專利名稱：一種有色涼爽聚酰胺復合纖維及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種有色涼爽聚酰胺復合纖維及其制備方法。
背景技術：
玉石主要由含鈉、鈣、鎂、鋁以及其他一些微量元素的含水硅酸鹽組成。由于其特殊的組成成份和較大的密度，其物理性能具有較大的比熱值和導熱系數(shù)，因此當人體皮膚接觸時，會產(chǎn)生涼爽感覺。目前紡織纖維生產(chǎn)企業(yè)已開發(fā)出利用玉石材料制備的超細粉體，通過玉石粉體與高聚物共混紡絲的方法生產(chǎn)具有涼爽感的長絲和短纖維，其中申請?zhí)枮?00710023666. 9的申請文件公開了相關玉石纖維的制備方法，在相關紡織期刊文獻中也有大量關于玉石纖維的生產(chǎn)方式的介紹。現(xiàn)有技術中均采用將玉石材料粉體通過與高聚物共 混制備成母粒，再通過母粒添加的方式，與高聚物共混紡絲制備玉石纖維。該加工方法簡單，可在單組分紡絲設備上實現(xiàn)完成，所形成的玉石纖維特征為玉石材料粉體均勻分散在整根纖維內(nèi)部。由于玉石材料粉體為無機物，雖然呈現(xiàn)亞微米級的超細粉體，但對于高聚物纖維來講，玉石粉體的加入，將會影響到高聚物纖維的強度。為了保證高聚物纖維的強度，因此玉石粉體加入量將受到限制，而較少的加入量將直接影響到玉石纖維的涼爽功能。因此需要提供一種既具有較高強度又具有涼爽功能的復合纖維。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種有色涼爽聚酰胺復合纖維及其制備方法，該復合纖維既具有涼爽功能又具有較好的力學性能。本發(fā)明所提供的一種有色涼爽聚酰胺復合纖維，該復合纖維為皮芯結構；所述復合纖維的皮層為聚酰胺、玉石粉體與顏料和染料中至少一種的共混物；所述復合纖維的芯層為聚酰胺。上述的有色涼爽聚酰胺復合纖維中，所述玉石粉體的粒徑可為0.5 1μπι，如
O.5 μ m 0. 7 μ m、0. 5 μ m、0. 7 μ m 或 I μ m。上述的有色涼爽聚酰胺復合纖維中，所述顏料可為無機顏料，所述染料可為分散染料。上述的有色涼爽聚酰胺復合纖維中，所述復合纖維中，所述皮層與所述芯層的質量份數(shù)比可為(3 7) : (3 7)，具體可為3 :7、1 :1或7 :3。上述的有色涼爽聚酰胺復合纖維中，所述皮層中，所述玉石粉體的質量百分含量可為10% 30%，具體可為10%、20%或30%，所述顏料和/或染料的質量百分含量可為10% 20%，具體可為10%或20% ；所述皮層中所述聚酰胺的特征黏度可為2. 6^2. 8dL/g，如2. 6dL/g或2. 8dL/g，所述芯層中所述聚酰胺的特征黏度可為2. 2 2. 4dL/g，如2. 2dL/g或2. 4dL/g。上述的有色涼爽聚酰胺復合纖維中，所述復合纖維的截面形狀可為三角形。本發(fā)明還進一步提供了上述復合纖維的制備方法，包括如下步驟
