CN116716691A - 一种鞋用抑真菌纤维混纺纱及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种鞋用抑真菌纤维混纺纱，所述鞋用抑真菌纤维混纺纱由80‑90重量份的多功能硅藻土纤维、15‑20重量份的复合聚酰胺纤维混纺而成。本发明的鞋用抑真菌纤维混纺纱采用两种人造纤维(复合聚酰胺纤维和多功能硅藻土纤维)混纺后，抗菌性能好，且还具有抗病毒以及对脚气有一定的治疗和抑制作用；吸附性能好；吸湿快干性好；且断裂强度高，力学性能优异，非常适用于鞋用面料。

Description

一种鞋用抑真菌纤维混纺纱及其生产方法

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种鞋用抑真菌纤维混纺纱及其制备方法。

背景技术

艾草与中国人的生活有着密切的关系，每至端午节之际，人们总是将艾置于家中以“避邪”,艾秆泡水熏蒸以达消毒止痒，新生儿或产妇多用艾水洗澡或熏蒸。艾叶是《黄帝内经》中提到的为数不多的几种药物之一，中医名著《伤寒论》、《金匮要略》附方中有两个用艾的处方：胶艾汤和柏叶汤。传统药性理论认为艾叶有理气血，逐寒湿、温经、止血、安胎等作用。现代实验研究证明，艾叶具有抗菌及抗病毒作用；平喘、镇咳及祛痰作用；止血及抗凝血作用；镇静及抗过敏作用；护肝利胆作用等。

硅藻土是一种硅质岩石，是一种生物成因的硅质沉积岩，它主要由古代硅藻的遗骸所组成。硅藻土主要成分是硅酸质，表面有无数细孔，可吸附、分解空气中的异味，具有调湿、除臭功能。硅藻土具有超纤维、多孔质等特性，其超微细孔比木炭还要多出5000到6000倍，具有较强的吸附性；可以自动调节室内湿度，在室内的湿度上升时，硅藻土上的超微细孔能够自动吸收空气中的水份，将其储存起来。如果室内空气中的水份减少、湿度下降，硅藻土就能够将储存在超微细孔中的水份释放出来。其次，硅藻土壁材还具有消除异味的功能，起到除臭剂的作用，保持室内清洁。硅藻土壁材对水份的吸收和释放能够产生瀑布效果，将水分子分解成正负离子。正负离子群在空气中四处浮游，有杀菌能力；基于硅藻土的优点和好处，将硅藻土应用于家纺产品中，将会有更广阔的使用价值。

专利CN107326466A公开了一种硅藻土纤维的制备方法，经过物理、机械作用粉碎硅藻土，达到400-800目(18-38um)后进行表面化学处理进行改性，将改性后的硅藻土粉体加入熔融纺丝过程中制得硅藻土纤维。400-800目粉体对于熔融纺丝液来说细度仍较大(18-38um，一般纤维染料细度能达到15-25um)因此在熔融纺丝过程中会形成集聚现象，容易造成纤维细度不均匀，导致纤维强度不均匀，纺丝困难。

随着纺织业的持续发展和人们生活水平不断提高，人们对舒适性和功能性家纺产品有了更加迫切的渴望以及更高的要求，混纺已经成为纺织面料的发展趋势之一，混纺的方式和方法多种多样，例如天然纤维混纺、功能纤维混纺、化纤与天然纤维混纺等，使它们你中有我，我中有你，以获得多功能的纱线或者纺织面料。

但是，现有的常规纤维混纺纱在力学强度、回弹性、抗菌性、吸湿排汗等方面无法满足综合使用性能要求，因此，如何制备出更加适用于鞋用的抑真菌纤维混纺纱，是我们需要研究的。

为此，我们研发了在力学强度、回弹性、抗菌性、吸湿排汗等方面综合使用性能均表现优异的一种鞋用抑真菌纤维混纺纱。

发明内容

本发明是针对现有技术中存在的问题，提供了本发明的鞋用抑真菌纤维混纺纱采用两种人造纤维(复合聚酰胺纤维和多功能硅藻土纤维)混纺后，抗菌性能好，且还具有抗病毒以及对脚气有一定的治疗和抑制作用；吸附性能好；吸湿快干性好；且断裂强度高，力学性能优异，非常适用于鞋用面料。

本发明采用的特殊多功能硅藻土纤维针对，现有硅藻土化纤熔融纺丝容易出现集聚现象、纺丝困难，以及抗菌性、吸附性、吸湿排汗性不能兼顾的问题，提出了本发明的多功能硅藻土纤维及其制备方法，具有纤维丝成品质量高、抗菌吸附性好、综合性能优异的特点。

为达成上述目的，本发明提出如下技术方案：

一种鞋用抑真菌纤维混纺纱，所述鞋用抑真菌纤维混纺纱由80-90重量份的多功能硅藻土纤维、15-20重量份的复合聚酰胺纤维混纺而成。

本发明的鞋用抑真菌纤维混纺纱采用两种人造纤维(复合聚酰胺纤维和多功能硅藻土纤维)混纺后，抗菌性能好，且还具有抗病毒以及对脚气有一定的治疗和抑制作用；吸附性能好；吸湿快干性好；且断裂强度高，力学性能优异，非常适用于鞋用面料。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案，所述鞋用抑真菌纤维混纺纱由85重量份的多功能硅藻土纤维、17.5重量份的复合聚酰胺纤维混纺而成。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案，所述复合聚酰胺纤维由包括以下重量份的原料制成：

聚己二酰己二胺85～95份、

聚氨酯弹性体15～20份、

超细硅藻土5-8份。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案，所述复合聚酰胺纤维的制备方法包括如下步骤：

