CN105803561A - 一种感温变色聚酰胺纤维及其制法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种感温变色聚酰胺纤维及其制法。所述感温变色聚酰胺纤维由比重为1％‑5％的感温变色色母粒，聚酰胺纤维材料及其他助剂组成。所述感温变色聚酰胺纤维的结构可以为普通结构或者复合结构，纤维的形状可以为普通形状或者异形。普通结构纤维感温变色色母粒用量为1‑3％，特殊结构的将感温变色色母粒用于芯材，用量为3‑5％。所述感温变色聚酰胺纤维的制备方法为熔融纺丝法，将感温变色色母粒和纤维本体树脂及其助剂经过充分干燥后，按比例混合均匀，然后熔融纺丝。本发明中感温变色聚酰胺纤维可以应用在各种各样的纺织品中，如：服装、家纺、工业用布等适用范围很广泛。

Description

一种感温变色聚酰胺纤维及其制法
技术领域
本发明涉及纤维及其制法，具体涉及一种感温变色聚酰胺纤维及其制法。
背景技术
现实生活中聚酰胺纤维在纺织领域中占有很重要的地位。同时智能纺织品越来越多的进入人们的生活中，感温变色的纺织品也逐渐出现在人们的视野中。现如今感温变色纺织品大都是通过在成品布上进行感温变色涂层或者感温变色色浆印花的方式来获得，这种方式在很大程度上限制了感温变色材料的应用范围，而且涂层或者印花对纺织品的某些性能多少会有些影响。
发明内容
本发明旨在发明一种能够感温变色的聚酰胺纤维，经过纺丝加工即可获得感温变色功能的纤维。本发明有着很广的适用性和很好的实用性。
本发明提供一种感温变色聚酰胺纤维，其特征在于其由比重为1％-15％的感温变色色母粒、0-2％的其它助剂以及聚酰胺纤维材料组成。
根据本发明的感温变色聚酰胺纤维，其特征在于所述感温变色色母粒是适用于纤维级别的色母粒，其包含一种或者多种感温变色粉体或者感温变色粉体与普通颜料的混合；在温度改变时有颜色的变化，所述的感温变色的聚酰胺纤维从有色到无色、或从无色到有色、或从一种颜色到另一种颜色、或在不同温度下一种颜色变为多种颜色。
根据本发明的感温变色聚酰胺纤维，其特征在于所述感温变色色母粒是适用于聚酰胺纤维纤维的色母粒，所述色母粒中包含的载体，所述载体和聚酰胺纤维成纤高聚物有良好的相容性，所述载体的熔点和聚酰胺纤维成纤高聚物相同或者聚酰胺纤维成纤高聚物的熔点稍低但不超过20℃。
根据本发明的感温变色聚酰胺纤维，其特征在于所述感温变色聚酰胺纤维是柱状纤维，或者是三叶型、菱形的异形纤维。
根据本发明的感温变色聚酰胺纤维，其特征在于所述感温变色聚酰胺纤维的结构为普通结构，所述感温变色色母粒用量为1-3％。
根据本发明的感温变色聚酰胺纤维，其特征在于所述聚酰胺纤维为皮芯结构、海岛结构、或多芯结构，所述感温变色色母粒的用量为3-5％。
根据本发明的感温变色聚酰胺纤维，其特征在于所述皮芯结构、所述海岛结构、或所述多芯结构的芯体占整个纤维横截面积的40-60％，芯体与非芯体部分的面积比为4:6至6:4。
根据本发明的感温变色聚酰胺纤维，其特征在于所述聚酰胺纤维的由PA6，PA66或者其他能够纺制聚酰胺纤维的共聚物制得。
根据本发明的感温变色聚酰胺纤维，其特征在于所述其它助剂选自抗氧化剂、UV吸收剂、抗静电剂、抗菌剂的一种或多种。
此外，本发明还提供一种感温变色酰胺纤维的制备方法，其特征在于包括如下步骤，将感温变色色母粒和聚酰胺树脂分别进行干燥，之后称量所述感温变色色母粒并将其均匀混合到聚酰胺树脂中，进行熔融纺丝，纺丝温度为200-230℃，之后牵伸卷绕。
根据本发明的感温变色的聚酰胺纤维为经过纺丝后就能得到感温变色功能的聚酰胺纤维，这种纤维可以用在服装、家纺、工业(娃娃头发)等各种各样领域，既能够变化颜色增添趣味性和时尚性，又能在一定程度上反应温度的变化，应用范围很广。
