一种减脂功能纤维的制备方法及其应用与流程

文档序号:19420059发布日期:2019-12-14 01:19阅读:266来源:国知局
一种减脂功能纤维的制备方法及其应用与流程

本发明涉及功能纺织纤维技术领域,更具体地说,涉及一种减脂功能纤维的制备方法及其应用。



背景技术:

减脂,就是体内脂肪超过正常范围,由于自身形体健康的原因,通过各种手段减掉自己身上多余脂肪的行为。人体本身即使一个运动机器,在平时走路,工作过程中,无事时刻不产生能量,产生消耗,但人本身运动过程中产生的消耗量远远小于摄入量;因此,如何研发一款具有减脂功能的纤维或布料已成为当前服装行业亟待解决的问题。

专利《cn201510841948.4》通过设置若干个不同材质功能层所形成的无纺布以达到加热减脂的目的;专利《cn201721081613.8》通过设置两种不同丝线所形成的面料以达到加热减脂的目的。虽然上述两个专利都具有加热减脂的功能,但是,专利《cn201510841948.4》的制备工艺复杂,不仅需要先制备各个特殊功能纤维,还需要将各个特殊功能纤维组合起来才可以达到加热减脂的目的,且该布料由于多层功能纤维而导致吸湿透气性能不好,导致减脂效果较差,用户体验感不佳;专利《cn201721081613.8》的制备工艺也较为复杂,不仅需要先制备一层普通的rpet纤维以及一层涂覆有铜离子层的rpet纤维,还需要将两层rpet纤维编织重叠组合起来才可以达到加热减脂的目的,且该布料由于具有两层rpet纤维而导致吸湿透气性能较差,最终导致减脂效果较差。因此,如何设置一种减脂效果更佳的减脂功能纤维成为行业所需。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提供了一种减脂功能纤维的制备方法及其应用,以解决现有技术中功能纤维的减脂效果不佳的缺陷。

本发明公开了一种减脂功能纤维的制备方法,包括以下步骤:

s1、先制备功能粉体:s11、先把硝酸铋粉末溶解在乙二醇溶液中,制备得到硝酸铋溶液待用;s12、把聚丙烯酸树脂分散在乙二醇溶液中,用氨水搅拌使聚丙烯酸树脂溶解在乙二醇溶液中,制备得到聚丙烯酸混合溶液;s13、在聚丙烯酸混合溶液中加入碘化钾,进行溶解,待溶液澄清后得到功能粉体前驱体溶液;s14、在超声和快速搅拌下把步骤s1制备的硝酸铋溶液逐滴加入到功能粉体前驱体溶液中进行超声搅拌反应若干小时;s15、然后再加入硝酸钨粉末,进行溶解和吸附反应,持续超声搅拌反应若干小时后过滤并用去离子水洗涤若干次得到滤渣;s16、将滤渣置于450℃-750℃的有氧环境中煅烧若干小时,然后再在800℃-1000℃的有氧环境中煅烧制备得到功能粉体。

s2、制备功能聚酯切片:将功能粉体、对苯二甲酸以及乙二醇放入容器内,同时加入催化剂,防醚剂,抗氧化剂进行打浆制备得到打浆液,然后打浆液进行加压酯化反应制备酯化浆液,再将酯化浆液进行预缩聚反应和终缩聚反应,熔融切粒制备得到功能聚酯切片;

s3、制备减脂功能纤维:以步骤s2制备得到的功能聚酯切片和聚酰胺切片为原料,采用并列复合纺丝的方法,利用并列喷丝板,从并列喷丝板出来的并列复合纤维经过环吹、上油、卷绕、牵伸制备得到减脂功能纤维。

作为本发明的优选方案,在所述步骤s11中,所述硝酸铋溶液中的硝酸铋的质量分数为5~15%;在所述步骤s12中,所述聚丙烯酸混合溶液中的聚丙烯酸的质量分数为5~15%;在所述步骤s13中,所述功能粉体前驱体溶液中的碘化钾的质量分数为5~15%;在所述步骤s14中,所述功能粉体前驱体溶液与硝酸铋溶液的体积比为1:0.25~1:0.50;在所述步骤s15中,所述硝酸钨粉末的添加量为功能粉体前驱体溶液质量分数的5~10%。

作为本发明的优选方案,在所述步骤s2中,所述的对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.05~1.25;所述功能粉体与乙二醇的质量比为1:50~200;所述催化剂相对于对苯二甲酸的质量分数为0.05%;所述防醚剂相对于对苯二甲酸的质量分数为0.05%;所述抗氧化剂相对于对苯二甲酸的质量分数为0.05%;在所述步骤s2中,所述催化剂具体为乙二醇锑,所述防醚剂具体为醋酸钠,所述抗氧化剂具体为磷酸三苯酯;在所述步骤s2中,所述加压酯化过程中,压力为0.35~0.45mpa,酯化温度为230~245℃,酯化时间为2.5~3.0h;所述预缩聚反应为常压缩聚,预缩聚温度为250~260℃,预缩聚时间为0.5~1.5h;在所述步骤s2中,所述终缩聚反应为真空缩聚,先进行低真空缩聚,然后进行高真空缩聚;所述低真空缩聚的真空度为500~5000pa,低真空缩聚时间为0.5~1.0h,高真空缩聚的真空度为50~100pa,高真空缩聚时间为1.0~3.0h。

