CN107740200A - 多功能清凉感纤维 - Google Patents

Abstract

本发明公开了多功能清凉感纤维，其制作方法为：将薄荷油和乳化剂溶液预乳化，再加入壁材溶液继续乳化，随后搅拌反应，加入交联剂反应，喷雾干燥得薄荷油微胶囊；将聚酰胺、玉石粉和薄荷油微胶囊加入混料机中预混，再放入挤出机中熔融挤出，即得多功能清凉感纤维切片；将多功能清凉感纤维切片和助剂放入螺杆挤出机中进行熔融纺丝，即得多功能清凉感纤维。有益效果为：本发明多功能清凉感纤维将制备得到的薄荷油微胶囊和玉石粉包覆于纤维中，使纤维具有清凉感和薄荷味，使得其制备的纺织面料具有清凉提神、抗菌消炎、穿着清凉的优势，且该纤维面料易于着色、吸汗效果好、对皮肤无刺激作用、光泽度和触感柔软性佳。

Description

多功能清凉感纤维

技术领域

本发明涉及服装纤维领域，特别涉及多功能清凉感纤维。

背景技术

人体是一个开放的、具有较强适应性的机体系统。当环境发生变化时，人体最快的适应性反应是循环系统的变化，它把体内产生的热量携带到皮肤，通过出汗蒸发来增加散热。如果汗液不能有效地传递并蒸发，使得体内聚集大量的热，将影响到人体的舒适感，还可能因为体温过高引发疲劳和颤抖反应，甚至降低人体运动能力。人体一直在通过气态汗损失水分，这对保持人体热平衡和舒适性非常重要，这一过程取决于人体状态和周围的气候环境，也受到服装物理性能很大程度上的影响，服装是环境和人体热湿交换的交互媒介。服装不仅是覆盖在皮肤上的一个被动体，而且能和因运动状态不同而发生变化的皮肤热调节功能相互作用，并且对后者起调节作用，服装的热湿传递属性是决定运动中人体积聚的热量以及产生的汗液能被积极传递到服装外，从而散热散湿，提高舒适性，还是被阻止在服装-人体微环境内，降低人体热湿舒适感的关键因素。在环境温度较高的情况下，尤其是周围环境温度接近人体体表温度的时候，人体在运动过程中汗液的蒸发成为重要的因素，而作为人体和周围环境热湿传递媒介的服装，其湿传递属性对运动中人体的散热散湿具有非常重要的意义。因此，如何在室外高温中保持持久的凉爽感，成为普通百姓所关注的问题。面对着来自终端消费者的此种需求，功能凉感吸汗服装面料便应运而生，此外，夏季天气炎热，皮肤容易出汗而敏感，因此要求面料柔软度高、对皮肤无刺激作用。

现有技术如授权公告号为CN103184603B的中国发明专利，公开了一种超凉感聚酯纤维混纺纱及其纺制方法，该混纺纱由超凉感聚酯纤维30％-100％和其它纤维70％-0％组成，其它纤维为天丝、莫代尔、粘胶、棉、竹纤维、涤纶等纤维，在棉纺设备上按清花、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒工序的特殊工艺纺制。该混纺纱中多种纤维混纺，纤维之间优势互补，具有多变风格，不仅具有吸湿透气、穿着舒适、手感滑糯的特性，而且具有瞬间降温功效，接触肌肤后有1-2°瞬间凉爽、太阳光照射有5-6°凉感温差，肌肤出汗后能将皮肤表面汗水湿气吸收输送到织物表面并散发掉，但该面料柔软性不够，穿着舒服度不够。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有清凉感和薄荷味、易于着色、吸汗效果好、对皮肤无刺激作用、光泽度和触感柔软性佳的多功能清凉感纤维。

