具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维及其制备方法技术

技术编号：41930950 阅读：13 留言：0更新日期：2024-07-05 14:26

本发明专利技术提供了一种具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维及其制备方法，先将聚酯切片材料与功能性粉体进行熔融造粒，得到功能性聚酯母粒，再将功能性聚酯母粒与成孔材料共混，进行熔融纺丝制得纤维，最后将纤维浸泡在与成孔材料相匹配的溶剂体系中，取出即得具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维。本发明专利技术通过选择适用于聚酯熔融纺丝的成孔材料，与聚酯母粒共混后熔融纺丝，并浸泡于与成孔材料相匹配的溶剂体系中，成功地将成孔材料析出，得到表面具有蜂巢结构的轻质纤维，该蜂巢结构有利于水分的吸收和扩散，达到了更强的吸湿速干性能，该轻质纤维作为纺织品原料时可更好地调节人体的热湿舒适性，在运动服饰制造领域具有极大的发展与应用潜力。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纺织材料，尤其涉及一种具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维及其制备方法。

技术介绍

1、随着生活水平的提高，消费者对于服装的各方面需求更加系统与全面，面料的功能性与穿着舒适性已成为大部分消费者首要关注的因素。评价织物舒适程度的指标主要包括热湿舒适度、压力舒适度、手感舒适度等。热湿舒适性作为影响织物穿着舒适性的关键因素，在织物舒适性的相关研究中所占比重最大。研究表明，织物的轻量化、吸湿速干性、透气性、透湿性和保暖性等都会对织物的热湿舒适性产生一定的影响。

2、目前，国内具有吸湿速干性能的纤维品种较多，大部分是基于纤维截面结构进行异形设计，使纤维具有沟槽结构，提升纤维的毛细效应，达到吸湿排汗的效果。例如，专利技术专利(申请号为cn 201210147199.1)公开了一种保湿透气抗辐射吸湿排汗包芯纱编织面料，该吸湿排汗面料由包芯纱编织而成，其中涤纶纤维为包芯纱的皮层，聚酰胺纤维为包芯纱的芯层，聚酰胺纤维的纤维截面呈异形结构，该异形结构为五角星形，该五角星相邻两个角之间形成沟槽，面料背面固定设置有透气层，透气层上设置有透气孔，透气层与面料之间粘贴有金属镀层；其中，聚酰胺纤维五角星状的截面异形结构，使得汗水可以从异形纤维轴向的沟槽中排到面料表面，从而容易被挥发，进而达到吸湿排汗的目的。但是，仅依赖于纤维的异形结构来提高吸湿排汗的效果有限，且截面异形结构的纤维制备难度大，不适合工业化生产，使其应用范围受到限制。

3、有鉴于此，有必要设计一种改进的具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维及其制备方法，以解决上述问题。</p>

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维及其制备方法，通过选择适用于聚酯熔融纺丝的成孔材料，与聚酯母粒共混后熔融纺丝，并浸泡于与成孔材料相匹配的溶剂体系中，以将成孔材料析出，得到表面具有蜂巢结构的轻质纤维，其利于水分的吸收和扩散，达到更强的吸湿速干性能，作为纺织品原料时可更好地调节人体的热湿舒适性。

2、为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维的制备方法，包括以下步骤：

3、s1、将聚酯切片材料与功能性粉体共混后进行熔融造粒，温度为245～260℃，得到功能性聚酯母粒；

4、s2、将步骤s1的所述功能性聚酯母粒与成孔材料按一定比例共混，进行熔融纺丝制得纤维，熔融纺丝的温度为260～290℃；所述成孔材料包括有机成孔材料或无机成孔材料；

5、s3、将步骤s2制得的纤维浸泡在与所述成孔材料相匹配的溶剂体系中，1～5h后取出即得具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维。

6、作为本专利技术的进一步改进，在步骤s2中，所述成孔材料与所述功能性聚酯母粒的质量百分比为(5％～40％):(60％～95％)。

7、作为本专利技术的进一步改进，所述有机成孔材料为聚酯材料，所述聚酯材料的分子链中含有柔性侧基，其大分子链扭曲为无规则结构。

8、作为本专利技术的进一步改进，所述聚酯材料的粘度为0.6～0.75d/l，熔融指数为40～50g/min。

9、作为本专利技术的进一步改进，所述有机成孔材料包括醋酸纤维素酯、聚乙烯醇酯、水溶性聚酯中的一种或多种。

10、作为本专利技术的进一步改进，在步骤s3中，所述溶剂体系中的溶剂为可溶解所述成孔材料的有机溶剂或无机溶剂，包括丙酮、水、碱溶液、酸溶液中的一种或多种。

11、作为本专利技术的进一步改进，所述无机成孔材料包括二氧化硅、碳酸钙、氯化钠中的一种或多种。

12、作为本专利技术的进一步改进，在步骤s1中，所述聚酯切片材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯中的一种；所述功能性粉体为光热转换粉体，包括金属碳化物、远红外陶瓷粉、石墨烯中的一种或多种。