(I)將上述質量配比的聚酰胺、玉石粉體與顏料和染料中至少一種進行混合，然后依次經(jīng)加熱塑化、擠出和造粒得到?jīng)鏊猩埘０纺噶＃?2)將上述質量配比的涼爽有色聚酰胺母粒和聚酰胺分別經(jīng)加熱塑化后，再依次經(jīng)熔體過濾、計量擠出、復合紡絲、冷卻成纖、牽伸定形和分絲卷繞成型即得所述產(chǎn)品。上述的制備方法中，步驟(I)中，所述加熱 塑化的溫度可為255°C 285°C。上述的制備方法中，步驟(2)中，所述涼爽有色聚酰胺母粒的加熱塑化的溫度可為2500C 290°C，所述聚酰胺的加熱塑化的溫度可為255°C 290°C。本發(fā)明提供的涼爽聚酰胺復合纖維，其為皮芯式結構，在其皮層中加入高含量的玉石粉體，而在其芯層中聚酰胺起到維持纖維整體強度的作用，從而保證了與人體皮膚接觸的涼爽性和維持纖維正常力學性能得到良好的統(tǒng)一；同時由于采用顏料和/或染料，因此產(chǎn)品的制備過程中無需染色，沒有染色廢水，有利于環(huán)保。
具體實施例方式下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。下述實施例中制備的涼爽纖維的拉伸性能的測試方法為按照GB/T14344規(guī)定的方法進行測試。下述實施例中制備的涼爽纖維的導熱系數(shù)的測試方法為將涼爽纖維制備成纖維氈，按照GB/T17911. 8規(guī)定的方法進行測試。實施例I、制備藍色涼爽聚酰胺纖維(I)將質量百分含量為70%的聚酰胺粉料、10%玉石微粉粉體(粒徑為O. 5 μ m)和20%的分散藍分散染料(BGE-Ol)進行初步混合，并經(jīng)1500r/min (255Xg)高速攪拌進行充分混合，并置于螺桿擠出機中加熱塑化、擠出、冷卻和切割造粒，得到?jīng)鏊{色聚酰胺母粒，其中加熱塑化螺桿擠出機前后區(qū)的溫度分別為255 V、258 V、265 V和280 V，冷卻為常溫水冷。(2)將步驟(I)得到的涼爽藍色聚酰胺母粒和聚酰胺切片分別干燥，按涼爽藍色聚酰胺母粒和聚酰胺切片質量份數(shù)比為3 :7，分別置入復合紡絲設備中進行加熱塑化，涼爽藍色聚酰胺母粒加熱塑化螺桿擠出機前后區(qū)的溫度分別為250°C、255°C、260°C、275°C和280 °C ;聚酰胺切片加熱塑化螺桿擠出機前后區(qū)的溫度分別為255 °C、258 °C、265 °C、275 °C和283°C ;再經(jīng)熔體過濾、計量擠出、復合紡絲、冷卻成纖、牽伸定形和分絲卷繞成型，獲得涼爽藍色聚酰胺復合長絲纖維；復合紡絲時采用三角形噴絲孔形態(tài)的噴絲板，可得到的涼爽軍綠色聚酰胺長絲纖維的截面形狀為皮芯式三角形。本實施例制備的復合纖維中，其皮層中的聚酰胺的特征黏度可為2. 6dL/g，芯層中的聚酰胺的特征黏度為2. 4dL/g。對本實施例制備的有色涼爽聚酰胺纖維和常規(guī)聚酰胺纖維采用拉伸強力機同時進行拉伸性能測試，分別測得有色涼爽聚酰胺纖維拉伸強度為4. 75cN/dtex,常規(guī)聚酰胺纖維拉伸強度為4. 86cN/dtex ;采用導熱系數(shù)測定儀，對該纖維進行導熱系數(shù)測定，測得有色涼爽聚酰胺纖維導熱系數(shù)為O. 532ff/m · °C，常規(guī)聚酰胺纖維導熱系數(shù)為O. 327ff/m · °C。實施例2、制備綠色涼爽聚酰胺纖維
