CN105133063A - 一种热敏变色再生纤维素纤维的制备方法 - Google Patents

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毛军
陈红霞
陆鹏
丁可敬
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Jiangsu Goldsun Textile Science and Technology Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种热敏变色再生纤维素纤维的制备方法，将热敏变色微胶囊助剂分散体系通过纺前注射的方式与粘胶纺丝液混合，加入交联剂使热敏变色微胶囊助剂分散体系与粘胶纺丝液发生交联反应，然后进行湿法纺丝，即得。本发明制得的热敏变色再生纤维素纤维具有感温变色性能，不仅增加产品的附加值，还可以拓宽产品的应用领域。

Description

一种热敏变色再生纤维素纤维的制备方法
技术领域
本发明属于纺织纤维技术领域，具体涉及一种热敏变色再生纤维素纤维的制备方法。
背景技术
热敏变色纤维是指随温度变化发生颜色变化的纤维，目前的热敏纤维基本集中在合成纤维，比如专利CN103541115A所述。现有的热敏变色纤维主要有两种制备方法，一种方法是在干法纺丝时将热敏变色剂充填到纤维内部，但是因为干法纺丝温度较高大多在200℃以上，这就对热敏变色剂的要求很高，生产局限性较大；另一种方法是将含热敏变色微胶囊的氯乙烯聚合物溶液涂于纤维表面，并经热处理使溶液成凝胶状来获得可逆的热敏变色功效，这种方法形成的纤维手感较差，并且凝胶状的纤维表面会随着湿热发生变化，对纤维耐久性造成较大影响。除此之外合成纤维因为其回潮率较低，本身就存在亲肤舒适性的不足，再生纤维素纤维舒适性较高，因此在亲肤用的服装与家纺领域应用较广泛，但目前还没有热敏变色的再生纤维素纤维。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种热敏变色再生纤维素纤维的制备方法，所得纤维具有感温变色性能，不仅增加产品的附加值，还可以拓宽产品的应用领域。
一种热敏变色再生纤维素纤维的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，制备粘胶纺丝液；
步骤2，配制热敏变色微胶囊助剂的水溶液，加入分散剂，得到热敏变色微胶囊助剂分散体系；
步骤3，将步骤2所得热敏变色微胶囊助剂分散体系通过纺前注射的方式与步骤1所得粘胶纺丝液混合，加入交联剂使其反应，湿法纺丝，即得。
作为上述发明的进一步改进，步骤1所述粘胶纺丝液的制备原料为棉浆粕、木浆粕或竹浆粕中的一种。
作为上述发明的进一步改进，步骤1所述粘胶纺丝液中甲纤的质量分数为8.5％～9.0％。
作为上述发明的进一步改进，步骤2所述热敏变色微胶囊助剂为有机类热敏变色剂；热敏变色微胶囊助剂的用量为分散体系的5％～10％；热敏变色微胶囊助剂的粒径≤2μm。
作为上述发明的进一步改进，步骤2所述分散剂为六偏磷酸钠、硬脂酸甘油酯或硬脂酸盐中的一种；分散剂用量为热敏变色微胶囊助剂质量分数的3％-5％。
作为上述发明的进一步改进，步骤3所述热敏变色微胶囊助剂分散体系的添加量为粘胶纺丝液中甲纤质量分数的3％～8％。
作为上述发明的进一步改进，步骤3所述交联剂为戊二醛或乙二醛；交联剂用量为粘胶纺丝液中甲纤含量的3％～5％。
本发明采用的热敏变色微胶囊助剂有着随环境温度的变化其本身颜色会发生变化的性能，该助剂加到纤维中后会使纤维也具有相似的性质，给纤维及由该纤维所制得的织物制品带来变色的效果，不仅增加产品的附加值，还可以拓宽产品的应用领域。同时本发明采用纳米微胶囊包覆技术，提高了热敏变色助剂对环境的依耐性和稳定性，并且采用与纤维共混的方式制备变色纤维，有着比后整理和涂层等方法更优越的耐洗涤性及手感。为了解决微胶囊助剂的加入导致纺丝液可纺性能降低、粘度下降，导致最终纤维制品强力损失较大的问题，采取加入特殊交联剂的方法，以达到强力修补剂的效果，解决了成品纤维强力不足的问题。此外，本发明制备得到的纤维制品属于再生纤维素纤维范畴，再生纤维素纤维有着聚酯纤维无法比拟的透气、吸湿快干的特点，更加有利于在夏季作为服装面料给衣物带来更佳的舒适性能和变色视觉效果。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明。但本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件(例如参考赵涛编著的《染整工艺与原理》，中国纺织出版社，2009；沈兰萍著的《织物结构与设计》，中国纺织出版社，2005)或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
本发明中所述的甲纤是指：甲种纤维素又称α-纤维素。纤维素原料在20℃浸于17.5％～18％的氢氧化钠溶液中经过45分钟后不溶解的部分。
本发明所述的热敏变色微胶囊助剂由常州美胜生物材料有限公司提供，型号为T-CHALON。
实施例1
