多功能纤维及其制备方法、纱线、面料、服装和纺丝组件技术

本发明专利技术提供一种多功能纤维及其制备方法、纱线、面料、服装和纺丝组件。多功能纤维，包括皮层和芯层，所述皮层部分的包覆所述芯层，所述芯层延伸至多功能纤维的表面。多功能纤维的制备方法：将皮层的原料和芯层的原料分别造粒得到皮层料和芯层料，然后使用复合纺丝机纺出得到所述多功能纤维。纱线，包括所述的多功能纤维。面料，包括所述的纱线。服装，使用包括所述的面料在内的原料制得。纺丝组件，包括喷丝孔，所述喷丝孔包括外孔和内孔，所述内孔设置在所述外孔内部；所述内孔延伸至所述外孔的外表面。本申请提供的多功能纤维，有效增强了芯层材料在纤维中的作用，使得芯层材料和皮层材料能够做到更好的配合，从而获得多功能纤维材料。

【技术实现步骤摘要】
多功能纤维及其制备方法、纱线、面料、服装和纺丝组件
本专利技术涉及纺织领域，尤其涉及一种多功能纤维及其制备方法、纱线、面料、服装和纺丝组件。
技术介绍
化纤最常见的结构是单一的、截面为圆形的纤维，然而这种结构的纤维存在着功能单一的显著问题，使得其无法满足人们日益增长的对多功能纤维的需求。基于此，人们开发了芯皮结构的纤维，即包括芯层和皮层，且截面中芯层和皮层具有同心圆结构，使得纤维具有了多功能性。然而，由于这种纤维结构导致皮层完全包裹芯层，很多芯层材料本身所具有的功能在该结构中无法有效体现，使得芯层材料的功能发挥受到了很大限制。有鉴于此，特提出本申请。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能性纤维及其制备方法、纱线、面料、服装和纺丝组件，以解决上述问题。为实现以上目的，本专利技术特采用以下技术方案：一种多功能纤维，包括皮层和芯层，所述皮层部分的包覆所述芯层，所述芯层延伸至所述多功能纤维的表面。芯层延伸至多功能纤维的表面，使得部分芯层材料能够暴露在外，其功能得到展现，从而获得更好的复合功能。优选地，所述皮层的原料包括阻燃尼龙6和高粘度尼龙6，所述芯层的原料包括高粘度尼龙6和石墨烯；优选地，所述阻燃尼龙6占所述皮层总质量的30-70％；优选地，所述石墨烯占所述芯层总质量的1-3％；优选地，所述皮层的原料与所述芯层的原料的体积比为(2：8)-(6：4)。采用本申请提供的皮层和芯层结构，在保证性能的情况下，可以降低石墨烯的使用量，从而降低成本。皮层采用阻燃尼龙6和高粘度尼龙6，使得纤维具有很好的阻燃性能；芯层采用高粘度尼龙6以及石墨烯，一方面使得芯层和皮层结合牢度改善，从而使得纤维强度增大，另一方面可以获得良好的抗菌、导电性能。同时，由于芯层部分材料裸露至纤维表层，使得纤维具有了良好的尖端放电效应，进一步提升了芯层材料中石墨烯的导电性，从而使得纤维获得优异的抗静电性能。本申请提供的多功能纤维，具有高强度、耐磨等优点，同时具有持久的阻燃、抗静电、抗菌、耐紫外线、远红外等功能，而且后期通过三防整理增加三防功能而不影响原有的功能性。对原料用量比例的控制，有助于优化各原料之间的复合性能。可选地，所述阻燃尼龙6可以占所述皮层总质量的30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％以及30-70％之间的任一值；所述石墨烯可以占所述芯层总质量的1％、2％、3％以及1-3％之间的任一值；所述皮层的原料与所述芯层的原料的体积比可以为2：8、2：6、2：4、1：1、6：4以及(2：8)-(6：4)之间的任一值。一种所述的多功能纤维的制备方法，包括：将所述皮层的原料和所述芯层的原料分别造粒得到皮层料和芯层料，然后使用复合纺丝机纺出得到所述多功能纤维。优选地，所述芯层的原料造粒时的温度和所述复合纺丝机的纺丝温度均独立的为230-240℃；优选地，使用所述复合纺丝机纺出之后，还包括拉伸操作。控制造粒和纺丝温度，可以优化加工工艺和纤维性能。拉伸的目的是为了调整纤维直径，同时还会影响纤维的强度等性能。可选地，所述芯层的原料造粒时的温度和所述复合纺丝机的纺丝温度均独立的为230℃、235℃、240℃以及230-240℃之间的任一值。一种纱线，包括所述的多功能纤维。优选地，所述的纱线还包括阻燃黏胶纤维、芳纶1313纤维、芳砜纶纤维和聚苯噁二唑纤维中的一种或多种；优选地，所述多功能纤维占所述纱线总质量的5％-40％；优选地，所述芳纶1313纤维、所述芳砜纶纤维和所述聚苯噁二唑纤维在混纺之前预先染色；优选地，所述染色的过程中，使用2-乙基丁醇、N,N-二甲基甲酰胺、苯乙酮和环己醇中的一种或多种作为导染剂。通过将本申请提供的多功能纤维与其他纤维的混纺，可以进一步的获得更优异阻燃、抗静电性能、抗菌、耐紫外线、远红外等功能的纱线及面料；相比通过后整理获得前述性能，本申请提供的多功能纤维和纱线不会影响面料的组织形态，保持原有面料的手感。由于本申请提供的多功能纤维的芯层结构以及使用石墨烯材料，使得混纺时其他抗静电性能的纤维用量减少或无需添加，降低生产成本。多功能纤维在纱线中的占比的控制，主要是考虑强度、阻燃性能、抗静电性能、抗菌性能以及成本等因素。而芳纶1313纤维、芳砜纶纤维和聚苯噁二唑纤维在使用前进行染色，主要考虑到尼龙6的染色温度比这些纤维的要低，为了防止后期染色造成尼龙6的收缩，所以对这些混纺纤维进行预先染色。一种面料，包括所述的纱线；优选地，使用所述纱线织造得到所述面料后还包括染色和后整理。后整理的目的是为了获得更好的性能，包括但不限于三防整理。使用本申请提供的多功能纤维，可以获得低克重(小于150g/m2)的轻薄舒适面料，同时具有较好的阻燃、抗静电、抗菌、耐紫外线、远红外等多功能性；相比通过后整理技术获得多功能的方法，具有更高的舒适性，可以广泛应用于工装、户外等防护领域。本申请“使用所述纱线织造得到所述面料后还包括染色和后整理”中的后整理，主要指三防整理，无需进行阻燃、抗静电、抗菌、耐紫外线、远红外等后整理。一种服装，使用包括所述的面料在内的原料制得。一种纺丝组件，用于制造所述的多功能纤维；所述纺丝组件包括喷丝孔，所述喷丝孔包括外孔和内孔，所述内孔设置在所述外孔内部；所述内孔延伸至所述外孔的外表面。优选地，所述内孔呈逗号状；优选地，所述喷丝孔设置有多个。逗号状(蝌蚪状)的芯层，可以使得纤维使用很少的石墨烯就可获得优异的抗静电性能，而且持久耐用。同时，该形状的组件，其喷丝孔的稳定性较好，加工难度低，而且使用其进行喷丝工艺稳定，纤维质量好。与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：本申请提供的多功能纤维，通过对皮层和芯层的设计，芯层材料延伸至多功能纤维的表面，以使得芯层材料不完全被皮层包覆，从而使得芯层材料的功能得到释放，可以获得性能良好的多功能纤维；本申请提供的多功能纤维的制备方法，工艺简单，可操作性强；本申请提供的纱线及面料，性能更丰富，制得的服装应用领域更广泛；本申请提供的纺丝组件，通过对喷丝孔结构的设计，得到一种结构简单，成本低，使用方便的纺丝组件。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对本专利技术范围的限定。图1为实施例1提供的多功能纤维的截面示意图；图2为实施例2提供的多功能纤维的截面示意图。附图标记：1-皮层；2-芯层。具体实施方式如本文所用之术语：“由……制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能纤维，其特征在于，包括皮层和芯层，所述皮层部分的包覆所述芯层，所述芯层延伸至所述多功能纤维的表面。/n