作为本发明的优选方案,在步骤s3中,所述聚酰胺切片具体为聚酰胺6切片,相对黏度为2.1~2.4。

作为本发明的优选方案,在步骤s3中,所述并列喷丝板的截面形状为仿“÷”字形结构,其中仿“÷”字形结构的凸起边为圆形结构,仿“÷”字形结构的平面为椭圆形结构,其中圆形结构的半径与椭圆的短轴半径相等,椭圆的长轴半径为椭圆的短轴半径1.5倍。

作为本发明的优选方案,在步骤s3中,所述并列喷丝板的仿“÷”字形结构的凸起边为功能聚酯切片熔融组分,所述并列喷丝板的仿“÷”字形结构的平面为聚酰胺切片熔融组分。

作为本发明的优选方案,在步骤s3中,所述减脂功能纤维的弹性回复率为90~94%,拉伸150%伸长其弹性回复力为0.01~0.02cn/dtex。

本发明还公开了一种减脂功能纤维的应用,将上述所制备的减脂功能纤维在布料中的应用,利用所述减脂功能纤维制备的布料样品的隔热性能在100℃(15cm)下热辐射1min,布料样品加热前后表面温差为1.0~2.0℃,且织物表面温度>100℃。

从上述的技术方案可以看出,本发明的有益效果为:本发明一方面能有效地将球形的空心结构碘氧化铋胶囊颗粒快速的均匀分散在功能纤维表面,因此赋予了功能纤维在低添加而具有优异的加热保温性能,使得该减脂功能纤维可直接通过球形的空心结构碘氧化铋胶囊颗粒而均匀产生热量,有效避免了减脂功能纤维因发热不均匀而导致减脂效率低下的缺陷;另一方面,本发明利用减脂功能纤维所形成的仿“÷”字形结构中的凸出面,对人体皮肤表面进行刺激,通过减脂功能纤维本身的远红外发射和吸收功能,使人体表面温升高,从而达到加速水分的渗出,通过“÷”字形结构中具有快速导湿的凹槽结构,提高水汽的毛细效应,利用高粘度的酰胺和保暖聚酯本身不同的亲水性差异,达到其单向导湿的作用,从而实现水分的快速导出,使得所制备的减脂功能纤维在升温加热减脂的同时快速吸收渗出的水分,避免水分因无法快速吸收以影响人体脂肪消耗而导致减脂效果不佳,从而有效解决了现有技术中功能纤维的减脂效果不佳的缺陷,达到高效减脂的目的。

附图说明

图1本发明所制备的减脂功能纤维的截面示意图;

图2本发明所制备的功能粉体的xrd图谱;

图3本发明所制备的功能粉体的扫描电镜图;

图4本发明所制备的减脂功能纤维的截面电镜图谱;

图5本发明所制备的减脂功能纤维的三维卷曲形态照片;

标注说明:1-聚酰胺切片熔融组分;2-功能聚酯切片熔融组分。

具体实施方式

下面实施例用于进一步详细说明本发明,但实施例并不对本发明做任何形式的限定,除特别说明,本发明采用的试剂、方法和设备均为本技术领域的常规试剂、方法和设备,但不以任何形式限制本发明。

本发明公开了一种减脂功能纤维的制备方法,包括以下步骤:

