[发明专利]一种制备新型吸湿放热保暖腈纶纤维的方法

说明书

技术领域

本发明涉及纤维纺织领域，具体公开了一种制备新型吸湿放热保暖腈纶纤维的方法。

背景技术

腈纶是合成纤维四大品种之一，是一种优良的纺织用品原料，纤维耐光、抗辐射、柔软、保暖，被誉为“人造羊毛”，广泛地应用于服装面料、篷布、窗帘和床品等纺织领域。

腈纶纤维大分子中超过85％(质量百分比)的单体是丙烯腈共聚物，因此其亲水性基团主要来源于第二和第三单体。但第二、三单体总体含量不超过15％，这使得腈纶纤维具有极差的吸水性和透气性。用腈纶纤维制作的产品使用时常有闷的感觉。但是随着人们生活水平的提高，保暖已不再是单一要求，人们对其舒适度、功能性和安全性要求越来越高。腈纶纤维的吸湿性差的缺陷逐渐显现出来。所以，若能发明一种高吸湿性的腈纶纤维，并充分利用吸湿放热的机理，则可在保持腈纶优异的保暖性能的基础上增强其使用舒适性。

羊毛吸水后会发热，而人体即使不运动也有大量的潜汗蒸发，由此人们想到了开发吸湿发热性保暖纤维。据测试资料表明，人在静止时通过皮肤向外蒸发水分约为15g/m²·h；在运动时，有大量的汗水排出，既有液态，也有气态，数量约为100g/m²·h，因此人体即使不运动也有大量的潜汗蒸发。吸湿发热纤维正是利用水的气液变化，将人身产生的汗气转变为液体时产生的热量用于保暖。钟正刚等人认为主要是利用纤维大分子的极性基团捕捉空气中含较高动能的水分子，将其吸附固定到纤维表面，可使其动能转变为热能，从而达到发热的作用。

目前，在专利(CN201010258508.3)中，提供了一种在强碱和胍的混合液中通过水解制得高吸湿吸水腈纶的方法；在专利(CN201210233142.3)中，提供了一种在强碱和甲醛的混合液中通过水解缩醛化制得高吸水吸湿腈纶的方法；在专利(CN201310502591.8)中，提供了一种通过两次超声波处理使腈纶表面产品孔洞的方法制得吸湿腈纶的方法；在专利(CN201510165485.4)中，提供了一种在腈纶纺丝液中加入石墨烯的方式制得高导热腈纶的方法；在专利(CN201310472662.4)中，提供了一种将相变材料微胶囊悬浮液、NaSCN水溶液和纺丝原液混合纺丝制得高导热腈纶的方法。但这些方法只是单一的赋予腈纶纤维吸湿性或在腈纶原有保暖性能的基础上进一步加强其保暖或导温性能，鲜有将两者结合在一起的研究。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种制备吸湿放热保暖腈纶纤维的方法。

为了实现以上目的及其他目的，本发明是通过包括以下技术方案实现的：

本发明公开了一种制备新型吸湿放热保暖腈纶纤维的方法，包括以下步骤：

1)纺丝原液的制备：将聚丙烯腈和聚丙烯酰胺混合溶解在溶剂中形成共混纺丝原液；其中所述聚丙烯腈与所述聚丙烯酰胺的质量比为(0.05～0.20)：1；所述溶剂为二甲基甲酰胺DMF、二甲基乙酰胺DMAc和二甲基亚砜DMSO中的一种或多种；

2)纺丝成型：采用共混纺丝原液进行湿法纺丝并成型；其中湿法纺丝中：喷丝口的最大直径为0.056～0.072mm，喷丝头挤出速度为0.5～1m/min；凝固浴为含有40～50wt％的二甲基乙酰胺的水溶液，凝固浴温度为20～30℃。

优选地，所述共混纺丝原液的浓度为8.5～9.5wt％。

优选地，所述聚丙烯腈的数均分子量为0.8×10⁵～1.0×10⁵。

优选地，所述聚丙烯酰胺的数均分子量为8.0×10⁶～1.2×10⁷。

本申请中湿法纺丝成型后对成型纤维的处理可以采用现有技术中常用的方式进行后处理。

优选地，本申请中后处理还依次包括牵伸、上油、烘干、卷曲和成型步骤。

优选地，所述方法包括对成型后纤维进行清洗的工序，清洗水温为50～65℃。

优选地，所述方法包括牵伸工序，牵伸浴为含1～3wt％的磺酸盐表面活性剂的水，牵伸倍数为5～7倍，牵伸浴的温度为85～98℃。

更优选地，所述磺酸盐表面活性剂为二辛基琥珀酸磺酸钠或十二烷基磺酸钠。

优选地，所述方法包括上油工序，上油工序中油剂的加入量为纤维总质量的15～16wt％，加入速度为80～100kg/h，所述油剂为腈纶纺丝油剂，油剂的温度为90～95℃。

更优选地，在上油步骤中，所述油剂为TDJK-088型腈纶纺丝油剂。