本發(fā)明涉及功能性纖維制備，具體為一種高強(qiáng)度吸光發(fā)熱纖維及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高，人們對(duì)穿著舒適性的要求不斷攀升，簡(jiǎn)單的功能性織物已經(jīng)不能滿足要求，這就對(duì)新產(chǎn)品的研發(fā)提出了更高的要求。聚酰胺酯纖維是由對(duì)苯二甲酸、乙二醇、己內(nèi)酰胺共聚制得的高聚物所紡的化學(xué)纖維，聚酰胺酯纖維在強(qiáng)度、手感、外觀等方面都具有比較好的仿棉特性，可應(yīng)用在絮片填充、紡織面料等領(lǐng)域。聚酰胺酯纖維面料柔軟舒適，抗起球性，吸濕快干性等綜合性能優(yōu)于棉和滌綸，常壓染色的上色率高，色牢度好；聚酰胺酯纖維的紡紗工藝要相對(duì)溫和，染整要選擇合理的工藝流程，控制好染浴ph值和溫度，聚酰胺酯纖維面料在針織、機(jī)織領(lǐng)域服用性上有較大的優(yōu)勢(shì)。并且聚酰胺酯纖維較聚酯纖維柔軟，具有仿棉手感，因此備受廣大消費(fèi)者的喜愛。
2、目前保暖發(fā)熱纖維的技術(shù)雖然實(shí)現(xiàn)了織物發(fā)熱的目的，容易影響面料的基本服用性能，比如強(qiáng)度以及耐熱性。因此，本發(fā)明研究制備了一種高強(qiáng)度的，具有優(yōu)異耐熱性的高強(qiáng)度吸光發(fā)熱纖維。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)度吸光發(fā)熱纖維及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種高強(qiáng)度吸光發(fā)熱纖維，所述高強(qiáng)度吸光發(fā)熱纖維是將改性聚酰胺酯與納米微膠囊混合后進(jìn)行熔融紡絲制得。
3、優(yōu)選的，所述改性聚酰胺酯纖維是改性聚酰胺酯熔融紡絲制得；所述改性聚酰胺酯是交聯(lián)順丁烯二酸酐、二異丙醇胺和三羥甲基丙烷反應(yīng)形成超支化聚酰胺酯后，再與均苯三甲酸反應(yīng)制得。
4、優(yōu)選的，所述交聯(lián)順丁烯二酸酐是2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺與順丁烯二酸酐交聯(lián)反應(yīng)制得。
5、優(yōu)選的，所述納米微膠囊是在納米粉表面包覆介孔密胺樹脂制得；所述納米粉包括遠(yuǎn)紅外陶瓷粉和納米碳化鋯。
6、優(yōu)選的，所述高強(qiáng)度吸光發(fā)熱纖維及其制備方法，包括以下具體步驟：
7、s1.將二異丙醇胺回流脫水1~2h后，加入二異丙醇胺質(zhì)量5~6倍的交聯(lián)順丁烯二酸酐的n,n-二甲基乙酰胺溶液，交聯(lián)順丁烯二酸酐與n,n-二甲基乙酰胺的質(zhì)量比為1:（5~6），室溫反應(yīng)3~6h后，減壓蒸餾，再加入二異丙醇胺質(zhì)量6~8倍的二苯甲和二異丙醇胺質(zhì)量0.1~0.2倍的三羥甲基丙烷，在氮?dú)鈿夥罩校郎刂?70~180℃，反應(yīng)6~8h，再次減壓蒸餾，制得超支化聚酰胺酯；
8、s2.將超支化聚酰胺酯和均苯三甲酸按質(zhì)量比3:（1~2）混合，攪拌均勻后升溫至80~90℃，以1~3ml/min的速率滴加超支化聚酰胺酯質(zhì)量0.1~0.3倍的濃硫酸，繼續(xù)反應(yīng)6~12h，制得改性聚酰胺酯；
9、s3.將作為模板劑的聚醚f127、十六烷基三甲基漠化銨與去離子水按質(zhì)量比（1.5~6）:（1~3）:（20~30）混合，攪拌均勻后加入十六烷基三甲基漠化銨質(zhì)量8~10倍的預(yù)聚體溶液和十六烷基三甲基漠化銨0.6~0.8倍的納米粉懸浮液，用鹽酸調(diào)節(jié)ph至2~3，升溫至70~80℃，反應(yīng)30~40min，迅速轉(zhuǎn)移至不銹鋼反應(yīng)釜中，進(jìn)行12~24h、120~160℃的水熱處理，溫度為120~160℃，冷卻至室溫，粉碎用去離子水沖洗8~10min，干燥后研磨成粉，再用乙醇洗滌3~5次并干燥，制得納米微膠囊；