附图说明
图1a、图1b和图1c为具有不同形状的根据本发明的感温变色聚酰胺纤维，其中图1a为圆柱状的纤维，图1b、图1c分别为菱形和三叶型的异性纤维。
图2a、图2b、图2c和图2d为具有不同结构的根据本发明的感温变色聚酰胺纤维，其中图2a为皮芯结构，图2b为偏皮芯结构，图2c为海岛结构，图2d为多芯结构。
图3为根据本发明的感温变色聚酰胺纤维的制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
本发明的技术方案：感温变色聚酰胺纤维由感温变色色母粒1-5％、聚酰胺纤维本体树脂切片、其他助剂组成0-2％；感温变色色母粒的用量为总重量的1％-5％，具体用量根据纤维结构而定。
本发明中感温变色色母粒是含有感温变色粉体的母粒，性质功能类似色母粒能够用于纺前，将其加入然后进行纺丝，可以使纺出的丝具有感温变色的功效。其中母粒中含有的感温变色粉体是由电子给予体、电子接受体和溶剂三种有机成分或者能够感温变色物质组成，在温度改变时可以可逆的实现颜色的变化，可能从有色变为无色，可能从无色变为有色，可能从一种颜色变为另一种颜色，也可能从无色变为有色，还可能是在不同温度变化时有不同的颜色(一种颜色变多种颜色)。母粒中可以含有一种感温变色粉体或者多种，还可以是感温变色粉体与颜料的混合。
本发明中感温变色色母粒是适用于聚酰胺纤维纤维的色母粒，母粒中的载体能够和聚酰胺纤维成纤高聚物有良好的相容性，其熔点和聚酰胺纤维成纤高聚物相似或者稍低但不超过20℃，保证纺丝的顺利进行。
本文中“良好的相容性”意指其满足以下至少一个要求：(1)成纤高聚物的溶解度参数与载体的溶解度参数相差不超过0.2；或(2)：设成纤高聚物玻璃化温度为Tg1，载体玻璃化温度为Tg2。将两者混合后，混合物的Tg有一个，证明完全相容；或者混合后有两个新的玻璃化温度Tg3、Tg4均在温度Tg1——Tg2之间。
本发明中感温变色聚酰胺纤维可以是柱状纤维，也可以是三叶型、菱形等异形纤维，如附图所示。其形状多样几乎不受限制。
本发明中普通结构的聚酰胺纤维感温变色色母粒用量为1-3％，即可达到感温变色的效果。
本发明中感温变色聚酰胺纤维的结构为可以普通结构、皮芯结构或海岛型、多芯等结构。此处普通结构意指材质均匀分布的圆形截面结构或异形截面结构。特殊结构的聚酰胺纤维其横截面还可以是普通的圆形、椭圆或者是异性如三叶型、菱形等。其中芯材应用感温变色色母粒，用量为3-5％，芯体面积占整个纤维横街面积的40-60％，芯体与非芯体部分的比例为(4-6)：(6-4)，这样既能保证纤维的光滑、强韧，又能保证纤维有感温变色的功效。
本发明中聚酰胺纤维本体树脂可以是PA6树脂、PA66树脂或者其它适于纺丝的聚酰胺切片的一种或几种。本发明的技术工艺路线：将感温变色粉和纤维树脂分别进行干燥，之后按比例称量、均匀混合，之后设置合理参数进行熔融纺丝，牵伸、卷绕。在进行纺丝时，纺丝机各区温度在240-270℃之间，机头温度在260-280之间。牵伸的温度可以参照：一辊：40-60℃，二辊140-160℃，三辊130-150℃。牵伸倍数可以为3-8倍。
实施例
实施例1
准备能够在约37℃从红色变为无色感温变色色母粒。然后将感温变色色母粒在80℃下干燥2小时，将聚酰胺树脂切片PA6在110℃干燥4小时，之后称量感温变色色母粒3％，聚酰胺树脂97％，将其混合均匀，熔融纺丝，牵引、拉伸、卷绕成丝。纺丝速率为900m/min,纺丝机各区温度如下：一区，240℃；二区，260℃；三区，270℃；四区，270℃；机头温度270℃，主机转速12r/min,牵引速度4000r/min，最后得到能够在37度从红色变为无色的聚酰胺纤维。
