一种吸湿性纤维和面料及其制备方法

技术领域

本发明涉及化学纤维领域，具体涉及一种吸湿性纤维和面料及其制备方法。

背景技术

熔融纺丝生产过程中，一般使用圆形喷丝孔，所制备的纤维截面为圆形，然后进行面料织造，再供给消费者；随着科学技术的不断发展和消费者需求的不断提高，这种普通的圆形纤维及其面料已逐渐无法满足消费者的舒适性需求，尤其是对夏季服饰的面料提出了较高的要求，因此有必要改进熔融纺丝工艺，制备能够满足夏季舒适性的纤维。目前现有技术，采用的异形纤维，例如十字型的异形纤维，增强毛细血管效应，使纤维能够快速吸收皮肤表面的湿气和汗水，改善导湿和排汗能力；但现有技术中的异形纤维结构，其孔道数量少，虹吸效应较弱，吸湿性能不足。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术中存在的上述缺陷或问题，提供一种吸湿性纤维和面料及其制备方法，通过异形纤维实现虹吸效应，具有快速吸湿排汗性能，由该吸湿性纤维制备的面料具有高冰感、快速吸湿排汗和快速干燥的优点。

为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种吸湿性纤维的制备方法，包括如下步骤：步骤一，在纤维切片过程中加入吸湿成分羧甲基纤维素或者海藻酸钠，并通过螺杆加热熔融挤出造粒；步骤二，熔体进入纺丝组件，经过不同粒径的过滤沙配比过滤；步骤三，将所述熔体由异形喷丝孔挤出丝束；异形喷丝孔选用U型、W型、C型和椭圆型四者中的一种结构；步骤四，所述丝束经过冷却、上油、定型以及卷绕成型。

进一步地，所述吸湿成分为羧甲基纤维素或者海藻酸钠一种或者两种组合。

进一步地，所述过滤沙为海沙，较粗海沙的粒径为60至80目，较细海沙的粒径为70至90目，较粗海沙与较细海沙配比为1.5至3。

进一步地，所述U型的异形喷丝孔制作成的纤维横截面为U型孔道，其比表面积为0.65m

进一步地，所述W型的异形喷丝孔制作成的纤维横截面为W型孔道，其比表面积为0.68m

进一步地，所述C型的异形喷丝孔制作成的纤维横截面为C型孔道，其比表面积为0.63m

进一步地，所述椭圆形的异形喷丝孔制作成的纤维横截面为椭圆形孔道，其比表面积为0.63m

一种吸湿性纤维面料，其包含如上述任一种所述一种吸湿性纤维通过织造而成。

由上述对本发明的描述可知，相对于现有技术，本发明具有的如下有益效果：

1、本发明开发了多种喷丝孔，其形状设计独特，且容易加工，适宜批量生产；通过控制喷丝孔的变化，可以精确控制纤维的性能和截面特征，使得制备的再生尼龙纤维具有区别于常规圆形的异形截面(U型、W型、C型和椭圆形孔道)，具有更大的比表面积和可承载水分的沟槽，可以吸收更多水分，同时在纤维中融入了吸湿成分羧甲基纤维素或者海藻酸钠，有利于纤维的吸湿排汗功能。

2、在纤维中融入了吸湿成分，有利于纤维的吸湿排汗功能。

3、通过不同粒径和配比的过滤沙过滤可以除去熔体中一些凝胶和细小的固体粒子。

4、U型孔道的比表面积0.65m

5、W型孔道的比表面积0.68m

6、C型孔道的比表面积0.63m

7、椭圆形孔道的比表面积0.63m

8、由该吸湿性纤维面料织造成的面料具有高冰感、高吸湿和高速干等功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例中获得的异形纤维孔道微观结构示意图；

图2为本实施例中对比样常规圆形孔道微观结构示意图；

图3为本实施例中U型结构示意图；

图4为本实施例中W型结构示意图；

图5为本实施例中C型结构示意图；

图6为本实施例中椭圆形结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的优选实施例，且不应被看作对其他实施例的排除。基于本发明实施例，本领域的普通技术人员在不作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本发明的具体保护范围。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。