1)超细硅藻土的制备

选用800℃温度下煅烧的硅藻土进行细化处理，采用湿法球磨的方法对其进行球磨，以去离子水作为分散介质，硅藻土质量10％的混合分散剂，球料比为7：1进行球磨，得到后的混合溶液沉淀6h取上层液再沉淀12h后取沉淀物，烘干研磨，得到超细硅藻土；

2)按重量份分别称取所述复合聚酰胺纤维的各原料，烘干，混合均匀，送入双螺杆挤出机熔融成纺丝熔体；

3)所述纺丝熔体，进入纺丝机，从喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到所述复合聚酰胺纤维。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案，所述多功能硅藻土纤维，包括丝芯与固定数量的包覆丝，所述丝芯包括若干数量的聚酯基纤维丝并列排布而成；

所述包覆丝为改性超细硅藻土纤维丝，且若干所述改性超细硅藻土纤维丝螺旋缠绕在所述丝芯的外表面。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案，所述聚酯基纤维丝为聚酯基硅藻土纤维丝，且所述聚酯基硅藻土纤维丝并列设置由三根；所述改性超细硅藻土纤维丝并列设置有四根。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案，所述一种多功能硅藻土纤维的制备方法，包括如下步骤：

1)超细硅藻土的制备

选用800℃温度下煅烧的硅藻土进行细化处理，采用湿法球磨的方法对其进行球磨，以去离子水作为分散介质，硅藻土质量10％的混合分散剂，球料比为7：1进行球磨，得到后的混合溶液沉淀6h取上层液再沉淀12h后取沉淀物，烘干研磨，得到超细硅藻土；

2)聚酯基纤维丝的制备

将步骤1)所述超细硅藻土进行称量，以超细硅藻土与涤纶质量比为5-30：100的比例进行共混熔融得到纺丝液，纺丝液经过螺杆挤出机挤出后进入喷丝板，形成的纤维经过“牵伸→水洗→喷洒聚醚类吸湿排汗整理剂→六段式焙烘”得到聚酯基纤维丝；

3)改性超细硅藻土纤维丝的制备

将步骤1)超细硅藻土放置在去离子水中，同时加入质量分数为20％-50％的聚丙烯酰胺溶液，在40℃-70℃水浴条件下搅拌均匀，而后按照0.5mL/min的速率滴加适量的氨水，调节pH至10，继续搅拌均匀1-5h，而后浸泡10-24h，将沉淀物烘干，得到改性超细硅藻土，研磨备用；

将改性超细硅藻土、艾叶提取物、聚醚类吸湿排汗整理剂加入到聚乙烯醇溶液中，并进行磁力搅拌均匀，超声处理20min-50min后取悬浮液进行湿法纺丝得到改性超细硅藻土纤维丝；

4)多功能硅藻土纤维的制备

将聚酯基纤维丝与改性超细硅藻土纤维丝丝同时喂入切丝器、第一罗拉、预网络、止捻器、变形热箱、冷却板、假捻器、第二罗拉、主网络器、定型热箱油轮和卷绕后，得到本发明的多功能硅藻土纤维；

其中，第二罗拉与第一罗拉的牵伸比为1.015-1.7325，卷绕速度与第二罗拉的卷绕比为-3.9％。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案，步骤1)所述硅藻土煅烧时间为25-120min。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案，步骤1)所述混合分散剂为丙烯酸酯:马来酸异醇双酯:聚乙烯吡咯烷酮以质量比为2:1:2的比例混合而成。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案，步骤1)所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量为130000g/mol。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案，步骤1)所述超细硅藻土粒度为500nm-900nm。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案，步骤2)所述喷丝板中喷丝微孔的横截面为中空的圆形、中空的三叶形或中空的十字形中的一种。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案，步骤3)所述超细硅藻土的质量分数浓度与聚丙烯酰胺的浓度相同，且所述超细硅藻土与聚丙烯酰胺的质量比为3:1；所述氨水的溶液浓度为0.5-10M；所述沉淀物烘干温度与水浴温度相同。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案，步骤3)所述湿法纺丝步骤为：

将聚乙烯醇配置质量分数为15％的水溶液，超声处理20min，在85℃-120℃条件下磁石搅拌并加热2h，将改性超细硅藻土艾叶提取物与聚醚类吸湿排汗整理剂按照质量比4：1.5：1的比例加入到配置好的聚乙烯醇溶液中，磁力搅拌1h，超声处理30min后，让悬浮液降至常温后进行乳液纺丝，其中湿法纺丝工艺参数为：

纺丝液：浓度16.5％；

计量泵：0.8mL/r；

转速：38r/min；

泵供量：30mL/min；

喷丝板孔数1000；孔直径：0.08mm；

凝固浴长度1.2m、凝固时间15秒、凝固浴出生纤维速度：6m/min；

导丝盘直径：80mm；

一棍转速：18r/min(4.8m/min)、二辊转速：25r/min(拉伸1.4倍)；

湿热拉伸温度：120-150℃。

本发明还提供一种鞋用抑真菌纤维混纺纱的其生产方法，包括如下步骤：

1)将复合聚酰胺纤维和多功能硅藻土纤维混合制成棉卷；

2)然后依次经过梳棉、并条、粗纱、细纱和络筒，制得本发明所述的鞋用抑真菌纤维混纺纱。

与现有技术相比，本发明的技术方案获得了如下有益效果：

本发明的鞋用抑真菌纤维混纺纱采用两种人造纤维(复合聚酰胺纤维和多功能硅藻土纤维)混纺后，抗菌性能好，且还具有抗病毒以及对脚气有一定的治疗和抑制作用；吸附性能好；吸湿快干性好；且断裂强度高，力学性能优异，非常适用于鞋用面料。