s1、先制备功能粉体:s11、先把硝酸铋粉末溶解在乙二醇溶液中,制备得到硝酸铋溶液待用;s12、把聚丙烯酸树脂分散在乙二醇溶液中,用氨水搅拌使聚丙烯酸树脂溶解在乙二醇溶液中,制备得到聚丙烯酸混合溶液;s13、在聚丙烯酸混合溶液中加入碘化钾,进行溶解,待溶液澄清后得到功能粉体前驱体溶液;s14、在超声和快速搅拌下把步骤s1制备的硝酸铋溶液逐滴加入到功能粉体前驱体溶液中进行超声搅拌反应若干小时;s15、然后再加入硝酸钨粉末,进行溶解和吸附反应,持续超声搅拌反应若干小时后过滤并用去离子水洗涤若干次得到滤渣;s16、将滤渣置于450℃-750℃的有氧环境中煅烧若干小时,然后再在800℃-1000℃的有氧环境中煅烧制备得到功能粉体。在所述步骤s11中,所述硝酸铋溶液中的硝酸铋的质量分数为5~15%;在所述步骤s12中,所述聚丙烯酸混合溶液中的聚丙烯酸的质量分数为5~15%;在所述步骤s13中,所述功能粉体前驱体溶液中的碘化钾的质量分数为5~15%;在所述步骤s14中,所述功能粉体前驱体溶液与硝酸铋溶液的体积比为1:0.25~1:0.50;在所述步骤s15中,所述硝酸钨粉末的添加量为功能粉体前驱体溶液质量分数的5~10%。在本发明创造中,本步骤主要是首先化学反应过程是硝酸铋与碘化钾反应,生成碘氧化铋,然后再在碘氧化铋上引入钨离子,通过有氧环境的煅烧,从而实现在碘氧化铋抗菌剂上负载氧化钨粉体,从而实现功能粉体既具有抗菌作用,同时又具有远红外发射功能。在反应过程中聚丙烯酸主要是通过乳化作用而分散成小球,通过氨水的ph调控,在聚丙烯酸表面形成聚丙烯酸铵盐溶液,通过碱性环境中硝酸铋中的铋离子与氨基络合,然后碘化钾与铋离子反应生成碘氧化铋微球,再通过络合沉淀作用在碘氧化铋微球表面负载氢氧化钨沉淀,反应结束后,通过高温煅烧,既可以去除芯层中的聚丙烯酸,同时通过煅烧工艺的调控,从而实现远红外发射功能的氧化钨在碘氧化铋微球上的负载,避免了常规的负载微球颗粒过大,且粉体中氧化钨稳定性差,同时功能粉体粒径大分散性差的问题。并且,步骤中设置的有氧环境主要是为了聚丙烯酸的完全分解,避免聚丙烯酸的残留影响功能粉体的颜色,同时分布高温分解主要是低温下聚丙烯酸分解,高温下主要是利于氧化钨的形成。此外,步骤s1中各个产物的特定比例主要是为了调控芯层和壳层的比例,芯层中为聚丙烯酸其含量过多,其粒径过大,导致后续的壁层较薄,煅烧时易于破壁,而难以形成球形完整的功能粉体,芯层过少,其壁层较厚,导致壁层粒径过程,在后续加工时,壁层挤破压力增大,因此难以在熔融纺丝过程挤破而均匀分散,并且氧化钨粉体的含量过低,其远红外效应较差,过多导致颜色发蓝,且粉体粒径增大。

s2、制备功能聚酯切片:将功能粉体、对苯二甲酸以及乙二醇放入容器内,同时加入催化剂,防醚剂,抗氧化剂进行打浆制备得到打浆液,然后打浆液进行加压酯化反应制备酯化浆液,再将酯化浆液进行预缩聚反应和终缩聚反应,熔融切粒制备得到功能聚酯切片;在所述步骤s2中,所述的对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.05~1.25;所述功能粉体与乙二醇的质量比为1:50~200;所述催化剂相对于对苯二甲酸的质量分数为0.05%;所述防醚剂相对于对苯二甲酸的质量分数为0.05%;所述抗氧化剂相对于对苯二甲酸的质量分数为0.05%。在所述步骤s2中,所述催化剂具体为乙二醇锑,所述防醚剂具体为醋酸钠,所述抗氧化剂具体为磷酸三苯酯。在所述步骤s2中,所述加压酯化过程中,压力为0.35~0.45mpa,酯化温度为230~245℃,酯化时间为2.5~3.0h;所述预缩聚反应为常压缩聚,预缩聚温度为250~260℃,预缩聚时间为0.5~1.5h。在所述步骤s2中,所述终缩聚反应为真空缩聚,先进行低真空缩聚,然后进行高真空缩聚;所述低真空缩聚的真空度为500~5000pa,低真空缩聚时间为0.5~1.0h,高真空缩聚的真空度为50~100pa,高真空缩聚时间为1.0~3.0h。本步骤s2中主要是采用常规聚酯聚合工艺制备而成,主要目的是将功能粉体充分发散并均匀分布在功能聚酯切片上。

s3、制备减脂功能纤维:以步骤s2制备得到的功能聚酯切片和聚酰胺切片为原料,采用并列复合纺丝的方法,利用并列喷丝板,从并列喷丝板出来的并列复合纤维经过环吹、上油、卷绕、牵伸制备得到减脂功能纤维。所述的并列复合纺丝的方法与常规并列复合纺丝工艺类似,纺丝工艺可调整。本步骤s3利用高粘度的酰胺和保暖聚酯本身不同的亲水性差异,达到其单向导湿的作用,从而实现水分的快速导出,使得所制备的减脂功能纤维在升温加热减脂的同时快速吸收渗出的水分,避免水分因无法快速吸收以影响人体脂肪消耗而导致减脂效果不佳。该并列复合纺丝并列复合纺温度为260~270℃,熔体流量比例为1:1,纺丝速度为3000~3500m/min。

具体地,在步骤s3中,所述聚酰胺切片具体为聚酰胺6切片,相对黏度为2.1~2.4。步骤s3选择聚酰胺6切片及相对粘度的原因在于聚酰胺的相对粘度主要是为了便于纺丝,而经试验,满足本特定减脂功能纤维的纺丝要求的聚酰胺的相对黏度为2.1~2.4。

