專利名稱：一種皮芯結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)紅外聚酰胺纖維的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種皮芯結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)紅外聚酰胺纖維技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種皮芯結(jié)構(gòu)功能纖維，特別涉及一種皮芯結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)紅外聚酰胺纖 維。
背景技術(shù)：
[0002]隨著人們對(duì)健康的重視，功能性紡織品已經(jīng)成為紡織行業(yè)發(fā)展的主要方向，關(guān)于 各種功能性纖維的報(bào)道也越來越多。遠(yuǎn)紅外纖維作為一種功能性纖維已經(jīng)得到了很大的發(fā) 展和應(yīng)用，擁有廣闊的實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景。[0003]傳統(tǒng)意義上的遠(yuǎn)紅外纖維的制備方法主要分為兩種涂層法和共混紡絲法。 用雙涂層法將微膠囊相變材料(PCMMcs)和SiC涂于聚合物織物表面，可以得到具有 良好遠(yuǎn)紅外發(fā)射性能的功能織物；(K. Koo, J. Choe, Y. Park, et al. , Applied Surface Science. 2009, 255，8313 - 8318.)共混紡絲法是在纖維加工過程中，添加遠(yuǎn)紅外添加劑得 到的遠(yuǎn)紅外纖維。遠(yuǎn)紅外添加劑可在聚合、紡絲工序中加入，因其具有良好的耐久性而得到 廣泛的應(yīng)用。然而，通過共混紡絲法制備的遠(yuǎn)紅外纖維也存在著一些缺陷。遠(yuǎn)紅外添加劑 的添加量決定了所得遠(yuǎn)紅外纖維的遠(yuǎn)紅外性能和力學(xué)性能。一般而言，添加量越多，纖維的 可紡性越差，得到的遠(yuǎn)紅外纖維的力學(xué)性能也越差。所以，添加量一般不超過聚合物切片 的5wt%。因此，相對(duì)較低的遠(yuǎn)紅外劑添加量也會(huì)大幅限制纖維遠(yuǎn)紅外性能的提升。如專利 CN201634798中介紹了一種皮芯結(jié)構(gòu)抗菌復(fù)合纖維，這種皮芯結(jié)構(gòu)可以大大提高添加劑的 用量，并且不影響纖維的可紡性和力學(xué)性能。目前，關(guān)于皮芯結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)紅外纖維的報(bào)道還比較 少，采用皮芯結(jié)構(gòu)不僅可以提高纖維的遠(yuǎn)紅外發(fā)射性能，同時(shí)也不會(huì)大幅降低纖維的可紡 性和力學(xué)性能。因此納米遠(yuǎn)紅外功能粉體的用量可以適當(dāng)?shù)卦龃螅瑥亩蠓岣呃w維的保 暖蓄熱功效，為遠(yuǎn)紅外保暖保健市場(chǎng)提供了廣闊的發(fā)展空間。受到加工性能和產(chǎn)品特性的 影響，遠(yuǎn)紅外滌綸的研究比較多，而遠(yuǎn)紅外聚酰胺纖維的研究相對(duì)較少。由于聚酰胺在力學(xué) 性能、化學(xué)性質(zhì)、熱性能等方面具有突出的優(yōu)點(diǎn)，開發(fā)新型功能性聚酰胺纖維是很有發(fā)展前 景的。發(fā)明內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種皮芯結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)紅外聚酰胺纖維，結(jié)合了涂層法和 共混紡絲法制備遠(yuǎn)紅外纖維的優(yōu)勢(shì)，并克服了兩者的不足，在遠(yuǎn)紅外性能隨著添加量增強(qiáng) 的同時(shí)，也不會(huì)降低聚酰胺纖維的可紡性和力學(xué)性能，是新一代遠(yuǎn)紅外纖維的研究和發(fā)展 方向。[0005]本實(shí)用新型的一種皮芯結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)紅外聚酰胺纖維為雙層皮芯結(jié)構(gòu)，芯層為聚酰胺纖 維，皮層為添加具有遠(yuǎn)紅外發(fā)射功能的粉體的聚酰胺纖維。