功能纤维及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种功能纤维及其制备方法和应用，涉及纤维材料及织物领域，本发明专利技术提供的功能纤维为皮芯结构的复合纤维，通过将功能性粉体共混于芯层中，可避免产生功能性粉体的表观脱落，延长功能性粉体的使用寿命，使得功能纤维可持续稳定的发挥功效；同时，生产过程中可避免功能纤维对生产设备产生摩擦性损伤，延长生产设备的使用寿命，降低企业的生产成本；另外，还可避免使用者使用过程中发生过敏反应，提高功能纤维的使用安全性。

Functional fibers and their preparation methods and Applications

The invention discloses a functional fiber and its preparation method and application, which relates to the field of fiber materials and fabrics. The functional fiber provided by the invention is a composite fiber with skin-core structure. By blending functional powder into the core layer, the apparent shedding of functional powder can be avoided, the service life of functional powder can be prolonged, and the effect of functional fiber can be sustained and stable. At the same time, frictional damage to production equipment caused by functional fibers can be avoided in the production process, the service life of production equipment can be prolonged, and the production cost of enterprises can be reduced. In addition, allergic reactions can be avoided during the use of functional fibers, so as to improve the use safety of functional fibers.

【技术实现步骤摘要】
功能纤维及其制备方法和应用
本专利技术涉及纤维材料及织物领域，尤其涉及一种功能纤维及其制备方法和应用。
技术介绍
纤维是指由连续或不连续的细丝组成的物质。在动植物体内，纤维在维系组织方面起到重要作用。纤维用途广泛，可织成细线、线头和麻绳，造纸或织毡时还可以织成纤维层；同时也常用来制造其他物料，及与其他物料共同组成复合材料。功能纤维是指在纤维现有的性能之外，再同时附加上某些特殊功能的纤维，如导电纤维，光导纤维，离子交换纤维，陶瓷粒子纤维，防辐射纤维等。功能纤维可以是中空纤维，也可以是皮芯结构、并列的复合纤维。功能性纤维按其功能属性大概可以分为物理性功能、化学性功能、物质分离性功能、生物适应性功能和其他功能几大类。功能纤维以其各自的特殊功能，在工业上分别得到相应的应用。功能纤维的一般制造方法包括：(1)接枝改性，通过化学反应在纤维上接上特定的离子集团，具有较高的安全性；还可以通过交联剂来实现接枝改性。(2)共混纺丝：将功能性粉体加入到纺丝聚合物中，用传统设备进行纺丝。(3)纺丝后加工：在纺丝油剂或凝固浴中加入功能性粉体，纤维经过浸泡牵伸将功能性粉体附着在其上。(4)后整理：在纤维、纱线、织物甚至服装上采用浸渍、喷雾、涂层、浸轧、缝缀等方式将功能性粉体添加进去。(5)微胶囊的形式。皮芯型复合纤维指两种组分聚合物分别沿纤维纵向连续形成皮层和芯层的复合纤维。两组分质心重合的称为同心皮芯型复合纤维，质心不重合的称为偏心皮芯型复合纤维。它由两种性能或结构不同的聚合物沿纤维轴向以一种组分包围另一种组分复合而成，两者有一个界面，仅有个别组分有外部边界。各种不同特性的皮芯型复合纤维可用来制作自粘合织物，导电或抗静电织物轮胎帘子线，仿真丝及仿毛织物有机光导纤维等。偏心型复合纤维具有螺旋状的自卷曲特性，适合织造弹性织物、仿毛织物。目前，在皮芯型复合纤维中，为了使功能性粉体更好的发挥作用，功能性粉体一般共混于纤维皮层中，与使用者的皮肤进行直接接触，增强功能纤维的特定功能。申请号为201210251398.7的申请文件公开了一种有色凉爽聚酰胺复合纤维及其制备方法，有色凉爽聚酰胺复合纤维为皮芯结构，复合纤维的皮层为聚酰胺、玉石粉体与颜料和染料中至少一种的共混物；复合纤维的芯层为聚酰胺。申请号为201710105695.3的申请文件公开了一种防电磁波辐射腈纶纤维毡，防电磁波辐射腈纶纤维毡由防电磁波辐射腈纶纤维制成，防电磁波辐射腈纶纤维包含芯层与皮层，芯层为聚丙烯腈，皮层为金属粉体与聚丙烯腈的混合物。但是，将功能性粉体共混于复合纤维皮层中，易导致功能性粉体表观脱落、复合纤维的特殊功效下降的问题；在纤维皮层中添加的功能性粉体也会存在使个别使用者表观皮肤接触产生过敏的风险；另外，由于纤维皮层的功能性粉体比较坚硬，因此在生产过程中会对生产设备造成摩擦性损伤，缩短生产设备的使用寿命，增加企业的生产成本。