更具体地,在步骤s3中,所述并列喷丝板的截面形状为仿“÷”字形结构,其中仿“÷”字形结构的凸起边为圆形结构,仿“÷”字形结构的平面为椭圆形结构,其中圆形结构的半径与椭圆的短轴半径相等,椭圆的长轴半径为椭圆的短轴半径1.5倍。

此外,在步骤s3中,所述并列喷丝板的仿“÷”字形结构的凸起边为功能聚酯切片熔融组分2,所述并列喷丝板的仿“÷”字形结构的平面为聚酰胺切片熔融组分1。步骤s3将并列喷丝板的截面形状设置为仿“÷”字形结构的原因在于:主要是为了提高纤维的凹槽结构,同时授予聚酯与聚酰胺本身的亲水性的差异,只有在一定的凹槽结构基础上,其对应的亲水吸湿性差异才会达到最大值,相应的毛细效应最佳,从而出现快速吸湿导湿的目的。

进一步地,在步骤s3中,所述减脂功能纤维的弹性回复率为90~94%,拉伸150%伸长其弹性回复力为0.01~0.02cn/dtex。

本发明还公开了一种减脂功能纤维的应用,将上述所制备的减脂功能纤维在布料中的应用,利用所述减脂功能纤维制备的布料样品的隔热性能在100℃(15cm)下热辐射1min,布料样品加热前后表面温差为1.0~2.0℃,且织物表面温度>100℃。

碘氧化铋具有优异的加热保温和催化效果,用于加热保温粉体的制备具有广泛应用,但又有本身的加热保温活性大,因此难以在聚合物中原位添加分散,导致其在聚酯基体中应用困难;在本发明所公开的技术方案中,本发明利用碘氧化铋本身的加热保温性能,通过聚丙烯酸对碘氧化铋表面钝化包覆,在碘氧化铋包覆过程中,制备具有空心的微胶囊结构,既可以满足碘氧化铋在聚酯基体中分散,并且球形的加热保温纳米颗粒在聚合过程中并未受到高剪切作用,因此能够在聚合基体中均匀分散,利用空心结构的氧化铋在熔融纺丝过程中,通过喷丝孔的高压高速剪切,达到破坏空心结构,从而实现加热保温碘氧化铋在纤维上的分散,并且球形的空心结构碘氧化铋在牵伸剪切过程中,受到剪切作用的影响,利于快速的分散的纤维表面,因此赋予了纤维在低添加而具有优异的加热保温性能。同时在功能粉体制备方面,利用含硝酸钨结构的远红外发射功能赋予粉体优异的远红外吸收和反射的效果,实现了功能粉体既具有保暖的效果,又具有远红外发射和吸收的效果,同时通过纤维空心结构的设计,从而在纤维织物上保证纤维优异的保暖功能。

显然,更具体地,本发明将具有空心微胶囊结构的碘氧化铋胶囊颗粒均匀分布设置在该减脂功能纤维上的具体原因是:本发明先利用碘化钾将硝酸铋氧化形成具有高效加热保温催化效果且具有空心构造的碘氧化铋颗粒,然后再利用聚丙烯酸对碘氧化铋颗粒的表面钝化包覆以形成具有空心微胶囊结构的碘氧化铋胶囊颗粒;然后再将硝酸钨粉末颗粒溶解吸附至碘氧化铋胶囊颗粒中使得所制备的功能粉体既具有保暖的效果,又具有远红外发射和吸收的效果;同时利用具有空心微胶囊结构的碘氧化铋胶囊颗粒满足在聚酯基体中分散,并且碘氧化铋胶囊颗粒在聚合过程中并未受到高剪切作用,因此能够在聚合基体中均匀分散以形成功能聚酯切片;最后再利用具有空心微胶囊结构的碘氧化铋胶囊颗粒在并列喷丝板的高压熔融纺丝过程中,通过喷丝孔的高压高速剪切以破坏空心结构,从而实现加热保温碘氧化铋胶囊颗粒在纤维上的分散,并且球形的空心结构碘氧化铋胶囊颗粒在牵伸剪切过程中,受到剪切作用的影响,利于快速的均匀分散在功能纤维表面,因此赋予了功能纤维在低添加而具有优异的加热保温性能,有效地将球形的空心结构碘氧化铋胶囊颗粒快速的均匀分散在功能纤维表面,因此赋予了功能纤维在低添加而具有优异的加热保温性能,使得该减脂功能纤维可直接通过球形的空心结构碘氧化铋胶囊颗粒而均匀产生热量,有效避免了减脂功能纤维因发热不均匀而导致减脂效率低下的缺陷。

此外,如图1-5所述,本发明再通过采用并列复合纺丝的方法,通过设计具有仿“÷”字形结构,使得最终所制备的减脂功能纤维形成仿“÷”字形结构;本发明利用减脂功能纤维所形成的仿“÷”字形结构中的凸出面,对人体皮肤表面进行刺激,通过减脂功能纤维本身的远红外发射和吸收功能,使人体表面温升高,从而达到加速水分的渗出,通过“÷”字形结构中具有快速导湿的凹槽结构,提高水汽的毛细效应,利用高粘度的酰胺和保暖聚酯本身不同的亲水性差异,达到其单向导湿的作用,从而实现水分的快速导出,使得所制备的减脂功能纤维在升温加热减脂的同时快速吸收渗出的水分,避免水分因无法快速吸收以影响人体脂肪消耗而导致减脂效果不佳,从而有效解决了现有技术中功能纤维的减脂效果不佳的缺陷,达到高效减脂的目的。