粘胶溶液的制备：粘胶溶液的制备是采用聚合度500、甲纤质量含量93.5％的棉浆粕，依次经过浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、连续溶解、过滤、脱泡等工序制备而成。制得的粘胶液中甲纤质量含量8.5％，NaOH质量分数6.0％，粘度(落球法)45s，熟成度(10％NH4Cl)8.7ml。
落球法：2mm钢球从所述粘胶溶液中下落20cm所需的时间。
热敏变色微胶囊助剂分散体系的制备：在反应釜内，用蒸馏水配制质量分数为10％的热敏变色微胶囊分散体系，加入占热敏变色微胶囊质量3％的三硬脂酸甘油酯分散剂，充分搅拌即可获得较为均匀的热敏变色微胶囊乳状液。采用板框滤机经双层细布过滤，压力在0.2Mpa以下，得到均匀的热敏变色微胶囊分散乳液。
粘胶溶液与热敏变色微胶囊助剂分散乳液的混合：采用比例泵定量地将高热敏变色微胶囊助剂乳状液加入上述待用的粘胶溶液中，并混合均匀。热敏变色微胶囊分散乳液采用注射泵以6升/min的速度注射到动态混合器中，同时向混合器中加入占甲纤质量3％的戊二醛，使其与粘胶溶液混合均匀，粘胶溶液的流量为50升/min。其中，热敏变色微胶囊助剂的质量为甲纤重量的3％。
湿法纺丝：将热敏变色微胶囊助剂乳状液与粘胶的混合溶液送入湿法纺丝工序进行纺丝。喷丝头规格为21000孔×0.06mm，纺丝速度为55m/min，凝固浴温度为52℃，塑化浴温度为95℃。凝固浴组成为：硫酸115g/L，硫酸钠325g/L，硫酸锌11.5g/L。
经过上述步骤制备的纤维的主要指标如下：纤度1.69dtex；干强2.17cN/dtex；湿强1.38cN/dtex；干伸18.5％；白度为81.5％。
该纤维在室温20℃时为白色，当环境温度升高40℃时，纤维颜色由变色变成紫色或浅蓝色。
实施例2
粘胶溶液的制备：粘胶溶液的制备是采用聚合度500、甲纤质量含量93.5％的木浆粕，依次经过浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、连续溶解、过滤、脱泡等工序制备而成。制得的粘胶液中甲纤质量含量8.7％，NaOH质量分数5.8％，粘度(落球法)45s，熟成度(10％NH4Cl)8.4ml。
热敏变色微胶囊助剂分散体系的制备：在反应釜内，用蒸馏水配制质量分数为10％的热敏变色微胶囊助剂分散体系，加入占热敏变色微胶囊质量4％的六偏磷酸钠分散剂，充分搅拌即可获得较为均匀的热敏变色微胶囊助剂乳状液。采用板框滤机经双层细布过滤，压力在0.2Mpa以下，得到均匀的热敏变色微胶囊助剂分散乳液。
粘胶溶液与热敏变色微胶囊助剂分散乳液的混合：采用比例泵定量地将热敏变色微胶囊助剂乳状液加入上述待用的粘胶溶液中，并混合均匀。热敏变色微胶囊助剂乳状液采用注射泵以6升/min的速度注射到动态混合器中，同时向混合器中加入占甲纤质量4％的戊二醛，使其与粘胶溶液混合均匀，粘胶溶液的流量为50升/min。其中，热敏变色微胶囊助剂的质量为甲纤重量的5％。
湿法纺丝：将热敏变色微胶囊助剂分散乳液与粘胶的混合溶液送入湿法纺丝工序进行纺丝。喷丝头规格为21000孔×0.05mm，纺丝速度为52m/min，凝固浴温度为54℃，塑化浴温度为96℃。凝固浴组成为：硫酸120g/L，硫酸钠320g/L，硫酸锌12g/L。
经过上述步骤制备的纤维的主要指标如下：纤度1.63dtex；干强2.19cN/dtex；湿强1.35cN/dtex；干伸15.9％；白度为80.9％。
该纤维在室温20℃时为白色，当环境温度升高40℃时，纤维颜色由变色变成紫色或浅蓝色。
实施例3
粘胶溶液的制备：粘胶溶液的制备是采用聚合度500、甲纤质量含量93.5％的竹浆粕，依次经过浸渍、压榨、粉碎、老成、黄化、连续溶解、过滤、脱泡等工序制备而成。制得的粘胶液中甲纤质量含量9.0％，NaOH质量分数6.3％，粘度(落球法)45s，熟成度(10％NH4Cl)8.5ml。
热敏变色微胶囊分散体系的制备：在反应釜内，用蒸馏水配制质量分数为10％的热敏变色微胶囊分散体系，加入占热敏变色微胶囊质量5％的三硬脂酸甘油酯分散剂，充分搅拌即可获得较为均匀的热敏变色微胶囊乳状液。采用板框滤机经双层细布过滤，压力在0.2Mpa以下，得到均匀的热敏变色微胶囊分散乳液。
粘胶溶液与热敏变色微胶囊分散乳液的混合：采用比例泵定量地将热敏变色微胶囊乳状液加入上述待用的粘胶溶液中，并混合均匀。热敏变色微胶囊乳状液采用注射泵以6升/min的速度注射到动态混合器中，同时向混合器中加入占甲纤质量5％的戊二醛，使其与粘胶溶液混合均匀，粘胶溶液的流量为50升/min。其中，热敏变色微胶囊的质量为甲纤重量的8％。
湿法纺丝：将热敏变色微胶囊分散乳液与粘胶的混合溶液送入湿法纺丝工序进行纺丝。喷丝头规格为21000孔×0.05mm，纺丝速度为50m/min，凝固浴温度为54℃，塑化浴温度为98℃。凝固浴组成为：硫酸125g/L，硫酸钠330g/L，硫酸锌12.5g/L。
经过上述步骤制备的纤维的主要指标如下：纤度1.75dtex；干强2.14cN/dtex；湿强1.51cN/dtex；干伸18.1％；白度为82.3％。
该纤维在室温20℃时为白色，当环境温度升高40℃时，纤维颜色由变色变成蓝紫色。