本发明所采用的复合聚酰胺纤维，选用聚己二酰己二胺具有强度高、耐磨性能好，回弹性较好的特点，通过聚氨酯弹性体进一步提升回弹性，使得本发明的复合聚酰胺纤维和最终的混纺纱的力学强度和回弹性能良好，同时因为采用特殊的多功能硅藻土纤维一起混纺也具备抗菌性能好，且还具有抗病毒以及对脚气有一定的治疗和抑制作用；同时通过添加自制的超细硅藻土，超细硅藻土具有大的比表面积和空隙率，而且表面含有大量硅羟基，进一步提升了吸附性，还可进一步提升吸湿快干性，以及除汗臭的作用。

本发明所采用的特殊的多功能硅藻土纤维及其制备方法，多功能硅藻土纤维是以异形聚酯基多功能硅藻土纤维丝作为丝芯、改性超细硅藻土纤维丝为包覆丝，丝芯具有轻质高强保暖的特点，再加上吸湿排汗整理剂与硅藻土的协同作用，有效提升了多功能硅藻土纤维的吸湿快干性；改性超细硅藻土纤维丝结构稳定性好、吸附性高的特点。利用本发明的多功能硅藻土纤维制备方法，所得的纤维丝成品具有质量高、抗菌吸附性好、综合性能优异的特点。

本发明所采用的特殊的多功能硅藻土纤维中改性的超细硅藻土具有大的比表面积和空隙率，而且表面含有大量硅羟基，对艾叶提取物具有很好的吸附作用，从而使艾叶提取物缓慢释放，保证了长时间具备抗菌性能好，且还具有抗病毒以及对脚气有一定的治疗和抑制作用；此外，本发明采用湿法纺丝，避免了艾叶提取物中的有效成分高温挥发或分解破坏，最大限度的保证了最终产品的抗菌性能好，且还具有抗病毒以及对脚气有一定的治疗和抑制作用等综合使用性能。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本发明主题公开的一部分。

从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明所述多功能硅藻土纤维结构示意图；

图2是实施例1超细硅藻土比表面测试分析。

图中，1、聚酯基纤维丝；2、包覆丝。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一个”“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件，并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

硅藻土的主要成分是二氧化硅，具有较强的吸附性、表面含有大量硅羟基而呈现负电性，在金属、有机高分子中都能起到很好的吸附作用。由于硅藻土组成成分与含量的不同而存在不同的外观，硅藻土微观形貌的不同，其孔隙率可以达到80％-90％，因此硅藻土具有较好的吸水率。基于硅藻土的优点和好处，将硅藻土应用于家纺产品中，是大势所趋。但是由于硅藻土纤维现有的纤维质强度不均匀、纺丝易集聚的问题，其应用受限。因此有必要对多功能硅藻土纤维进行进一步研究。

本发明实施例中的艾叶提取物购自西安昌岳植物化工有限公司。

下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。

实施例1

一种多功能硅藻土纤维，包括丝芯与固定数量的包覆丝，所述丝芯包括若干数量的聚酯基纤维丝并列排布而成；所述包覆丝为改性超细硅藻土纤维丝，且若干所述改性超细硅藻土纤维丝螺旋缠绕在所述丝芯的外表面。

其中，所述聚酯基纤维丝为聚酯基硅藻土纤维丝，且所述聚酯基硅藻土纤维丝并列设置由三根；所述改性超细硅藻土纤维丝并列设置有四根。

进一步的，所述一种多功能硅藻土纤维的制备方法，包括如下步骤：

1)超细硅藻土的制备

选用800℃温度下煅烧60min的硅藻土进行细化处理，采用湿法球磨的方法对其进行球磨，以去离子水作为分散介质，硅藻土质量10％的混合分散剂，球料比为7:1进行球磨，所述混合分散剂为丙烯酸酯:马来酸异醇双酯:聚乙烯吡咯烷酮以质量比为2:1:2的比例混合而成，且球磨时间为6h；得到后的混合溶液沉淀6h取上层液再沉淀12h后取沉淀物，烘干研磨，得到超细硅藻土；

本实施例中，所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量为130000g/mol。

2)聚酯基纤维丝的制备

将步骤1)所述超细硅藻土进行称量，以超细硅藻土与涤纶质量比为20：100的比例进行共混熔融得到纺丝液，纺丝液经过螺杆挤出机挤出后进入喷丝板，形成的纤维经过“牵伸→水洗→喷洒聚醚类吸湿排汗整理剂→六段式焙烘”得到聚酯基纤维丝；

3)改性超细硅藻土纤维丝的制备

将步骤1)超细硅藻土放置在去离子水中，同时加入质量分数为35％的聚丙烯酰胺溶液，在55℃水浴条件下搅拌均匀，而后按照0.5mL/min的速率滴加适量的氨水，调节pH至10，继续搅拌均匀3h，而后浸泡15h，将沉淀物烘干，得到改性超细硅藻土，研磨备用；

其中，所述超细硅藻土的质量分数浓度与聚丙烯酰胺的浓度相同，且所述超细硅藻土与聚丙烯酰胺的质量比为3:1；所述氨水溶液浓度为2.5M；所述沉淀物烘干温度与水浴温度相同。然后将改性超细硅藻土、吸湿排汗整理剂按照质量比为4：1的比例加入到15％的聚乙烯醇水溶液中，并进行磁力搅拌均匀，超声处理30min后取悬浮液进行湿法纺丝得到多功能硅藻土纤维丝；

将改性超细硅藻土、艾叶提取物、聚醚类吸湿排汗整理剂(购买自广州乾泰化工有限公司的吸湿排汗整理剂QTG-410)加入到聚乙烯醇溶液中，并进行磁力搅拌均匀，超声处理30min后取悬浮液进行湿法纺丝得到改性超细硅藻土纤维丝；

4)多功能硅藻土纤维的制备

将聚酯基纤维丝与改性超细硅藻土纤维丝丝同时喂入切丝器、第一罗拉、预网络、止捻器、变形热箱、冷却板、假捻器、第二罗拉、主网络器、定型热箱油轮和卷绕后，得到本发明的多功能硅藻土纤维；