【技术特征摘要】
1.一种多功能纤维，其特征在于，包括皮层和芯层，所述皮层部分的包覆所述芯层，所述芯层延伸至所述多功能纤维的表面。


2.根据权利要求1所述的多功能纤维，其特征在于，所述皮层的原料包括阻燃尼龙6和高粘度尼龙6，所述芯层的原料包括高粘度尼龙6和石墨烯；
优选地，所述阻燃尼龙6占所述皮层总质量的30-70％；
优选地，所述石墨烯占所述芯层总质量的1-3％；
优选地，所述皮层的原料与所述芯层的原料的体积比为(2：8)-(6：4)。


3.一种权利要求1或2所述的多功能纤维的制备方法，其特征在于，包括：
将所述皮层的原料和所述芯层的原料分别造粒得到皮层料和芯层料，然后使用复合纺丝机纺出得到所述多功能纤维。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述芯层的原料造粒时的温度和所述复合纺丝机的纺丝温度均独立的为230-240℃；
优选地，使用所述复合纺丝机纺出之后，还包括拉伸操作。


5.一种纱线，其特征在于，包括权利要求1或2所述的多功能纤维。

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【专利技术属性】
技术研发人员：曹丽霞，丁致家，钱俊，
申请(专利权)人：常熟市宝沣特种纤维有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32