CN104562277A - 一种凉爽聚酰胺纤维及其制备方法 - Google Patents

一种凉爽聚酰胺纤维及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种凉爽聚酰胺纤维及其制备方法，该聚酰胺纤维由基体聚酰胺树脂和含有热导率在20W/Km以上的功能性无机粒子的聚酰胺母粒通过熔融共混纺丝制成；所述功能性无机粒子为二氧化硅的重量百分比在50%以上的天然矿物粉或合成无机粉体，是云母粉、石英粉或硅石粉中的一种或几种。功能性无机粒子在聚酰胺母粒中的重量百分比为10~50%，在聚酰胺纤维中的重量百分比为0.5~10%。本发明的聚酰胺纤维具有优良凉爽触感，其制备工艺简便、加工成本低。

Description

一种凉爽聚酰胺纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及纺织行业，具体是一种凉爽聚酰胺纤维及其制备方法。
背景技术
随着消费观念的改变，人们对夏季服装的要求除了外观时尚外，更加注重服装的凉爽舒适性。对于凉爽纤维，一般包括两个方面的含义：（1）纤维的导热性好，能迅速将身体的热量散出，使穿着者有清凉的感觉；（2）纤维的导湿性好，产生的汗液能快速发散、气化，与皮肤相接触的布料保持干爽，给人舒适的感觉。另一方面，随着环保意识的普及，低碳纺织品不仅成为各国政府积极推动的新产品，也渐渐成为一种生活时尚。在国外，ZARA、H&M等大型服装集团面临越来越多来自政府和民众的压力，纷纷以低碳纺织品及环保生产方式吸引消费者。在国内，我国政府为缓解城市中的温室效应，号召大家在夏季将空调温度设定在26℃以上，但在此温度下人们依然会感到闷热。因此，开发具有超凉爽感和高舒适性的织物，不仅能达到环节能保的目的，也能满足消费者对多功能、低碳纺织品的需求。
凉爽纤维及织物的主要特征是具有瞬时凉爽和吸汗快干的舒适性。目前，凉爽聚酯纤维的研究较多，主要思路是制备异型截面纤维，如富含孔洞、“十字型”、“三叶型”等纤维的异型截面结构增加了纤维的毛细吸芯效应，使织物将皮肤表面的汗水、湿气迅速吸收，并扩散到织物表面而蒸发掉，令衣物保持干爽；另外还有的做法是引入高吸湿的树脂和聚酯进行复合纺丝，利用高吸湿树脂的快速吸湿和聚酯的疏水导湿来达到同样的目的。
目前的主要问题在于，异形纺丝和复合纺丝工艺相当复杂，制备成本较高。而聚酰胺纤维特别是尼龙6因其优异的弹性、柔软性和耐磨性，较聚酯纤维更适合于制备内衣、袜子、运动服这些与人体直接接触的织物，更适合使用凉爽纤维。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有优良凉爽触感，且制备工艺简便、加工成本低的聚酰胺纤维及其制备方法。
本发明为实现其目的所采用的技术方案是：
一种凉爽聚酰胺纤维，由基体聚酰胺树脂和含有热导率在20W/Km以上的功能性无机粒子的聚酰胺母粒通过熔融共混纺丝制成。
进一步地，所述功能性无机粒子为二氧化硅的重量百分比在50%以上的天然矿物粉或合成无机粉体。
进一步地，所述功能性无机粒子为云母粉、石英粉或硅石粉中的一种或几种。
进一步地，所述功能性无机粒子在聚酰胺母粒中的重量百分比为10~50%。
进一步地，所述功能性无机粒子在聚酰胺母粒中的重量百分比为10~20%。
进一步地，所述聚酰胺母粒在聚酰胺纤维中的重量百分比为5~20%。
进一步地，聚酰胺母粒与基体聚酰胺的共混比例是使功能性无机粒子在聚酰胺纤维中的重量百分比为0.5~10%。
进一步地，所述功能性无机粒子的平均粒径在任何维度方向上均为1μm以下。
进一步地，所述基体聚酰胺树脂为普通纤维级聚己内酰胺或共聚酰胺。
进一步地，所述纤维级聚己内酰胺是PA6纺丝切片和PA66纺丝切片。
进一步地，所述聚酰胺母粒由功能性无机粒子与聚己内酰胺经熔融共混制成。
进一步地，所述聚酰胺母粒含有平均聚合度为20~50的低相对分子质量的聚己内酰胺。
进一步地，所述平均聚合度为20~50的低相对分子质量的聚己内酰胺是M2400 PA6和M2500 PA6。