[0006]所述的具有遠(yuǎn)紅外發(fā)射功能粉體為金屬氧化物、碳化物、硼化物或復(fù)合金屬氧化 物，所述的具有遠(yuǎn)紅外發(fā)射功能的粉體是以層狀雙氫氧化物(鎂鋁雙氫氧化物或鋅鋁雙氫 氧化物)經(jīng)過高溫煅燒后形成的金屬復(fù)合氧化物(氧化鎂、氧化鋁、氧化鋅)為主。其中，以鎂鋁復(fù)合氧化物(氧化鎂、氧化鋁復(fù)合物)為最優(yōu)。這種粉體不同于兩種普通納米氧化物的機(jī)械混合，兩種氧化物之間能高度分散，并且具有比表面積大、粒徑小且分布均一的特點(diǎn)， 使得粉體具有超高效的遠(yuǎn)紅外發(fā)射性能。經(jīng)過適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)改性后，能在聚合物基體上有良好的分散性和相容性，是一種高效的具有遠(yuǎn)紅外發(fā)射功能的粉體。[0007]所述的具有遠(yuǎn)紅外發(fā)射功能的粉體的顆粒大小為5(Γ200納米。[0008]所述的皮層中具有遠(yuǎn)紅外發(fā)射功能的粉體的用量為皮層聚酰胺切片重量的 5 20%。[0009]所述的纖維直徑為O. 5^3. 0mm。[0010]本實(shí)用新型的一種皮芯結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)紅外聚酰胺纖維，其制備方法包括以下步驟[0011](I)具有遠(yuǎn)紅外發(fā)射功能的粉體的制備將鎂鋁層狀雙氫氧化物經(jīng)過高溫煅燒形成鎂鋁復(fù)合金屬氧化物，再經(jīng)過適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)改性制備成具有遠(yuǎn)紅外發(fā)射功能的粉體。[0012](2)遠(yuǎn)紅外功能母粒的制備將具有遠(yuǎn)紅外發(fā)射功能的粉體與聚酰胺切片共混、擠出造粒，得到遠(yuǎn)紅外功能母粒。[0013](3)熔融紡絲將遠(yuǎn)紅外功能母粒和純聚酰胺切片分別加入雙組份復(fù)合紡絲機(jī)的兩個(gè)入料口，熔融紡絲并經(jīng)過卷繞、拉伸等后處理工序得到具有皮芯結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)紅外聚酰胺纖維。_4] 有益.效果結(jié)合了涂層法和共混紡絲法制備遠(yuǎn)紅外纖維的優(yōu)勢(shì)，并克服了兩者的不足，在遠(yuǎn)紅外性能隨著添加量增強(qiáng)的同時(shí)，也不會(huì)降低聚酰胺纖維的可紡性和力學(xué)性能，是新一代遠(yuǎn)紅外纖維的研究和發(fā)展方向；皮層添加了具有高效遠(yuǎn)紅外發(fā)射性能的納米粉體，與聚合物基體有良好的分散性和相容性，大幅提高了纖維的遠(yuǎn)紅外發(fā)射性能；芯層是普通的聚酰胺纖維，使得這種皮芯結(jié)構(gòu)的聚酰胺纖維具備傳統(tǒng)的聚酰胺纖維耐熱性、耐磨損性、耐化學(xué)藥品性和自潤滑性的特點(diǎn)，兼具良好的力學(xué)性能和優(yōu)異的遠(yuǎn)紅外發(fā)射率。


[0016]圖1是本實(shí)用新型的一種皮芯結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)紅外聚酰胺纖維的截面示意圖；[0017]其中I是皮層，2是芯層；[0018]圖2是本實(shí)用新型的一種皮芯結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)紅外聚酰胺纖維的結(jié)構(gòu)示意圖；[0019]其中I是皮層，2是芯層。
具體實(shí)施方式
[0020]下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講述的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。[0021]實(shí)施例1[0022]如圖1所示，本實(shí)用新型的一種皮芯結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)紅外聚酰胺纖維，為皮芯結(jié)構(gòu)，其皮層 I是添加了具有遠(yuǎn)紅外發(fā)射功能的粉體的聚酰胺纖維，具有遠(yuǎn)紅外發(fā)射功能的粉體的粒徑為50納米，用量為皮層聚酰胺切片重量的5% ;芯層為普通聚酰胺纖維。