以下为具体实施例:

实施例1

本发明实施例所公开的一种减脂功能纤维的制备方法,包含以下步骤:

(一)保暖功能粉体的制备

首先把硝酸铋粉末溶解在乙二醇溶液中,制备得到硝酸铋溶液待用。然后把聚丙烯酸树脂分散在乙二醇溶液中,用氨水搅拌使聚丙烯酸树脂溶解在乙二醇溶液中,制备得到聚丙烯酸的混合溶液。然后在聚丙烯酸的混合溶液中加入碘化钾,进行溶解,待溶液澄清后得到保暖功能粉体前驱体溶液,在超声和快速搅拌下把硝酸铋的乙二醇溶液逐滴加入到保暖功能粉体前驱体溶液中,进行超声搅拌反应4h,然后再加入硝酸钨粉末,进行溶解和吸附反应,持续超声搅拌反应4h,然后过滤、滤渣用去离子水洗涤3次,滤渣再在650℃的有氧环境中煅烧3h,然后再在900℃煅烧15min制备得到保暖功能粉体。所述的硝酸铋的二乙醇溶液中其硝酸铋的质量分数为15%;所述的聚丙烯酸的混合溶液的质量分数为15%;所述的保暖功能粉体前驱体溶液中碘化钾的质量分数为15%;所述的保暖功能粉体前驱体与硝酸铋的乙二醇溶液的体积比为1:0.50;所述的氧化钨的添加量为保暖功能粉体前驱体质量分数的10%。

(二)功能聚酯切片的制备

采用原位共聚的方法,首先把步骤(一)得到的保暖功能粉体、对苯二甲酸与乙二醇进行打浆,同时加入催化剂乙二醇锑,防醚剂醋酸钠,抗氧化剂磷酸三苯酯,在80℃温度以下进行打浆15min,制备得到打浆液,然后打浆液进行加压酯化反应制备酯化浆液,再进行预缩聚反应和终缩聚反应,熔融切粒制备得到功能聚酯切片。所述的对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.25;所述的保暖功能粉体与乙二醇的质量比为1:50;所述的催化剂相对于对苯二甲酸的质量分数为0.05%;所述的防醚剂相对于对苯二甲酸的质量分数为0.05%;所述的抗氧化剂相对于对苯二甲酸的质量分数为0.05%;所述的加压酯化过程中,压力为0.35~0.45mpa,酯化温度为230~245℃,酯化时间为3.0h;所述的预缩聚反应为常压缩聚,预缩聚温度为250~260℃,预缩聚时间为1.5h;所述的终缩聚反应为真空缩聚,先进行低真空缩聚,然后进行高真空缩聚;所述的低真空缩聚真空度为500~5000pa,低真空缩聚时间为01.0h,高真空缩聚真空度为50~100pa,高真空缩聚时间为3.0h。

(三)减脂用功能纤维的制备

以步骤(二)制备得到的功能聚酯切片和高粘度聚酰胺6切片为原料,采用并列复合纺丝的方法,利用仿“÷”字形结构的并列喷丝板,从并列喷丝板出来的并列复合纤维经过环吹、上油、卷绕、牵伸制备得到具有抗菌保暖以及弹性的减脂用功能纤维。所述的高粘度聚酰胺6切片相对黏度为2.4;所述的并列喷丝板的截面形状为仿“÷”字形结构,其中仿“÷”字形结构的凸起边为圆形结构,仿“÷”字形结构的平面为椭圆形结构,其中圆形结构的半径与椭圆的短轴半径相等,椭圆的长轴半径为椭圆的短轴半径1.5倍。所述的仿“÷”字形结构的圆形为功能聚酯组份,所述的仿“÷”字形结构的椭圆为高粘度聚酰胺6组份。所述的并列复合纺丝工艺与常规并列复合纺丝工艺类似,纺丝工艺可调整。

本发明还公开了一种减脂功能纤维的应用,将上述所制备的减脂功能纤维在布料中的应用,利用所述减脂功能纤维制备的布料样品的隔热性能在100℃(15cm)下热辐射1min,布料样品加热前后表面温差为1.2℃,且织物表面温度>100℃;利用所述减脂功能纤维制备的布料样品的弹性回复率为94%,拉伸150%伸长其弹性回复力为0.02cn/dtex。

实施例2

本发明实施例所公开的一种减脂功能纤维的制备方法,包含以下步骤:

(一)保暖功能粉体的制备

首先把硝酸铋粉末溶解在乙二醇溶液中,制备得到硝酸铋溶液待用。然后把聚丙烯酸树脂分散在乙二醇溶液中,用氨水搅拌使聚丙烯酸树脂溶解在乙二醇溶液中,制备得到聚丙烯酸的混合溶液。然后在聚丙烯酸的混合溶液中加入碘化钾,进行溶解,待溶液澄清后得到保暖功能粉体前驱体溶液,在超声和快速搅拌下把硝酸铋的乙二醇溶液逐滴加入到保暖功能粉体前驱体溶液中,进行超声搅拌反应4h,然后再加入硝酸钨粉末,进行溶解和吸附反应,持续超声搅拌反应4h,然后过滤、滤渣用去离子水洗涤3次,滤渣再在650℃的有氧环境中煅烧2h,然后再在900℃煅烧15min制备得到保暖功能粉体。所述的硝酸铋的二乙醇溶液中其硝酸铋的质量分数为5%;所述的聚丙烯酸的混合溶液的质量分数为5%;所述的保暖功能粉体前驱体溶液中碘化钾的质量分数为5%;所述的保暖功能粉体前驱体与硝酸铋的乙二醇溶液的体积比为1:0.25;所述的氧化钨的添加量为保暖功能粉体前驱体质量分数的5~10%。

(二)功能聚酯切片的制备

采用原位共聚的方法,首先把步骤(一)得到的保暖功能粉体、对苯二甲酸与乙二醇进行打浆,同时加入催化剂乙二醇锑,防醚剂醋酸钠,抗氧化剂磷酸三苯酯,在80℃温度以下进行打浆15min,制备得到打浆液,然后打浆液进行加压酯化反应制备酯化浆液,再进行预缩聚反应和终缩聚反应,熔融切粒制备得到功能聚酯切片。所述的对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.05;所述的保暖功能粉体与乙二醇的质量比为1:200;所述的催化剂相对于对苯二甲酸的质量分数为0.05%;所述的防醚剂相对于对苯二甲酸的质量分数为0.05%;所述的抗氧化剂相对于对苯二甲酸的质量分数为0.05%;所述的加压酯化过程中,压力为0.35~0.45mpa,酯化温度为230~245℃,酯化时间为2.5h;所述的预缩聚反应为常压缩聚,预缩聚温度为250~260℃,预缩聚时间为0.5h;所述的终缩聚反应为真空缩聚,先进行低真空缩聚,然后进行高真空缩聚;所述的低真空缩聚真空度为500~5000pa,低真空缩聚时间为0.5h,高真空缩聚真空度为50~100pa,高真空缩聚时间为1.0h。

(三)减脂用功能纤维的制备

以步骤(二)制备得到的功能聚酯切片和高粘度聚酰胺6切片为原料,采用并列复合纺丝的方法,利用仿“÷”字形结构的并列喷丝板,从并列喷丝板出来的并列复合纤维经过环吹、上油、卷绕、牵伸制备得到具有抗菌保暖以及弹性的减脂用功能纤维。所述的高粘度聚酰胺6切片相对黏度为2.1;所述的并列喷丝板的截面形状为仿“÷”字形结构,其中仿“÷”字形结构的凸起边为圆形结构,仿“÷”字形结构的平面为椭圆形结构,其中圆形结构的半径与椭圆的短轴半径相等,椭圆的长轴半径为椭圆的短轴半径1.5倍。所述的仿“÷”字形结构的圆形为功能聚酯组份,所述的仿“÷”字形结构的椭圆为高粘度聚酰胺6组份。所述的并列复合纺丝工艺与常规并列复合纺丝工艺类似,纺丝工艺可调整。

本发明还公开了一种减脂功能纤维的应用,将上述所制备的减脂功能纤维在布料中的应用,利用所述减脂功能纤维制备的布料样品的隔热性能在100℃(15cm)下热辐射1min,布料样品加热前后表面温差为1.0℃,且织物表面温度>100℃;利用所述减脂功能纤维制备的布料样品的弹性回复率为90%,拉伸150%伸长其弹性回复力为0.01cn/dtex。

实施例3

本发明实施例所公开的一种减脂功能纤维的制备方法,包含以下步骤:

(一)保暖功能粉体的制备

首先把硝酸铋粉末溶解在乙二醇溶液中,制备得到硝酸铋溶液待用。然后把聚丙烯酸树脂分散在乙二醇溶液中,用氨水搅拌使聚丙烯酸树脂溶解在乙二醇溶液中,制备得到聚丙烯酸的混合溶液。然后在聚丙烯酸的混合溶液中加入碘化钾,进行溶解,待溶液澄清后得到保暖功能粉体前驱体溶液,在超声和快速搅拌下把硝酸铋的乙二醇溶液逐滴加入到保暖功能粉体前驱体溶液中,进行超声搅拌反应4h,然后再加入硝酸钨粉末,进行溶解和吸附反应,持续超声搅拌反应4h,然后过滤、滤渣用去离子水洗涤3次,滤渣再在650℃的有氧环境中煅烧2.5h,然后再在900℃煅烧15min制备得到保暖功能粉体。所述的硝酸铋的二乙醇溶液中其硝酸铋的质量分数为7.5%;所述的聚丙烯酸的混合溶液的质量分数为7.5%;所述的保暖功能粉体前驱体溶液中碘化钾的质量分数为7.5%;所述的保暖功能粉体前驱体与硝酸铋的乙二醇溶液的体积比为1:0.35;所述的氧化钨的添加量为保暖功能粉体前驱体质量分数的7.5%。

