一种聚酰胺复合纤维及其制备方法和应用与流程

本发明涉及复合纤维，尤其是涉及一种聚酰胺复合纤维及其制备方法和应用。

背景技术：

1、弹性面料具有可拉伸性、可回复性，在运动户外、智能穿戴等领域得到广泛关注。弹性面料的性能主要通过引入弹性纤维实现，弹性纤维在较小负荷下具有较高伸长率，且卸除载荷后能恢复初始状态，开发弹性纤维是制备高性能弹性面料的核心。氨纶是一类本征型弹性纤维，其弹性伸长率可达400～800％，并具有较好的回弹率(可达95％)。但是，氨纶纤维不易染色，易导致纺织品“露白”，此外氨纶纤维存在弹性持久性较差问题。

2、并列复合纤维是一类新型弹性纤维，其异质非对称结构两组分的膨胀系数存在差异，从而使得纤维具有卷曲结构与弹性。并列复合纤维的可染色性、弹性持久性均优于氨纶纤维。目前，并列复合纤维的主要通过改变双组分结构组成、不对称纤维截面设计等来实现，但是工艺复杂、卷曲效果不好，且纤维功能较为单一。

3、基于此，亟需一种新型并列复合纤维，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的第一个技术问题是：

2、提供一种聚酰胺复合纤维。

3、本发明所要解决的第二个技术问题是：

4、提供一种所述聚酰胺复合纤维的制备方法。

5、本发明所要解决的第三个技术问题是：

6、所述聚酰胺复合纤维的应用。

7、本发明还提出一种抗菌弹性面料。

8、为了解决所述第一个技术问题，本发明采用的技术方案为：

9、一种聚酰胺复合纤维，所述聚酰胺复合纤维包括a组分与b组分；

10、所述a组分包括聚酰胺类树脂和第一金属盐；

11、所述b组分包括含铜配位交联结构的共聚聚酰胺树脂和第二金属盐，所述第二金属盐为铜盐和亚铜盐中的至少一种；

12、所述含铜配位交联结构的共聚聚酰胺树脂的结构式为：

13、

14、其中，x＝2～12；

15、y＝6～12；

16、m：n＝1～9：1～9；

17、r的结构式包括以下结构式中的至少一种：

18、

19、根据本发明的实施方式，所述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：

20、本发明的聚酰胺复合纤维中，a组分的聚酰胺类树脂与第一金属盐之间没有配位交联结构，第一金属盐不会对聚酰胺类树脂的膨胀系数产生影响；b组分中含铜配位交联结构的共聚聚酰胺树脂与第二金属盐存在配位交联结构，第二金属盐的存在含铜配位交联结构的共聚聚酰胺树脂的会改变膨胀系数，这导致了a组分与b组分之间产生了膨胀系数的差异，这种膨胀系数的差异，会导致聚酰胺复合纤维中存在内应力，从而使聚酰胺复合纤维卷曲，以提高纤维的染色性、弹性持久性、弹性回复率等性能。

21、本发明的聚酰胺复合纤维中，第二金属盐为铜盐和亚铜盐，一方面能够与含铜配位交联结构的共聚聚酰胺树脂进行配位结合，另一方面，铜离子的引入，能够赋予本发明的聚酰胺复合纤维抗菌的效果。

22、根据本发明的一种实施方式，a组分的第一金属盐与b组分的铜配位交联结构的共聚聚酰胺树脂之间也具有配位交联结构，当分别挤出a组分与b组分时，在两组分界面处，第一金属盐与铜配位交联结构的共聚聚酰胺树脂形成配位交联，从而提高了界面粘合性。

23、根据本发明的一种实施方式，所述组分a与组分b的质量比为2～8：2～8。

24、根据本发明的一种实施方式，x为2、4、5、6、8、10、12中的一种。

25、根据本发明的一种实施方式，y为6、8、10、12中的一种。

26、根据本发明的一种实施方式，所述聚酰胺类树脂包括聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺1010、聚酰胺12中的至少一种。

