[发明专利]一种储能氨纶纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及功能性化学纤维及其制造方法技术，具体为一种储能氨纶纤维的制备方法技术。

背景技术

氨纶是一种聚氨酯弹性纤维，是提升面料品质的关键因素之一，其在面料中的应用范围在不断拓展，其在面料中的含量在不断增加。与天然纤维相比，化学纤维具有很多优点，化学纤维通过改性可以具备很多功能，这是天然纤维望尘莫及的。衣物终日与人相伴，其舒适性直接影响生活的品质，面料的功能性显得尤为重要。而面料的功能性必须通过纤维的功能性来达到目的。一种储能氨纶纤维是消费者梦寐以求的，不仅提升面料的品质，更重要的是具备空调功能、让皮肤感觉爽滑、舒适，改善生活品质。该种储能氨纶纤维在皮肤大量释放热量时吸收热量并将热量存储在纤维内，降低体表温度，减少汗液的产生，在体表温度较低时，将存储的热量释放出来，保持体温。

目前关于储能氨纶纤维生产方面的专利技术及文献较少，因此，需要开发一种生产储能氨纶纤维的新技术，以满足氨纶纤维制造技术及服装领域发展的需要。

发明内容

技术问题：本发明拟解决的技术问题是设计一种储能氨纶纤维的制造方法。该制造方法的实施过程稳定，制备的氨纶纤维具备储能功能，制备的面料舒适、耐用。该储能氨纶纤维制造工艺成熟，不需要特殊设备，便于工业化实施。

技术方案：本发明的一种储能氨纶纤维，由包皮和芯部组合而成，该纤维截面为白皮黑芯的实心结构，芯部占纤维的质量百分比为70～80％，包皮占纤维的质量百分比为20～30％；

其芯部材料的质量百分比配方为：

改性碳海绵                       5～20％，

聚氨酯类成纤聚合物               79.7～94.5％，

抗氧剂                     0.3～0.5％；

其包皮质量百分比配方为：

所述的聚氨酯类成纤聚合物是采用溶液聚合制备的聚氨酯的N，N-二甲基乙酰胺溶液。

所述的碳海绵的粒径均为0.5～1.0μm。

本发明的储能氨纶纤维的制造方法按以下工艺进行：

芯部纺丝原液的制造方法为：

1.1)干燥碳海绵，在100～120℃下干燥4～6小时；

1.2)将步骤1)处理过的碳海绵置于不锈钢釜中，抽真空至0.1个标准大气压以下，温度70～90℃，向不锈钢釜中注入石蜡液浸渍碳海绵，施加0.3～0.5MPa的气压，保压0.5～1.5小时，制得改性碳海绵；

1.3)制备聚氨酯类成纤聚合物溶液：将二异氰酸酯与聚四氢呋喃二醇的摩尔比为1.6～1.8在70～90℃下预聚合30～45min，预聚合完成后，向预聚物中添加N，N-二甲基乙酰胺溶剂制成质量百分比浓度为40～50％的预聚物溶液；将扩链剂添加到预聚物溶液中扩链，扩链后即制得成纤聚合物的N，N-二甲基乙酰胺溶液，胺类占成纤聚合物的质量比为1.0～2.0％，溶液的质量百分比浓度为33～35％；

1.4)将步骤1.2)制得的改性碳海绵加入到步骤1.3)制备的聚氨酯类成纤聚合物溶液中，储存24～36小时，熟化完全，配制成质量百分比浓度为33～35％的含改性碳海绵的纺丝原液，以备纺制芯部材料时使用；

包皮纺丝原液的制造方法为：

2.1)制备聚氨酯类成纤聚合物溶液：将二异氰酸酯与聚四氢呋喃二醇的摩尔比为1.6～1.8在70～90℃下预聚合30～45min，预聚合完成后，向预聚物中添加N，N-二甲基乙酰胺溶剂制成质量百分比浓度为40～50％的预聚物溶液；将扩链剂添加到预聚物溶液中扩链，扩链后即制得成纤聚合物的N，N-二甲基乙酰胺溶液，胺类占成纤聚合物的质量比为1.0～2.0％，溶液的质量百分比浓度为33～35％；

2.2)制备助剂浆料：将抗紫外剂、抗氧剂、润滑剂、消光剂、成纤聚合物的N，N-二甲基乙酰胺溶液混合，通过搅拌器搅拌、研磨机研磨达到均匀分散的目的，制备的浆料的质量百分比浓度为33～35％，其中抗紫外剂为2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)-苯并三唑，抗氧剂为双(N、N-二甲基酰肼氨基4-苯基)甲烷，润滑剂为硬脂酸镁，消光剂为二氧化钛；

2.3)将步骤2.1)制备的成纤聚合物溶液与步骤2.2)制备的助剂浆料在搅拌设备中分散均匀，储存24～36小时，熟化完全，得到包皮纺丝原液，以备纺制包皮时使用；

扩链剂为乙二胺、丙二胺或戊二胺的N，N-二甲基乙酰胺溶液，质量百分比浓度为4.0～5.0％；