[发明专利]一种植物源气凝胶改性轻量化功能性PA6纤维的制备方法

说明书

本发明涉及纤维制备技术领域，具体为一种植物源气凝胶改性轻量化功能性PA6纤维的制备方法，包括纤维素溶液的制备，复合气凝胶的制备、制成功能微粒、功能微粒的改性和共混纺丝。通过制备得到的复合气凝胶吸附植物提取物中的有效功能组分，并且结合气凝胶自身的微孔结构和多孔吸附效应以及熔体材料封堵吸热保护技术，可以有效减缓功能组分的流失、减少和热破坏，使其有效功能组分能更加牢固长久的存在，继而使得共混熔融纺丝的纤维材料可以具有更加持久的功能性；除此之外，复合气凝胶自身的微孔效应使得混合纺丝的纤维密度降低，赋予PA6纤维一定的吸湿性和保温性，有利于实现轻量化。

技术领域

本发明属于纤维制备技术领域，具体涉及一种植物源气凝胶改性轻量化功能性PA6纤维的制备方法。

背景技术

纤维素是自然界中的一种多糖，是地球上储量最为丰富的天然高分子聚合物,占植物界碳含量的50％以上，其中棉花的纤维素含量接近100％，为天然的植物源纤维素来源，一般木材中，纤维素占40-50％，还有10-30％的半纤维素和20-30％的木质素。

尼龙材料是世界上出现的第一种合成纤维，尼龙是聚酰胺纤维(锦纶)的一种说法，可以混纺或纯纺成各种医疗及针织品，如各种耐磨的锦纶袜、锦纶外衣等或混纺制成各种耐磨经穿的衣料；而现有的尼龙材料质地密实，影响混纺或纯纺制成的衣料质量，无法实现轻量化，现有技术中也基本没有将尼龙材料轻量化的技术方案。

除此之外，现有衣料经过功能化改性，例如使其纤维具有防螨抗菌、保护皮肤等改性功能，但是现有产品因为自身纤维材料之间的疏松多孔结构会造成防螨抗菌、保护皮肤的有效功能成分随着清洗、穿着等逐渐流失减少，其改性功能不具备持久性。为了可以使得尼龙纤维进一步实现轻量化，同时使尼龙纤维具备更加持久的功能性，鉴于此，我们提出一种植物源气凝胶改性轻量化功能性PA6纤维的制备方法。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种植物源气凝胶改性轻量化功能性PA6纤维的制备方法，实现以下发明目的：

1、提供一种轻量化、功能性持久的植物源气凝胶改性轻量化功能性PA6纤维，混纺或纯纺时更加轻便舒适；

2、结合气凝胶自身的微孔结构和多孔吸附效应以及熔体材料封堵吸热保护技术，可以有效减缓功能组分的流失、减少和热破坏，使其有效功能组分能更加牢固长久的存在。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种植物源气凝胶改性轻量化功能性PA6纤维的制备方法，包括以下步骤：

S1、纤维素溶液的制备

将纤维素添加到混合试剂中制备得到纤维素溶液。

优选的，所述混合试剂包括NaOH、硫脲或尿酸、去离子水；所述混合试剂中NaOH、硫脲或尿酸、去离子水的质量比为6-8∶4-14：78-90；所述NaOH为分析纯级NaOH，含量为99％。

优选的，所述纤维素占所述纤维素溶液质量的2-8％，所述混合试剂占所述纤维素溶液质量的92-98％。

进一步地，所述纤维素溶液的制备过程具体为：按比例将纤维素投入混合试剂中，控制温度范围为-5℃至-15℃，在800-1100r/min的转速下搅拌20-45min后得到纤维素溶液。

氢氧化钠和尿素体系、氢氧化钠和硫脲体系均可以在低温下快速溶解纤维素，在低温下由氢键驱动的氢氧化钠、尿素和去离子水的小分子可以和纤维素大分子之间动态自组装，引起纤维素溶解，采用该方法亦可得到无硫的纤维素复丝纤维，所得纤维的表面光滑、染色性好，力学性能优良。

S2、复合气凝胶的制备

向纤维素溶液中加入二氧化硅气凝胶粉体和交联剂混匀后制得复合气凝胶。