CN116356448B - 多功能聚酯纤维及其制备方法和在制作睡衣中的应用 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种多功能聚酯纤维及其在制作睡衣中的应用，所述多功能聚酯纤维由包括以下重量份的原料制备得到：聚酯90‑95重量份、片状云母2‑3重量份、镍钴铝水滑石3‑5重量份、聚异丙基丙烯酰胺0.3‑1重量份。本发明还提供该多功能聚酯纤维的制备方法和应用。该多功能聚酯纤维其对环境温度敏感，当环境温度过高，例如高于30摄氏度时，其有较高的凉感系数和较大的透湿率，穿上后，能给人瞬间1‑2摄氏度的凉感，穿着舒适，当环境温度降低时，其保暖性能变好。
Description
技术领域
本申请涉及纺织领域，尤其是涉及一种多功能聚酯纤维及其在制作可分解凉感睡衣中的应用。
背景技术
聚酯纤维具有很多优良性能，如断裂强度和弹性模量高，回弹性适中，热定型性优异，耐热和耐光性好，织物具有易洗快干性等，故聚酯纤维有广泛的服用和产业用途。
随着消费观念的改变，人们对服装的要求除了外观时尚外，更加注重服装内在的舒适性和功能性。对于凉爽舒适性，通常要求织造服装的纤维具有良好的透湿性，能迅速将身体的汗液散出，与皮肤相接触的布料保持干爽，给人舒适的感觉。此外，对于春夏秋季节的睡衣而言，在穿着过程中，经历的温差较大，傍晚时，温度还较高，可至30摄氏度以上，需要凉感睡衣，深夜时，温度又较低，这时又需要保暖性较好的睡衣，深夜时，人们已熟睡，更换衣服会造成极大的不便利。现有技术中，对外部环境温度敏感的睡衣材料。
因此，提供一种对外部环境温度敏感的睡衣材料显得很有必要。
发明内容
本发明旨在解决现有技术问题的至少之一，由此，在本发明的第一方面，本发明提供一种多功能聚酯纤维，所述多功能聚酯纤维由包括以下重量份的原料制备得到：聚酯90-95重量份、片状云母2-3重量份、镍钴铝水滑石3-5重量份、聚异丙基丙烯酰胺0.3-1重量份。
在本发明的具体技术方案中，聚酯可以为90-93重量份、93-95重量份。
在本发明的具体技术方案中，聚酯可以为90重量份、93重量份、95重量份。
在本发明的具体技术方案中，片状云母可以为2-2.5重量份、2.5-3重量份。
在本发明的具体技术方案中，片状云母可以为2重量份、2.5重量份、3重量份。
在本发明的具体技术方案中，镍钴铝水滑石可以为3-4重量份、4-5重量份。
在本发明的具体技术方案中，镍钴铝水滑石可以为3重量份、4重量份、5重量份。
在本发明的具体技术方案中，聚异丙基丙烯酰胺可以为0.3-0.6重量份、0.6-1重量份。
在本发明的具体技术方案中，聚异丙基丙烯酰胺可以为0.3重量份、0.6重量份、1重量份。
本发明提供的多功能聚酯纤维对环境温度敏感，当环境温度过高，例如高于30摄氏度时，其有较高的凉感系数和较大的透湿率，具体地，凉感系数可达0.6以上，甚至0.7以上，甚至0.75以上，透湿率可达470g/(m2.h)以上，甚至500g/(m2.h)以上，甚至520g/(m2.h)以上，由此，穿上后，能给人瞬间1-2摄氏度的凉感，穿着舒适，当环境温度降低时，以热水袋模拟人体，放置20分钟、40分钟后温度下降幅度显著变小，说明保暖性能变好。
优选地，制备所述的多功能聚酯纤维的原料中，还包括二氧化钛1-3重量份。
优选地，所述二氧化钛为纳米二氧化钛，所述纳米二氧化钛的平均粒径为10-60nm。
优选地，制备所述镍钴铝水滑石的金属盐中，镍盐、钴盐、铝盐的摩尔比为(0.8-1.2)：(1.6-2.2)：1。
在本发明的具体技术方案中，镍盐、钴盐、铝盐的摩尔比可以为(0.8-1)：(2-2.2)：1、(1-1.2)：(1.6-2)：1。