其中，第二罗拉与第一罗拉的牵伸比为1.015，卷绕速度与第二罗拉的卷绕比为-3.9％。

本实施例的所述超细硅藻土粒度为780nm。

其中，步骤2)所述喷丝板中喷丝微孔的横截面为中空的三叶形。

进一步的，步骤3)所述超细硅藻土的质量分数浓度与聚丙烯酰胺的浓度相同；所述沉淀物烘干温度与水浴温度相同。

更进一步的，本实施例步骤3)所述湿法纺丝步骤为：

将聚乙烯醇配置质量分数为15％的水溶液，超声处理20min，在90℃条件下磁石搅拌并加热2h，将改性超细硅藻土与聚醚类吸湿排汗整理剂按照质量比4：1的比例加入到配置好的聚乙烯醇溶液中，磁力搅拌1h，超声处理30min后，让悬浮液降至常温后进行湿法纺丝，其中湿法纺丝工艺参数为：

纺丝液：浓度16.5％(悬浮液由于改性超细硅藻土与聚醚类吸湿排汗整理剂的加入，使得纺丝液(悬浮液)浓度上升)；

计量泵：0.8mL/r；

转速：38r/min；

泵供量：30mL/min；

喷丝板孔数1000；孔直径：0.08mm；

凝固浴长度1.2m、凝固时间15秒、凝固浴出生纤维速度：6m/min；

导丝盘直径：80mm；

一棍转速：18r/min(4.8m/min)、二辊转速：25r/min(拉伸1.4倍)；

湿热拉伸温度：120-150℃。

实施例2

与上述实施例1不同的是，一种所述多功能硅藻土纤维的制备方法，包括如下步骤：

1)超细硅藻土的制备

选用800℃温度下煅烧25min的硅藻土进行细化处理，采用湿法球磨的方法对其进行球磨，以去离子水作为分散介质，硅藻土质量10％的混合分散剂，球料比为7:1进行球磨，所述混合分散剂为丙烯酸酯:马来酸异醇双酯:聚乙烯吡咯烷酮以质量比为2:1:2的比例混合而成，且球磨时间为6h；得到后的混合溶液沉淀6h取上层液再沉淀12h后取沉淀物，烘干研磨，得到超细硅藻土；

本实施例中，所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量为130000g/mol。

2)聚酯基纤维丝的制备

将步骤1)所述超细硅藻土进行称量，以超细硅藻土与涤纶质量比为5：100的比例进行共混熔融得到纺丝液，纺丝液经过螺杆挤出机挤出后进入喷丝板，形成的纤维经过“牵伸→水洗→喷洒聚醚类吸湿排汗整理剂→六段式焙烘”得到聚酯基纤维丝；

3)改性超细硅藻土纤维丝的制备

将步骤1)超细硅藻土放置在去离子水中，同时加入质量分数为20％的聚丙烯酰胺溶液，在40℃水浴条件下搅拌均匀，而后按照0.5mL/min的速率滴加适量的氨水，继续搅拌均匀1h，而后浸泡10h，将沉淀物烘干，得到改性超细硅藻土，研磨备用；

其中，所述超细硅藻土的质量分数浓度与聚丙烯酰胺的浓度相同；所述氨水溶液浓度为0.5M；所述沉淀物烘干温度与水浴温度相同。然后将改性超细硅藻土、聚醚类吸湿排汗整理剂按照质量比为4：1的比例加入到15％的聚乙烯醇水溶液中，并进行磁力搅拌均匀，超声处理20min后取悬浮液进行湿法纺丝得到多功能硅藻土纤维丝；

将改性超细硅藻土、聚醚类吸湿排汗整理剂加入到聚乙烯醇溶液中，并进行磁力搅拌均匀，超声处理30min后取悬浮液进行湿法纺丝得到改性超细硅藻土纤维丝；

4)多功能硅藻土纤维的制备

将聚酯基纤维丝与改性超细硅藻土纤维丝丝同时喂入切丝器、第一罗拉、预网络、止捻器、变形热箱、冷却板、假捻器、第二罗拉、主网络器、定型热箱油轮和卷绕后，得到本发明的多功能硅藻土纤维；

其中，第二罗拉与第一罗拉的牵伸比为1.015，卷绕速度与第二罗拉的卷绕比为-3.9％。

本实施例的所述超细硅藻土粒度为500nm。

其中，步骤2)所述喷丝板中喷丝微孔的横截面为中空的三叶形。进一步的，步骤3)所述超细硅藻土的质量分数浓度与聚丙烯酰胺的浓度相同；所述沉淀物烘干温度与水浴温度相同。

更进一步的，本实施例步骤3)所述湿法纺丝步骤为：

将聚乙烯醇配置质量分数为15％的水溶液，超声处理20min，在85℃条件下磁石搅拌并加热2h，将改性超细硅藻土与聚醚类吸湿排汗整理剂按照质量比4：1的比例加入到配置好的聚乙烯醇溶液中，磁力搅拌1h，超声处理30min后，让悬浮液降至常温后进行乳液纺丝，其中湿法纺丝工艺参数为：

纺丝液：浓度16.5％；

计量泵：0.8mL/r；

转速：38r/min；

泵供量：30mL/min；

喷丝板孔数1000；孔直径：0.08mm；

凝固浴长度1.2m、凝固时间15秒、凝固浴出生纤维速度：6m/min；

导丝盘直径：80mm；

一棍转速：18r/min(4.8m/min)、二辊转速：25r/min(拉伸1.4倍)；

湿热拉伸温度：120-150℃。

实施例3

与上述实施例1不同的是，一种所述多功能硅藻土纤维的制备方法，包括如下步骤：

1)超细硅藻土的制备

选用800℃温度下煅烧120min的硅藻土进行细化处理，采用湿法球磨的方法对其进行球磨，以去离子水作为分散介质，硅藻土质量10％的混合分散剂，球料比为7:1进行球磨，所述混合分散剂为丙烯酸酯:马来酸异醇双酯:聚乙烯吡咯烷酮以质量比为2:1:2的比例混合而成，且球磨时间为6h；得到后的混合溶液沉淀6h取上层液再沉淀12h后取沉淀物，烘干研磨，得到超细硅藻土；

