本發(fā)明涉及功能纖維材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種吸濕排汗、抗菌和發(fā)熱多功能纖維及其制備方法。

背景技術(shù)：

功能纖維是指除一般纖維所具有的物理機(jī)械性能以外,還具有某種特殊功能的新型纖維，如具有保健功能(抗菌、殺螨、理療及除異味等)；防護(hù)功能(防輻射、抗靜電、抗紫外線等)；醫(yī)療和環(huán)保功能(生物相容性和生物降解性)等；功能纖維的發(fā)展是現(xiàn)代纖維科學(xué)進(jìn)步的象征，功能纖維的發(fā)展為傳統(tǒng)紡織工業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新，向高科技產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)化創(chuàng)造了有利條件，為人類生活水平的提高作出了貢獻(xiàn)。

中國發(fā)明專利申請(qǐng)(申請(qǐng)公布號(hào)：CN104213242A，申請(qǐng)公布日：2014-12-17)公開了一種吸光發(fā)熱功能性纖維及其紡絲加工工藝及面料，該發(fā)明專利申請(qǐng)的吸光發(fā)熱功能性纖維是由重量份數(shù)不少于90份的聚酯切片、重量份數(shù)為1份～10份的無機(jī)黑色粒子、以及重量份數(shù)為0份～9份的色母粒經(jīng)干燥混合后熔融紡絲加工制備得到，并且吸光發(fā)熱功能性纖維最終經(jīng)過針織大圓機(jī)織造、落水定型而制成具有吸光發(fā)熱功能的面料，該發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N吸光發(fā)熱功能性纖維及其紡絲加工工藝及面料，其能解決現(xiàn)有保溫蓄熱功能性纖維或織物吸熱效率較差的問題，并且其織造后也不需要再進(jìn)行染色，從而能夠達(dá)到節(jié)能減排的目的。

中國實(shí)用新型專利(授權(quán)公告號(hào)：CN204825149U，授權(quán)公告號(hào)：2015-12-02)公開了滌綸異形纖維，包括截面為圓形的本體，本體中心處設(shè)有圓形通孔，圓形通孔的外緣周向均布若干第一凹槽，圓形通孔的外圍周向均布若干橢圓形通孔和腰圓形通孔，橢圓形通孔的數(shù)量和第一凹槽的數(shù)量相等，橢圓形通孔的其中一個(gè)長(zhǎng)軸端部伸入第一凹槽，橢圓形通孔的兩個(gè)短軸端部設(shè)有第二凹槽，相鄰兩個(gè)橢圓形通孔之間設(shè)有弧形的腰圓形通孔，腰圓形通孔的兩端部分別伸入對(duì)應(yīng)的兩個(gè)橢圓形通孔的第二凹槽內(nèi)，本體外緣周向均布若干與腰圓形通孔相對(duì)的第三凹槽，第三凹槽的數(shù)量和腰圓形通孔的數(shù)量相等。該滌綸異形纖維彈性高，強(qiáng)度高，吸濕性好，抗起球能力強(qiáng)。

目前尚未有兼具吸濕排汗、抗菌及發(fā)熱功能的多功能纖維的報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供了一種吸濕排汗、抗菌和發(fā)熱多功能纖維及其制備方法。本發(fā)明的功能纖維包括纖維本體，纖維本體的截面形狀為圓形圓周上向外均勻形成若干個(gè)凸起的異形結(jié)構(gòu)，使得纖維表面形成若干個(gè)凹槽，故具備吸濕排汗的功能，且纖維本體由纖維皮層和纖維芯層組成，纖維皮層為抑菌纖維單絲并列集束在一起構(gòu)成，纖維芯層為發(fā)熱纖維單絲并列集束在一起構(gòu)成，因此本發(fā)明的纖維本體兼具吸濕排汗、抗菌及發(fā)熱功能，可用于智能服裝領(lǐng)域。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了一種吸濕排汗、抗菌和發(fā)熱多功能纖維，包括纖維本體，所述纖維本體由纖維皮層和纖維芯層構(gòu)成，且纖維本體的截面形狀為圓形圓周上向外均勻形成若干個(gè)凸起的異形結(jié)構(gòu)；所述纖維皮層為抑菌纖維單絲并列集束在一起構(gòu)成，所述纖維芯層為發(fā)熱纖維單絲并列集束在一起構(gòu)成。