在本发明的具体技术方案中，镍盐、钴盐、铝盐的摩尔比可以为1：2：1、0.8：2.2：1、1.2：1.6：1。
优选地，所述多功能聚酯纤维截面为螺纹形状或十字形状。
在本发明的第二方面，本发明提供一种在本发明第一方面所述的多功能聚酯纤维的制备方法，将所述原料按照重量份进行共混熔融纺丝，得到聚酯纤维。
优选地，控制所述共混熔融的温度为260-275℃。
优选地，控制所述共混熔融的温度为260-270℃。
在本发明的具体技术方案中，共混熔融的温度可以为260-265℃、265-270℃、270-275℃。
在本发明的具体技术方案中，共混熔融的温度可以为260℃、265℃、270℃、275℃。
优选地，纺丝时，控制喷丝孔为螺纹形状或十字形状。
在本发明的第三方面，本发明提供一种在本发明第一方面所述的多功能聚酯纤维或在本发明第二方面所述的制备方法制备得到的多功能聚酯纤维在制作睡衣中的应用。
在本发明的第四方面，本发明提供一种可分解凉感睡衣，所述可分解凉感睡衣包括内层和外层，所述内层材质为权利要求1-4任一项所述的多功能聚酯纤维或权利要求5-8任一项所述的制备方法制备得到的多功能聚酯纤维，所述外层布料材质选自尼龙布、牛仔布、麻布、棉布、真丝布中的一种。
优选地，所述内层和所述外层通过魔术贴可分离连接。
当傍晚温度较高时，只需穿上可分解凉感睡衣内层，凉爽透湿，当深夜温度降低时，可以直接在多功能聚酯纤维制作的内层衣服外面直接穿上与之配套的用普通棉布制作的外层衣服作为组合装睡衣，就可以取得很好的保暖效果，内层衣服和外层衣服可直接用魔术贴可拆卸连接。
本发明的有益效果在于：
1、本发明提供一种多功能聚酯纤维，其对环境温度敏感，当环境温度过高，例如高于30摄氏度时，其有较高的凉感系数和较大的透湿率，具体地，凉感系数可达0.6以上，甚至0.7以上，甚至0.75以上，透湿率可达470g/(m2.h)以上，甚至500g/(m2.h)以上，甚至520g/(m2.h)以上，由此，穿上后，能给人瞬间1-2摄氏度的凉感，穿着舒适，当环境温度降低时，以热水袋模拟人体，放置20分钟、40分钟后温度下降幅度显著变小，说明保暖性能变好。
2、本发明还提供上多功能的聚酯纤维的制备方法，其制备方法简单，易于产业化。
3、本发明提供上述多功能聚酯纤维在制备睡衣中的应用，尤其是在夏季，傍晚与深夜的温差较大，使用本发明提供的多功能聚酯纤维制作睡衣，傍晚天气热的时候，凉爽，透湿，在深夜温度较低时，保暖，不冷，不需要换衣服，穿着舒适。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明，但下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。以下实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行，使用的方法如无特别说明，均为本领域公知的常规方法，使用的耗材和试剂如无特别说明，均为市场购得。除非另有说明，本文中所用的专业与科学术语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法或材料也可应用于本发明中。本申请采用的纳米二氧化钛为金红石型纳米二氧化钛HN-T15，购自杭州恒格纳米科技有限公司。本申请采用的聚酯为本领域常规的聚酯切片。
实施例1
多功能的聚酯纤维，由以下重量份的原料制备得到：
聚酯93重量份；
片状云母2.5重量份；
镍钴铝水滑石4重量份；
聚异丙基丙烯酰胺0.6重量份；
