[发明专利]一种功能性弹力长丝及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及高分子材料和纺织材料领域范畴，具体涉及一种功能性弹力长丝，其由经过预处理后的壳聚糖与功能性改性剂复合，然后与内酰胺单体经原位聚合得到功能性尼龙复合物切片，最终通过熔融纺丝工艺制成，制备得到的功能性弹力长丝其单丝纤度0.66~3.3dtex，断裂强度3.0~5.5cN/dtex，沸水收缩率为4.0~8.0%，卷曲收缩率20~40%。本发明克服了现有的纤维长丝功能性单一的问题，制备得到的功能性弹力长丝具有抗菌、吸湿及调温等多种功能，可制成针对人体湿气的吸收、转移及排出体外的功能面料，其抗菌性大于等于80%，调湿能力提升30~80%，体感温度变化±1~3℃。

技术领域

本发明涉及高分子材料和纺织材料领域范畴，具体涉及一种功能性弹力长丝及其制备方法和应用。

背景技术

随着科技进步，人们已不限于温饱的基本需求，对服装的穿着舒适性、轻便保暖性、透气性以及抗菌性等功能性的需求日益普遍，特别是在休闲、运动领域以及内衣方面，尤其是长期在户外活动的人们以及在野外训练的士兵，受条件所限，衣物不能频繁更换，时间长了，极易滋生细菌，对健康造成危害，对抗菌、调温、透湿、干爽透气的服装需求更是迫切。

目前用于纺织品的抗菌剂主要有有机和无机两类。有机抗菌剂一般是通过活性成分带有的正电荷基团与细菌表面的负电荷相互吸引，以物理方式破坏细菌的细胞膜，起到抑菌抗菌的功能。无机抗菌剂是让纤维中逐渐溶出的微量金属离子向细菌细胞内扩散，引起细菌代谢障碍而死亡。

而抗菌织物也可用两种方法得到:一种是采用抗菌纤维直接织成抗菌织物;另一种是通过后处理加工把抗菌剂固接在纤维上。目前在纺织品的抗菌加工中,后整理方法约占70%。经过特殊抗菌工艺处理的抗菌织物有抗菌针对性强、抗菌种类多等特点。抗菌后整理加工法是用具有一定耐洗性能的抗菌剂对织物进行整理,使抗菌剂能够附着在织物上，目前本身带有抗菌功能的纤维诸如麻类纤维、甲壳素纤维及金属纤维等，因其本身具有抗菌性且抗菌持久，不需繁琐的后续加工处理，因而越来越受到人们的喜爱。其中以壳聚糖为主要成分的抗菌剂，其主要是氨基阳离子与构成微生物细胞壁的唾液酸磷脂等阴离子相互吸引，束缚了微生物的自由度，阻碍其代谢、繁殖；或者低分子量的壳聚糖分子直接侵入生物细胞内，阻碍生物的遗传密码由DNA向RNA复制，由此阻碍微生物繁殖。

另外，最早的调温纺织品是将相变材料(熔点在30-38℃,结晶温度在10-30℃的物质包覆在微米级的高分子胶囊中)加入到粘胶或者腈纶(纺羊毛)纤维中而后织成的面料纺织品，利用其发生固-液/液-固相变时的吸热/放热行为,使身体周围成为一个类似于”空调”效能的“微循环”环境，从而实现对人体的体温进行有效调节的目的。但该材料在纤维纺丝过程中受纺丝工艺限制（高温易致使胶囊破裂而失去调温性能，且添加量有限），实际对人体体温的调节能力不强；另外，目前市场上其他的调温产品多采用对面料进行后整理的方式，但该方法要用到较多的有机溶剂，不利环保，而且该方法的调温耐久性也存在明显不足。

从人体运动生理学角度出发，人体的体温调节主要是通过将汗液或湿气昼夜不停息地排出体外的方式来实现的。尤其是在人体长时间处于炎热或湿热的环境中又不能及时将湿气排出体外时，人体体表温度就会升高、出现排汗，由此导致衣服下面的“微环境”湿热感觉明显，人体就会出现明显的闷热、不舒适的感觉，久而久之更易滋生细菌，势必损害健康！尤其是对长期从事野外工作活动的人群，开发一种能够抗菌、调温、吸湿排汗的服装很有必要。

发明内容

为解决现有的纤维长丝功能性单一以及纤维纺丝过程中受纺丝工艺限制的问题，本发明的第一个目的在于提出一种同时兼具抗菌、吸湿及调温功能为一体的弹力长丝；本发明的第二个目的在于提出一种用于合成该弹力长丝的制备方法。

为实现上述发明目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种功能性弹力长丝，其由壳聚糖以及功能性改性剂复合后与内酰胺单体经原位聚合、纺丝及加捻工艺制成，单丝纤度0.66~3.3dtex，断裂强度3.0~5.5cN/dtex，沸水收缩率为4.0~8.0%，卷曲收缩率20~40%。