本实施例中，所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量为130000g/mol。

2)聚酯基纤维丝的制备

将步骤1)所述超细硅藻土进行称量，以超细硅藻土与涤纶质量比为30：100的比例进行共混熔融得到纺丝液，纺丝液经过螺杆挤出机挤出后进入喷丝板，形成的纤维经过“牵伸→水洗→喷洒聚醚类吸湿排汗整理剂→六段式焙烘”得到聚酯基纤维丝；

3)改性超细硅藻土纤维丝的制备

将步骤1)超细硅藻土放置在去离子水中，同时加入质量分数为50％的聚丙烯酰胺溶液，在70℃水浴条件下搅拌均匀，而后按照0.5mL/min的速率滴加适量的氨水，继续搅拌均匀5h，而后浸泡24h，将沉淀物烘干，得到改性超细硅藻土，研磨备用；

其中，所述超细硅藻土的质量分数浓度与聚丙烯酰胺的浓度相同；所述氨水溶液浓度为10M；所述沉淀物烘干温度与水浴温度相同。然后将改性超细硅藻土、吸湿排汗整理剂按照质量比为4：1的比例加入到15％的聚乙烯醇水溶液中，并进行磁力搅拌均匀，超声处理50min后取悬浮液进行湿法纺丝得到多功能硅藻土纤维丝；

将改性超细硅藻土、聚醚类吸湿排汗整理剂加入到聚乙烯醇溶液中，并进行磁力搅拌均匀，超声处理30min后取悬浮液进行湿法纺丝得到改性超细硅藻土纤维丝；

4)多功能硅藻土纤维的制备

将聚酯基纤维丝与改性超细硅藻土纤维丝丝同时喂入切丝器、第一罗拉、预网络、止捻器、变形热箱、冷却板、假捻器、第二罗拉、主网络器、定型热箱油轮和卷绕后，得到本发明的多功能硅藻土纤维；

其中，第二罗拉与第一罗拉的牵伸比为1.7325，卷绕速度与第二罗拉的卷绕比为-3.9％。

本实施例的所述超细硅藻土粒度为900nm。

其中，步骤2)所述喷丝板中喷丝微孔的横截面为中空的三叶形。进一步的，步骤3)所述超细硅藻土的质量分数浓度与聚丙烯酰胺的浓度相同；所述沉淀物烘干温度与水浴温度相同。

更进一步的，本实施例步骤3)所述湿法纺丝步骤为：

将聚乙烯醇配置质量分数为15％的水溶液，超声处理20min，在120℃条件下磁石搅拌并加热2h，将改性超细硅藻土与聚醚类吸湿排汗整理剂按照质量比4：1的比例加入到配置好的聚乙烯醇溶液中，磁力搅拌1h，超声处理30min后，让悬浮液降至常温后进行乳液纺丝，其中湿法纺丝工艺参数为：

纺丝液：浓度16.5％；

计量泵：0.8mL/r；

转速：38r/min；

泵供量：30mL/min；

喷丝板孔数1000；孔直径：0.08mm；

凝固浴长度1.2m、凝固时间15秒、凝固浴出生纤维速度：6m/min；

导丝盘直径：80mm；

一棍转速：18r/min(4.8m/min)、二辊转速：25r/min(拉伸1.4倍)；

湿热拉伸温度：120-150℃。

对比例1

与实施例1不同的是，步骤1)所述混合分散剂替换为等质量的聚乙烯吡咯烷酮，其他工艺步骤相同。

对比例2

与实施例1不同的是，步骤1)超细硅藻土的制备过程中，硅藻土的球磨时间为24h，其他工艺步骤相同。

对比例3

与实施例1不同的是，将所述聚醚类吸湿排汗整理剂替换成吸湿排汗整理剂LD-9020，其他工艺步骤相同。

对比例4

与实施例1不同的是，步骤3)改性超细硅藻土制备过程中使用相同体积的纯氨水溶液对超细硅藻土进行处理，其他工艺步骤相同。

对比例5

与实施例1不同的是，步骤3)中的改性超细硅藻土、聚醚类吸湿排汗整理剂加入到聚对苯二甲酸乙二醇酯溶液中，其他工艺步骤相同。

性能测试

1.抗菌性

根据GB/T 20944.3—2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分:振荡法》测试纤维对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌和白色念珠菌的抗菌性能。

2.吸湿排汗性

将成品纤维进行编织加工，制成同等规格的絮片，并对其进行吸湿排汗性能检测。其中，透湿量的检测采用ASTME96-1995BW标准，通过恒温恒湿箱保持温度在23℃，相对湿度为50％，测得实施例1-3及对比例1-3的透湿量。

排汗性能则是参考GB/T 21655.1—2008《纺织品吸湿速干性的评定第一部分:单项组合试验法》测试吸水率、滴水扩散时间以及水分蒸发速率。

3.吸附性

将成品纤维进行编织加工，制成同等规格的絮片，根据QB/T 2761—2006《室内空气净化产品净化效果测定方法》，将100g纤维絮片样品放入1.5m³试验舱内进行测试，对比舱内氨气24h变化率，以测试对比纤维的吸附性能。

此外，将实施例1与对比例1-5中的超细硅藻土进行粒径测试，对比例2中的颗粒平均直径明显大于其他样品的直径，表明长时间的在液体中进行球磨导致粉体发生团聚现象更明显，不利于硅藻土的可纺性与尺寸稳定性。

