本发明属于锦纶纤维技术领域，具体涉及一种用于皮肤衣面料的复合锦纶纤维制备方法。
背景技术
户外运动风靡全球，已经成为一种主流的运动形式。近年来，随着中国户外运动的迅猛发展，户外运动服装也随之日渐走俏，并逐渐抢占市场高地。作为户外运动服装的一种，皮肤衣更是受到了爱美人士和健身人士的追捧。它不仅耐磨、排汗，而且它使用的材料具有极轻的重量，异常舒适的接触性，良好的透气性，并具备一定的防风性，抗水性，而且非常柔软，犹如人体的一层薄薄的皮肤。
目前，许多皮肤衣采用涂覆紫外遮蔽剂的方法来提高其紫外防护性能。但这种方法中所涂敷的遮蔽剂会随着洗涤次数增加或使用时间增加而脱落导致紫外防护效果衰退，此外一些有机类遮蔽剂具有一定毒性，不适合与人体皮肤长时间接触。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明旨在提供一种适合在夏季使用的，具有清凉感，防紫外线效果好，且永久的用于皮肤衣面料的复合锦纶纤维制备方法。
本发明通过以下技术方案实现：
一种用于皮肤衣面料的复合锦纶纤维制备方法，由以下步骤制成：
（1）将以重量份计的5-10份纳米石墨烯加入到其体积10-20倍的，浓度为5-8%的硅烷偶联剂kh-550乙醇溶液中，利用超声处理10-30min，温度为50-70℃，频率为40-60hz，功率为500-600w，然后再停止超声，浸泡1-2h，冷却后，进行过滤，放入真空干燥箱中，氮气氛围内80-90℃下，干燥5-10h；
（2）将1-3份辛苯昔醇乳化剂用蒸馏水稀释为0.5-1.5%的溶液，取100-300份上述溶液，向其中加入10-15份薄荷精油，在800-1200rpm、30-50℃下，乳化15-30min，然后再加入1-2份原花青素，提速至1200-1500，继续乳化10-20min，得到混合液，然后向所得混合液中加入10-15份蒙脱土、步骤（1）所得纳米石墨烯，以500-800rpm的转速，在50-60℃下，搅拌2-5h，然后进行喷雾干燥，得到细度为5-50μm的粉末；
（3）将步骤（2）所得物与100-120份聚酰胺切片混合均匀，然后在双螺杆挤出机中270-280℃条件下熔融得到熔体，经水冷造粒得到复合母粒，再将所得复合母粒与3-6份硬脂酸、4-9份聚乙烯醇混合均匀，进行高速熔融纺丝即可。
进一步的，步骤（1）所述纳米石墨烯粒径为50-100nm。
进一步的，步骤（2）所述蒙脱土为钠基蒙脱土，并且经过以下处理：将钠基蒙脱土加入到丙酮溶液中，300-500w的微波处理10-12s，然后加入2-6份十六烷基三甲基氯化铵，转入40-50℃水浴装置中，300-600rpm转速搅拌反应2-3h，过滤，真空干燥至恒重，粉碎至粒径为2-30μm。
进一步的，步骤（3）所述纺丝速度为1000-3000m/min，温度为270-280℃牵伸倍数为2-3倍，所得纤维直径为10-30μm。
本发明的有益效果：本发明利用纳米石墨烯和蒙脱土协同作用后与聚酰胺熔融后纺丝，其中纳米石墨烯具有小尺寸效应，对光有显著吸收作用，对紫外线吸收能力较强，配合蒙脱土的片状结构，两者协同实现了对紫外光的大幅度有效吸收，同时，纳米石墨烯颗粒小于紫外线的波长，可将作用其表面的紫外线向各个方向散射，减少照射方向的紫外线强度，进一步起到屏蔽紫外线作用；利用十六烷基三甲基氯化铵对蒙脱土进行改性，使有机分子插入蒙脱土内层结构中，使蒙脱土均匀分散，不宜团聚，不仅增强了目标纤维的力学性能，同时为后续利用薄荷精油对其改性做准备，提高其相容性和吸附性；利用薄荷精油、原花青素对蒙脱土和纳米石墨烯进行改性，利用原花青素的在280nm处有较强紫外吸收的功能，赋予蒙脱土和纳米石墨烯更加显著的吸收紫外线效果，同时，蒙脱土吸附了薄荷精油和原花青素，利用在皮肤衣附着于人体时，可以给人清凉感，并且具有保健的效果，提高穿着舒适度；由于填料最后存在于复合纤维内部，其紫外防护功能不会因洗涤次数增加和织物表面磨损而衰退，可永久抗紫外线。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。
实施例1
一种用于皮肤衣面料的复合锦纶纤维制备方法，由以下步骤制成：
（1）将以重量份计的5份纳米石墨烯加入到其体积10倍的，浓度为5%的硅烷偶联剂kh-550乙醇溶液中，利用超声处理10min，温度为50℃，频率为40hz，功率为500w，然后再停止超声，浸泡1h，冷却后，进行过滤，放入真空干燥箱中，氮气氛围内80℃下，干燥5h；
（2）将1份辛苯昔醇乳化剂用蒸馏水稀释为0.5%的溶液，取100份上述溶液，向其中加入10份薄荷精油，在800rpm、30℃下，乳化15min，然后再加入1份原花青素，提速至1200，继续乳化10min，得到混合液，然后向所得混合液中加入10份蒙脱土、步骤（1）所得纳米石墨烯，以500rpm的转速，在50℃下，搅拌2h，然后进行喷雾干燥，得到细度为10μm的粉末；
