[发明专利]一种远红外腈纶纤维及其制备方法

说明书

本发明公开了一种远红外腈纶纤维及其制备方法，所述远红外腈纶纤维在4～14μm波长的比辐射率为0.82～0.87。所述远红外腈纶纤维采用如下方法制备：(1)将远红外组分和聚乙二醇混合在超声条件下研磨分散成远红外淤浆；(2)将反应单体加入远红外淤浆中，同时加入催化剂、促进剂、活化剂、酸剂和分散剂，单体在远红外纳米分子结构层间发生原位聚合反应，制得远红外聚合物淤浆，所述淤浆再经脱单、过滤、干燥制得远红外聚合物；(3)将远红外聚合物溶于二甲基乙酰胺得到胶液，进行湿法溶液纺丝制得远红外腈纶纤维。本发明采用原位聚合方式以湿法二步法腈纶工艺方法制备远红外腈纶纤维，以保证产品具有长久的远红外发射性能和较好的力学稳定性。

技术领域

本发明属于功能纤维技术领域，具体地说，涉及一种远红外腈纶纤维及其制备方法。

背景技术

随着人们生活质量的提高，对功能纤维制品的需求急速提升，而其中远红外腈纶纤维是一种具有吸收和发射远红外电磁波功能的新型功能纤维。该类复合有纳米无机远红外保健成分的腈纶纤维能够发射与人体辐射吸收相应波长的高远红外电磁波，是良好的人体保健用远红外辐射材料，具有抗紫外线、杀菌消除异味等功能，可以有效地改善人体微循环，提高组织供氧，活化组织细胞、改善新陈代谢、防止老化，增强免疫系统等功效。远红外腈纶纤维还具有优异的耐蛀性和良好的蓬松感、舒适感，有类似于羊毛的手感，而且穿着的舒适性和透气性更符合人们的需求。因此在手套、垫子、毛衣、围巾、被子等纺织产品应用领域有强大的发展优势。

目前远红外功能腈纶纤维的制备主要方式是在原液制胶和纺丝过程的溶液共混纺丝法，就是用具有远红外辐射功能的陶瓷微粒与常规聚合物共混熔融纺丝方法制备远红外纤维；也可以使用对成型织物的涂层后处理法，以上方式是通过将远红外纳米粉在纤维中混入和涂层实现远红外功能，因此生产的远红外腈纶纤维只是宏观上增加了远红外成份，纤维远红外功能的均一、稳定性存在缺陷，因而此方法制得的远红外腈纶纺织产品在使用过程中也会导致远红外功能出现某种程度削弱，从而降低远红外发射率,降低远红外的功效。

比溶液共混纺丝法制造远红外腈纶纤维更先进和性能更稳定持久的方式是，通过原位聚合法对腈纶纤维生产使用的聚丙烯腈聚合物进行分子结构改变，从而实现后续通过湿法工艺生产的远红外腈纶纤维具有持续电磁波发射的功能的目的。

日本在常温远红外技术的研究与开发处于国际领先水平，据日本专利介绍，远红外纺织品选用的陶瓷粉在常温下的比辐射率一般大于0.65，较好的大于0.75，最好的大于0.90。原位聚合反应可以通过添加纳米材料成份实现聚合物分子结构改性。由于原位聚合反应复杂，对添加的具有远红外功能陶瓷粉的粒径和分散剂选择技术要求高，否则会造成纺丝困难影响纤维质量，以及分散后出现团聚影响聚合反应的进程的情况。目前对腈纶纤维使用原位聚合反应的技术资料和报道较少，仅限于实验室研究还没有比较系统、成熟的研究资料和市场化生产的实例。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种远红外腈纶纤维及其制备方法，所述制备方法将远红外组分提前进行分散处理形成分子间具有若干空隙的远红外淤浆，使得后续加入的反应单体和反应试剂在所述远红外淤浆内形成氧化还原体系，完成后续的原位聚合反应，以保证产品具有长久的远红外发射性能和较好的力学稳定性。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

本发明提供了一种远红外腈纶纤维，所述远红外腈纶纤维在4～14μm波长的比辐射率为0.82～0.89。

上述方案中，所述远红外腈纶纤维在人体最佳红外吸收波长的范围内具有较高的比辐射率。由于采用原位聚合方式将远红外组分引入腈纶纤维，相比现有技术中将远红外组分直接添加在腈纶纺丝液中，或是在纤维表面进行涂覆的方案相比，本申请提供的腈纶纤维具有长久的远红外发射性能。

本发明的进一步方案为：所述远红外腈纶纤维的断裂伸长率为40～48％，强度为2.3～2.9cN/dtex。