本发明针对上述技术中提到的问题，采取的技术方案为：多功能清凉感纤维，其制作方法包括薄荷油微胶囊制备、多功能清凉感纤维切片制备、多功能清凉感纤维制备，具体步骤为：

薄荷油微胶囊制备：按重量份取薄荷油20-30份、壁材42-55份、乳化剂2-3份、交联剂0.01-0.02份，先制备浓度为1.3-1.7%的壁材溶液和浓度为0.4-0.7%的乳化剂溶液，再将薄荷油和乳化剂溶液预乳化50-70s，然后加入壁材溶液继续乳化2-4min，再调节pH至3-4，继续在温度为35-45℃、搅拌速率为500-700r/min的条件下反应12-16min，随后冷却至2-10℃，pH调至9-10，最后加入交联剂反应10-20min，喷雾干燥，即得细度为1-5μm的微胶囊，上述壁材为重量比为1:0.9-1.1的明胶和阿拉伯胶，该壁材中的明胶在溶液中以聚阳离子的形式存在，它可以与溶液中以聚阴离子存在的阿拉伯胶产生静电作用，电荷相互吸引并形成正负离子络合物，溶解度降低而凝聚成囊，该步骤得到的薄荷油微胶囊的微胶囊形态稳定，界限清晰，其表面光滑，囊壁致密没有破裂，壁材不仅能够对薄荷油起到保护作用，使薄荷油耐高温，延缓其分解，达到包埋的效果，而且可以明显地降低薄荷油的挥发速率，更有利于精油持续长久地发挥其功效，可以达到缓释的效果；

多功能清凉感纤维切片制备：将重量比为100:0.7-1:0.28-0.35的聚酰胺、玉石粉和薄荷油微胶囊加入混料机中预混，再将原料放入双螺杆挤出机中熔融挤出，冷却干燥，即得多功能清凉感纤维切片，上述玉石粉用硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂进行表面处理，表面处理后玉石粉的粒径减小且分布变窄，使得玉石粉的吸油值明显下降，能有效降低玉石粉的表面能，从而减少了玉石粉团聚现象的发生，该步骤中聚酰胺、玉石粉和薄荷油微胶囊的合理配比使得玉石粉和薄荷油微胶囊能在聚酰胺熔体中均匀分散，不会发生团聚现象，且对聚酰胺熔体的流动性和可纺性影响不大，同时玉石粉和薄荷油微胶囊添加剂的复配使用能大大提高聚酰胺的清凉感，效果远远好于单一添加剂；

多功能清凉感纤维制备：将多功能清凉感纤维切片和助剂放入螺杆、组件、喷丝板温度分别为245-255℃、260-270℃、235-245℃，卷绕速度为380-420m/min的螺杆挤出机中进行熔融纺丝，即得多功能清凉感纤维，上述助剂添加量为多功能清凉感纤维切片的0.3-0.5%，助剂为重量比为1:0.7-0.9:0.13-0.15的氯化钙、稀土离子和乳酸，乳酸中左旋乳酸和右旋乳酸的重量比为1:0.2-0.3，乳酸中左旋乳酸和右旋乳酸合理比例可使乳酸能够作为氯化钙和稀土离子的载体剂，提高氯化钙和稀土离子的分散性和稳定剂，能够更好地作用于聚酰胺分子，此外乳酸的加入还可使纤维易于着色、增加光泽和触感柔软性，该助剂的可控性好，助剂的加入能阻碍或破坏聚酰胺分子间氢键的形成，通过减小聚酰胺分子间相互作用来降低其熔体粘度，微量助剂的加入即能改善多功能清凉感纤维切片的加工性能，使多功能清凉感纤维切片得可纺丝性大大提高，且不易断丝，最终改善多功能清凉感纤维的性能，该多功能清凉感纤维将制备得到的薄荷油微胶囊和玉石粉包覆于纤维中，使纤维具有清凉感和薄荷味，使得其制备的纺织面料具有清凉提神、抗菌消炎、穿着清凉的优势，且该纤维面料易于着色、吸汗效果好、对皮肤无刺激作用、光泽度和触感柔软性佳，此外利用薄荷油微胶囊的缓释作用，能够延长纤维的清凉感和薄荷味的时效性。

