一种功能性吸湿排汗纺丝母粒及其制备方法和应用与流程

本发明涉及功能性纺丝母粒，尤其是涉及一种功能性吸湿排汗纺丝母粒及其制备方法和应用。

背景技术：

1、随着生活水平的提升，人们对衣服的需求已经从最开始的保暖、遮蔽身体，提升到了对舒适、美观、健康的要求。对于夏季服装，消费者越来越关注于面料的吸湿排汗性能，具有良好吸湿排汗性能的衣物，可以在户外活动时使身体的汗液及时散发，带给人凉爽的体验感。

2、现有技术中的吸湿排汗面料，一般是织造好成品面料以后，通过浸渍吸湿排汗助剂，达到的吸湿排汗的效果。例如，一种在中国专利文献上公开的“吸湿排汗整理与涤纶长丝筒子纱染色同浴方法”，其公开号cn102454121a，包括松筒工序、前处理工序、吸湿排汗整理剂与涤纶染色同浴工序。这种助剂处理的方法虽然工艺简单，但是效果持久性比较差，随着衣服的洗涤，性能流失比较严重。而且吸湿排汗助剂是化学助剂，使用和排放对于环境也有一定的影响。

3、制作吸湿排汗面料的另一种常用方法，是使用异形截面喷丝板生产异形纤维，如十字截面纤维等，使纤维表面形成凹槽，借助凹槽的吸导湿结构，达到吸湿排汗的效果。例如，在中国专利文献上公开的“一种吸湿排汗纤维”，其公开号cn104372428a，所述吸湿排汗纤维包括纤维单丝，所述纤维单丝的横截面为类“十”字形。但是用具有异形截面的纤维制备面料时，纺丝的poy还需要经过加弹、拉伸等工艺，最终的成品dty纱线异形截面变形严重，很难达到预期的理想效果。

技术实现思路

1、本发明是为了克服现有技术中的吸湿排汗面料制备工艺存在的上述问题，提供一种功能性吸湿排汗纺丝母粒及其制备方法和应用，在功能母粒中加入水溶性粉体，用其进行纺丝并制成面料后，后续面料织造染色水洗时，水溶性粉体溶解，可以在纤维上留下细小的微孔，达到永久性的吸湿排汗效果。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种功能性吸湿排汗纺丝母粒，以重量份计，组分包括：60～80份

4、基体树脂，20～40份水溶性粉体，0～30份功能性粉体，0～5份加工助剂。

5、本发明将水溶性粉体加入基体树脂中制成功能母粒，纺丝时加入本发明中的功能母粒不会影响纤维的可纺性，得到的纤维后续织造成面料后，在后续的染色、漂白、或者水洗定型的过程中，面料会接触水浴，其中加入的水溶性粉体会在水中溶解，在纱线中形成微孔结构，这种微孔结构可赋予面料吸湿排汗效果，而且不会随着面料的使用而衰减。

6、与现有的吸湿排汗助剂处理相比，在纺丝时添加本发明中的母粒，可节省后续面料的染整工序，降低了面料的成本，也减少了染整废水的排放；并且不存在吸湿排汗助剂在使用时流失的情况，提升了吸湿排汗的稳定性。与异形截面纤维相比，加入本发明的母粒进行纺丝后，纤维中的水溶性粉体在后续制作为成品面料后的染整或水洗阶段才会去除，在长丝生产时的加弹拉伸阶段不会出现影响截面形态的情况，可得到相对理想的吸湿排汗效果。

7、作为优选，所述的基体树脂选自pet、pbt、pa中的一种或多种；所述的水溶性粉体选自氯化锌、硫酸锌、硫酸铜中的一种或多种；所述的功能性粉体选自氧化锌抗菌粉体、氮化铝凉感粉体、电气石负离子粉体中的一种或多种；所述的加工助剂为润滑剂、抗氧剂中的一种或两种。

8、氯化锌、硫酸锌、硫酸铜均为纺织品领域常用的媒染剂，随纺丝母粒加入纤维中，在可以有效赋予面料吸湿排汗效果的同时不会对面料的染整效果造成影响。本发明还可以同时在母粒中加入抗菌粉体、凉感粉体、负离子粉体等其他功能性粉体，在使面料具有吸湿排汗效果的同时，还可以赋予面料其他功能。

