CN111349994A - 一种吸湿速干凉感纱线的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种吸湿速干凉感纱线的制备方法。该纱线由亲水性聚酯纤维40‑90wt%，棉0‑15wt%，再生纤维素纤维0‑60wt%构成。本发明制得的纱线以及最终制得的面料兼具这两种凉感效果，让穿着者始终觉得既干爽又凉爽，克服了只具有单一功能面料的不足之处。此外，本发明制得的纱线所具有的吸湿速干以及凉感功效都具有永久性，不会像通过整理剂整理所得那样随着洗涤次数的增加其功效逐渐减退。

Description

一种吸湿速干凉感纱线的制备方法
技术领域
本发明涉及一种凉感纱线的制备方法,更具体地说，它涉及一种亲水性聚酯纤维的凉感纱线的制备方法。
背景技术
所谓凉感面料，是指穿着者能够感觉到比普通面料更为凉爽的一种功能性的面料。这种凉感效果既可以是来源于具有凉感效果的纱线，也可以是来源于面料的后整理。后整理虽然简单方便，但后整理得到的凉感效果不持久。
为了获得凉感效果，最直接的一种方法就是在纤维里面添加具有凉感效果的功能性粉末。例如，中国专利CN109402763A公开了一种凉感纤维的制备方法，该发明者在熔融锦纶6原料里面添加了诸如云母、玉石、太极石之类的矿石粉，然后纺丝制成凉感纤维。相对于构成纤维的树脂材料而言前述矿石具有较高的导热率，因此含有这些矿石粉的纤维比普通的不含这些矿石粉的纤维具有更好的导热效果，有利于人体的散热。
通常，类似含有矿石粉的凉感纤维的基材基本上都是涤纶和锦纶。由于涤纶和锦纶制得的面料不吸水，透气性差，导致穿着者在出汗时有闷热感。为了解决吸湿透气差的问题，后来的发明者将纤维做成例如十字形的异性纤维。理论上，纤维表面上的微细沟槽能够有效地通过毛细管虹吸效应来吸水导湿，但涤纶锦纶这样的材料终究是非亲水性的，还须借助吸湿整理剂来最大效率地发挥其吸湿排汗功效。如前所述，整理剂带来的功效是不持久的。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种吸湿速干凉感纱线的制备方法，其特征在于：该纱线由亲水性凉感聚酯纤维40-95wt%，棉0-15wt%，再生纤维素纤维0-60wt%构成。
优选的，所述亲水性聚酯纤维，其特征在于：该亲水性聚酯纤维的制备包括以下三个步骤:
步骤一：由对苯二甲酸或对苯二甲酸二羧酸酯、亲水性芳香族二甲酸或亲水性芳香族二甲酸二羧酸脂以及二元醇单体经酯化或酯交换后，在草酸复盐和常规缩聚催化剂、亲水性第四单体、以及具有凉感效果的功能性粉体存在下进一步聚合制得聚酯。
步骤二：所得聚酯经切片造粒、再经熔融纺丝后制得聚酯纤维。
步骤三：所得聚酯纤维随后再经高温热水处理，由此制得的纤维表面具有大量的微孔。
优选的，所述再生纤维素纤维，其特征在于：该再生纤维素纤维是天丝、莫代尔、铜氨纤维、粘胶纤维的一种或多种。
优选的，所述对苯二甲酸二羧酸酯单体，其特征在于：该单体是对苯二甲酸与低级饱和脂肪酸形成的二元酯化合物，例如对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二乙酯、对苯二甲酸二丙酯等。
优选的，所述亲水性芳香族二甲酸或亲水性芳香族二甲酸二羧酸脂，其特征在于：该单体具有间苯二甲酸-5-磺酸盐的基本结构，苯环上的二个甲酸基既可以以二元酸的形式存在，也可以以二元羧酸酯的形式存在，例如，间苯二甲酸-5-磺酸钠，间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠，等。
优选的，所述亲水性芳香族二甲酸或亲水性芳香族二甲酸二羧酸脂，其特征在于：该单体的添加量为单体总质量的7-20%。
优选的，所述二元醇单体，其特征在于：该单体具有下面的分子式
HO-(CH2)n-OH
其中n代表2-10的整数。
优选的，所述第四亲水性单体，其特征在于：该单体为聚乙二醇，平均分子量为2000-8000。所述第四单体的添加量为单体总质量的10-20%。
优选的，所述草酸复盐，其特征在于：该草酸复盐具有下面的分子式
MnZ(C2O4)m
其中M代表锂、钠、钾、铷或者铯等碱金属元素；Z代表镁、铝、钙、锶、钡、钪、钛、钒、铬、锰、钴、镍、铜、锌、镓、铟、锡或者锑等多价金属元素。m和n代表1、2、3、4等整数。
优选的，所述草酸复盐，其特征在于：该草酸复盐的添加量为聚酯总重的2-10%。
优选的，所述具有凉感效果的功能性粉体，其特征在于：该功能性粉体是玉石粉、云母粉、氧化铝、氧化锌、氮化铝的一种或多种混合物。所述具有凉感效果的功能性粉体的粒径为5-100nm，添加量为聚酯总重的0.5-1%。
优选的，所述聚酯纤维的高温热水处理，其特征在于：处理温度为100-140oC，处理时间为10-60分钟。