進(jìn)一步地，所述異形結(jié)構(gòu)中的凸起為弧形凸起、矩形凸起、鋸齒狀凸起中的一種。

再進(jìn)一步地，所述抑菌纖維單絲為無機(jī)抗菌粒子改性聚酯單絲，所述無機(jī)抗菌粒子改性聚酯單絲由質(zhì)量百分比為60％～99.9％：0.1％～40％的聚酯和無機(jī)抗菌粒子制備而成。

更進(jìn)一步地，所述聚酯為PET、PBT、PTT中的一種或一種以上按任意配比的混合物；所述無機(jī)抗菌粒子為銀納米粒子，且銀納米粒子的粒徑為1000～15000目。

更進(jìn)一步地，所述發(fā)熱纖維單絲為無機(jī)發(fā)熱粒子改性聚酯單絲，所述無機(jī)發(fā)熱粒子改性聚酯單絲由質(zhì)量百分比為60％～99.9％：0.1％～40％的聚酯和無機(jī)發(fā)熱粒子制備而成。

更進(jìn)一步地，所述聚酯為PET、PBT、PTT中的一種或一種以上按任意配比的混合物；所述無機(jī)發(fā)熱粒子為遠(yuǎn)紅外陶瓷粉、石墨烯、碳納米管、過渡金屬的碳化物中的一種或一種以上按任意配比的混合物。

更進(jìn)一步地，所述無機(jī)發(fā)熱粒子的粒徑為1000～15000目。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明還公開了一種技術(shù)方案，即一種吸濕排汗、抗菌和發(fā)熱多功能纖維的制備方法，包括如下步驟：

1)將無機(jī)抗菌粒子和聚酯按照相應(yīng)的質(zhì)量百分比進(jìn)行充分混合，攪拌均勻后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒，制備得到無機(jī)抗菌粉體改性聚酯母粒；

2)將無機(jī)發(fā)熱粒子和聚酯按照相應(yīng)的質(zhì)量百分比進(jìn)行充分混合，攪拌均勻后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒，制備得到發(fā)熱粉體改性聚酯母粒；

3)將所述步驟1)制備的無機(jī)抗菌粉體改性聚酯母粒和所述步驟2)制備的發(fā)熱粉體改性聚酯母粒置于雙組份復(fù)合紡絲機(jī)中進(jìn)行熔融紡絲，制備得到吸濕排汗、抗菌和發(fā)熱多功能纖維，且所述雙組份復(fù)合紡絲機(jī)的噴絲板中的噴絲孔截面形狀為圓形圓周上向外均勻形成若干個(gè)凸起的異形結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述步驟3)中，無機(jī)抗菌粉體改性聚酯母粒與發(fā)熱粉體改性聚酯母粒的質(zhì)量比為1:4～4:1。

再進(jìn)一步地，所述步驟1)和所述步驟2)中，雙螺桿擠出機(jī)造粒的溫度為200～270℃；所述步驟3)中，熔融紡絲的溫度為200～300℃。

有益效果：

1、本發(fā)明的纖維本體的截面形狀為圓形圓周上向外均勻形成若干個(gè)凸起的異形結(jié)構(gòu)，使得纖維表面形成若干個(gè)凹槽，不僅使纖維的表面積較圓形纖維的表面積有所增大，而且借助凹槽的芯吸導(dǎo)濕結(jié)構(gòu)，使纖維能達(dá)到迅速吸濕排汗的功能，保持肌膚干爽與涼快；

2、本發(fā)明纖維本體的纖維皮層由抑菌纖維單絲并列集束在一起構(gòu)成，抑菌纖維單絲為無機(jī)抗菌粒子改性聚酯單絲，采用無機(jī)抗菌粒子與聚酯共混，不僅對(duì)黑色芯層形成有效的遮擋，而且還賦予材料一定的抗菌功能；

3、本發(fā)明纖維本體的纖維芯層由發(fā)熱纖維單絲并列集束在一起構(gòu)成，發(fā)熱纖維單絲為無機(jī)發(fā)熱粒子改性聚酯單絲，采用聚酯和無機(jī)發(fā)熱粒子共混，賦予材料一定的發(fā)熱功能；

4、本發(fā)明的功能纖維，紅外線可以穿透纖維皮層到達(dá)纖維芯層，纖維芯層吸收來自外界和人體的紅外線，發(fā)生光熱轉(zhuǎn)換現(xiàn)象，使纖維本體溫度升高，使人體在低溫環(huán)境下感到暖和；纖維皮層具備抗菌功能，對(duì)抗甲氧苯青霉素的黃色葡萄菌等，可防感染和傳染；纖維本體截面形狀的異形結(jié)構(gòu)使纖維表面形成凹槽，從而達(dá)到吸濕排汗、調(diào)節(jié)體溫的目的，使肌膚保持干爽與涼快，因此本發(fā)明的功能纖維可用于智能服裝領(lǐng)域。