10、s4.將改性聚酰胺酯與納米微膠囊按質(zhì)量比（40~50）:1混合，攪拌均勻后轉(zhuǎn)移至140~160℃的真空干燥箱中干燥24h，切片并喂入熔融紡絲機(jī)進(jìn)料斗，熔融紡絲，制得吸光發(fā)熱纖維。
11、優(yōu)選的，上述步驟s1.中，交聯(lián)順丁烯二酸酐的制備方法為：將2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸與去離子水按質(zhì)量比1:20~30混合，攪拌溶解后，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph至2~3，加入丙烯酰胺、順丁烯二酸酐和n,n-亞甲基雙丙烯酰胺，再在400~800rpm攪拌24h，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、順丁烯二酸酐和n,n-亞甲基雙丙烯酰胺的質(zhì)量比為（1.8~2）:1.5:0.3:（0.01~0.02），制得交聯(lián)順丁烯二酸酐。
12、優(yōu)選的，上述步驟s3.中，預(yù)聚體溶液的制備方法為：將三聚氰胺、去離子水和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37~40%的甲醛溶液按質(zhì)量比1:1.6:（2~3）混合，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph至8.2~8.5，升溫至80~82℃回流反應(yīng)30~40min，再加入三聚氰胺質(zhì)量0.7~0.8倍的亞硫酸氫鈉，繼續(xù)反應(yīng)1~3h，制得預(yù)聚體溶液。
13、優(yōu)選的，納米粉懸浮液的制備方法為：將納米粉、去離子水和苯乙烯-馬來酸酐共聚物鈉鹽按質(zhì)量比（3~7）:100:10混合，攪拌均勻，制得納米粉懸浮液。
14、優(yōu)選的，所述納米粉包括遠(yuǎn)紅外陶瓷粉和納米碳化鋯，遠(yuǎn)紅外陶瓷粉和納米碳化鋯的質(zhì)量比為3:（1~2）。
15、優(yōu)選的，上述步驟s4.中，熔融紡絲時(shí)，紡絲ⅰ區(qū)溫度為280~282℃，紡絲ⅱ區(qū)溫度為290~292℃，紡絲ⅲ區(qū)溫度為288~290℃，紡絲ⅳ區(qū)溫度為286~288℃，紡絲計(jì)量泵區(qū)溫度為284~286℃，紡絲彎頭管區(qū)溫度為284~286℃，紡絲箱體區(qū)溫度為286~288℃，牽引倍數(shù)為3.5~4.5，熱輥溫度設(shè)定為80~82℃，熱定型溫度為160~164℃。
16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：
17、本發(fā)明制備的高強(qiáng)度吸光發(fā)熱纖維，是將改性聚酰胺酯與納米微膠囊混合后進(jìn)行熔融紡絲制得；
18、改性聚酰胺酯是交聯(lián)順丁烯二酸酐、二異丙醇胺和三羥甲基丙烷反應(yīng)形成超支化聚酰胺酯后，再與均苯三甲酸反應(yīng)制得，交聯(lián)順丁烯二酸酐是2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺與順丁烯二酸酐交聯(lián)反應(yīng)制得，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺與順丁烯二酸酐交聯(lián)反應(yīng)制得高交聯(lián)度的交聯(lián)順丁烯二酸酐，再與二異丙醇胺和三羥甲基丙烷反應(yīng)形成帶有端羥基的超支化聚酰胺酯，最后與均苯三甲酸反應(yīng)，在聚酰胺酯中引入大量苯環(huán)并形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)改性聚酰胺酯的耐熱性和強(qiáng)度；
19、納米微膠囊是在納米粉表面包覆介孔密胺樹脂制得，納米粉包括遠(yuǎn)紅外陶瓷粉和納米碳化鋯，在制備介孔密胺樹脂時(shí)，引入納米粉乳液，在遠(yuǎn)紅外陶瓷粉和納米碳化鋯表面原位聚合，形成納米微膠囊，引入到改性聚酰胺酯纖維中，能夠進(jìn)行吸光發(fā)熱的同時(shí)，進(jìn)入到交聯(lián)結(jié)構(gòu)中，進(jìn)一步增強(qiáng)吸光發(fā)熱纖維的耐熱性和強(qiáng)度。