[0023]實(shí)施例2[0024]本實(shí)用新型的一種皮芯結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)紅外聚酰胺纖維，為皮芯結(jié)構(gòu)，其皮層I是添加了 具有遠(yuǎn)紅外發(fā)射功能的粉體的聚酰胺纖維，具有遠(yuǎn)紅外發(fā)射功能的粉體的粒徑為125納 米，用量為皮層聚酰胺切片重量的12. 5% ;芯層為普通聚酰胺纖維。[0025]實(shí)施例3[0026]本實(shí)用新型的一種皮芯結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)紅外聚酰胺纖維，為皮芯結(jié)構(gòu)，其皮層I是添加了 具有遠(yuǎn)紅外發(fā)射功能的粉體的聚酰胺纖維，具有遠(yuǎn)紅外發(fā)射功能的粉體的粒徑為200納 米，用量為皮層聚酰胺切片重量的20% ;芯層為普通聚酰胺纖維。[0027]本實(shí)用新型的一種皮芯結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)紅外聚酰胺纖維是一種具有高效遠(yuǎn)紅外發(fā)射性能 的功能性纖維，同時(shí)，這種皮芯結(jié)構(gòu)纖維具有可紡性，力學(xué)性能優(yōu)異，在保暖保健市場(chǎng)具有 潛在的應(yīng)用價(jià)值。
權(quán)利要求1.一種皮芯結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)紅外聚酰胺纖維，其特征在于所述的纖維為雙層皮芯結(jié)構(gòu)，芯層為聚酰胺纖維，皮層為添加具有遠(yuǎn)紅外發(fā)射功能粉體的聚酰胺纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種皮芯結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)紅外聚酰胺纖維，其特征在于所述的具有遠(yuǎn)紅外發(fā)射功能粉體為金屬氧化物、碳化物、硼化物或復(fù)合金屬氧化物，所述的復(fù)合金屬氧化物為氧化鎂、氧化鋁、氧化鋅中的幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種皮芯結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)紅外聚酰胺纖維，其特征在于所述的復(fù)合金屬氧化物為鎂鋁復(fù)合氧化物，即氧化鎂和氧化鋁的復(fù)合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種皮芯結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)紅外聚酰胺纖維，其特征在于所述的具有遠(yuǎn)紅外發(fā)射功能粉體的顆粒大小為5(Γ200納米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種皮芯結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)紅外聚酰胺纖維，其特征在于所述的纖維直徑為 O. 5^3. 0mm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種皮芯結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)紅外聚酰胺纖維，所述纖維為雙層皮芯結(jié)構(gòu)，其芯層是聚酰胺纖維，皮層為摻有具有遠(yuǎn)紅外發(fā)射功能粉體的聚酰胺纖維，皮層中，具有遠(yuǎn)紅外發(fā)射功能粉體的含量為皮層聚酰胺切片的5~20wt%。該纖維具有高效遠(yuǎn)紅外發(fā)射性能和優(yōu)良的力學(xué)性能，同時(shí)，這種皮芯結(jié)構(gòu)纖維具有可紡性，力學(xué)性能優(yōu)異，在保暖保健市場(chǎng)具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)D01F1/10GK202849611SQ20122039135
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月8日
發(fā)明者宗源, 張飛, 王亞齊, 吳斌, 劉王成, 張青紅 申請(qǐng)人:東華大學(xué)