与现有技术相比，本发明的优点在于：1）本发明多功能清凉感纤维将制备得到的薄荷油微胶囊和玉石粉包覆于纤维中，使纤维具有清凉感和薄荷味，使得其制备的纺织面料具有清凉提神、抗菌消炎、穿着清凉的优势，且该纤维面料易于着色、吸汗效果好、对皮肤无刺激作用、光泽度和触感柔软性佳；2）本发明利用熔融共混法将玉石粉和薄荷油微胶囊包埋于纤维内，能提高纤维的耐水洗性，同时该纤维利用薄荷油微胶囊的缓释作用，也能够延长纤维的清凉感和薄荷味的时效性；3）该多功能清凉纤维提高了聚酰胺纤维的附加值，且加工工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，易于大规模工业化生产。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明方案作进一步说明：

实施例1：

多功能清凉感纤维，其制作方法包括薄荷油微胶囊制备、多功能清凉感纤维切片制备、多功能清凉感纤维制备，具体步骤为：

1）薄荷油微胶囊制备：按重量份取薄荷油30份、壁材45份、乳化剂3份、交联剂0.012份，先制备浓度为1.7%的壁材溶液和浓度为0.45%的乳化剂溶液，再将薄荷油和乳化剂溶液预乳化65s，然后加入壁材溶液继续乳化2min，再调节pH至3.8，继续在温度为38℃、搅拌速率为700r/min的条件下反应12min，随后冷却至10℃，pH调至9.2，最后加入交联剂反应20min，喷雾干燥，即得细度为1-5μm的微胶囊，上述壁材为重量比为1:0.92的明胶和阿拉伯胶，该壁材中的明胶在溶液中以聚阳离子的形式存在，它可以与溶液中以聚阴离子存在的阿拉伯胶产生静电作用，电荷相互吸引并形成正负离子络合物，溶解度降低而凝聚成囊，该步骤得到的薄荷油微胶囊的微胶囊形态稳定，界限清晰，其表面光滑，囊壁致密没有破裂，壁材不仅能够对薄荷油起到保护作用，使薄荷油耐高温，延缓其分解，达到包埋的效果，而且可以明显地降低薄荷油的挥发速率，更有利于精油持续长久地发挥其功效，可以达到缓释的效果；

2）多功能清凉感纤维切片制备：将重量比为100:1:0.28的聚酰胺、玉石粉和薄荷油微胶囊加入混料机中预混，再将原料放入双螺杆挤出机中熔融挤出，冷却干燥，即得多功能清凉感纤维切片，上述玉石粉用硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂进行表面处理，表面处理后玉石粉的粒径减小且分布变窄，使得玉石粉的吸油值明显下降，能有效降低玉石粉的表面能，从而减少了玉石粉团聚现象的发生，该步骤中聚酰胺、玉石粉和薄荷油微胶囊的合理配比使得玉石粉和薄荷油微胶囊能在聚酰胺熔体中均匀分散，不会发生团聚现象，且对聚酰胺熔体的流动性和可纺性影响不大，同时玉石粉和薄荷油微胶囊添加剂的复配使用能大大提高聚酰胺的清凉感，效果远远好于单一添加剂；