本发明提供一种吸湿性纤维的制备方法，包括如下步骤：步骤一，在纤维切片过程中加入吸湿成分羧甲基纤维素或者海藻酸钠，并通过螺杆加热熔融挤出造粒；步骤二，熔体进入纺丝组件，经过不同粗细粒径的过滤沙配比过滤；步骤三，将熔体由异形喷丝孔挤出丝束；异形喷丝孔选用U型、W型、C型和椭圆型四者中的一种结构；步骤四，所述丝束经过冷却、上油、定型以及卷绕成型。

本实施例中，吸湿成分为羧甲基纤维素或者海藻酸钠一种或者两种组合；在纤维中融入了吸湿成分，有利于纤维的吸湿排汗功能。

本实施例中过滤沙为海沙，较粗海沙的粒径为60至80目，较细海沙的粒径为70至90目，较粗海沙与较细海沙配比为1.5至3；通过不同粒径和配比的过滤沙过滤可以除去熔体中一些凝胶和细小的固体粒子。

本实施例中，U型的异形喷丝孔制作成的纤维横截面为U型孔道，其比表面积为0.65m

本实施例中，W型的异形喷丝孔制作成的纤维横截面为W型孔道，其比表面积为0.68m

本实施例中，C型的异形喷丝孔制作成的纤维横截面为C型孔道，其比表面积为0.63m

本实施例中，椭圆形的异形喷丝孔制作成的纤维横截面为椭圆形孔道，其比表面积为0.63m

图1和图2示出了本实施例中获得的异形纤维孔道和对比样常规圆形孔道微观结构示意图。

一种吸湿性纤维面料，其包含如上述任一种吸湿性纤维织造而成，由该吸湿性纤维面料织造成的面料具有高冰感、高吸湿和高速干等功能。

实施例1，参考图3，具体步骤如下：

(1)本实施例使用尼龙46切片，加入吸湿成分羧甲基纤维素，将两者通过螺杆加热熔融挤出；螺杆熔融温度为300℃，纺丝温度为280℃；

(2)熔体再经过计量泵进入纺丝组件，经过不同粗细过滤沙配比过滤；过滤沙为海沙，较粗海沙的粒径为60目，较细的海沙粒径为80目，粗细海沙配比为2；熔体起始压力为15Mpa；

(3)通过异形喷丝板上的喷丝孔挤出，异形孔喷丝板选择U型孔道，喷丝板孔数为70；

(4)经喷丝孔挤出的的丝束需要经过环吹风冷却后集束上油；吹风方式为外环吹风，风速为1m/s，冷却风温度为15℃，湿度控制为85％；

(5)丝束经过第一热辊和第二热辊牵伸、定形，在通过第三导辊进入网络喷嘴后卷绕成型；其中，第一、第二热辊温度分别为85℃和160℃，牵伸比设置为1.3，卷绕速度为4200m/min；

(6)最后通过加捻络丝成纱，然后将制成的纱线织造成具有良好吸湿、透气的面料；其中，纱线的比表面积为0.65m

实施例2，参考图4，具体步骤如下：

(1)本实施例使用尼龙6切片，加入吸湿成分海藻酸钠，将两者通过螺杆加热熔融挤出；螺杆熔融温度为270℃，纺丝温度为300℃；

(2)熔体再经过计量泵进入纺丝组件，经过不同粗细过滤沙配比过滤；过滤沙为海沙，较粗海沙的粒径为70目，较细的海沙粒径为90目，粗细海沙配比为3；熔体起始压力为17Mpa；

(3)通过异形喷丝板上的喷丝孔挤出，异形孔喷丝板选择W型孔道，喷丝板孔数为70；

(4)经喷丝孔挤出的的丝束需要经过环吹风冷却后集束上油；吹风方式为外环吹风，风速为1.2m/s，冷却风温度为17℃，湿度控制为87％；

(5)丝束经过第一热辊和第二热辊牵伸、定形，在通过第三导辊进入网络喷嘴后卷绕成型；其中，第一、第二热辊温度分别为90℃和170℃，牵伸比设置为1.2，卷绕速度为4300m/min；