附圖說明

圖1至圖6為本發(fā)明實(shí)施例纖維本體的截面形狀的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更好地解釋本發(fā)明，以下結(jié)合具體實(shí)施例和附圖進(jìn)一步闡明本發(fā)明的主要內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例1

將99.9kg PET和0.1kg目數(shù)為1000目的銀納米粒子進(jìn)行充分混合干燥，攪拌均勻后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒，雙螺桿擠出機(jī)的工作溫度為250℃，制備得到無機(jī)抗菌粉體改性聚酯母粒；

將99.9kg PET和0.1kg目數(shù)為1000目的碳納米管粉體進(jìn)行充分混合干燥，攪拌均勻后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒，雙螺桿擠出機(jī)的工作溫度為250℃，制備得到發(fā)熱粉體改性聚酯母粒；

將100kg無機(jī)抗菌粉體改性聚酯母粒和100kg發(fā)熱粉體改性聚酯母粒置于雙組份復(fù)合紡絲機(jī)進(jìn)行熔融紡絲，控制紡絲溫度為270℃，所述雙組份復(fù)合紡絲機(jī)為雙組分復(fù)合長(zhǎng)絲紡絲機(jī)或雙組份皮芯型復(fù)合紡絲機(jī)，且所述雙組份復(fù)合紡絲機(jī)的噴絲板中的噴絲孔截面形狀為圓形圓周上向外均勻形成若干個(gè)凸起的異形結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例優(yōu)選為異形結(jié)構(gòu)中的凸起為弧形凸起，如圖1所示的花瓣?duì)?，最終制備得到吸濕排汗、抗菌和發(fā)熱多功能纖維。

實(shí)施例2

將90kg PET和10kg目數(shù)為2000目的銀納米粒子進(jìn)行充分混合干燥，攪拌均勻后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒，雙螺桿擠出機(jī)的工作溫度為250℃，制備得到無機(jī)抗菌粉體改性聚酯母粒；

將90kg PET和10kg目數(shù)為2000目的遠(yuǎn)紅外陶瓷粉體進(jìn)行充分混合干燥，攪拌均勻后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒，雙螺桿擠出機(jī)的工作溫度為250℃，制備得到發(fā)熱粉體改性聚酯母粒；

將100kg無機(jī)抗菌粉體改性聚酯母粒和100kg發(fā)熱粉體改性聚酯母粒置于雙組份復(fù)合紡絲機(jī)進(jìn)行熔融紡絲，控制紡絲溫度為270℃，所述雙組份復(fù)合紡絲機(jī)為雙組分復(fù)合長(zhǎng)絲紡絲機(jī)或雙組份皮芯型復(fù)合紡絲機(jī)，且所述雙組份復(fù)合紡絲機(jī)的噴絲板中的噴絲孔截面形狀為圓形圓周上向外均勻形成若干個(gè)凸起的異形結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例優(yōu)選為異形結(jié)構(gòu)中的凸起為弧形凸起，如圖2所示的四葉草狀，最終制備得到吸濕排汗、抗菌和發(fā)熱多功能纖維。

實(shí)施例3

將80kg PET和20kg目數(shù)為5000目的銀納米粒子進(jìn)行充分混合干燥，攪拌均勻后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒，雙螺桿擠出機(jī)的工作溫度為250℃，制備得到無機(jī)抗菌粉體改性聚酯母粒；

將70kg PET和30kg目數(shù)為5000目的石墨烯粉體進(jìn)行充分混合干燥，攪拌均勻后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒，雙螺桿擠出機(jī)的工作溫度為250℃，制備得到發(fā)熱粉體改性聚酯母粒；

將100kg無機(jī)抗菌粉體改性聚酯母粒和25kg發(fā)熱粉體改性聚酯母粒置于雙組份復(fù)合紡絲機(jī)進(jìn)行熔融紡絲，控制紡絲溫度為270℃，所述雙組份復(fù)合紡絲機(jī)為雙組分復(fù)合長(zhǎng)絲紡絲機(jī)或雙組份皮芯型復(fù)合紡絲機(jī)，且所述雙組份復(fù)合紡絲機(jī)的噴絲板中的噴絲孔截面形狀為圓形圓周上向外均勻形成若干個(gè)凸起的異形結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例優(yōu)選為異形結(jié)構(gòu)中的凸起為弧形凸起，如圖3所示的桃花狀，最終制備得到吸濕排汗、抗菌和發(fā)熱多功能纖維。