本发明有益效果：本发明提供了一种吸湿速干凉感纱线的制备方法。在纤维的制备过程中，通过添加草酸复盐以及随后的热水处理，得到的纤维表面具有大量的微孔。草酸复盐在这里起着致孔剂的作用，但其本身在热水处理过程中既不分解也不溶出，不像其它致孔剂那样必须通过酸或者碱来分解或者通过溶剂来溶出，因此不会产生不必要的浪费，也不会给环境带来额外负担。纤维表面上的微孔极大地增加了纤维的亲水吸湿性能，由此纱线制得的面料具有优异的吸湿速干效果。吸湿速干功能通过快速吸收人体排出的汗水，随之将汗水导向衣料的外层并迅速蒸发，不仅保持了皮肤表面干爽而且通过水分的蒸发带走大量的热量来实现凉爽效果。此外，添加凉感效果的功能性粉体显著地提高了纤维的导热效果，让人体更容易散发出体热来达到凉爽效果。本发明制得的纱线以及最终制得的面料兼具这两种凉感效果，让穿着者始终觉得既干爽又凉爽，克服了只具有单一功能面料的不足之处。此外，本发明制得的纱线所具有的吸湿速干以及凉感功效都具有永久性，不会像通过整理剂整理所得那样随着洗涤次数的增加其功效逐渐减退。
具体实施方式
下面以具体的实例对本发明做进一步阐述，其中举例说明，仅用于说明，并不限制发明的范围。实施例中未注明具体技术和条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按产品说明进行。
实施例1：
称取50份对苯二甲酸、15份间苯二甲酸-5-磺酸钠、22份乙二醇加入到反应釜，在氮气保护下逐渐升温至220-230oC进行酯交换反应。当酯交换反应完成后，依次添加13份平均分子量为4000的聚乙二醇、相当于聚酯总重3%的K3Al(C2O4)3、适量的乙二醇锑催化剂和磷酸三苯酯稳定剂,以及相当于聚酯总重1%的平均粒径为25nm的玉石粉，在真空下逐渐升温至275oC进行缩聚反应。所得聚酯经切片造粒，再经熔融纺丝制得聚酯纤维。将上述所得纤维放置于140oC热水中热处理15分钟后取出，测得纤维密度为1.32g/cm3。
实施例2：
将实施例1制得的亲水性凉感聚酯纤维85份与棉15份经赛络纺制得50S混纺纱线。所得纱线93份与氨纶7份经针织制得针织面料，布重135g/m2。经检测，该面料的吸水率为250%，芯吸高度为171mm，水分蒸发率为0.32g/h，接触凉感系数为0.21J/(cm2·s)。
实施例3：
将实施例1制得的亲水性凉感聚酯纤维50份、天丝35份、竹纤维15份经赛络纺制得50S混纺纱线。所得纱线95份与氨纶5份经针织制得针织面料，布重140g/m2。经检测，该面料的吸水率为245%，芯吸高度为161mm，水分蒸发率为0.20g/h，接触凉感系数为0.19J/(cm2·s)。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种吸湿速干凉感纱线的制备方法，其特征在于：该纱线由亲水性凉感聚酯纤维40-95wt%，棉0-15wt%，再生纤维素纤维0-60wt%构成。
2.根据权利要求1所述亲水性聚酯纤维，其特征在于：该亲水性聚酯纤维的制备包括以下三个步骤:
步骤一：由对苯二甲酸或对苯二甲酸二羧酸酯、亲水性芳香族二甲酸或亲水性芳香族二甲酸二羧酸脂以及二元醇单体经酯化或酯交换后，在草酸复盐和常规缩聚催化剂、亲水性第四单体、以及具有凉感效果的功能性粉体存在下进一步聚合制得聚酯；
步骤二：所得聚酯经切片造粒、再经熔融纺丝后制得聚酯纤维；
步骤三：所得聚酯纤维随后再经高温热水处理，由此制得的纤维表面具有大量的微孔。
3.根据权利要求1所述再生纤维素纤维，其特征在于：该再生纤维素纤维是天丝、莫代尔、铜氨纤维、粘胶纤维、竹纤维的一种或多种混合物。
4.根据权利要求2所述对苯二甲酸二羧酸酯单体，其特征在于：该单体是对苯二甲酸与低级饱和脂肪酸形成的二元酯化合物，例如对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二乙酯、对苯二甲酸二丙酯等。
5.根据权利要求2所述亲水性芳香族二甲酸或亲水性芳香族二甲酸二羧酸脂，其特征在于：该单体的添加量为单体总质量的5-25%；该单体具有间苯二甲酸-5-磺酸盐的基本结构，苯环上的二个甲酸基既可以以二元酸的形式存在，也可以以二元羧酸酯的形式存在，例如，间苯二甲酸-5-磺酸钠，间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠，等。
6.根据权利要求2所述二元醇单体，其特征在于：该单体具有下面的分子式
HO-(CH2)n-OH
其中n代表2-10的整数。
7.根据权利要求2所述第四亲水性单体，其特征在于：该单体为聚乙二醇，平均分子量为1000-10000，所述第四单体的添加量为单体总质量的5-25%。
8.根据权利要求2所述草酸复盐，其特征在于：该草酸复盐具有下面的分子式
MnZ(C2O4)m
其中M代表锂、钠、钾、铷或者铯等碱金属元素；Z代表镁、铝、钙、锶、钡、钪、钛、钒、铬、锰、钴、镍、铜、锌、镓、铟、锡或者锑等多价金属元素；m和n代表1、2、3、4等整数；该草酸复盐的添加量为聚酯总重的1-10%。
9.根据权利要求2所述具有凉感效果的功能性粉体，其特征在于：该功能性粉体是玉石粉、云母粉、氧化铝、氧化锌、氮化铝的一种或多种混合物，所述具有凉感效果的功能性粉体的粒径为1-200nm，添加量为聚酯总重的0.1-2%。
10.根据权利要求2所述聚酯纤维的高温热水处理，其特征在于：处理温度为90-160oC，处理时间为5-100分钟。
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