CN106222778B - 一种调湿功能纤维的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及纺织材料领域，公开了一种调湿功能纤维的制备方法，按以下步骤进行：步骤1：载银γ‑环糊精的制备；步骤2：纤维素‑丝素干凝胶粒子的制备；步骤3：调湿功能母粒的制备；步骤4：纺丝。本发明制得的调湿功能纤维具有自动调湿效果，响应速度快，此外，还具有缓释抗菌效果，时效长；且不会影响纤维的柔顺性和舒适性，此外纤维强度也得到加强。

Description

一种调湿功能纤维的制备方法
技术领域
本发明涉及纺织材料领域，尤其涉及一种调湿功能纤维的制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的日益提高，人们对于穿着的要求也不断提高。如今人们对于服饰不仅讲究款式，而且对于服饰的面料的功能性需求也越来越高。
特别是对于纺织材料的穿着舒适性方法，而纺织材料的吸湿度对于穿着舒适性来说是一个非常关键的因素。如果纺织材料的吸湿性过高或者过低，都会影响其舒适性，因此亟需研发一种能够自动进行调湿的纤维。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种调湿功能纤维的制备方法。本发明制得的调湿功能纤维具有自动调湿效果，响应速度快，此外，还具有缓释抗菌效果，时效长；且不会影响纤维的柔顺性和舒适性，此外纤维强度也得到加强。
本发明的具体技术方案为：一种调湿功能纤维的制备方法，按以下步骤进行：
步骤1：将γ-环糊精配制为质量浓度为4-6％的γ-环糊精溶液，向γ-环糊精溶液中添加质量为γ-环糊精0.3-0.5倍的硝酸银，搅拌均匀后，将溶液pH值控制在4-6，在避光条件下，加热至50-60℃并保温2-3h，然后离心分离得到固体，将固体洗净、干燥后，溶于氢氧化钠溶液中，向氢氧化钠溶液中添加质量为固体0.5-1.5％的硼氢化钠，调节pH至7-8，然后进行搅拌，再次离心分离并干燥后制得载银γ-环糊精。
步骤2：将纤维素、丝素蛋白配制为纤维素质量浓度为2-4％、丝素蛋白质量浓度为1-3％的混合溶液，向混合溶液中先后添加混合溶液质量0.5-1.5％的载银γ-环糊精单醛和混合溶液质量0.1-0.3％的乙二醇二缩水甘油醚，分散均匀后，将混合溶液转移至-10℃至-6℃的环境中冰冻2-3天，冰冻后进行解冻，制得纤维素-丝素水凝胶，用乙醇对纤维素-丝素水凝胶进行数次溶剂置换后，制得纤维素-丝素醇凝胶；对纤维素-丝素醇凝胶进行超临界流体干燥，最终经过研磨制得纤维素-丝素干凝胶粒子。
步骤3：将纤维素-丝素干凝胶粒子配制呈质量浓度为3-5％的分散液，向分散液中分别添加纳米凹凸棒土、丙烯酸、聚乙二醇和过硫酸铵，在55-65℃的搅拌条件下反应2-4h；其中纤维素-丝素干凝胶粒子、纳米凹凸棒土、丙烯酸、聚乙二醇和过硫酸铵质量比为1:0.8-1.2:0.3-0.4:0.3-0.4:0.02-0.03；反应后自然冷却，当反应物呈黏液状时，对黏液真空干燥，并进行粉碎，制得调湿功能母粒。
步骤4：将调湿功能母粒与粘胶纤维纺丝液混合，通过纺丝机进行熔融纺丝，制得调湿功能纤维。
本发明步骤1利用环糊精的络合能力进行载银，制得载银γ-环糊精，从而具有抗菌功能；步骤2纤维素、丝素蛋白、载银γ-环糊精制得纤维素-丝素干凝胶粒子，具有超大比表面积和三维孔道结构，具有良好的吸湿透气性，且选用纤维素、丝素蛋白作为主要材料，能够提升纤维的抗拉强度；乙二醇二缩水甘油醚能够提高水凝胶形成过程中的交联度，稳定性更好。纤维素-丝素干凝胶粒子与纳米凹凸棒土均具有出色的吸放湿响应速度，当湿度较高时，能够吸附微环境中的湿气，当为环境湿度较低时，由于内外部的渗透压差，又能将吸附的湿气释放出来，时微环境湿度维持在一个人体感觉舒适的状态。步骤3将纤维素-丝素干凝胶粒子与纳米凹凸棒土、丙烯酸、聚乙二醇复合制得调湿功能母粒，该调湿功能母粒在纺丝液中的分散性好。步骤4将调湿功能母粒与粘胶纺丝液共同纺丝。由于粘胶纤维主要成分为α-纤维素，而纤维素-丝素干凝胶粒子中也含有纤维素，因此亲和性、分散性好，结合牢度高。
