覆起來形成微膠囊，囊芯物質被囊壁包覆而與外界環境隔離，降低外界條件變化的影響，但在適當的條件下，但囊壁遭到破壞時，囊芯物質釋放出來，即依靠囊壁的屏蔽作用保護芯材。微膠囊化的方法分為化學法、物理化學法和物理法，如化學法包括界面聚合法、乳化法、原位聚合法、超臨界流體技術等，物理方法包括噴霧乾燥法、靜電沉積法等，本發明優選物理法中的噴霧乾燥法。

關於葡萄籽提取物，葡萄籽提取物是一種新型高效的天然抗氧化的多酚類物質，含有豐富的生物類黃酮與原花青素，抗炎、抗過敏及抗氧化效果顯著。

實施例1

在本實施例中，自芳香天然抗菌除臭纖維的製備包括芳香緩釋體的製備、天然抗菌除臭組合物的製備、自芳香天然抗菌除臭母料的製備與自芳香天然抗菌除臭纖維的製備，具體製備過程及步驟如下：

1）芳香緩釋體的製備：在本工藝中芳香緩釋體採用噴霧乾燥法微膠囊技術，囊壁聚合物採用阿拉伯膠，囊芯內芳香精油的香型選用茉莉花精油，按質量佔比計算，阿拉伯膠：茉莉花精油為40%:60%，乳化劑選用Span-80，其質量佔比為茉莉花精油量的0.5%，其製備過程包含如下步驟：

步驟一：稱取40份的阿拉伯膠溶於去離子水中配置為濃度15%的溶液形成水相，並將水相液體置於水浴上預加熱50-60℃。

步驟二：稱取60份的茉莉花精油，在精油中加入乳化劑Span-80，攪拌使其溶解並形成油相。

步驟三：在高剪切分散乳化機8000-10000r/min的高速攪拌下，將油相加入水相中並攪拌15min，形成均勻的乳化液。

步驟四：採用噴霧乾燥機將乳化液以液滴形式噴入到熱空氣中，待水分蒸發後囊壁聚合物將囊芯芳香精油包覆，形成茉莉花香微膠囊。

2）天然抗菌除臭組合物的製備：在本工藝中，各組分按按重量份數計，其配比如下：殼聚糖2份，蘆薈油10份，甲殼素3份，兒茶素5份，茶多酚10份，茶籽油5份，茶皂素0.1份，葡萄籽提取物5份，檸檬酸5份，胺基酸螯合物5份，硬脂酸鈉10份，其中胺基酸螯合物由賴氨酸鋅與蛋氨酸鋅按1:1的比例配置而成。具體製備過程及步驟如下：

步驟一：先將檸檬酸溶於100份的去離子水中並攪拌獲得溶液A。

步驟二：再將兒茶素、茶多酚、葡萄籽提取物分別溶於溶液A中並攪拌均勻後形成溶液B。

步驟三：將溶液B加熱至50-60℃後，在溶液B中加入硬脂酸鈉並攪拌均勻，然後加入茶皂素、殼聚糖、蘆薈油、甲殼素、茶籽油、胺基酸螯合物並攪拌混合均勻。

步驟四：最後採用噴霧乾燥機進行乾燥，經粉碎研磨形成天然抗菌除臭組合物粉末。

3）自芳香天然抗菌除臭母料的製備：採用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物作為母料的聚合物載體，並將乙烯-醋酸乙烯酯共聚物預先乾燥至水分含量﹤0.1%備用，同時，在本工藝中偶聯劑增塑劑採用鈦酸酯偶聯劑，分散劑採用低分子量聚乙烯蠟，增塑劑採用鄰苯二甲酸二辛酯，具體製備過程及步驟如下：

步驟一：稱取5份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，0.5份的納米二氧化鈦加入到高速捏合機內進行高速混合3min。

步驟二：將5份的茉莉花香微膠囊、10份的天然抗菌組合物、0.5份的鈦酸酯偶聯劑、0.5的低分子量聚乙烯蠟、0.5份的鄰苯二甲酸二辛酯分別加入到高速捏合機內繼續高速混合5min。

步驟三：採用平行雙螺杆擠出機，設置擠出溫度為130-145℃，經熔融共混擠出、冷卻及造粒，製成所述的自芳香天然抗菌除臭母料。

4）自芳香天然抗菌除臭纖維的製備：在本工藝中，低熔點聚合物選用聚乙烯作為自芳香天然抗菌除臭纖維的皮層，高熔點聚合物選用聚丙烯作為自芳香天然抗菌除臭纖維的芯層，具體製備過程及步驟如下：