9、作为优选，水溶性粉体的粒径为300～1300nm；功能性粉体的粒径为300～400nm。水溶性粉体的粒径在此范围内，溶解后留下的微孔大小可使面料具有较好的吸湿排汗效果。

10、作为优选，所述的水溶性粉体经干法球磨预处理，干法球磨时加入助磨剂，所述的助磨剂为偶联剂改性二聚酸，其制备方法为：将二聚酸和3-巯丙基三乙氧基硅烷按摩尔比1:1～1.5加入有机溶剂中溶解，然后加入光引发剂，在紫外光照射下进行巯基-烯点击反应，减压去除溶剂后得到所述偶联剂改性二聚酸。

11、直接将水溶性粉体制作成母粒时，一方面，水溶性粉体原料的形貌及粒径分布不均匀，水溶后在纤维中形成的微孔结构的大小和形状不可控，影响面料吸湿排汗效果；另一方面，水溶性粉体与基体树脂的相容性差，会对树脂的纺丝性能造成影响。因此，本发明对水溶性粉体进行了球磨处理，并在球磨过程中加入了助磨剂。球磨处理可改善水溶性粉体形貌，获得在立体上呈现不规则的多边形形状、粒径分布均匀的水溶性粉体，溶解后可在纤维中形成均匀的、尺寸可控的微孔结构，有利于面料获得良好的吸湿排汗效果。本发明在球磨过程中添加偶联剂改性二聚酸作为助磨剂，可以提高粉体的流动性，提高球磨效率，并可以避免球磨过程中颗粒的不必要破碎，有利于提升球磨后的粉体均匀性。同时，偶联剂改性二聚酸吸附在粉体表面，在粉体表面引入疏水基团，可提升球磨后的水溶性粉体与基体树脂的相容性，有利于降低其对纺丝性能的影响。在本发明中的助磨剂中，二聚酸可以起到一定的润滑作用并提高粉体与基体树脂的相容性，但二聚酸的粘度较高，直接添加不利于研磨得到均匀粉体，本发明通过巯基-烯点击反应，将硅烷偶联剂接枝在二聚酸上，可降低助磨剂粘度，使助磨剂可有效提升粉体研磨效果的同时，可提升水溶性粉体与基体树脂的相容性。

12、作为优选，所述光引发剂为安息香二甲醚，光引发剂的加入量为反应物质量的1～3％；紫外光强度为5～10mw/cm2，反应时间1～3h。

13、作为优选，干法球磨时，助磨剂的添加量为水溶性粉体质量的0.5～1％。

14、作为优选，干法球磨时，采用的磨球为经氢氟酸表面处理的ф10mm氧化锆球，球磨时的球料比为5～7:1，球磨转速400～500r/min，球磨时间2～4h。经氢氟酸表面处理后可提升磨球的表面粗糙度，有利于提高球磨效率。

15、第二发明，本发明提供了一种上述的功能性吸湿排汗纺丝母粒的制备方法，包括如下步骤：将基体树脂、水溶性粉体、功能性粉体和加工助剂混合均匀后挤出造粒，得到所述功能性吸湿排汗纺丝母粒。

16、第三方面，本发明提供了一种上述的功能性吸湿排汗纺丝母粒在制备吸湿排汗纤维中的应用，所述吸湿排汗纤维由纺丝原料熔融纺丝制成，所述纺丝原料包括基体树脂和所述功能性吸湿排汗纺丝母粒。

17、作为优选，所述功能性吸湿排汗纺丝母粒的添加量为原料总质量的3～12％。

18、因此，本发明具有如下有益效果：

19、(1)在功能母粒中加入水溶性粉体，用其进行纺丝并制成面料后，后续面料织造染色水洗时，水溶性粉体溶解，可以在纤维上留下细小的微孔，达到永久性的吸湿排汗效果；

20、(2)对水溶性粉体进行了球磨处理，并在球磨过程中加入了助磨剂，可改善水溶性粉体形貌，获得在立体上呈现不规则的多边形形状、粒径分布均匀的水溶性粉体，溶解后可在纤维中形成均匀的、尺寸可控的微孔结构，有利于面料获得良好的吸湿排汗效果；并可提升球磨后的水溶性粉体与基体树脂的相容性，有利于降低其对纺丝性能的影响。