(I)將質量百分含量為70%的聚酰胺粉料、20%的玉石微粉粉體(粒徑為I μ m)、10%的酞箐綠無機顏料(L9361)進行初步混合，并經(jīng)1500r/min (255 X g)高速攪拌進行充分混合，并置于螺桿擠出機中加熱塑化、擠出、冷卻、切割造粒，得到?jīng)鏊G色聚酰胺母粒，其中加熱塑化螺桿擠出機前后區(qū)的溫度分別為255°C、260°C、268°C和285°C，冷卻為常溫水冷。(2)將步驟(I)得到的涼爽綠色聚酯母粒和聚酯切片分別干燥，按涼爽綠色聚酯母粒和聚酯切片質量份數(shù)比為5 :5，分別置入復合紡絲設備中進行加熱塑化，涼爽綠色聚酰胺母粒加熱塑化螺桿擠出機前后區(qū)的溫度分別為250°C、255°C、265°C、280°C和287°C;聚酰胺切片加熱塑化螺桿擠出機前后區(qū)的溫度分別為255 °C、258 °C、265 °C、275 °C和283 °C;再經(jīng)熔體過濾、計量擠出、復合紡絲、冷卻成纖、牽伸定形和分絲卷繞成型，獲得涼爽綠色 聚酰胺復合長絲纖維；復合紡絲時采用三角形噴絲孔形態(tài)的噴絲板，可獲得到的涼爽綠色聚酯長絲纖維的截面形狀為皮芯式三角形。本實施例制備的復合纖維中，其皮層中的聚酰胺的特征黏度可為2. 8dL/g，芯層中的聚酰胺的特征黏度為2. 4dL/g。對本實施例制備的有色涼爽聚酰胺纖維和常規(guī)聚酰胺纖維采用拉伸強力機同時進行拉伸性能測試，分別測得有色涼爽聚酰胺纖維拉伸強度為4. 55cN/dtex,常規(guī)聚酰胺纖維拉伸強度為4. 86cN/dtex ;采用導熱系數(shù)測定儀，對該纖維進行導熱系數(shù)測定，測得有色涼爽聚酰胺纖維導熱系數(shù)為O. 902ff/m · °C，常規(guī)聚酰胺纖維導熱系數(shù)為O. 327ff/m · °C。實施例3、制備紅色涼爽聚酰胺纖維(I)將質量百分含量為60%的聚酯粉料、30%的玉石微粉粉體(粒徑為O. 7 μ m)和10%的分散黃分散染料(N-RGFL)進行初步混合，并經(jīng)1500r/min (255Xg)高速攪拌進行充分混合，并置于螺桿擠出機中加熱塑化、擠出、冷卻、切割造粒，得到?jīng)鏊S色聚酰胺母粒，其中加熱塑化螺桿擠出機前后區(qū)的溫度分別為255 V、258 V、265 V和280 V，冷卻為常溫水冷。(2)將步驟(3)得到的涼爽黃色聚酯母粒和聚酯切片分別干燥，按涼爽黃色聚酯母粒和聚酯切片質量份數(shù)比為7 :3，分別置入復合紡絲設備中進行加熱塑化，涼爽黃色聚酰胺母粒加熱塑化螺桿擠出機前后區(qū)的溫度分別為250°C、255°C、260°C、275°C和280°C;聚酰胺切片加熱塑化螺桿擠出機前后區(qū)的溫度分別為255 °C、258 °C、265 °C、275 °C和283 °C;再經(jīng)熔體過濾、計量擠出、復合紡絲、冷卻成纖、牽伸定形和分絲卷繞成型，獲得涼爽黃色聚酯復合長絲纖維；復合紡絲時采用三角形噴絲孔形態(tài)的噴絲板，可得到的涼爽黃色聚酯長絲纖維的截面形狀為皮芯式三角形。本實施例制備的復合纖維中，其皮層中的聚酰胺的特征黏度可為2. 8dL/g，芯層中的聚酰胺的特征黏度為2. 2dL/g。對本實施例制備的有色涼爽聚酰胺纖維和常規(guī)聚酰胺纖維采用拉伸強力機同時進行拉伸性能測試，分別測得有色涼爽聚酰胺纖維拉伸強度為4. 47cN/dtex,常規(guī)聚酰胺纖維拉伸強度為4. 86cN/dtex ;采用導熱系數(shù)測試儀，對該纖維進行導熱系數(shù)測定，測得有色涼爽聚酰胺纖維導熱系數(shù)為O. 956ff/m · °C，常規(guī)聚酰胺纖維導熱系數(shù)為0327W/m · °C。
權利要求