步驟一：取10份的聚乙烯，設置其紡絲溫度設為190-220℃。

步驟二：取100份的聚丙烯、5份的自芳香天然抗菌除臭母料於高速混合機內混合。

步驟三：待步驟（二）混合均勻後，設置紡絲溫度為200℃，紡絲的卷繞速度為950-120m/min，冷卻風溫度為16-20℃，風速為4-6m/s。將混合物通過雙螺杆擠出機共混進入複合紡絲箱，聚乙烯及聚丙烯分別通過噴絲板的外噴絲孔、內噴絲孔後再在複合板的複合孔內複合形成皮芯結構的纖維，其中，聚丙烯、芳香緩釋本體及天然抗菌除臭組合物成為自芳香天然抗菌除臭纖維的芯層，聚乙烯成為自芳香天然抗菌除臭纖維的皮層。

在本實施例中，所製得的自芳香天然抗菌除臭纖維呈皮芯結構，包括芯層與皮層，所述芯層為高熔點聚合物聚丙烯，所述皮層為低熔點聚合物聚乙烯，在所述芯層的聚丙烯本體中包含有芳香緩釋體茉莉花香微膠囊及天然抗菌組合物。

本實施例製得所述自芳香天然抗菌除臭纖維包括自芳香天然抗菌除臭纖維長絲、自芳香天然抗菌除臭纖維短纖維。其中，所述自芳香天然抗菌除臭纖維長絲的細度為0.8-1.0D，所述自芳香天然抗菌除臭纖維短纖維的長度為40-110mm，捲曲度為18-32%，抗張強度為1.8-2.5cN/dtex。

實施例2

在本實施例中，自芳香天然抗菌除臭纖維的具體製備過程及步驟如下：

1）芳香緩釋體的製備：在本工藝中芳香緩釋體採用噴霧乾燥法微膠囊技術，囊壁聚合物採用脲醛樹脂預聚體，囊芯內芳香精油的香型選用檸檬精油，按質量佔比計算，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物：檸精油為60%:40%，乳化劑選用十二烷基苯磺酸鈉，其質量佔比為檸檬精油量的0.8%，其製備過程包含如下步驟：

步驟一：稱取40份的檸檬精油，在精油中加入乳化劑十二烷基苯磺酸鈉，攪拌使其溶解並形成油相。

步驟二：稱取60份的脲醛樹脂預聚體中配置為濃度10%的溶液形成水相。

步驟三：在高剪切分散乳化機8000-10000r/min的高速攪拌下，將油相加入水相中並攪拌15min，形成均勻的乳化液，然後，並將乳液置於水浴上預加熱50-60℃。

步驟四：採用噴霧乾燥機將乳化液以液滴形式噴入到熱空氣中，待水分蒸發後囊壁聚合物將囊芯芳香精油包覆，形成檸檸檬精油微膠囊。

2）天然抗菌除臭組合物的製備：在本工藝中，各組分按按重量份數計，其配比如下：殼聚糖8份，蘆薈油15份，甲殼素8份，兒茶素10份，茶多酚40份，茶籽油25份，茶皂素2份，葡萄籽提取物15份，檸檬酸25份，胺基酸螯合物25份，胺基酸衍生物3份，其中，胺基酸螯合物由甘氨酸鋅、蘇氨酸鋅、賴氨酸鋅與蛋氨酸鋅按質量佔比1:1:1:1的比例配置而成，胺基酸衍生物由賴氨酸月桂基酯、穀氨酸纖維素酯、天冬氨酸纖維素酯按質量佔比0.1:0.45:0.45的比例配置而成。具體製備過程包含如下步驟：

步驟一：先將檸檬酸溶於100份的去離子水中並攪拌獲得溶液A。

步驟二：再將兒茶素、茶多酚、葡萄籽提取物分別溶於溶液A中並攪拌均勻後形成溶液B。

步驟三：將溶液B加熱至50-60℃後，在溶液B中加入硬脂酸鈉並攪拌均勻，然後加入茶皂素、殼聚糖、蘆薈油、甲殼素、茶籽油、胺基酸螯合物、胺基酸衍生物並攪拌混合均勻。

步驟四：最後採用噴霧乾燥機進行乾燥，經粉碎研磨形成天然抗菌除臭組合物粉末。

3）自芳香天然抗菌除臭母料的製備：採用無規聚丙烯作為母料的聚合物載體，並將無規聚丙烯粉末預先乾燥至水分含量﹤0.1%備用，同時，在本工藝中偶聯劑增塑劑採用鋁酸酯偶聯劑，分散劑採用低分子量聚乙烯蠟，增塑劑採用鄰苯二甲酸二辛酯，具體製備過程及步驟如下：