3）多功能清凉感纤维制备：将多功能清凉感纤维切片和助剂放入螺杆、组件、喷丝板温度分别为255℃、260℃、245℃，卷绕速度为380m/min的螺杆挤出机中进行熔融纺丝，即得多功能清凉感纤维，上述助剂添加量为多功能清凉感纤维切片的0.5%，助剂为重量比为1:0.7:0.15的氯化钙、稀土离子和乳酸，乳酸中左旋乳酸和右旋乳酸的重量比为1:0.2，乳酸中左旋乳酸和右旋乳酸合理比例可使乳酸能够作为氯化钙和稀土离子的载体剂，提高氯化钙和稀土离子的分散性和稳定剂，能够更好地作用于聚酰胺分子，此外乳酸的加入还可使纤维易于着色、增加光泽和触感柔软性，该助剂的可控性好，助剂的加入能阻碍或破坏聚酰胺分子间氢键的形成，通过减小聚酰胺分子间相互作用来降低其熔体粘度，微量助剂的加入即能改善多功能清凉感纤维切片的加工性能，使多功能清凉感纤维切片得可纺丝性大大提高，且不易断丝，最终改善多功能清凉感纤维的性能，该多功能清凉感纤维将制备得到的薄荷油微胶囊和玉石粉包覆于纤维中，使纤维具有清凉感和薄荷味，使得其制备的纺织面料具有清凉提神、抗菌消炎、穿着清凉的优势，且该纤维面料易于着色、吸汗效果好、对皮肤无刺激作用、光泽度和触感柔软性佳，此外利用薄荷油微胶囊的缓释作用，能够延长纤维的清凉感和薄荷味的时效性。

实施例2：

多功能清凉感纤维，其制备方法为：

1）薄荷油微胶囊制备：按重量份取薄荷油20份、壁材55份、乳化剂2份、交联剂0.02份，先制备浓度为1.3%的壁材溶液和浓度为0.7%的乳化剂溶液，再将薄荷油和乳化剂溶液预乳化50s，然后加入壁材溶液继续乳化4min，再调节pH至3，继续在温度为45℃、搅拌速率为500r/min的条件下反应16min，随后冷却至3℃，pH调至10，最后加入交联剂反应13min，喷雾干燥，即得细度为1-5μm的微胶囊，上述壁材为重量比为1:1.1的明胶和阿拉伯胶；

2）多功能清凉感纤维切片制备：将重量比为100:0.7:0.35的聚酰胺、玉石粉和薄荷油微胶囊加入混料机中预混，再将原料放入双螺杆挤出机中熔融挤出，冷却干燥，即得多功能清凉感纤维切片，上述玉石粉用硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂进行表面处理；

3）多功能清凉感纤维制备：将多功能清凉感纤维切片和助剂放入螺杆、组件、喷丝板温度分别为245℃、270℃、235℃，卷绕速度为420m/min的螺杆挤出机中进行熔融纺丝，即得多功能清凉感纤维，上述助剂添加量为多功能清凉感纤维切片的0.3%，助剂为重量比为1:0.9:0.13的氯化钙、稀土离子和乳酸，乳酸中左旋乳酸和右旋乳酸的重量比为1:0.3。

实施例3：

多功能清凉感纤维，其制备方法为：

1）按重量份取薄荷油25份、壁材48份、乳化剂2.5份、交联剂0.015份，壁材为重量比为1:1的明胶和阿拉伯胶，先制备浓度为1.5%的壁材溶液和浓度为0.5%的乳化剂溶液，再将薄荷油和乳化剂溶液预乳化60s，然后加入壁材溶液继续乳化3min，再调节pH至3.5，继续在温度为40℃、搅拌速率为600r/min的条件下反应14min，随后冷却至6℃，pH调至9.5，最后加入交联剂反应15min，喷雾干燥，即得细度为1-5μm的薄荷油微胶囊；

2）将重量比为100:0.8:0.3的聚酰胺、用硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂进行表面处理的玉石粉和薄荷油微胶囊加入混料机中预混，再将原料放入双螺杆挤出机中熔融挤出，冷却干燥，即得多功能清凉感纤维切片；

3）将多功能清凉感纤维切片和助剂放入螺杆、组件、喷丝板温度分别为250℃、265℃、240℃，卷绕速度为400m/min的螺杆挤出机中进行熔融纺丝，即得多功能清凉感纤维，上述助剂添加量为多功能清凉感纤维切片的0.4%，助剂为重量比为1:0.8:0.14的氯化钙、稀土离子和乳酸，乳酸中左旋乳酸和右旋乳酸的重量比为1:0.25。