13、作为本专利技术的进一步改进，所述功能性聚酯母粒中，所述功能性粉体的质量百分含量为0.1％～1％。

14、本专利技术还提供了一种上述中任一项所述的制备方法制备的具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维，所述具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维为熔融纺丝纤维，纤维表面为蜂巢形状的微孔结构，所述微孔结构的孔径范围为50nm～2μm。

15、本专利技术的有益效果是：

16、1、本专利技术的一种具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维及其制备方法，先将聚酯切片材料与功能性粉体进行熔融造粒，得到功能性聚酯母粒，再将功能性聚酯母粒与成孔材料共混，进行熔融纺丝制得纤维，最后将纤维浸泡在与成孔材料相匹配的溶剂体系中，取出即得具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维。本专利技术通过选择适用于聚酯熔融纺丝的成孔材料，与聚酯母粒共混后熔融纺丝，并浸泡于与成孔材料相匹配的溶剂体系中，成功地将成孔材料析出，得到表面具有蜂巢结构的轻质纤维，该蜂巢结构有利于水分的吸收和扩散，达到了更强的吸湿速干性能，该轻质纤维作为纺织品原料时可更好地调节人体的热湿舒适性。

17、2、本专利技术选择的有机成孔材料为分子链含有柔性侧基、无规则的聚酯材料，其结晶度低，在熔融纺丝工艺的高温高牵伸速度下不容易结晶，有利于在后续浸泡纤维的工艺中析出，制得蜂巢微孔结构；且有机成孔材料的粘度大、流动性优于聚酯，可避免共混后被聚酯原料包裹在内部而无法溶解出来，影响纤维的成孔效果；本专利技术的有机成孔材料适用于聚酯熔融纺丝法，可满足熔融聚酯纤维的产业化生产，填补了吸湿速干熔融聚酯纤维的空白，在运动服饰制造领域具有极大的发展与应用潜力。

18、3、本专利技术的具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维，生产工艺低碳环保，纤维比表面积大、功能材料利用率高、纤维重量轻；该蜂巢结构的纤维具有的超大比表面积，不仅能够暴露更多的功能性材料来增强其功能性，同时还有利于水分的吸收和扩散，达到更强的吸湿速干性能，从而更好地调节人体的热湿舒适性；且具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维还具有良好的机械性能，满足服用纤维的要求。

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【技术保护点】

1.一种具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述成孔材料与所述功能性聚酯母粒的质量百分比为(5％～40％):(60％～95％)。

3.根据权利要求1所述的具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维的制备方法，其特征在于，所述有机成孔材料为聚酯材料，所述聚酯材料的分子链中含有柔性侧基，其大分子链扭曲为无规则结构。

4.根据权利要求3所述的具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维的制备方法，其特征在于，所述聚酯材料的粘度为0.6～0.75d/L，熔融指数为40～50g/min。

5.根据权利要求1所述的具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维的制备方法，其特征在于，所述有机成孔材料包括醋酸纤维素酯、聚乙烯醇酯、水溶性聚酯中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述溶剂体系中的溶剂为可溶解所述成孔材料的有机溶剂或无机溶剂，包括丙酮、水、碱溶液、酸溶液中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维的制备方法，其特征在于，所述无机成孔材料包括二氧化硅、碳酸钙、氯化钠中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述聚酯切片材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯中的一种；所述功能性粉体为光热转换粉体，包括金属碳化物、远红外陶瓷粉、石墨烯中的一种或多种。

9.根据权利要求8所述的具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维的制备方法，其特征在于，所述功能性聚酯母粒中，所述功能性粉体的质量百分含量为0.1％～1％。

10.一种权利要求1～9中任一项所述的制备方法制备的具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维，其特征在于，所述具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维为熔融纺丝纤维，纤维表面为蜂巢形状的微孔结构，所述微孔结构的孔径范围为50nm～2μm。

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【技术特征摘要】

1.一种具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维的制备方法，其特征在于，在步骤s2中，所述成孔材料与所述功能性聚酯母粒的质量百分比为(5％～40％):(60％～95％)。

4.根据权利要求3所述的具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维的制备方法，其特征在于，所述聚酯材料的粘度为0.6～0.75d/l，熔融指数为40～50g/min。

6.根据权利要求1所述的具有蜂巢结构、吸湿速干轻质纤维的制备方法，其特征在于，在步骤s3中，所述溶剂体系中的溶剂为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王栋，梅涛，张文宇，李沐芳，赵青华，王雯雯，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：

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