实施例2
准备能够在27℃从金黄色变为荧光黄感温变色色母粒。然后将感温变色色母粒在80℃下干燥2小时，将聚酰胺树脂切片PA6在110℃干燥4小时，之后称量感温变色色母粒3％，聚酰胺树脂96.5％，抗静电剂0.5％，将其混合均匀，熔融纺丝，牵引、拉伸、卷绕成丝。纺丝速率为880m/min,纺丝机各区温度如下：一区，235℃；二区，255℃；三区，265℃；四区，270℃；机头温度270℃，主机转速13r/min,牵引速度3800r/min，最后得到能够在27℃从金黄色变为荧光黄的聚酰胺纤维。
实施例3
准备能够在30℃从紫色变为蓝色的感温变色粉。将感温变色色母粒在90℃下干燥2.5小时，将聚酰胺树脂切片PA6在140℃干燥3.5小时，之后称量感温变色色母粒5％，芯材聚酰胺树脂40％，皮层聚酰胺树脂45.5％，抗静电剂0.5％，将芯材和感温变色色母粒混合均匀，按照皮芯结构熔融纺丝，牵引、拉伸、卷绕成丝。纺丝速率为1000m/min,纺丝机各区温度如下：一区，235℃；二区，255℃；三区，265℃；四区，270℃；机头温度270℃，主机转速13r/min,牵引速度3500r/min，最后得到能够在30度从紫色变蓝黄色的聚酰胺纤维。

Claims (10)

1.一种感温变色聚酰胺纤维，其特征在于其由比重为1％-15％的感温变色色母粒、0-2％的其它助剂以及聚酰胺纤维材料组成。
2.根据权利要求1所述的感温变色聚酰胺纤维，其特征在于所述感温变色色母粒是适用于纤维级别的色母粒，其包含一种或者多种感温变色粉体或者感温变色粉体与普通颜料的混合；在温度改变时有颜色的变化，所述的感温变色的聚酰胺纤维从有色到无色、或从无色到有色、或从一种颜色到另一种颜色、或在不同温度下一种颜色变为多种颜色。
3.根据权利要求1所述的感温变色聚酰胺纤维，其特征在于所述感温变色色母粒是适用于聚酰胺纤维纤维的色母粒，所述色母粒中包含的载体，所述载体和聚酰胺纤维成纤高聚物有良好的相容性，所述载体的熔点和聚酰胺纤维成纤高聚物相同或者聚酰胺纤维成纤高聚物的熔点稍低但不超过20℃。
4.根据权利要求1所述的感温变色聚酰胺纤维，其特征在于所述感温变色聚酰胺纤维是柱状纤维，或者是三叶型、菱形的异形纤维。
5.根据权利要求1所述的感温变色聚酰胺纤维，其特征在于所述感温变色聚酰胺纤维的结构为普通结构，所述感温变色色母粒用量为1-3％。
6.根据权利要求1所述的感温变色聚酰胺纤维，其特征在于所述聚酰胺纤维为皮芯结构、海岛结构、或多芯结构，所述感温变色色母粒的用量为3-5％。
7.根据权利要求6所述的感温变色聚酰胺纤维，其特征在于所述皮芯结构、所述海岛结构、或所述多芯结构的芯体占整个纤维横截面积的40-60％，芯体与非芯体部分的面积比为4:6至6:4。
8.根据权利要求1所述的感温变色聚酰胺纤维，其特征在于所述聚酰胺纤维的由PA6，PA66或者其他能够纺制聚酰胺纤维的共聚物制得。
9.根据权利要求1所述的感温变色聚酰胺纤维，其特征在于所述其它助剂选自抗氧化剂、UV吸收剂、抗静电剂、抗菌剂的一种或多种。
10.一种感温变色酰胺纤维的制备方法，其特征在于包括如下步骤，将感温变色色母粒和聚酰胺树脂分别进行干燥，之后称量所述感温变色色母粒并将其均匀混合到聚酰胺树脂中，进行熔融纺丝，纺丝温度为200-230℃，之后牵伸卷绕。
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