(二)功能聚酯切片的制备

采用原位共聚的方法,首先把步骤(一)得到的保暖功能粉体、对苯二甲酸与乙二醇进行打浆,同时加入催化剂乙二醇锑,防醚剂醋酸钠,抗氧化剂磷酸三苯酯,在80℃温度以下进行打浆15min,制备得到打浆液,然后打浆液进行加压酯化反应制备酯化浆液,再进行预缩聚反应和终缩聚反应,熔融切粒制备得到功能聚酯切片。所述的对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.25;所述的保暖功能粉体与乙二醇的质量比为1:100;所述的催化剂相对于对苯二甲酸的质量分数为0.05%;所述的防醚剂相对于对苯二甲酸的质量分数为0.05%;所述的抗氧化剂相对于对苯二甲酸的质量分数为0.05%;所述的加压酯化过程中,压力为0.35~0.45mpa,酯化温度为230~245℃,酯化时间为2.5h;所述的预缩聚反应为常压缩聚,预缩聚温度为250~260℃,预缩聚时间为1.0h;所述的终缩聚反应为真空缩聚,先进行低真空缩聚,然后进行高真空缩聚;所述的低真空缩聚真空度为500~5000pa,低真空缩聚时间为1.0h,高真空缩聚真空度为50~100pa,高真空缩聚时间为2.0h。

(三)减脂用功能纤维的制备

以步骤(二)制备得到的功能聚酯切片和高粘度聚酰胺6切片为原料,采用并列复合纺丝的方法,利用仿“÷”字形结构的并列喷丝板,从并列喷丝板出来的并列复合纤维经过环吹、上油、卷绕、牵伸制备得到具有抗菌保暖以及弹性的减脂用功能纤维。所述的高粘度聚酰胺6切片相对黏度为2.2;所述的并列喷丝板的截面形状为仿“÷”字形结构,其中仿“÷”字形结构的凸起边为圆形结构,仿“÷”字形结构的平面为椭圆形结构,其中圆形结构的半径与椭圆的短轴半径相等,椭圆的长轴半径为椭圆的短轴半径1.5倍。所述的仿“÷”字形结构的圆形为功能聚酯组份,所述的仿“÷”字形结构的椭圆为高粘度聚酰胺6组份。所述的并列复合纺丝工艺与常规并列复合纺丝工艺类似,纺丝工艺可调整。

本发明还公开了一种减脂功能纤维的应用,将上述所制备的减脂功能纤维在布料中的应用,利用所述减脂功能纤维制备的布料样品的隔热性能在100℃(15cm)下热辐射1min,布料样品加热前后表面温差为1.3℃,且织物表面温度>100℃;利用所述减脂功能纤维制备的布料样品的弹性回复率为92%,拉伸150%伸长其弹性回复力为0.015cn/dtex。

实施例4

本发明实施例所公开的一种减脂功能纤维的制备方法,包含以下步骤:

(一)保暖功能粉体的制备

首先把硝酸铋粉末溶解在乙二醇溶液中,制备得到硝酸铋溶液待用。然后把聚丙烯酸树脂分散在乙二醇溶液中,用氨水搅拌使聚丙烯酸树脂溶解在乙二醇溶液中,制备得到聚丙烯酸的混合溶液。然后在聚丙烯酸的混合溶液中加入碘化钾,进行溶解,待溶液澄清后得到保暖功能粉体前驱体溶液,在超声和快速搅拌下把硝酸铋的乙二醇溶液逐滴加入到保暖功能粉体前驱体溶液中,进行超声搅拌反应4h,然后再加入硝酸钨粉末,进行溶解和吸附反应,持续超声搅拌反应4h,然后过滤、滤渣用去离子水洗涤3次,滤渣再在650℃的有氧环境中煅烧2.5h,然后再在900℃煅烧15min制备得到保暖功能粉体。所述的硝酸铋的二乙醇溶液中其硝酸铋的质量分数为15%;所述的聚丙烯酸的混合溶液的质量分数为5%;所述的保暖功能粉体前驱体溶液中碘化钾的质量分数为10%;所述的保暖功能粉体前驱体与硝酸铋的乙二醇溶液的体积比为1:0.25;所述的氧化钨的添加量为保暖功能粉体前驱体质量分数的5%。