进一步地，所述功能性无机粒子在共混前用在聚酰胺纤维中重量百分比为0.05~10%的硅氧烷偶联剂进行表面处理。
一种制备上述凉爽聚酰胺纤维的方法，包括：通过熔融共混制备包含功能性无机粒子的聚酰胺母粒，将基体聚酰胺树脂与聚酰胺母粒熔融共混纺丝。
进一步地，将所得纤维加工后编成单平面纬平针织物。
本发明的有益效果是：在聚酰胺纤维中含有的功能性无机粒子导热效果优良，能迅速将身体产生的热量传导到体外，使得所制备的聚酰胺纤维与人体皮肤接触时具有凉爽性；而聚酰胺纤维的吸湿性较好，并且接触柔软凉爽，可以提高穿着舒适度，穿着者在出汗量较低的情况下，聚酰胺能够迅速吸收汗液，保持体表干爽舒适；在制备过程中，平均聚合度为20~50的聚己内酰胺具有较低的熔体粘度，有利于无机粒子的分散；本发明制备工艺简便、加工成本低。
具体实施方式
实施例1
将PA6（聚己内酰胺）纺丝切片充分干燥，于260℃下进行熔融共混纺丝，所得纤维经后加工后编成单平面纬平针织物。
参照GB/T 11048-2008标准，测试织物的热阻、克罗值、传热系数、湿阻和透湿率，其值分别为：12.1×10-3 m2﹒K/W、0.01col、82.5W/m2﹒K、2.73 m2﹒Pa/W、0.60g/m2﹒h﹒Pa。
实施例2
将热导率在20W/Km以上、二氧化硅的重量百分比为60%的云母粉和M2400 PA6通过双螺杆挤出机熔融共混，制备云母粉重量百分比为10%的聚酰胺母粒；将聚酰胺母粒和PA6纺丝切片进行普通机械混合，聚酰胺母粒在聚酰胺纤维中的重量百分比为5%，云母粉在聚酰胺纤维中的重量百分比为0.5%；所得混合物经充分干燥，于260℃下进行熔融共混纺丝，所得纤维经后加工后编成单平面纬平针织物。
参照GB/T 11048-2008标准，测试织物的热阻、克罗值、传热系数、湿阻和透湿率，其值分别为：7.29×10-3 m2﹒K/W、0.05col、136.4W/m2﹒K、2.20 m2﹒Pa/W、0.74g/m2﹒h﹒Pa。
实施例3
将热导率在20W/Km以上、二氧化硅的重量百分比为60%的云母粉和M2400 PA6通过双螺杆挤出机熔融共混，制备云母粉重量百分比为35%的聚酰胺母粒；将聚酰胺母粒和PA6纺丝切片进行普通机械混合，聚酰胺母粒在聚酰胺纤维中的重量百分比为5.7%，云母粉在聚酰胺纤维中的重量百分比为2%；所得混合物经充分干燥，于260℃下进行熔融共混纺丝，所得纤维经后加工后编成单平面纬平针织物。
参照GB/T 11048-2008标准，测试织物的热阻、克罗值、传热系数、湿阻和透湿率，其值分别为：3.68×10-3 m2﹒K/W、0.02col、281.3W/m2﹒K、1.87 m2﹒Pa/W、0.85g/m2﹒h﹒Pa。
实施例4
将热导率在20W/Km以上、二氧化硅的重量百分比为60%的云母粉和M2400 PA6通过双螺杆挤出机熔融共混，制备云母粉重量百分比为35%的聚酰胺母粒；将聚酰胺母粒和PA66纺丝切片进行普通机械混合，聚酰胺母粒在聚酰胺纤维中的重量百分比为5.7%，云母粉在聚酰胺纤维中的重量百分比为2%；所得混合物经充分干燥，于260℃下进行熔融共混纺丝，所得纤维经后加工后编成单平面纬平针织物。
参照GB/T 11048-2008标准，测试织物的热阻、克罗值、传热系数、湿阻和透湿率，其值分别为：3.91×10-3 m2﹒K/W、0.03col、261.7W/m2﹒K、1.92 m2﹒Pa/W、0.76g/m2﹒h﹒Pa。
实施例5
用在聚酰胺纤维中重量百分比为10%的硅氧烷偶联剂对热导率在20W/Km以上、二氧化硅的重量百分比为90%的云母粉和石英粉混合物进行表面处理，将云母粉、石英粉混合物和M2400 PA6通过双螺杆挤出机熔融共混，制备云母粉和石英粉混合物的重量百分比为50%的聚酰胺母粒；将聚酰胺母粒和PA6纺丝切片进行普通机械混合，聚酰胺母粒在聚酰胺纤维中的重量百分比为20%，云母粉和石英粉混合物在聚酰胺纤维中的重量百分比为10%；所得混合物经充分干燥，于260℃下进行熔融共混纺丝，所得纤维经后加工后编成单平面纬平针织物。