表1为实施例1-3及对比例1-5成品纤维丝按照不同性能测试要求进行检测的结果，相关测试结果如下表所示：

表1成品纤维织物性测试

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由以上数据，并结合图2超细硅藻土比表面测试分析中的氮气吸附曲线，硅藻土经过球磨后的颗粒仍然具有吸附性。而且本发明的制备过程中，超细硅藻土的颗粒尺寸均能够保证改性超细多功能硅藻土纤维在可纺纤维范围内。

进一步的，选用丙烯酸酯:马来酸异醇双酯:聚乙烯吡咯烷酮以质量比为2:1:2的比例的混合分散剂作为球磨分散要求，一个是利用PVP的分散剂作用，增强硅藻土的均匀分散性与尺寸稳定性；二是利用丙烯酸酯与马来酸异醇双酯混合体系对硅藻土的双亲活化作用，有利于硅藻土进行改性，且使得硅藻土颗粒在水溶液中进行氢键的结合，且降低了硅藻土集聚的可能，进而加强成型纤维的稳定性与力学性能。将对比例1与实施例1的纤维丝进行力学性能测试，实施例1的相关力学性能明显优于对比例1。

由氨去除率的吸附性对比测试数据分析可知，本发明的多功能硅藻土纤维具有优异的吸附性能。而且本发明制备的多功能硅藻土纤维在吸湿排汗性、抗菌性等性能中具有较优异的表现。究其原因，在制备过程中，聚丙烯酰胺溶液体系中，弱碱氛围下不仅能达到絮凝作用，还有利于加速沉淀以及活性吸附，还有有助于聚丙烯酰胺对硅藻土的改性：(1)聚丙烯酰胺为线性聚合物，聚丙烯酰胺在碱性中可以水解分为胺的甲基化和羟基化反应，进而出现羟基，使得硅藻土表面性能活跃；(2)羟基能够在溶液中与带电粒子吸附保持电中和，进而加强其活性吸附作用；(3)尤其是在进行聚乙烯醇的湿法纺丝过程中，带有活化基团羟基的硅藻土累积之间可产生氢键等，稳定性好。将聚丙烯酰胺添加到改性超细硅藻土纤维丝制备体系中，能够在纤维之间相互搭建的通道结构，增加了接触时间和接触面积，进而提高吸附性。

对于聚醚类吸湿排汗整理剂，聚醚类吸湿排汗整理剂与聚酯高分子链结构高度相似，因此在聚酯基纤维丝的超细硅藻土与聚酯之间、在湿法纺丝的改性超细硅藻土、聚醚类吸湿排汗整理剂之间均具有极高的亲和力，聚醚类吸湿排汗整理剂与硅藻土复配使用，可在保证吸湿排汗性能的前提下，有效降低成本；而且硅藻土本身具有抗菌吸附作用，有利于吸湿排汗整理剂与硅藻土之间产生协同作用，有效提升多功能硅藻土纤维的吸湿性和快干性。

对聚乙烯醇的使用，是利用稳定的加热条件，使得PVA失去部分结合水，破坏分子间作用力，进而降低湿法纺丝体系中过多的羟基带来的静电排斥力对纤维丝的稳定性造成影响。

综上所述，本发明所述多功能硅藻土纤维的制备方法操作简单，原料价格低廉，具有绿色经济的优点，而且制备的多功能硅藻土纤维具有很好的综合性能，有利于进一步发展使用。

此外，本发明所采用的特殊的多功能硅藻土纤维中改性的超细硅藻土具有大的比表面积和空隙率，而且表面含有大量硅羟基，对艾叶提取物具有很好的吸附作用，从而使艾叶提取物缓慢释放，保证了长时间具备抗菌性能好，且还具有抗病毒以及对脚气有一定的治疗和抑制作用；此外，本发明采用湿法纺丝，避免了艾叶提取物中的有效成分高温挥发或分解破坏，最大限度的保证了最终产品的抗菌性能好，且还具有抗病毒以及对脚气有一定的治疗和抑制作用等综合使用性能。

实施例4

一种鞋用抑真菌纤维混纺纱，所述鞋用抑真菌纤维混纺纱由80重量份的多功能硅藻土纤维、15重量份的复合聚酰胺纤维混纺而成。

本实施例所述复合聚酰胺纤维由包括以下重量份的原料制成：

聚己二酰己二胺85份、

聚氨酯弹性体15份、

超细硅藻土5份。

本实施例所述复合聚酰胺纤维的制备方法包括如下步骤：

1)超细硅藻土的制备

选用800℃温度下煅烧的硅藻土进行细化处理，采用湿法球磨的方法对其进行球磨，以去离子水作为分散介质，硅藻土质量10％的混合分散剂，球料比为7：1进行球磨，所述混合分散剂为丙烯酸酯:马来酸异醇双酯:聚乙烯吡咯烷酮以质量比为2:1:2的比例混合而成，且球磨时间为6h；得到后的混合溶液沉淀6h取上层液再沉淀12h后取沉淀物，烘干研磨，得到超细硅藻土；

2)按重量份分别称取所述复合聚酰胺纤维的各原料，烘干，混合均匀，送入双螺杆挤出机熔融成纺丝熔体；

3)所述纺丝熔体，进入纺丝机，从喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到所述复合聚酰胺纤维。