镍钴铝水滑石的制备方法包括如下步骤：将硝酸钴、硝酸镍、硝酸铝(0.8g)和尿素于25℃下溶于80mL去离子水中，其中，硝酸镍、硝酸钴、硝酸铝的摩尔比为1:2:1，尿素的物质的量为金属离子总量的3.3倍，将所得溶液转移到反应釜中，置于150℃恒温箱中进行反应，时间达到12小时后取出反应釜，冷却后将产物过滤，洗涤至中性，干燥、研磨，即得到镍钴铝水滑石。
聚异丙基丙烯酰胺的制备：将纯化好的单体异丙基丙烯酰胺5克和引发剂偶氮二异丁腈按摩尔比800:1加入圆底烧瓶中，加入20毫升甲苯，装上回流冷凝管，在搅拌下通氮气除氧30分钟，继续在80℃条件下搅拌24小时，将反应初产物溶解在二氯甲烷中，然后缓慢滴加在无水乙醚中沉淀，真空干燥沉淀物得到白色固体。
多功能的聚酯纤维的制备方法，包括如下步骤：将片状云母、镍钴铝水滑石、聚异丙基丙烯酰胺、聚酯进行共混熔融纺丝，得到聚酯纤维。控制所述共混熔融的温度为265℃。纺丝时，控制喷丝孔为螺纹形状。
实施例2
多功能的聚酯纤维，由以下重量份的原料制备得到：
聚酯90重量份；
片状云母3重量份；
镍钴铝水滑石5重量份；
聚异丙基丙烯酰胺1重量份；
镍钴铝水滑石的制备方法同实施例1，不同仅在于，制备所述镍钴铝水滑石的金属盐中，硝酸镍、硝酸钴、硝酸铝的摩尔比为0.8:2.2:1。
聚异丙基丙烯酰胺的制备同实施例1。
多功能的聚酯纤维的制备方法，包括如下步骤：将片状云母、镍钴铝水滑石、聚异丙基丙烯酰胺、聚酯进行共混熔融纺丝，得到聚酯纤维。控制所述共混熔融的温度为260℃。纺丝时，控制喷丝孔为螺纹形状。
实施例3
多功能的聚酯纤维，由以下重量份的原料制备得到：
聚酯95重量份；
片状云母2重量份；
镍钴铝水滑石3重量份；
聚异丙基丙烯酰胺0.3重量份；
镍钴铝水滑石的制备方法同实施例1，不同仅在于，制备所述镍钴铝水滑石的金属盐中，硝酸镍、硝酸钴、硝酸铝的摩尔比为1.2:1.6:1。
聚异丙基丙烯酰胺的制备同实施例1。
多功能的聚酯纤维的制备方法，包括如下步骤：将片状云母、镍钴铝水滑石、聚异丙基丙烯酰胺、聚酯进行共混熔融纺丝，得到聚酯纤维。控制所述共混熔融的温度为270℃。纺丝时，控制喷丝孔为螺纹形状。
实施例4
多功能的聚酯纤维，由以下重量份的原料制备得到：
聚酯93重量份；
片状云母2.5重量份；
镍钴铝水滑石4重量份；
聚异丙基丙烯酰胺0.6重量份；
纳米二氧化钛2重量份；
镍钴铝水滑石的制备方法如实施例1；
聚异丙基丙烯酰胺的方法如实施例1。
多功能的聚酯纤维的制备方法，包括如下步骤：将片状云母、镍钴铝水滑石、聚异丙基丙烯酰胺、聚酯、纳米二氧化钛进行共混熔融纺丝，得到聚酯纤维。控制所述共混熔融的温度为260℃。纺丝时，控制喷丝孔为螺纹形状。
实施例5
多功能的聚酯纤维的原料及制备方法同实施例4，不同仅在于，纳米二氧化钛的重量份数为1重量份。
实施例6
多功能的聚酯纤维的原料及制备方法同实施例4，不同仅在于，纳米二氧化钛的重量份数为3重量份。
实施例7
多功能的聚酯纤维的原料及制备方法同实施例1，不同仅在于，制备多功能的聚酯纤维时，共混熔融的温度为275℃。
实施例8
多功能的聚酯纤维的原料及制备方法同实施例1，不同仅在于，制备多功能的聚酯纤维时，控制喷丝孔为十字形状。
对比例1
多功能的聚酯纤维的原料及制备方法同实施例1，不同仅在于，多功能的聚酯纤维的原料中，镍钴铝水滑石替换为市售镁铝水滑石。
对比例2
多功能的聚酯纤维的原料及制备方法同实施例1，不同仅在于，多功能的聚酯纤维的原料中，镍钴铝水滑石替换为钴铝水滑石，钴铝水滑石的制备方法包括如下步骤：