實(shí)施例4

將60kg PET和40kg目數(shù)為10000目的銀納米粒子進(jìn)行充分混合干燥，攪拌均勻后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒，雙螺桿擠出機(jī)的工作溫度為250℃，制備得到無機(jī)抗菌粉體改性聚酯母粒；

將60kg PET和40kg目數(shù)為15000目的碳化鈦粉體進(jìn)行充分混合干燥，攪拌均勻后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒，雙螺桿擠出機(jī)的工作溫度為250℃，制備得到發(fā)熱粉體改性聚酯母粒；

將25kg無機(jī)抗菌粉體改性聚酯母粒和100kg發(fā)熱粉體改性聚酯母粒置于雙組份復(fù)合紡絲機(jī)進(jìn)行熔融紡絲，控制紡絲溫度為270℃，所述雙組份復(fù)合紡絲機(jī)為雙組分復(fù)合長(zhǎng)絲紡絲機(jī)或雙組份皮芯型復(fù)合紡絲機(jī)，且所述雙組份復(fù)合紡絲機(jī)的噴絲板中的噴絲孔截面形狀為圓形圓周上向外均勻形成若干個(gè)凸起的異形結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例優(yōu)選為異形結(jié)構(gòu)中的凸起為弧形凸起，如圖4所示的三葉草狀，最終制備得到吸濕排汗、抗菌和發(fā)熱多功能纖維。

實(shí)施例5

將70kg PET和30kg目數(shù)為5000目的銀納米粒子進(jìn)行充分混合干燥，攪拌均勻后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒，雙螺桿擠出機(jī)的工作溫度為250℃，制備得到無機(jī)抗菌粉體改性聚酯母粒；

將65kg PET和35kg目數(shù)為15000目的碳化鈦粉體進(jìn)行充分混合干燥，攪拌均勻后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒，雙螺桿擠出機(jī)的工作溫度為250℃，制備得到發(fā)熱粉體改性聚酯母粒；

將100kg無機(jī)抗菌粉體改性聚酯母粒和50kg發(fā)熱粉體改性聚酯母粒置于雙組份復(fù)合紡絲機(jī)進(jìn)行熔融紡絲，控制紡絲溫度為270℃，所述雙組份復(fù)合紡絲機(jī)為雙組分復(fù)合長(zhǎng)絲紡絲機(jī)或雙組份皮芯型復(fù)合紡絲機(jī)，且所述雙組份復(fù)合紡絲機(jī)的噴絲板中的噴絲孔截面形狀為圓形圓周上向外均勻形成若干個(gè)凸起的異形結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例優(yōu)選為異形結(jié)構(gòu)中的凸起為矩形凸起，如圖5所示，最終制備得到吸濕排汗、抗菌和發(fā)熱多功能纖維。

實(shí)施例6

將70kg PTT和30kg目數(shù)為5000目的銀納米粒子進(jìn)行充分混合干燥，攪拌均勻后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒，雙螺桿擠出機(jī)的工作溫度為250℃，制備得到無機(jī)抗菌粉體改性聚酯母粒；

將65kg PTT和35kg目數(shù)為15000目的碳化鈦粉體進(jìn)行充分混合干燥，攪拌均勻后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒，雙螺桿擠出機(jī)的工作溫度為250℃，制備得到發(fā)熱粉體改性聚酯母粒；

將100kg無機(jī)抗菌粉體改性聚酯母粒和50kg發(fā)熱粉體改性聚酯母粒置于雙組份復(fù)合紡絲機(jī)進(jìn)行熔融紡絲，控制紡絲溫度為270℃，所述雙組份復(fù)合紡絲機(jī)為雙組分復(fù)合長(zhǎng)絲紡絲機(jī)或雙組份皮芯型復(fù)合紡絲機(jī)，且所述雙組份復(fù)合紡絲機(jī)的噴絲板中的噴絲孔截面形狀為圓形圓周上向外均勻形成若干個(gè)凸起的異形結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例優(yōu)選為異形結(jié)構(gòu)中的凸起為鋸齒狀凸起，如圖6所示，最終制備得到吸濕排汗、抗菌和發(fā)熱多功能纖維。

以上實(shí)施例僅為最佳舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。