1.ー種有色涼爽聚酰胺復合纖維，其特征在于所述復合纖維為皮芯結構； 所述復合纖維的皮層為聚酰胺、玉石粉體與顔料和染料中至少ー種的共混物； 所述復合纖維的芯層為聚酰胺。
2.根據(jù)權利要求I所述的復合纖維，其特征在于所述玉石粉體的粒徑為O.5^1 μ m。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的復合纖維，其特征在于所述顏料為無機顔料，所述染料為分散染料。。
4.根據(jù)權利要求1-3中任一所述的復合纖維，其特征在于所述復合纖維中，所述皮層與所述芯層的質量份數(shù)比為(3 7) :(3 7)。
5.根據(jù)權利要求1-4中任一所述的復合纖維，其特征在于所述皮層中，所述玉石粉體的質量百分含量為10°/Γ30%，所述顏料和/或染料的質量百分含量為10°/Γ20% ； 所述皮層中所述聚酰胺的特征黏度為2. 6^2. 8dL/g，所述芯層中所述聚酰胺的特征黏度為 2. 2 2. 4dL/g。
6.根據(jù)權利要求1-5中任一所述的復合纖維，其特征在于所述復合纖維的截面形狀為三角形。
7.權利要求1-6中任一所述復合纖維的制備方法，包括如下步驟 (1)將所述質量配比的聚酰胺、玉石粉體與顔料和染料中至少ー種進行混合，然后依次經(jīng)加熱塑化、擠出和造粒得到?jīng)鏊猩埘０纺噶＃? (2)將所述質量配比的涼爽有色聚酰胺母粒和聚酰胺分別經(jīng)加熱塑化后，再依次經(jīng)熔體過濾、計量擠出、復合紡絲、冷卻成纖、牽伸定形和分絲卷繞成型即得所述產(chǎn)品。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于步驟(I)中，所述加熱塑化的溫度為255 0C "285 0C ο
9.根據(jù)權利要求7或8所述的方法，其特征在于步驟(2)中，所述涼爽有色聚酰胺母粒的加熱塑化的溫度為250°C 290°C，所述聚酰胺的加熱塑化的溫度為255°C 290°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有色涼爽聚酰胺復合纖維及其制備方法。所述復合纖維為皮芯結構；所述復合纖維的皮層為聚酰胺、玉石粉體與顏料和染料中至少一種的共混物；所述復合纖維的芯層為聚酰胺。本發(fā)明的復合纖維的制備方法包括如下步驟(1)將所述質量配比的聚酰胺、玉石粉體與顏料和染料中至少一種進行混合，然后依次經(jīng)加熱塑化、擠出和造粒得到?jīng)鏊猩埘０纺噶＃?2)將所述涼爽有色聚酰胺母粒和聚酰胺分別經(jīng)加熱塑化后，再依次經(jīng)熔體過濾、計量擠出、復合紡絲、冷卻成纖、牽伸定形和分絲卷繞成型即得。本發(fā)明的涼爽聚酰胺復合纖維，其為皮芯式結構，在其皮層中加入高含量的玉石粉體，而在其芯層中聚酰胺起到維持纖維整體強度的作用，從而保證了與人體皮膚接觸的涼爽性和維持纖維正常力學性能得到良好的統(tǒng)一。
文檔編號D01F1/06GK102733003SQ201210251398
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月19日 優(yōu)先權日2012年7月19日
發(fā)明者劉長虹, 張華 , 張建春, 來侃, 陳美玉, 馬天 申請人:中國人民解放軍總后勤部軍需裝備研究所