(6)最后通过加捻络丝成纱，然后将制成的纱线织造成具有良好吸湿、透气的面料；其中，纱线的比表面积为0.68m

实施例3，参考图5，具体步骤如下：

(1)本实施例使用尼龙56切片，加入吸湿成分羧甲基纤维素，将两者通过螺杆加热熔融挤出；螺杆熔融温度为280℃，纺丝温度为300℃；

(2)熔体再经过计量泵进入纺丝组件，经过不同粗细过滤沙配比过滤；过滤沙为海沙，较粗海沙的粒径为70目，较细的海沙粒径为90目，粗细海沙配比为1.8；熔体起始压力为19Mpa；

(3)通过异形喷丝板上的喷丝孔挤出，异形孔喷丝板选择C型孔道，喷丝板孔数为70；

(4)经喷丝孔挤出的的丝束需要经过环吹风冷却后集束上油；吹风方式为外环吹风，风速为0.9m/s，冷却风温度为18℃，湿度控制为85％；

(5)丝束经过第一热辊和第二热辊牵伸、定形，在通过第三导辊进入网络喷嘴后卷绕成型；其中，第一、第二热辊温度分别为95℃和170℃，牵伸比设置为1.3，卷绕速度为4400m/min；

(6)最后通过加捻络丝成纱，然后将制成的纱线织造成具有良好吸湿、透气的面料；其中，纱线的比表面积为0.63m

实施例4，参考图6，具体步骤如下：

(1)本实施例使用尼龙66切片，加入吸湿成分羧甲基纤维素和海藻酸钠，将两者通过螺杆加热熔融挤出；螺杆熔融温度为280℃，纺丝温度为290℃；

(2)熔体再经过计量泵进入纺丝组件，经过不同粗细过滤沙配比过滤；过滤沙为海沙，较粗海沙的粒径为80目，较细的海沙粒径为90目，粗细海沙配比为1.5；熔体起始压力为16Mpa；

(3)通过异形喷丝板上的喷丝孔挤出，异形孔喷丝板选择椭圆形孔道，喷丝板孔数为70；

(4)经喷丝孔挤出的的丝束需要经过环吹风冷却后集束上油；吹风方式为外环吹风，风速为0.9m/s，冷却风温度为16℃，湿度控制为90％；

(5)丝束经过第一热辊和第二热辊牵伸、定形，在通过第三导辊进入网络喷嘴后卷绕成型；其中，第一、第二热辊温度分别为95℃和165℃，牵伸比设置为1.1，卷绕速度为4400m/min；

(6)最后通过加捻络丝成纱，然后将制成的纱线织造成具有良好吸湿、透气的面料；其中，纱线的比表面积为0.63m

表一是异形纤维U型、W型、C型和椭圆形孔道与常规圆形纤维的性能参数比较，五种纤维采用相同的单纤维线密度2.35dtex，通过异形度、滴水扩散时间和透湿率三个参数进行对比。

表一U型、W型、C型和椭圆形孔道与常规圆形纤维的性能参数测试结果比较

对比上述性能参数结果，可知，U型、W型、C型和椭圆形的异形度均大于常规圆形，滴水扩散时间和透湿率均优于常规圆形。

本发明开发了多种喷丝孔，其形状设计独特，且容易加工，适宜批量生产；通过控制喷丝孔的变化，可以精确控制纤维的性能和截面特征，使得制备的再生尼龙纤维具有区别于常规圆形的异形截面(U型、W型、C型和椭圆形孔道)，具有更大的比表面积和可承载水分的沟槽，可以吸收更多水分，同时在纤维中融入了吸湿成分羧甲基纤维素或者海藻酸钠，有利于纤维的吸湿排汗功能。

本发明提供一种吸湿性纤维和面料及其制备方法，通过异形纤维实现虹吸效应，具有快速吸湿排汗性能；由该吸湿性纤维制备的面料具有高冰感、快速吸湿排汗和快速干燥的优点。

上述说明书和实施例的描述，用于解释本发明保护范围，但并不构成对本发明保护范围的限定。通过本发明或上述实施例的启示，本领域普通技术人员结合公知常识、本领域的普通技术知识和/或现有技术，通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的对本发明实施例或其中一部分技术特征的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。