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术提供一种功能纤维及其制备方法和应用，以克服皮层中的功能性粉体表观脱落导致功能纤维的功效下降的问题，也克服功能性粉体导致个别使用者表观皮肤接触产生过敏反应的问题，还克服功能纤维生产过程中对设备产生摩擦性损伤，缩短生产设备的使用寿命的问题。通过将功能性粉体共混于芯层中，可有效避免功能性粉体的表观脱落及对人体造成的过敏风险，降低功能纤维生产过程中对生产设备产生的摩擦损耗，延长生产设备的使用寿命，降低企业的生产成本。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术提供的功能纤维，包括皮层和共混有功能性粉体的芯层；所述皮层包裹所述芯层；所述皮层质量是所述功能纤维总质量的10～35％。本专利技术提供的功能纤维，优选地，所述功能性粉体包括玉石粉、砭石粉和金刚砂中的一种或多种。本专利技术提供的功能纤维，优选地，所述皮层和所述芯层的基体材料相同，为PET、PA6、PE、PP和PLA中的一种或多种本专利技术提供的功能纤维的制备方法，包括：(1)将功能性粉体共混于芯层切片中，经干燥处理、螺杆熔融后制成芯层；(2)将皮层切片经干燥处理、螺杆熔融后制成皮层；(3)将所述皮层和所述芯层分别经各自计量泵计量后，送入复合纺丝箱体，经皮芯型复合纺丝组件进行纺丝；然后经冷却、拉伸后定型。本专利技术提供的功能纤维的制备方法，优选地，步骤(1)中，所述功能性粉体包括玉石粉、砭石粉和金刚砂中的一种或多种。本专利技术提供的功能纤维的制备方法，优选地，步骤(1)中的所述芯层切片与步骤(2)中的所述皮层切片的材料相同，为PET、PA6、PE、PP和PLA中的一种或多种。本专利技术提供的功能纤维的制备方法，优选地，步骤(3)中，所述纺丝的温度为190～305℃；所述拉伸的速度为1500～4500m/min；所述拉伸的温度为80～205℃；所述定型的温度为95～210℃。本专利技术提供的功能纤维或本专利技术提供的功能纤维的制备方法制备的功能纤维在服装、鞋帽、家纺、军用、医疗护理和康复领域中的应用。上述技术方案具有如下优点或者有益效果：本专利技术提供的功能纤维为皮芯结构的复合纤维，通过将功能性粉体共混于芯层中，因此可避免功能性粉体产生表观脱落，延长功能性粉体的使用寿命，使得功能纤维可持续稳定的发挥功效。本专利技术提供的功能纤维，芯层切片与功能性粉体通过干燥处理、螺杆熔融后形成高分子熔体；皮层切片通过干燥处理、螺杆熔融处理后形成高分子熔体；由于芯层与皮层的高分子熔体间存在温度差异，因此皮层的高分子熔体在成型时可产生极微孔穴结构；一方面，位于芯层中的功能性粉体可通过皮层上的孔穴结构对使用者发挥功效，另一方面，功能性粉体不易通过极微孔穴结构从芯层中脱落，因此亦可延长功能性粉体的使用寿命，使得功能纤维持续稳定的发挥功效。本专利技术提供的功能纤维，皮层切片通过干燥处理、螺杆熔融处理后形成高分子熔体，手感柔软，表观光滑性保持了原有特性，既保持了原有的舒适性，又可保持芯层长期产生功能效应；另外，生产过程中可避免功能纤维对生产设备产生摩擦性损伤，延长生产设备的使用寿命，降低企业的生产成本。使用本专利技术提供的功能纤维时，人体皮肤直接与功能纤维的皮层接触，由于功能性粉体位于芯层中且不会通过皮层脱落，因此可避免使用者产生过敏反应，提高功能纤维的使用安全性。具体实施方式下面结合本专利技术的实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，显然所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对本专利技术实施例中的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。实施例1：本专利技术实施例1提供的功能纤维的制备方法，包括：1、功能纤维芯层的制备：芯层的制备步骤包括：将功能性粉体共混于芯层切片中，而后经干燥处理、螺杆熔融后制成芯层；功能性粉体为玉石粉。2、功能纤维皮层的制备：皮层的制备步骤包括：将皮层切片经干燥处理、螺杆熔融后制成皮层；芯层切片的材料与皮层切片的材料相同，均为PET。3、功能纤维的制备：功能纤维的制备步骤即为将芯层和皮层复合后纺成复合纤维的步骤，其包括：将上述两个步骤制成的芯层和皮层分别经各自计量泵计量后，送入复合纺丝箱体，经皮芯型复合纺丝组件进行纺丝；然后经冷却、拉伸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功能纤维，其特征在于，包括皮层和共混有功能性粉体的芯层；所述皮层包裹所述芯层；所述皮层质量是所述功能纤维总质量的10～35％。

【技术特征摘要】
1.一种功能纤维，其特征在于，包括皮层和共混有功能性粉体的芯层；所述皮层包裹所述芯层；所述皮层质量是所述功能纤维总质量的10～35％。2.如权利要求1所述的功能纤维，其特征在于，所述功能性粉体包括玉石粉、砭石粉和金刚砂中的一种或多种。3.如权利要求1所述的功能纤维，其特征在于，所述皮层和所述芯层的基体材料相同，为PET、PA6、PE、PP和PLA中的一种或多种。4.一种如权利要求1所述的功能纤维的制备方法，其特征在于，包括：(1)将功能性粉体共混于芯层切片中，经干燥处理、螺杆熔融后制成芯层；(2)将皮层切片经干燥处理、螺杆熔融后制成皮层；(3)将所述皮层和所述芯层分别经各自计量泵计量后，送入复合纺丝箱体，经皮芯型复合纺丝组件进行纺丝；然后经冷却、拉伸后定型。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，陈波，
申请(专利权)人：上海海春纺织科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31