本实施例所述多功能硅藻土纤维为本发明实施例2制得的多功能硅藻土纤维。

本实施例鞋用抑真菌纤维混纺纱的其生产方法，包括如下步骤：

1)将复合聚酰胺纤维和多功能硅藻土纤维混合制成棉卷；

2)然后依次经过梳棉、并条、粗纱、细纱和络筒，制得本发明所述的鞋用抑真菌纤维混纺纱。

实施例5

一种鞋用抑真菌纤维混纺纱，所述鞋用抑真菌纤维混纺纱由90重量份的多功能硅藻土纤维、20重量份的复合聚酰胺纤维混纺而成。

本实施例所述复合聚酰胺纤维由包括以下重量份的原料制成：

聚己二酰己二胺95份、

聚氨酯弹性体20份、

超细硅藻土8份。

本实施例所述复合聚酰胺纤维的制备方法包括如下步骤：

1)超细硅藻土的制备

选用800℃温度下煅烧的硅藻土进行细化处理，采用湿法球磨的方法对其进行球磨，以去离子水作为分散介质，硅藻土质量10％的混合分散剂，球料比为7：1进行球磨，所述混合分散剂为丙烯酸酯:马来酸异醇双酯:聚乙烯吡咯烷酮以质量比为2:1:2的比例混合而成，且球磨时间为6h；得到后的混合溶液沉淀6h取上层液再沉淀12h后取沉淀物，烘干研磨，得到超细硅藻土；

2)按重量份分别称取所述复合聚酰胺纤维的各原料，烘干，混合均匀，送入双螺杆挤出机熔融成纺丝熔体；

3)所述纺丝熔体，进入纺丝机，从喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到所述复合聚酰胺纤维。

本实施例所述多功能硅藻土纤维为本发明实施例3制得的多功能硅藻土纤维。

本实施例鞋用抑真菌纤维混纺纱的其生产方法，包括如下步骤：

1)将复合聚酰胺纤维和多功能硅藻土纤维混合制成棉卷；

2)然后依次经过梳棉、并条、粗纱、细纱和络筒，制得本发明所述的鞋用抑真菌纤维混纺纱。

实施例6

一种鞋用抑真菌纤维混纺纱，所述鞋用抑真菌纤维混纺纱由85重量份的多功能硅藻土纤维、17.5重量份的复合聚酰胺纤维混纺而成。

本实施例所述复合聚酰胺纤维由包括以下重量份的原料制成：

聚己二酰己二胺90份、

聚氨酯弹性体17.5份、

超细硅藻土6.5份。

本实施例所述复合聚酰胺纤维的制备方法包括如下步骤：

1)超细硅藻土的制备

选用800℃温度下煅烧的硅藻土进行细化处理，采用湿法球磨的方法对其进行球磨，以去离子水作为分散介质，硅藻土质量10％的混合分散剂，球料比为7：1进行球磨，所述混合分散剂为丙烯酸酯:马来酸异醇双酯:聚乙烯吡咯烷酮以质量比为2:1:2的比例混合而成，且球磨时间为6h；得到后的混合溶液沉淀6h取上层液再沉淀12h后取沉淀物，烘干研磨，得到超细硅藻土；

2)按重量份分别称取所述复合聚酰胺纤维的各原料，烘干，混合均匀，送入双螺杆挤出机熔融成纺丝熔体；

3)所述纺丝熔体，进入纺丝机，从喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到所述复合聚酰胺纤维。

本实施例所述多功能硅藻土纤维为本发明实施例1制得的多功能硅藻土纤维。

本实施例鞋用抑真菌纤维混纺纱的其生产方法，包括如下步骤：

1)将复合聚酰胺纤维和多功能硅藻土纤维混合制成棉卷；

2)然后依次经过梳棉、并条、粗纱、细纱和络筒，制得本发明所述的鞋用抑真菌纤维混纺纱。

性能测试

1.抗菌性

根据GB/T 20944.3—2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分:振荡法》测试纤维对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌和白色念珠菌的抗菌性能。

2.吸湿排汗性

将成品纤维进行编织加工，制成同等规格的絮片，并对其进行吸湿排汗性能检测。其中，透湿量的检测采用ASTME96-1995BW标准，通过恒温恒湿箱保持温度在23℃，相对湿度为50％，测得实施例1-3及对比例1-3的透湿量。

排汗性能则是参考GB/T 21655.1—2008《纺织品吸湿速干性的评定第一部分:单项组合试验法》测试吸水率、滴水扩散时间以及水分蒸发速率。

3.吸附性

将成品纤维进行编织加工，制成同等规格的絮片，根据QB/T 2761—2006《室内空气净化产品净化效果测定方法》，将100g纤维絮片样品放入1.5m³试验舱内进行测试，对比舱内氨气24h变化率，以测试对比纤维的吸附性能。

4.纱线拉伸强度

根据GB/T 3916-2013《纺织品卷装纱单根纱线断裂强力和断裂伸长率的测定》进行测试。

表2为实施例3-6及成品混纺纱按照不同性能测试要求进行检测的结果，相关测试结果如下表所示：

表2实施例3-6及成品混纺纱织物性测试

由以上数据可知，本发明的成品混纺纱织物采用两种人造纤维混纺后，抗菌性能依然保持良好，吸附性能也依然保持良好；吸湿快干性也依然保持良好，且力学强度得到大幅改善，作为鞋用面料的原料更好。

表3为实施例3-6及成品混纺纱按照不同性能测试要求进行检测的结果，相关测试结果如下表所示：

表3实施例3-6及成品混纺纱织物性测试

由以上数据可知，本发明的成品混纺纱断裂强度高，力学性能优异，适合用作鞋面料。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种鞋用抑真菌纤维混纺纱，其特征在于：

所述鞋用抑真菌纤维混纺纱由80-90重量份的多功能硅藻土纤维、15-20重量份的复合聚酰胺纤维混纺而成。

2.根据权利要求1所述的一种鞋用抑真菌纤维混纺纱，其特征在于，所述鞋用抑真菌纤维混纺纱由85重量份的多功能硅藻土纤维、17.5重量份的复合聚酰胺纤维混纺而成。

3.根据权利要求1所述的一种鞋用抑真菌纤维混纺纱，其特征在于，所述复合聚酰胺纤维由包括以下重量份的原料制成：

聚己二酰己二胺85～95份、

聚氨酯弹性体15～20份、

超细硅藻土5-8份。

4.根据权利要求3所述的一种鞋用抑真菌纤维混纺纱，其特征在于，所述复合聚酰胺纤维的制备方法包括如下步骤：

1)超细硅藻土的制备

选用800℃温度下煅烧的硅藻土进行细化处理，采用湿法球磨的方法对其进行球磨，以去离子水作为分散介质，硅藻土质量10％的混合分散剂，球料比为7：1进行球磨，得到后的混合溶液沉淀6h取上层液再沉淀12h后取沉淀物，烘干研磨，得到超细硅藻土；

