[发明专利]一种具备空气净化功能的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，具体为一种具备空气净化功能的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，不仅能够提升面料的品质，还可以通过改性使其具备很多功能，成为功能性纤维，为人类带来更大的福音。一种具备空气净化功能的氨纶纤维是消费者梦寐以求的，不仅提升面料的品质，还能够吸附空气中二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物、氯气、醛以及人体产生的硫化氢、氨气、胺类化合物，并且能够分解醛类物质，从而达到净化居室、车内等人居环境空气的目的；此外，使用性能优良，能满足对手织物在纺、织、染、整过程中的要求。

目前关于具备空气净化功能的氨纶纤维生产方面的专利技术及文献较少，因此，需要开发一种生产具备空气净化功能氨纶纤维的新技术，以满足氨纶纤维制造技术及人居环保领域发展的需要。

发明内容

技术问题：本发明拟解决的技术问题是设计一种具备空气净化功能的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净化空气的功能，制备的面料舒适、耐用。该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：一种具备空气净化功能的氨纶纤维，由包皮和芯部组合而成，其特征在于该纤维截面为实心结构，芯部占纤维的质量百分比为60～70％，包皮占纤维的质量百分比为30～40％；

其芯部材料的质量百分比配方为：

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。

所述的聚乙烯亚胺的分子量为50000～90000。

本发明的一种具备空气净化功能的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)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；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％；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％；

1.2)制备助剂浆料：将聚乙烯亚胺、环糊精、酞菁铁、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％；

1.3)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40～60小时，熟化完全，配制成质量百分比浓度为33～35％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；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％；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；

3.)、采用湿干法纺丝：采用喷丝板组合件，将制备芯部的纺丝原液从喷丝板组合件的空心针挤出；将制备包皮的纺丝原液从喷丝板组合件挤压孔挤出将氨纶纤维的芯部包住，直接进入凝固浴，从凝固浴出来后再进入甬道，溶剂除去后成为具备空气净化功能的氨纶纤维。