1.一種吸光發(fā)熱纖維，其特征在于，所述吸光發(fā)熱纖維是將改性聚酰胺酯與納米微膠囊混合后進(jìn)行熔融紡絲制得；所述改性聚酰胺酯是交聯(lián)順丁烯二酸酐、二異丙醇胺和三羥甲基丙烷反應(yīng)形成超支化聚酰胺酯后，再與均苯三甲酸反應(yīng)制得；所述交聯(lián)順丁烯二酸酐是2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺與順丁烯二酸酐交聯(lián)反應(yīng)制得；所述納米微膠囊是在納米粉表面包覆介孔密胺樹脂制得；所述納米粉包括遠(yuǎn)紅外陶瓷粉和納米碳化鋯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種吸光發(fā)熱纖維，其特征在于，所述改性聚酰胺酯與納米微膠囊的質(zhì)量比為（40~50）:1。
3.一種如權(quán)利要求1所述的一種吸光發(fā)熱纖維的制備方法，其特征在于，包括以下具體步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種吸光發(fā)熱纖維的制備方法，其特征在于，上述步驟s1.中，交聯(lián)順丁烯二酸酐的制備方法為：將2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸與去離子水按質(zhì)量比1:20~30混合，攪拌溶解后，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph至2~3，加入丙烯酰胺、順丁烯二酸酐和n,n-亞甲基雙丙烯酰胺，再在400~800rpm攪拌24h，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺、順丁烯二酸酐和n,n-亞甲基雙丙烯酰胺的質(zhì)量比為（1.8~2）:1.5:0.3:（0.01~0.02），制得交聯(lián)順丁烯二酸酐。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種吸光發(fā)熱纖維的制備方法，其特征在于，上述步驟s3.中，預(yù)聚體溶液的制備方法為：將三聚氰胺、去離子水和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37~40%的甲醛溶液按質(zhì)量比1:1.6:（2~3）混合，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph至8.2~8.5，升溫至80~82℃回流反應(yīng)30~40min，再加入三聚氰胺質(zhì)量0.7~0.8倍的亞硫酸氫鈉，繼續(xù)反應(yīng)1~3h，制得預(yù)聚體溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種吸光發(fā)熱纖維的制備方法，其特征在于，上述步驟s3.中，納米粉懸浮液的制備方法為：將納米粉、去離子水和苯乙烯-馬來酸酐共聚物鈉鹽按質(zhì)量比（3~7）:100:10混合，攪拌均勻，制得納米粉懸浮液。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種吸光發(fā)熱纖維的制備方法，其特征在于，所述納米粉包括遠(yuǎn)紅外陶瓷粉和納米碳化鋯，遠(yuǎn)紅外陶瓷粉和納米碳化鋯的質(zhì)量比為3:（1~2）。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種吸光發(fā)熱纖維的制備方法，其特征在于，上述步驟s4.中，熔融紡絲時(shí)，紡絲ⅰ區(qū)溫度為280~282℃，紡絲ⅱ區(qū)溫度為290~292℃，紡絲ⅲ區(qū)溫度為288~290℃，紡絲ⅳ區(qū)溫度為286~288℃，紡絲計(jì)量泵區(qū)溫度為284~286℃，紡絲彎頭管區(qū)溫度為284~286℃，紡絲箱體區(qū)溫度為286~288℃，牽引倍數(shù)為3.5~4.5，熱輥溫度設(shè)定為80~82℃，熱定型溫度為160~164℃。