进一步地，所述纤维素-丝素干凝胶粒子的粒径小于等于1微米。
进一步地，所述调湿功能母粒的粒径为2-3微米。
进一步地，所述调湿功能母粒与粘胶纤维纺丝液按质量比4-8:92-96混合。
与现有技术对比，本发明的有益效果是：本发明制得的调湿功能纤维具有自动调湿效果，响应速度快，此外，还具有缓释抗菌效果，时效长；且不会影响纤维的柔顺性和舒适性，此外纤维强度也得到加强。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
一种调湿功能纤维的制备方法，按以下步骤进行：
步骤1：将γ-环糊精配制为质量浓度为5％的γ-环糊精溶液，向γ-环糊精溶液中添加质量为γ-环糊精0.4倍的硝酸银，搅拌均匀后，将溶液pH值控制在5，在避光条件下，加热至55℃并保温2.5h，然后离心分离得到固体，将固体洗净、干燥后，溶于氢氧化钠溶液中，向氢氧化钠溶液中添加质量为固体1％的硼氢化钠，调节pH至7.5，然后进行搅拌，再次离心分离并干燥后制得载银γ-环糊精。
步骤2：将纤维素、丝素蛋白配制为纤维素质量浓度为3％、丝素蛋白质量浓度为2％的混合溶液，向混合溶液中先后添加混合溶液质量1％的载银γ-环糊精单醛和混合溶液质量0.2％的乙二醇二缩水甘油醚，分散均匀后，将混合溶液转移至-8℃的环境中冰冻2.5天，冰冻后进行解冻，制得纤维素-丝素水凝胶，用乙醇对纤维素-丝素水凝胶进行数次溶剂置换后，制得纤维素-丝素醇凝胶；对纤维素-丝素醇凝胶进行超临界流体干燥，最终经过研磨制得粒径小于等于1微米的纤维素-丝素干凝胶粒子。
步骤3：将纤维素-丝素干凝胶粒子配制呈质量浓度为4％的分散液，向分散液中分别添加纳米凹凸棒土、丙烯酸、聚乙二醇和过硫酸铵，在60℃的搅拌条件下反应3h；其中纤维素-丝素干凝胶粒子、纳米凹凸棒土、丙烯酸、聚乙二醇和过硫酸铵质量比为1:1:0.35:0.35:0.025；反应后自然冷却，当反应物呈黏液状时，对黏液真空干燥，并进行粉碎，制得粒径为2-3微米的调湿功能母粒。
步骤4：将调湿功能母粒与粘胶纤维纺丝液按质量比6:94混合，通过纺丝机进行熔融纺丝，制得调湿功能纤维。
实施例2
一种调湿功能纤维的制备方法，按以下步骤进行：
步骤1：将γ-环糊精配制为质量浓度为4％的γ-环糊精溶液，向γ-环糊精溶液中添加质量为γ-环糊精0.3倍的硝酸银，搅拌均匀后，将溶液pH值控制在4，在避光条件下，加热至50℃并保温3h，然后离心分离得到固体，将固体洗净、干燥后，溶于氢氧化钠溶液中，向氢氧化钠溶液中添加质量为固体0.5％的硼氢化钠，调节pH至7，然后进行搅拌，再次离心分离并干燥后制得载银γ-环糊精。
步骤2：将纤维素、丝素蛋白配制为纤维素质量浓度为2％、丝素蛋白质量浓度为1％的混合溶液，向混合溶液中先后添加混合溶液质量0.5％的载银γ-环糊精单醛和混合溶液质量0.1％的乙二醇二缩水甘油醚，分散均匀后，将混合溶液转移至-10℃的环境中冰冻2天，冰冻后进行解冻，制得纤维素-丝素水凝胶，用乙醇对纤维素-丝素水凝胶进行数次溶剂置换后，制得纤维素-丝素醇凝胶；对纤维素-丝素醇凝胶进行超临界流体干燥，最终经过研磨制得粒径小于等于1微米的纤维素-丝素干凝胶粒子。
步骤3：将纤维素-丝素干凝胶粒子配制呈质量浓度为3％的分散液，向分散液中分别添加纳米凹凸棒土、丙烯酸、聚乙二醇和过硫酸铵，在55℃的搅拌条件下反应4h；其中纤维素-丝素干凝胶粒子、纳米凹凸棒土、丙烯酸、聚乙二醇和过硫酸铵质量比为1:0.8:0.3:0.3:0.02；反应后自然冷却，当反应物呈黏液状时，对黏液真空干燥，并进行粉碎，制得粒径为2-3微米的调湿功能母粒。
步骤4：将调湿功能母粒与粘胶纤维纺丝液按质量比4:96混合，通过纺丝机进行熔融纺丝，制得调湿功能纤维。
实施例3
一种调湿功能纤维的制备方法，按以下步骤进行：