（3）将步骤（2）所得物与100份聚酰胺切片混合均匀，然后在双螺杆挤出机中270℃条件下熔融得到熔体，经水冷造粒得到复合母粒，再将所得复合母粒与3份硬脂酸、4份聚乙烯醇混合均匀，进行高速熔融纺丝即可。
进一步的，步骤（1）所述纳米石墨烯粒径为50nm。
进一步的，步骤（2）所述蒙脱土为钠基蒙脱土，并且经过以下处理：将钠基蒙脱土加入到丙酮溶液中，300w的微波处理10s，然后加入2份十六烷基三甲基氯化铵，转入40℃水浴装置中，300rpm转速搅拌反应2h，过滤，真空干燥至恒重，粉碎至粒径为2μm。
进一步的，步骤（3）所述纺丝速度为1000m/min，温度为270℃牵伸倍数为2倍，所得纤维直径为15μm。
实施例2
一种用于皮肤衣面料的复合锦纶纤维制备方法，由以下步骤制成：
（1）将以重量份计的8份纳米石墨烯加入到其体积15倍的，浓度为6%的硅烷偶联剂kh-550乙醇溶液中，利用超声处理20min，温度为60℃，频率为50hz，功率为550w，然后再停止超声，浸泡2h，冷却后，进行过滤，放入真空干燥箱中，氮气氛围内85℃下，干燥7h；
（2）将2份辛苯昔醇乳化剂用蒸馏水稀释为1%的溶液，取200份上述溶液，向其中加入12份薄荷精油，在1000rpm、40℃下，乳化20min，然后再加入2份原花青素，提速至1300，继续乳化15min，得到混合液，然后向所得混合液中加入12份蒙脱土、步骤（1）所得纳米石墨烯，以700rpm的转速，在55℃下，搅拌4h，然后进行喷雾干燥，得到细度为30μm的粉末；
（3）将步骤（2）所得物与110份聚酰胺切片混合均匀，然后在双螺杆挤出机中275℃条件下熔融得到熔体，经水冷造粒得到复合母粒，再将所得复合母粒与5份硬脂酸、7份聚乙烯醇混合均匀，进行高速熔融纺丝即可。
进一步的，步骤（1）所述纳米石墨烯粒径为80nm。
进一步的，步骤（2）所述蒙脱土为钠基蒙脱土，并且经过以下处理：将钠基蒙脱土加入到丙酮溶液中，400w的微波处理11s，然后加入5份十六烷基三甲基氯化铵，转入45℃水浴装置中，500rpm转速搅拌反应3h，过滤，真空干燥至恒重，粉碎至粒径为20μm。
进一步的，步骤（3）所述纺丝速度为2000m/min，温度为275℃牵伸倍数为3倍，所得纤维直径为20μm。
实施例3
一种用于皮肤衣面料的复合锦纶纤维制备方法，由以下步骤制成：
（1）将以重量份计的10份纳米石墨烯加入到其体积20倍的，浓度为8%的硅烷偶联剂kh-550乙醇溶液中，利用超声处理30min，温度为70℃，频率为60hz，功率为600w，然后再停止超声，浸泡2h，冷却后，进行过滤，放入真空干燥箱中，氮气氛围内90℃下，干燥10h；
（2）将3份辛苯昔醇乳化剂用蒸馏水稀释为1.5%的溶液，取300份上述溶液，向其中加入15份薄荷精油，在1200rpm、50℃下，乳化30min，然后再加入2份原花青素，提速至1500，继续乳化20min，得到混合液，然后向所得混合液中加入15份蒙脱土、步骤（1）所得纳米石墨烯，以800rpm的转速，在60℃下，搅拌5h，然后进行喷雾干燥，得到细度为50μm的粉末；
（3）将步骤（2）所得物与120份聚酰胺切片混合均匀，然后在双螺杆挤出机中280℃条件下熔融得到熔体，经水冷造粒得到复合母粒，再将所得复合母粒与6份硬脂酸、9份聚乙烯醇混合均匀，进行高速熔融纺丝即可。
进一步的，步骤（1）所述纳米石墨烯粒径为100nm。
进一步的，步骤（2）所述蒙脱土为钠基蒙脱土，并且经过以下处理：将钠基蒙脱土加入到丙酮溶液中，500w的微波处理12s，然后加入6份十六烷基三甲基氯化铵，转入50℃水浴装置中，600rpm转速搅拌反应3h，过滤，真空干燥至恒重，粉碎至粒径为30μm。
进一步的，步骤（3）所述纺丝速度为3000m/min，温度为280℃牵伸倍数为3倍，所得纤维直径为25μm。
对比实施例1
本对比实施例相比于实施例1，省略了纳米石墨烯的加入，除此之外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例相比于实施例1，省略了蒙脱土的加入，除此之外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例相比于实施例1，省略了花青素的加入，除此之外的方法步骤均相同。
对照组1
尼龙6
实验：
抗紫外性能：将各组所得纤维针织成面料，采用蓝菲光学uv2000紫外线防护指数分析仪测试各组面料，每种面料分别选取5个不同位置测试并取其平均值。结果如表1所示：
表1
由表1可知，通过纳米石墨烯、蒙脱土、花青素的协同作用，可以显著增强复合纤维的抗紫外线性能，紫外线防护系数达到90左右，性能优异。