(二)功能聚酯切片的制备

采用原位共聚的方法,首先把步骤(一)得到的保暖功能粉体、对苯二甲酸与乙二醇进行打浆,同时加入催化剂乙二醇锑,防醚剂醋酸钠,抗氧化剂磷酸三苯酯,在80℃温度以下进行打浆15min,制备得到打浆液,然后打浆液进行加压酯化反应制备酯化浆液,再进行预缩聚反应和终缩聚反应,熔融切粒制备得到功能聚酯切片。所述的对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.25;所述的保暖功能粉体与乙二醇的质量比为1:75;所述的催化剂相对于对苯二甲酸的质量分数为0.05%;所述的防醚剂相对于对苯二甲酸的质量分数为0.05%;所述的抗氧化剂相对于对苯二甲酸的质量分数为0.05%;所述的加压酯化过程中,压力为0.35~0.45mpa,酯化温度为230~245℃,酯化时间为2.5h;所述的预缩聚反应为常压缩聚,预缩聚温度为250~260℃,预缩聚时间为1.5h;所述的终缩聚反应为真空缩聚,先进行低真空缩聚,然后进行高真空缩聚;所述的低真空缩聚真空度为500~5000pa,低真空缩聚时间为0.5h,高真空缩聚真空度为50~100pa,高真空缩聚时间为2.0h。

(三)减脂用功能纤维的制备

以步骤(二)制备得到的功能聚酯切片和高粘度聚酰胺6切片为原料,采用并列复合纺丝的方法,利用仿“÷”字形结构的并列喷丝板,从并列喷丝板出来的并列复合纤维经过环吹、上油、卷绕、牵伸制备得到具有抗菌保暖以及弹性的减脂用功能纤维。所述的高粘度聚酰胺6切片相对黏度为2.4;所述的并列喷丝板的截面形状为仿“÷”字形结构,其中仿“÷”字形结构的凸起边为圆形结构,仿“÷”字形结构的平面为椭圆形结构,其中圆形结构的半径与椭圆的短轴半径相等,椭圆的长轴半径为椭圆的短轴半径1.5倍。所述的仿“÷”字形结构的圆形为功能聚酯组份,所述的仿“÷”字形结构的椭圆为高粘度聚酰胺6组份。所述的并列复合纺丝工艺与常规并列复合纺丝工艺类似,纺丝工艺可调整。

本发明还公开了一种减脂功能纤维的应用,将上述所制备的减脂功能纤维在布料中的应用,利用所述减脂功能纤维制备的布料样品的隔热性能在100℃(15cm)下热辐射1min,布料样品加热前后表面温差为1.5℃,且织物表面温度>100℃;利用所述减脂功能纤维制备的布料样品的弹性回复率为92%,拉伸150%伸长其弹性回复力为0.01cn/dtex。

对比例1

与实施例1相同,采用功能粉体和聚酯切片直接纺丝得到。

对比例2

与实施例1相同,采用功能粉体和聚酰胺切片直接纺丝制备得到。

对比例3

与实施列1相同,采用与实施例1相同质量分数的点氧化铋和氧化钨粉体和聚酯切片直接纺丝得到。

对比例4

与实施列1相同,采用与实施例1相同质量分数的点氧化铋和氧化钨粉体和聚酰胺切片直接纺丝得到。

对实施例1~4和对比例1~4制备的纤维的负离子远红外辐射性能进行实验测试。

根据《纺织品远红外性能的检测和评价gbt30125-2013》标准,纺织品的远红外功能评价指标有:远红外线波长范围应在5μm~14μm;远红外发射率应不低于0.88。其中,远红外发射率是指试样与同温度标准黑体板在规定条件下的法向远红外辐射强度之比。温升是指远红外辐射源以恒定辐照强度辐照试样一定时间后,测定试样测试面表面的温度升高值。故,本申请通过测定减脂远红外聚酯纤维的远红外发射率和温升来表征纤维的远红外辐射性能,其结果见表1:

表1

结论:从表1可知道,本发明所制备的减脂功能纤维具有优异的远红外发射和隔热性能;由于其在碘氧化铋表面负载氧化钨粉体,进一步提升其远红外性能,并且由于氧化钨本身优异的远红外发射效果,尽管对比例1~4中采用两种粉体共混的方法加入到聚酯中,其具有一定的远红外发射功能,但其在与实施例1相同的功能粉体含量,其由于碘氧化铋和氧化钨通过负载后,具有协同改性的效果,因此实施例1~4,其远红外发射率远大于对比例1~4,并且实施例1~4通过在碘氧化铋负载氧化钨后,粉体粒径小,易于分散,而简单的粉体共混的方法,其分散均匀性差,因此实施例1~4其隔热性能远优于对比例1~4。显然,本发明利用减脂功能纤维所形成的仿“÷”字形结构中的凸出面,对人体皮肤表面进行刺激,通过减脂功能纤维本身的远红外发射和吸收功能,使人体表面温升高,从而达到加速水分的渗出,通过“÷”字形结构中具有快速导湿的凹槽结构,提高水汽的毛细效应,利用高粘度的酰胺和保暖聚酯本身不同的亲水性差异,达到其单向导湿的作用,从而实现水分的快速导出,使得所制备的减脂功能纤维在升温加热减脂的同时快速吸收渗出的水分,避免水分因无法快速吸收以影响人体脂肪消耗而导致减脂效果不佳,从而有效解决了现有技术中功能纤维的减脂效果不佳的缺陷,达到高效减脂的目的。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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