27、根据本发明的一种实施方式，所述聚酰胺类树脂还包括聚酰胺6,10(polyamide6,10)、聚酰胺6t(polyamide 6t)、聚酰胺11(polyamide 11)和聚酰胺46(polyamide 46)。其中，聚酰胺6,10是由己二酸和己二胺组成的聚合物，它与聚酰胺6的结构类似，但使用的二酸和二胺不同。其中，聚酰胺6t是由己内酰胺和己内酰胺-6-酮的混合物聚合而成的树脂，它与聚酰胺6的结构相似，但含有额外的酮基。其中，聚酰胺11是由11-胺基-undecanoic酸聚合而成的聚合物，它与聚酰胺12的结构相似，但具有不同的链长度。其中，聚酰胺46是由四亚甲基二苯胺和己内酰胺聚合而成的树脂，它与聚酰胺66的结构相似，但使用的二胺不同。

28、根据本发明的一种实施方式，所述第一金属盐包括铜离子金属盐、亚铜离子金属盐、钙离子金属盐和锌离子金属盐中的至少一种。

29、根据本发明的一种实施方式，所述铜离子金属盐包括铜硫酸盐、铜氯化物、铜硝酸盐、铜碱金属盐。其中，铜硫酸盐包括硫酸铜(ii)(cuso4)和硫酸亚铜(ii)(cuso4·5h2o)，铜氯化物包括氯化铜(i)(cucl)和氯化铜(ii)(cucl2)，铜硝酸盐包括硝酸铜(ii)(cu(no3)2)和硝酸亚铜(ii)(cu(no3)2·3h2o)，铜碱金属盐包括铜醋酸盐(cu(ch3coo)2)和铜氯酸盐(cuclo4)。

30、根据本发明的一种实施方式，所述亚铜离子金属盐包括亚铜氯化物、亚铜溴化物、亚铜氟化物和亚铜氧化物。

31、根据本发明的一种实施方式，所述第一金属盐中的金属离子占a组分中聚酰胺类树脂的质量分数的0.2～0.5％。

32、根据本发明的一种实施方式，所述第二金属盐中金属离子占b组分中含铜配位交联结构的共聚聚酰胺树脂的质量分数的0.5～1％。

33、根据本发明的一种实施方式，所述含铜配位交联结构的共聚聚酰胺树脂中的含铜配位交联结构包括噁唑结构和吡啶结构中的至少一种。所述含铜配位交联结构的共聚聚酰胺树脂中的含铜配位交联结构，应当认定，除了噁唑结构和吡啶结构之外，凡是能够与铜进行配位的结构，皆在本发明的选择范围内。

34、根据本发明的一种实施方式，所述含铜配位交联结构，还包括咪唑结构、哌啶结构、萘结构、二氮杂茂结构和联吡啶结构。其中，咪唑是一种含有五元环的芳香化合物，它可以与铜形成稳定的配位化合物。其中，哌啶是一种含有六元环的芳香化合物，它具有氮原子可以与铜形成配位键。其中，萘是一种含有五元环的芳香化合物，它的氮原子或氧原子可以与铜形成配位键。其中，二氮杂茂是一种含有五元环的芳香化合物，它具有两个氮原子可以与铜形成配位键。其中，联吡啶是一种含有两个吡啶环的化合物，它的氮原子可以与铜形成配位键。

35、根据本发明的一种实施方式，所述含铜配位交联结构的共聚聚酰胺树脂的制备原料包括以下组分：

36、hooc-(ch2)x-cooh；

37、h2n-(ch2)y-nh2；

38、h2n-r-nh2。

39、根据本发明的一种实施方式，所述含铜配位交联结构的共聚聚酰胺树脂的制备原料包括以下组分：质量为m+n的hooc-(ch2)x-cooh，质量为m的hooc-(ch2)x-cooh，质量为n的h2n-r-nh2。其中，m：n＝1～9：1～9。

40、为了解决所述第二个技术问题，本发明采用的技术方案为：

41、一种制备所述聚酰胺复合纤维的方法，包括以下步骤：

42、将a组分的原料与b组分的原料分别挤出，经并列复合纺丝，得到所述聚酰胺复合纤维。

43、本发明的另一个方面，还提供一种抗菌弹性面料，该抗菌弹性面料包括所述的聚酰胺复合纤维。由于该应用采用了上述聚酰胺复合纤维的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。

44、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。