钴铝水滑石的制备方法包括如下步骤：将硝酸钴、硝酸铝(0.8g)和尿素于25℃下溶于80mL去离子水中，其中，硝酸钴、硝酸铝的摩尔比为2:1，尿素的物质的量为金属离子总量的3.3倍，将所得溶液转移到反应釜中，置于150℃恒温箱中进行反应，时间达到12小时后取出反应釜，冷却后将产物过滤，洗涤至中性，干燥、研磨，即得到钴铝水滑石。
对比例3
多功能的聚酯纤维的原料及制备方法同实施例1，不同仅在于，多功能的聚酯纤维的原料中，不含有聚异丙基丙烯酰胺。
I.对实施例1-8和对比例1-3制备的多功能的聚酯纤维的接触凉感系数、透湿率进行检测，结果如表1所示。
接触凉感系数
按照GB/T 35263-2017《纺织品接触瞬间凉感性能的检测和评价》中规定的方法测定接触凉感系数。
透湿率
织物的透湿性是指人体散发的汗汽能够通过织物扩散到外界，不致在皮肤和衣服间积累或冷凝，使人体感觉不到发闷的织物性能。测试方法是在透湿杯内装蒸馏水，杯口覆盖试样，整体置于干燥器内，干燥器处于规定的温度条件下(37.5-38.5℃)。试样两侧保持恒定水蒸汽压差时，在适当时间间隔下称取透湿杯的质量，当质量下降与时间间隔成正比时，从质量下降量测定透湿率，即MVT＝(A2-A1)/S﹒t，其中，A1为试验1h后称得的加盖透湿杯质量(g)；A2为继续试验后称得的加盖透湿杯质量(g)；S为试样的透湿面积(m2)；t为两次称重的时间间隔(h)。
表1实施例1-8和对比例1-3制备的多功能的聚酯纤维的接触凉感系数、透湿率
| 接触凉感系数 | 透湿率[g/(m2.h)] | |
| 实施例1 | 0.736 | 513.4 |
| 实施例2 | 0.701 | 502.6 |
| 实施例3 | 0.727 | 507.1 |
| 实施例4 | 0.826 | 532.3 |
| 实施例5 | 0.783 | 524.3 |
| 实施例6 | 0.779 | 526.1 |
| 实施例7 | 0.632 | 482.5 |
| 实施例8 | 0.602 | 479.2 |
| 对比例1 | 0.523 | 441.3 |
| 对比例2 | 0.552 | 462.5 |
| 对比例3 | 0.712 | 501.1 |
实施例1与对比例1结合表1数据对比可知，当多功能的聚酯纤维的原料中，镍钴铝水滑石替换为市售镁铝水滑石时，接触凉感系数变低，透湿率变小。
实施例1与对比例2结合表1数据对比可知，当多功能的聚酯纤维的原料中，镍钴铝水滑石替换为钴铝水滑石时，接触凉感系数变低，透湿率变小。
实施例1与对比例3结合表1数据对比可知，当多功能的聚酯纤维的原料中，不含有聚异丙基丙烯酰胺时，接触凉感系数略变低，透湿率略变小。
实施例1与实施例4-6结合表1数据对比可知，当多功能的聚酯纤维的原料中，进一步添加纳米二氧化钛时，接触凉感系数变高，透湿率变大。
实施例1与实施例7结合表1数据对比可知，当制备多功能的聚酯纤维时，共混熔融的温度略高时，接触凉感系数略变低，透湿率略变小。
实施例1与实施例8结合表1数据对比可知，制备多功能的聚酯纤维时，控制喷丝孔由螺旋形状变为十字形状时，接触凉感系数变低，透湿率变小。
II.在5℃条件下，将实施例1、5、7、8、对比例1-3得到的聚酯纤维覆盖于热水袋上，测定热水袋温度随时间的变化，结果如表2所示，
表2部分实施例、对比例1-3得到的多功能聚酯纤维覆盖于热水袋上，热水袋温度随时间的变化
| 起始温度(℃) | 放置20分钟后温度(℃) | 放置40分钟后温度(℃) | |
| 实施例1 | 40 | 34.1 | 26.5 |
| 实施例5 | 40 | 35.2 | 27.3 |
| 实施例7 | 40 | 33.1 | 24.9 |
| 实施例8 | 40 | 32.8 | 24.1 |
| 对比例1 | 40 | 28.3 | 19.9 |