实施例4：

多功能清凉感纤维的性能测试：

将实施例1、实施例2和实施例3的纤维设为试验组，普通市售聚酰胺纤维设为对照组1，普通市售清凉感纤维设为对照组2，分别进行清凉感测试。

清凉感测试：接触冷暖感测试仪以瞬间接触凉感Q-max为指标：通过模拟手接触面料后产生的热量的变化来计算凉感的程度，计算结果如表1所示。

表1：清凉感测试结果

由表1可知，本发明实施例1、实施例2和实施例3纤维的清凉感Q-max大于对照组1和对照组2，说明本发明纤维清凉感效果佳。

本发明的操作步骤中的常规操作为本领域技术人员所熟知，在此不进行赘述。

以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.多功能清凉感纤维，其制作方法包括薄荷油微胶囊制备、多功能清凉感纤维切片制备、多功能清凉感纤维制备，其特征在于：所述的多功能清凉感纤维制备步骤为：将多功能清凉纤维切片和助剂放入螺杆挤出机中进行熔融纺丝，即得多功能清凉纤维。

2.根据权利要求1所述的多功能清凉感纤维的制备方法，其特征在于：所述的多功能清凉感纤维制备步骤中螺杆挤出机的螺杆、组件、喷丝板温度分别为245-255℃、260-270℃、235-245℃，卷绕速度为380-420m/min。

3.根据权利要求1所述的多功能清凉感纤维的制备方法，其特征在于：所述的多功能清凉感纤维制备步骤中助剂添加量为多功能清凉感纤维切片的0.3-0.5%，助剂为重量比为1:0.7-0.9:0.13-0.15的氯化钙、稀土离子和乳酸。

4.根据权利要求3所述的多功能清凉感纤维的制备方法，其特征在于：所述的多功能清凉感纤维制备步骤中乳酸中左旋乳酸和右旋乳酸的重量比为1:0.2-0.3。

5.根据权利要求1所述的多功能清凉感纤维的制备方法，其特征在于：所述的薄荷油微胶囊制备步骤为：先制备壁材溶液和乳化剂溶液，再将薄荷油和乳化剂溶液预乳化50-70s，然后加入壁材溶液继续乳化2-4min，再搅拌反应，最后加入交联剂反应，喷雾干燥，即得薄荷油微胶囊。

6.根据权利要求5所述的多功能清凉感纤维的制备方法，其特征在于：所述的薄荷油微胶囊制备步骤中薄荷油微胶囊的成分及其重量份为：薄荷油20-30份、壁材42-55份、乳化剂2-3份、交联剂0.01-0.02份，壁材为重量比为1:0.9-1.1的明胶和阿拉伯胶。

7.根据权利要求5所述的多功能清凉感纤维，其特征在于：所述的薄荷油微胶囊制备步骤中壁材溶液的浓度为1.3-1.7%，乳化剂溶液的浓度为0.4-0.7%。

8.根据权利要求5所述的多功能清凉感纤维的制备方法，其特征在于：所述的薄荷油微胶囊制备步骤中搅拌反应的pH为3-4，温度为35-45℃，搅拌速率为500-700r/min，时间为12-16min；交联反应的温度为2-10℃，pH为9-10，时间为10-20min。

9.根据权利要求5所述的多功能清凉感纤维的制备方法，其特征在于：所述的薄荷油微胶囊制备步骤中薄荷油微胶囊的细度为1-5μm。

10.根据权利要求1所述的多功能清凉感纤维的制备方法，其特征在于：所述的多功能清凉感纤维切片制备步骤中：聚酰胺、玉石粉和薄荷油微胶囊的重量比为100:0.7-1:0.28-0.35，玉石粉用硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂进行表面处理。