2)按重量份分别称取所述复合聚酰胺纤维的各原料，烘干，混合均匀，送入双螺杆挤出机熔融成纺丝熔体；

3)所述纺丝熔体，进入纺丝机，从喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到所述复合聚酰胺纤维。

5.根据权利要求4所述的一种鞋用抑真菌纤维混纺纱，其特征在于，

所述多功能硅藻土纤维，包括丝芯与固定数量的包覆丝，

所述丝芯包括若干数量的聚酯基纤维丝并列排布而成；

所述包覆丝为改性超细硅藻土纤维丝，且若干所述改性超细硅藻土纤维丝螺旋缠绕在所述丝芯的外表面；

所述的多功能硅藻土纤维的制备方法，包括如下步骤：

1)超细硅藻土的制备

选用800℃温度下煅烧的硅藻土进行细化处理，采用湿法球磨的方法对其进行球磨，以去离子水作为分散介质，硅藻土质量10％的混合分散剂，球料比为7：1进行球磨，得到后的混合溶液沉淀6h取上层液再沉淀12h后取沉淀物，烘干研磨，得到超细硅藻土；

2)聚酯基纤维丝的制备

将步骤1)所述超细硅藻土进行称量，以超细硅藻土与涤纶质量比为5-30：100的比例进行共混熔融得到纺丝液，纺丝液经过螺杆挤出机挤出后进入喷丝板，形成的纤维经过“牵伸→水洗→喷洒聚醚类吸湿排汗整理剂→六段式焙烘”得到聚酯基纤维丝；

3)改性超细硅藻土纤维丝的制备

将步骤1)超细硅藻土放置在去离子水中，同时加入质量分数为20％-50％的聚丙烯酰胺溶液，在40℃-70℃水浴条件下搅拌均匀，而后按照0.5mL/min的速率滴加适量的氨水，调节pH至10，继续搅拌均匀1-5h，而后浸泡10-24h，将沉淀物烘干，得到改性超细硅藻土，研磨备用；

将改性超细硅藻土、艾叶提取物、聚醚类吸湿排汗整理剂加入到聚乙烯醇溶液中，并进行磁力搅拌均匀，超声处理20min-50min后取悬浮液进行湿法纺丝得到改性超细硅藻土纤维丝；

4)多功能硅藻土纤维的制备

将聚酯基纤维丝与改性超细硅藻土纤维丝丝同时喂入切丝器、第一罗拉、预网络、止捻器、变形热箱、冷却板、假捻器、第二罗拉、主网络器、定型热箱油轮和卷绕后，得到本发明的多功能硅藻土纤维；

其中，第二罗拉与第一罗拉的牵伸比为1.015-1.7325，卷绕速度与第二罗拉的卷绕比为-3.9％。

6.根据权利要求5所述的一种鞋用抑真菌纤维混纺纱，其特征在于，所述聚酯基纤维丝为聚酯基硅藻土纤维丝，且所述聚酯基硅藻土纤维丝并列设置有三根；所述改性超细硅藻土纤维丝并列设置有四根。

7.根据权利要求5所述一种鞋用抑真菌纤维混纺纱的制备方法，其特征在于，步骤1)所述硅藻土煅烧时间为25-120min；

步骤1)所述混合分散剂为丙烯酸酯:马来酸异醇双酯:聚乙烯吡咯烷酮以质量比为2:1:2的比例混合而成；

步骤1)所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量为130000g/mol；

步骤1)所述超细硅藻土粒度为500nm-900nm。

8.根据权利要求5所述一种鞋用抑真菌纤维混纺纱的制备方法，其特征在于，步骤2)所述喷丝板中喷丝微孔的横截面为中空的圆形、中空的三叶形或中空的十字形中的一种。

9.根据权利要求5所述一种鞋用抑真菌纤维混纺纱，其特征在于，步骤3)所述超细硅藻土的质量分数浓度与聚丙烯酰胺的浓度相同，且所述超细硅藻土与聚丙烯酰胺的质量比为3:1；所述氨水的溶液浓度为0.5-10M；所述沉淀物烘干温度与水浴温度相同；

步骤3)所述湿法纺丝步骤为：

将聚乙烯醇配置质量分数为15％的水溶液，超声处理20min，在85℃-120℃条件下磁石搅拌并加热2h，将改性超细硅藻土、艾叶提取物与聚醚类吸湿排汗整理剂按照质量比4：1.5：1的比例加入到配置好的聚乙烯醇溶液中，磁力搅拌1h，超声处理30min后，让悬浮液降至常温后进行乳液纺丝；其中湿法纺丝工艺参数为：

纺丝液：浓度16.5％；

计量泵：0.8mL/r；

转速：38r/min；

泵供量：30mL/min；

喷丝板孔数1000；孔直径：0.08mm；

凝固浴长度1.2m、凝固时间15秒、凝固浴出生纤维速度：6m/min；

导丝盘直径：80mm；

一棍转速：18r/min(4.8m/min)、二辊转速：25r/min(拉伸1.4倍)；

湿热拉伸温度：120-150℃。

10.一种鞋用抑真菌纤维混纺纱的其生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将复合聚酰胺纤维和多功能硅藻土纤维混合制成棉卷；

2)然后依次经过梳棉、并条、粗纱、细纱和络筒，制得本发明所述的鞋用抑真菌纤维混纺纱。