[实用新型]一种皮芯结构远红外聚酰胺纤维

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种皮芯结构功能纤维，特别涉及一种皮芯结构远红外聚酰胺纤维。

背景技术

随着人们对健康的重视，功能性纺织品已经成为纺织行业发展的主要方向，关于各种功能性纤维的报道也越来越多。远红外纤维作为一种功能性纤维已经得到了很大的发展和应用，拥有广阔的实用价值和应用前景。

传统意义上的远红外纤维的制备方法主要分为两种：涂层法和共混纺丝法。用双涂层法将微胶囊相变材料(PCMMcs)和SiC涂于聚合物织物表面，可以得到具有良好远红外发射性能的功能织物；（K.Koo,J.Choe,Y.Park,et al.,Applied Surface Science.2009,255,8313–8318.）共混纺丝法是在纤维加工过程中,添加远红外添加剂得到的远红外纤维。远红外添加剂可在聚合、纺丝工序中加入，因其具有良好的耐久性而得到广泛的应用。然而，通过共混纺丝法制备的远红外纤维也存在着一些缺陷。远红外添加剂的添加量决定了所得远红外纤维的远红外性能和力学性能。一般而言，添加量越多，纤维的可纺性越差，得到的远红外纤维的力学性能也越差。所以，添加量一般不超过聚合物切片的5wt%。因此，相对较低的远红外剂添加量也会大幅限制纤维远红外性能的提升。如专利CN201634798中介绍了一种皮芯结构抗菌复合纤维，这种皮芯结构可以大大提高添加剂的用量，并且不影响纤维的可纺性和力学性能。目前，关于皮芯结构远红外纤维的报道还比较少，采用皮芯结构不仅可以提高纤维的远红外发射性能，同时也不会大幅降低纤维的可纺性和力学性能。因此纳米远红外功能粉体的用量可以适当地增大，从而大幅提高纤维的保暖蓄热功效，为远红外保暖保健市场提供了广阔的发展空间。受到加工性能和产品特性的影响，远红外涤纶的研究比较多，而远红外聚酰胺纤维的研究相对较少。由于聚酰胺在力学性能、化学性质、热性能等方面具有突出的优点，开发新型功能性聚酰胺纤维是很有发展前景的。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种皮芯结构的远红外聚酰胺纤维，结合了涂层法和共混纺丝法制备远红外纤维的优势，并克服了两者的不足，在远红外性能随着添加量增强的同时，也不会降低聚酰胺纤维的可纺性和力学性能，是新一代远红外纤维的研究和发展方向。

本实用新型的一种皮芯结构远红外聚酰胺纤维为双层皮芯结构，芯层为聚酰胺纤维，皮层为添加具有远红外发射功能的粉体的聚酰胺纤维。

所述的具有远红外发射功能粉体为金属氧化物、碳化物、硼化物或复合金属氧化物，所述的具有远红外发射功能的粉体是以层状双氢氧化物（镁铝双氢氧化物或锌铝双氢氧化物）经过高温煅烧后形成的金属复合氧化物（氧化镁、氧化铝、氧化锌）为主。其中，以镁铝复合氧化物（氧化镁、氧化铝复合物）为最优。这种粉体不同于两种普通纳米氧化物的机械混合，两种氧化物之间能高度分散，并且具有比表面积大、粒径小且分布均一的特点，使得粉体具有超高效的远红外发射性能。经过适当的有机改性后，能在聚合物基体上有良好的分散性和相容性，是一种高效的具有远红外发射功能的粉体。

所述的具有远红外发射功能的粉体的颗粒大小为50~200纳米。

所述的皮层中具有远红外发射功能的粉体的用量为皮层聚酰胺切片重量的5~20%。

所述的纤维直径为0.5~3.0mm。

本实用新型的一种皮芯结构远红外聚酰胺纤维，其制备方法包括以下步骤：

（1）具有远红外发射功能的粉体的制备：将镁铝层状双氢氧化物经过高温煅烧形成镁铝复合金属氧化物，再经过适当的有机改性制备成具有远红外发射功能的粉体。

（2）远红外功能母粒的制备：将具有远红外发射功能的粉体与聚酰胺切片共混、挤出造粒，得到远红外功能母粒。

（3）熔融纺丝：将远红外功能母粒和纯聚酰胺切片分别加入双组份复合纺丝机的两个入料口，熔融纺丝并经过卷绕、拉伸等后处理工序得到具有皮芯结构的远红外聚酰胺纤维。

有益效果

结合了涂层法和共混纺丝法制备远红外纤维的优势，并克服了两者的不足，在远红外性能随着添加量增强的同时，也不会降低聚酰胺纤维的可纺性和力学性能，是新一代远红外纤维的研究和发展方向；皮层添加了具有高效远红外发射性能的纳米粉体，与聚合物基体有良好的分散性和相容性，大幅提高了纤维的远红外发射性能；芯层是普通的聚酰胺纤维，使得这种皮芯结构的聚酰胺纤维具备传统的聚酰胺纤维耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性的特点，兼具良好的力学性能和优异的远红外发射率。

附图说明