步驟一：稱取5份的無規聚丙烯，2份的納米二氧化鈦加入到高速捏合機內進行高速混合3min。

步驟二：將5份的檸檬精油微膠囊、10份的天然抗菌組合物、0.5份的鈦酸酯偶聯劑、0.5的低分子量聚乙烯蠟、2份的鄰苯二甲酸二辛酯分別加入到高速捏合機內繼續高速混合5min。

步驟三：採用平行雙螺杆擠出機，設置擠出溫度為200℃，經熔融共混擠出、冷卻及造粒，製成所述的自芳香天然抗菌除臭母料。

4）自芳香天然抗菌除臭纖維的製備：在本工藝中，低熔點聚合物選用聚乙烯作為自芳香天然抗菌除臭纖維的皮層，高熔點聚合物選用聚對苯二甲酸乙二醇酯作為自芳香天然抗菌除臭纖維的芯層，具體製備過程及步驟如下：

步驟一：取30份的聚乙烯，設置其紡絲溫度設為190-220℃。

步驟二：取100份的聚對苯二甲酸乙二醇酯、5份的自芳香天然抗菌除臭母料於高速混合機內混合。

步驟三：待步驟（二）混合均勻後，進入螺杆擠出機將混合物通過雙螺杆擠出機共混進入複合紡絲箱，設置紡絲溫度為280℃，設置紡絲溫度為285-295℃，紡絲的卷繞速度為950-120m/min，冷卻風溫度為16-20℃，風速為4-6m/s，螺杆長徑比L/D為20-28，壓縮比為3.5-3.7。

在噴絲工序，聚乙烯及聚對苯二甲酸乙二醇酯分別通過皮芯型複合噴絲板複合形成皮芯結構的纖維，其中，聚對苯二甲酸乙二醇酯、芳香緩釋本體及天然抗菌除臭組合物成為自芳香天然抗菌除臭纖維的芯層，聚乙烯成為自芳香天然抗菌除臭纖維的皮層。

在本實施例中，所製得的自芳香天然抗菌除臭纖維呈皮芯結構，包括芯層與皮層，所述芯層為聚對苯二甲酸乙二醇酯、芳香緩釋體檸檬精油微膠囊及天然抗菌組合物，所述皮層為聚乙烯。

本實施例製得所述自芳香天然抗菌除臭纖維包括自芳香天然抗菌除臭纖維長絲、自芳香天然抗菌除臭纖維短纖維。其中，所述自芳香天然抗菌除臭纖維長絲的細度為0.8-1.2D，所述自芳香天然抗菌除臭纖維短纖維的長度為35-130mm，捲曲度為18-40%，抗張強度為2.8-3.2cN/dtex。

實施例3

本實施例為對比例，即本實施例不添加芳香緩釋體、天然抗菌組合物，而是採用聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯直接熔融擠出、紡絲，製得皮芯結構的雙組份纖維，具體說來，本實施例的纖維製備工藝過程同實施例2，即包含如下步驟：

步驟一：取30份的聚乙烯，設置其紡絲溫度設為190-220℃。

步驟二：取100份的聚對苯二甲酸乙二醇酯進入螺杆擠出機，通過雙螺杆擠出機進入複合紡絲箱。

步驟三：設置紡絲溫度為280℃，設置紡絲溫度為285-295℃，紡絲的卷繞速度為950-120m/min，冷卻風溫度為16-20℃，風速為4-6m/s，螺杆長徑比L/D為20-28，壓縮比為3.5-3.7。

在噴絲工序，聚乙烯及聚對苯二甲酸乙二醇酯分別通過噴絲板的外噴絲孔、內噴絲孔後再在複合板的複合孔內複合形成皮芯結構的纖維，其中，聚對苯二甲酸乙二醇酯成為雙組份纖維的芯層，聚乙烯成為雙組份纖維的皮層。

