[實(shí)用新型]一種皮芯結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)紅外聚酰胺纖維

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220391355.4
• 申請(qǐng)日: 2012-08-08
• 公開（公告）號(hào): CN202849611U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宗源;張飛;王亞齊;吳斌;劉王成;張青紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號(hào): D01F8/12
• 分類號(hào): D01F8/12;D01F1/10
• 代理公司: 上海泰能知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31233
• 代理人: 宋纓;孫健

技術(shù)領(lǐng)域

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)

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。

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

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。

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。

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。

所述的具有遠(yuǎn)紅外發(fā)射功能的粉體的顆粒大小為50~200納米。

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%。

所述的纖維直徑為0.5~3.0mm。

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：

（1）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。

（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。

（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。

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。

附圖說明