步骤1：将γ-环糊精配制为质量浓度为6％的γ-环糊精溶液，向γ-环糊精溶液中添加质量为γ-环糊精0.5倍的硝酸银，搅拌均匀后，将溶液pH值控制在6，在避光条件下，加热至60℃并保温2h，然后离心分离得到固体，将固体洗净、干燥后，溶于氢氧化钠溶液中，向氢氧化钠溶液中添加质量为固体1.5％的硼氢化钠，调节pH至8，然后进行搅拌，再次离心分离并干燥后制得载银γ-环糊精。
步骤2：将纤维素、丝素蛋白配制为纤维素质量浓度为4％、丝素蛋白质量浓度为3％的混合溶液，向混合溶液中先后添加混合溶液质量1.5％的载银γ-环糊精单醛和混合溶液质量0.3％的乙二醇二缩水甘油醚，分散均匀后，将混合溶液转移至-6℃的环境中冰冻3天，冰冻后进行解冻，制得纤维素-丝素水凝胶，用乙醇对纤维素-丝素水凝胶进行数次溶剂置换后，制得纤维素-丝素醇凝胶；对纤维素-丝素醇凝胶进行超临界流体干燥，最终经过研磨制得粒径小于等于1微米的纤维素-丝素干凝胶粒子。
步骤3：将纤维素-丝素干凝胶粒子配制呈质量浓度为5％的分散液，向分散液中分别添加纳米凹凸棒土、丙烯酸、聚乙二醇和过硫酸铵，在65℃的搅拌条件下反应2h；其中纤维素-丝素干凝胶粒子、纳米凹凸棒土、丙烯酸、聚乙二醇和过硫酸铵质量比为1:1.2:0.4:0.4:0.03；反应后自然冷却，当反应物呈黏液状时，对黏液真空干燥，并进行粉碎，制得粒径为2-3微米的调湿功能母粒。
步骤4：将调湿功能母粒与粘胶纤维纺丝液按质量比8:92混合，通过纺丝机进行熔融纺丝，制得调湿功能纤维。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.一种调湿功能纤维的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：
步骤1：将γ-环糊精配制为质量浓度为4-6％的γ-环糊精溶液，向γ-环糊精溶液中添加质量为γ-环糊精0.3-0.5倍的硝酸银，搅拌均匀后，将溶液pH值控制在4-6，在避光条件下，加热至50-60℃并保温2-3h，然后离心分离得到固体，将固体洗净、干燥后，溶于氢氧化钠溶液中，向氢氧化钠溶液中添加质量为固体0.5-1.5％的硼氢化钠，调节pH至7-8，然后进行搅拌，再次离心分离并干燥后制得载银γ-环糊精；
步骤2：将纤维素、丝素蛋白配制为纤维素质量浓度为2-4％、丝素蛋白质量浓度为1-3％的混合溶液，向混合溶液中先后添加混合溶液质量0.5-1.5％的载银γ-环糊精和混合溶液质量0.1-0.3％的乙二醇二缩水甘油醚，分散均匀后，将混合溶液转移至-10℃至-6℃的环境中冰冻2-3天，冰冻后进行解冻，制得纤维素-丝素水凝胶，用乙醇对纤维素-丝素水凝胶进行数次溶剂置换后，制得纤维素-丝素醇凝胶；对纤维素-丝素醇凝胶进行超临界流体干燥，最终经过研磨制得纤维素-丝素干凝胶粒子；
步骤3：将纤维素-丝素干凝胶粒子配制呈质量浓度为3-5％的分散液，向分散液中分别添加纳米凹凸棒土、丙烯酸、聚乙二醇和过硫酸铵，在55-65℃的搅拌条件下反应2-4h；其中纤维素-丝素干凝胶粒子、纳米凹凸棒土、丙烯酸、聚乙二醇和过硫酸铵质量比为1:0.8-1.2:0.3-0.4:0.3-0.4:0.02-0.03；反应后自然冷却，当反应物呈黏液状时，对黏液真空干燥，并进行粉碎，制得调湿功能母粒；
步骤4：将调湿功能母粒与粘胶纤维纺丝液混合，通过纺丝机进行熔融纺丝，制得调湿功能纤维。
2.如权利要求1所述的一种调湿功能纤维的制备方法，其特征在于，所述纤维素-丝素干凝胶粒子的粒径小于等于1微米。
3.如权利要求1或2所述的一种调湿功能纤维的制备方法，其特征在于，所述调湿功能母粒的粒径为2-3微米。
4.如权利要求1或2所述的一种调湿功能纤维的制备方法，其特征在于，所述调湿功能母粒与粘胶纤维纺丝液按质量比4-8:92-96混合。
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