實施例4

本實施例對實施例1、實施例2及實施例3的樣品的抗菌、除臭性能進行測試。

（一）抗菌性能測試

檢測樣品：實施例1、實施例2及實施例3製得的纖維產品。

抗菌性能檢測依據：JIS Z 2801:2000《抗菌製品抗菌性能的檢測與平價》。

檢測用菌：大腸桿菌（Escherichia coli）ATCC 25822。

金黃色葡萄球菌（Staphylcococcus aureus）ATCC 6538。

檢測結果如表1所示：

（二）芳香味穩定性測試

檢測樣品：實施例1、實施例2及實施例3製得的纖維產品。

香味穩定性檢測方法：該樣品經過洗滌100次，在自然條件下放置365天。

評價方法：經由香料專家組成的評審小組，通過嗅覺定性判定香味。

評價結果：具有香味，且香味純真，說明該發明製得自芳香天然除臭纖維的香味穩定性高，持香時間久，耐洗滌。

（三）除臭性能測試

檢測樣品：實施例1、實施例2及實施例3製得的纖維產品。

檢測方法：將纖維產品放置於已知臭氣濃度C0的密閉容器中，臭氣成份為由氨氣、硫化氫氣體組成的混合氣體，密閉放置30-60min，然後用檢測儀器測試密閉儀器中臭氣濃度C1，並按下式計算樣品對臭氣的去除率，測試結果如表2所示。

計算公式：臭氣去除率（%）=（C0- C1）/ C0×100%，式中C0為臭氣初始濃度，C1為被纖維產品吸附後的殘留臭氣濃度。

實施例5

由實施例1、實施例2獲得的自芳香天然抗菌除臭纖維主要在非織造布中的應用，其應用技術主要表現在：

1）如實施例1、實施例2的紡絲工藝，通過在線紡絲、熔噴工藝加工工藝，以及鋪網、定型、修邊工學，獲得自芳香天然抗菌除臭紡粘非織造布或自芳香天然抗菌除臭紡粘熔噴非織造布。

2）通過將自芳香天然抗菌除臭纖維定量、梳理、鋪網後，在進行熱軋、熱風、水刺或針刺工藝，形成自芳香天然抗菌除臭熱軋非織造布、自芳香天然抗菌除臭熱風非織造布或自芳香天然抗菌除臭水刺非織造布及自芳香天然抗菌除臭針刺非織造布等；通過化學粘合處理，形成自芳香天然抗菌除臭化學粘合非織造布。

本實施例的自芳香天然抗菌除臭紡粘非織造布或自芳香天然抗菌除臭紡粘熔噴非織造布、自芳香天然抗菌除臭熱軋非織造布、自芳香天然抗菌除臭熱風非織造布或自芳香天然抗菌除臭水刺非織造布、自芳香天然抗菌除臭針刺非織造布及自芳香天然抗菌除臭化學粘合非織造布主要在一次性衛生用品中的應用，所述一次性衛生用品包括不透液性的防漏隔邊，透液性的面層、導流層、吸收芯體包裹層，以及不透液性的底層。前述的自芳香天然抗菌除臭系列非織造布主要作為一次性衛生用品的防漏隔邊非織造布、滲透性面層非織造布、滲透性導流層非織造布、滲透性吸收芯體的包裹層非織造布以及作為與底層的底膜複合的底膜複合非織造布等。

根據應用領域，本實施例還包括在前述的自芳香天然抗菌除臭系列非織造布的表層設置親水塗層，具體實施方式為將前述的自芳香天然抗菌除臭系列非織造布浸漬於親水劑中或直接採用親水劑噴灑於非織造布的表層，再經過烘乾固化處理而得。

此外，本實施例的自芳香天然抗菌除臭系列非織造布還可作為鞋用除臭殺菌材料、醫用防護服布料、醫用床單、枕頭床墊內襯以及衣櫃用材料等。

實施例6

本實施例在實施例5製得的自芳香天然抗菌除臭熱軋非織造布、自芳香天然抗菌除臭熱風非織造布、自芳香天然抗菌除臭水刺非織造布、自芳香天然抗菌除臭針刺非織造布以及自芳香天然抗菌除臭化學粘合非織造布上設置有透氣孔隙，所述孔隙垂直貫穿前述非織造布的表層、下表層，透氣孔隙的孔型包括錐形、倒錐形、圓形、星形、三角形、四邊形、多邊形，在排列方式上包括透氣孔隙在非織造布上的排列為規則對稱排列，如與非織造布縱向方向或橫向方向相平行的平行排列、X型排列或同心圓排列，以及不規則非對稱排列，同時，單位面積透氣孔隙的數量為100000-5000000孔/m2。

在本實施例中，非織造布的平方克重為10-30g/m2，截取50mm寬度的非織造布，其斷裂強度為8-28N。

雖然本發明描述了具體的實施案例，但是，本發明的範圍並不局限於上述具體實施例，在不脫離本發明實質的情況下，對本發明的各種變型、變化和替換均落入本發明的保護範圍。