实施例6
用在聚酰胺纤维中重量百分比为0.05%的硅氧烷偶联剂对热导率在20W/Km以上、二氧化硅的重量百分比为70%的云母粉和硅石粉混合物进行表面处理，将云母粉、硅石粉混合物和M2400 PA6通过双螺杆挤出机熔融共混，制备云母粉和硅石粉混合物的重量百分比为40%的聚酰胺母粒；将聚酰胺母粒和PA6纺丝切片进行普通机械混合，聚酰胺母粒在聚酰胺纤维中的重量百分比为15%，云母粉和硅石粉混合物在聚酰胺纤维中的重量百分比为6%；所得混合物经充分干燥，于260℃下进行熔融共混纺丝，所得纤维经后加工后编成单平面纬平针织物。
实施例7
将热导率在20W/Km以上、二氧化硅的重量百分比为80%的石英粉和M2500 PA6通过双螺杆挤出机熔融共混，制备石英粉重量百分比为20%的聚酰胺母粒；将聚酰胺母粒和PA6纺丝切片进行普通机械混合，聚酰胺母粒在聚酰胺纤维中的重量百分比为15%，石英粉在聚酰胺纤维中的重量百分比为3%；所得混合物经充分干燥，于260℃下进行熔融共混纺丝，所得纤维经后加工后编成单平面纬平针织物。
实施例8
将热导率在20W/Km以上、二氧化硅的重量百分比为50%的硅石粉和M2500 PA6通过双螺杆挤出机熔融共混，制备硅石粉重量百分比为30%的聚酰胺母粒；将聚酰胺母粒和PA66纺丝切片进行普通机械混合，聚酰胺母粒在聚酰胺纤维中的重量百分比为15%，硅石粉在聚酰胺纤维中的重量百分比为4.5%；所得混合物经充分干燥，于260℃下进行熔融共混纺丝，所得纤维经后加工后编成单平面纬平针织物。
实施例1作为对比例，所得织物的热阻是12.1×10-3 m2﹒K/W，传热系数是82.5W/m2﹒K，按照本发明的技术方案，实施例2~4所制备的织物的热阻分别是7.29×10-3 m2﹒K/W，3.68×10-3 m2﹒K/W，3.91×10-3 m2﹒K/W，传热系数分别是136.4W/m2﹒K，281.3W/m2﹒K，261.7W/m2﹒K，热阻越低，传热系数越高，导热效果越好，从而证明本发明产品具有优异的凉爽效果。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种凉爽聚酰胺纤维，其特征在于，由基体聚酰胺树脂和含有热导率在20W/Km以上的功能性无机粒子的聚酰胺母粒通过熔融共混纺丝制成。
2.根据权利要求1所述的一种凉爽聚酰胺纤维，其特征在于，所述功能性无机粒子为二氧化硅的重量百分比在50%以上的天然矿物粉或合成无机粉体。
3.根据权利要求1所述的一种凉爽聚酰胺纤维，其特征在于，所述功能性无机粒子为云母粉、石英粉或硅石粉中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种凉爽聚酰胺纤维，其特征在于，所述功能性无机粒子在聚酰胺母粒中的重量百分比为10~50%。
5.根据权利要求1所述的一种凉爽聚酰胺纤维，其特征在于，所述聚酰胺母粒在聚酰胺纤维中的重量百分比为5~20%。
6.根据权利要求1所述的一种凉爽聚酰胺纤维，其特征在于，所述功能性无机粒子的平均粒径在任何维度方向上均为1μm以下。
7.根据权利要求1所述的一种凉爽聚酰胺纤维，其特征在于，所述基体聚酰胺树脂为普通纤维级聚己内酰胺或共聚酰胺。
8.根据权利要求1所述的一种凉爽聚酰胺纤维，其特征在于，所述聚酰胺母粒由功能性无机粒子与平均聚合度为20~50的低相对分子质量的聚己内酰胺经熔融共混制成。
9.根据权利要求1所述的一种凉爽聚酰胺纤维，其特征在于，所述功能性无机粒子在共混前用在聚酰胺纤维中重量百分比为0.05~10%的硅氧烷偶联剂进行表面处理。
10.一种制备权利要求1所述的凉爽聚酰胺纤维的方法，其特征在于，包括：通过熔融共混制备包含功能性无机粒子的聚酰胺母粒，将基体聚酰胺树脂与聚酰胺母粒熔融共混纺丝。
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