Claims (7)

1.一种热敏变色再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，制备粘胶纺丝液；
步骤2，配制热敏变色微胶囊助剂的水溶液，加入分散剂，得到热敏变色微胶囊助剂分散体系；
步骤3，将步骤2所得热敏变色微胶囊助剂分散体系通过纺前注射的方式与步骤1所得粘胶纺丝液混合，加入交联剂使热敏变色微胶囊助剂分散体系和粘胶纺丝液发生交联反应，湿法纺丝，即得。
2.根据权利要求1所述的热敏变色再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于：步骤1所述粘胶纺丝液的制备原料为棉浆粕、木浆粕或竹浆粕中的一种。
3.根据权利要求1所述的热敏变色再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于：步骤1所述粘胶纺丝液中甲纤的质量分数为8.5%～9.0%。
4.根据权利要求1所述的热敏变色再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于：步骤2所述热敏变色微胶囊助剂为有机类热敏变色剂；热敏变色微胶囊助剂的用量为分散体系的5%～10%；热敏变色微胶囊助剂的粒径≤2μm。
5.根据权利要求1所述的热敏变色再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于：步骤2所述分散剂为六偏磷酸钠、硬脂酸甘油酯或硬脂酸盐中的一种；分散剂用量为热敏变色微胶囊助剂质量分数的3%-5%。
6.根据权利要求1所述的热敏变色再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于：步骤3所述热敏变色微胶囊助剂分散体系的添加量为粘胶纺丝液中甲纤质量分数的3%～8%。
7.根据权利要求1所述的热敏变色再生纤维素纤维的制备方法，其特征在于：步骤3所述交联剂为戊二醛或乙二醛；交联剂用量为粘胶纺丝液中甲纤含量的3%～5%。
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