| 对比例2 | 40 | 29.8 | 21.1 |
| 对比例3 | 40 | 27.1 | 18.6 |
实施例1与对比例1结合表2数据对比可知，当多功能的聚酯纤维的原料中，镍钴铝水滑石替换为市售镁铝水滑石时，放置20分钟、40分钟后温度下降幅度显著变大。
实施例1与对比例2结合表2数据对比可知，当多功能的聚酯纤维的原料中，镍钴铝水滑石替换为钴铝水滑石时，放置20分钟、40分钟后温度下降幅度显著变大。
实施例1与对比例3结合表2数据对比可知，当多功能的聚酯纤维的原料中，不含有聚异丙基丙烯酰胺时，放置20分钟、40分钟后温度下降幅度显著变大。
上述结果可能是因为镍钴铝水滑石与聚异丙基丙烯酰胺在调控聚酯纤维的保暖性能方面具有协同作用，在低温如5℃下，其协同增强聚酯纤维的保暖作用。
实施例1与实施例5结合表2数据对比可知，当多功能的聚酯纤维的原料中，进一步添加纳米二氧化钛时，放置20分钟、40分钟后温度下降幅度变小。
实施例1与实施例7结合表2数据对比可知，当制备多功能的聚酯纤维时，共混熔融的温度略高时，放置20分钟、40分钟后温度下降幅度变大。
实施例1与实施例8结合表2数据对比可知，制备多功能的聚酯纤维时，控制喷丝孔由螺旋形状变为十字形状时，放置20分钟、40分钟后温度下降幅度变大。
实施例9
将实施例5得到的多功能聚酯纤维分别置于内层，棉布置于外层，将内层与外层边缘通过魔术贴可拆卸连接，构成可分解凉感睡衣的布料组成。在5℃条件下，将得到可分解凉感睡衣布料覆盖于热水袋上，可分解凉感睡衣布料的内层与热水袋接触。测定热水袋温度随时间的变化。放置20分钟、40分钟后，温度下降幅度很小。因此，在夜深时，温度显著下降，这时可以直接在多功能聚酯纤维制作的内层衣服外面直接穿上与之配套的用普通棉布制作的外层衣服作为组合装睡衣，就可以取得很好的保暖效果，内层衣服和外层衣服可直接用魔术贴可拆卸连接。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1. 一种多功能聚酯纤维，其特征在于，所述多功能聚酯纤维由包括以下重量份的原料共混熔融纺丝制备得到：聚酯90-95重量份、片状云母2-3重量份、镍钴铝水滑石 3-5重量份、聚异丙基丙烯酰胺0.3-1重量份；
镍钴铝水滑石的制备方法包括如下步骤：将硝酸钴、硝酸镍、硝酸铝和尿素溶于去离子水中，其中，硝酸镍、硝酸钴、硝酸铝的摩尔比为（0.8-1.2）：（1.6-2.2）：1，将所得溶液置于150℃恒温箱中进行反应，反应时间为12小时，冷却，过滤，洗涤至中性，干燥、研磨，即得到镍钴铝水滑石。
2.根据权利要求1所述的多功能聚酯纤维，其特征在于，制备所述的多功能聚酯纤维的原料中，还包括二氧化钛1-3重量份。
3.根据权利要求2所述的多功能聚酯纤维，其特征在于，所述二氧化钛为纳米二氧化钛。
4.一种权利要求1-3任一项所述的多功能聚酯纤维的制备方法，其特征在于，将所述原料按照重量份进行共混熔融纺丝，得到多功能聚酯纤维。
5.根据权利要求4所述的多功能聚酯纤维的制备方法，其特征在于，控制所述共混熔融的温度为260-275℃。
6.权利要求1-3任一项所述的多功能聚酯纤维或权利要求4或5所述的制备方法制备得到的多功能聚酯纤维在制作睡衣中的应用。
7.一种可分解凉感睡衣，其特征在于，所述可分解凉感睡衣包括内层和外层，所述内层材质为权利要求1-3任一项所述的多功能聚酯纤维或权利要求4或5所述的制备方法制备得到的多功能聚酯纤维，所述外层布料材质选自尼龙布、牛仔布、麻布、棉布、真丝布中的一种。
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