[發明專利]含有金屬有機骨架納米纖維的復合紗線的制備方法

有效

• 申請號: 201811280998.X
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109385897B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 劉軻;王棟;劉迎;沈小林;李沐芳;劉瓊珍;王雯雯;魯振坦;蔣海青
• 申請（專利權）人: 揚州云彩新材料科技有限公司;武漢紡織大學
• 主分類號: D06M15/37
• 分類號: D06M15/37;C08G83/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 馬輝

本發明公開了一種含有金屬有機骨架納米纖維的復合紗線的制備方法，屬于纖維材料技術領域。該制備方法包括取金屬鹽與有機配體混合制備金屬有機骨架納米纖維，取金屬有機骨架納米纖維配置得懸浮液，及將粗紗置于懸浮液中，經浸漬、加捻及復并處理制備得到含有金屬有機骨架納米纖維的復合紗線。該復合紗線具備金屬有機骨架納米纖維材料比表面積大及活性位點多的特點，該復合紗線可用于制備具有導濕排汗、解毒抗菌及熒光傳感功能的面料。

技術領域

本發明涉及納米纖維紗線，屬于纖維材料技術領域，具體地涉及一種含有金屬有機骨架納米纖維的復合紗線的制備方法。

背景技術

紡織科學中，紗線是具有不同捻度和束狀纖維的集合體，能夠充分發揮各種紡織纖維的性能特點，其也是用于紡織的基本結構單元。因此，提高纖維紗線的性能對紡織品的多樣化和附加值的提升具有重要的意義。

通過后整理及混紡的方法可以獲得不同功能的紗線。其中，混紡具有過程綠色、工藝多樣、的特點，已成為獲得功能性紗線最主要的方法。將不同性能及結構特點的纖維通過梳理、加捻等工藝過程可以得到混紡紗線，不同種類的纖維能夠以多種方式穩定地分布在紗線中，從而賦予單一種類纖維紡紗線不具有的多功能特點。

金屬有機骨架材料是一種將無機與有機結合的多孔有機配合物。可以形成不同的框架孔隙結構，從而表現出優異的選擇性吸附、催化、傳感等性能，在去毒、防護方面表現出應用潛力。長期以來優化金屬有機骨架材料的宏觀形態結構實現其高效應用一直是研究者們努力的方向。然而，盡管目前已經可以大批量制備納米級的金屬有機骨架材料，但是這些材料通常為顆粒狀，加工應用性差。通過原位生長的方法可以將金屬有機骨架材料生長在纖維表面，賦予纖維以更加優異的性能，且這種纖維可以通過后期的加捻方式得到纖維的紗線，擴展其應用形式。但是這種方法過程復雜、效率低，性能可控性差，難以規模化生產。因此，探索能夠將金屬有機骨架材料與纖維或紗線有效結合的方法，對于多功能紗線技術的發展以及擴展金屬有機骨架材料的應用領域具有積極的意義。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種含有金屬有機骨架納米纖維的復合紗線的制備方法。本發明通過將具有介孔及小孔結構的金屬有機骨架材料制備成納米纖維形態，并與棉等纖維混合、梳理，制得棉等纖維間隙位置均勻分布有金屬有機骨架納米纖維的復合紗線，該復合紗線不僅兼具微米纖維紗線優異的力學性能，而且還具備金屬有機骨架納米纖維表面活性位點多及比表面積大的特點，故該復合纖維可用于制作具有導濕排汗、解毒抗菌及熒光傳感功能的面料。

為實現上述目的，本發明公開了一種含有金屬有機骨架納米纖維的復合紗線的制備方法，它包括取金屬鹽與有機配體混合制備金屬有機骨架納米纖維，取所述金屬有機骨架納米纖維配置得懸浮液，及將粗紗經由盛有所述懸浮液的在線后整理裝置，進行浸漬、加捻及干燥處理，目的是使粗紗沾附并夾裹金屬有機骨架納米纖維，制備得到含有金屬有機骨架納米纖維的復合紗線。所述在線后整理裝置為說明書附圖所示的裝置。

優選的，將將介于中羅拉與前羅拉之間的牽伸區的粗紗過盛有所述懸浮液的在線后整理裝置中。

進一步地，所述金屬有機骨架納米纖維的纖維直徑為20～1000nm，纖維長度為5～100μm。

優選的，所述金屬有機骨架納米纖維的纖維直徑為100～700nm，纖維長度為20～70μm。

進一步地，所述金屬有機骨架納米纖維的制備過程如下：

取金屬鹽溶液與有機配體溶液混合、均勻震蕩反應及抽濾、洗滌，制備得到金屬有機骨架納米纖維。

優選的，所述均勻震蕩反應條件為：在20～50℃下的水浴搖床中，均勻震蕩12～48h，至制備得到白色乳液。

進一步地，所述金屬鹽溶液與有機配體溶液的體積比為(1～3):1。