一种吸湿发热羊毛混纺针织纱线及其制备方法与流程

本发明涉及纺织，具体涉及一种吸湿发热羊毛混纺针织纱线及其制备方法。

背景技术：

1、随着经济和社会文明的发展，消费者对冬季的保暖衣物越来越青睐。传统的保暖面料是通过控制静止空气层的含量，阻止人体热量向外散失来达到保暖的目的，此种面料一般以厚实为主，且保暖效果也只是一般，跟多穿几件衣服来达到保暖效果一样；现有的很多保暖内衣面料是采用吸湿发热纤维和普通纤维混纺制成，例如将铜氨丝和超细抗起球腈纶混纺而成的新型保湿保温纱线，该面料具有良好的吸湿发热功能，但起毛起球性能与纯棉织物相比还存在差距。

2、通常，羊毛纤维的曲度半径大，纤维间空隙较大，在织物中具有很好的柔软性和弹性，可以很好地贴合身体，增强舒适感，且羊毛纤维中的空气层可以吸收并储存体热，保持温暖，所以羊毛混纺纱线具有很好的保暖性。但是，其往往存在在清洗时容易缩水，且不耐高温，若在高温下清洗，否则会导致织物变形，以及不具有抗静电的效果，容易起球、起毛，引发不适，且容易被滋生的细菌破坏其结构。因此，采用羊毛混纺纤维以改善这些问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种吸湿发热羊毛混纺针织纱线及其制备方法，成本较低，制备方法简单，且具有较好的耐久性、抗静电性能，吸湿、排汗、速干、抗菌、发热、保暖、抗老化等优点，具有广阔的应用前景。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、本发明提供一种吸湿发热羊毛混纺针织纱线的制备方法，将竹浆纤维、改性纤维、棉纤维、改性羊毛纤维按质量比20/30/20/20比例依次经过：抓棉、混棉、开棉、给棉、成卷、梳棉、并条、粗纱工艺，制得吸湿发热羊毛混纺针织纱线；

4、所述改性纤维为火山岩微球加入水凝胶碳化后，表面沉积氧化钇和氧化镧，与表面经过聚多巴胺改性的丙纶纤维浸渍改性制得的改性纤维；

5、所述改性羊毛纤维为经过聚多巴胺改性的羊毛并表面发生季铵化反应制得的改性羊毛纤维。

6、作为本发明的进一步改进，所述改性纤维的制备方法如下：

7、s1. 壳聚糖溶液的制备：将壳聚糖溶于酸液中，制得壳聚糖溶液；

8、s2. 多孔火山岩微粉的制备：将火山岩经过球磨得到微粉，加入壳聚糖溶液中，搅拌混合均匀，加入交联剂，形成火山岩-壳聚糖水凝胶，干燥，碳化，球磨，制得多孔火山岩微粉；

9、s3. 远红外氧化物沉积：将硝酸钇、硝酸镧溶于水中，加入多孔火山岩微粉和聚乙二醇4000，调节溶液ph值，滴加尿素溶液，加热搅拌反应，陈化，抽滤，滤饼加入正丁醇中，加热至沸腾处理，离心，洗涤，干燥，煅烧，制得远红外氧化物沉积多孔火山岩微粉；

10、s4. 改性丙纶：向水中加入tris-hcl溶液和naoh调节溶液ph值，加入丙纶纤维和多巴胺盐酸盐，加热搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，制得改性丙纶；

11、s5. 改性纤维的制备：将远红外氧化物沉积多孔火山岩微粉均匀分散于水中，浸渍改性丙纶，取出，干燥，制得改性纤维。

12、作为本发明的进一步改进，步骤s1中所述酸液为2-3wt%的乙酸或乳酸溶液，所述壳聚糖溶液中壳聚糖的浓度为10-12wt%；步骤s2中所述微粉、壳聚糖溶液中、交联剂的质量比为7-10:100:0.5-1，所述交联剂为戊二醛，所述碳化的温度为1200-1300℃，时间为1-2h。

13、作为本发明的进一步改进，步骤s3中所述硝酸钇、硝酸镧、多孔火山岩微粉、聚乙二醇4000、尿素的质量比为3-5:1-2:12-15:0.2-0.4:1-2，所述加热搅拌反应的温度为65-75℃，时间为1-3h，所述调节溶液ph值为8.5-9.5，所述加热至沸腾处理的时间为20-40min，所述煅烧的温度为550-650℃，时间为1-3h。

14、作为本发明的进一步改进，步骤s4中所述调节溶液ph值为8.5-9.5，所述丙纶纤维和多巴胺盐酸盐的质量比为10:3-4，所述加热搅拌反应的温度为35-45℃，时间为1-3h。

15、作为本发明的进一步改进，步骤s5中所述远红外氧化物沉积多孔火山岩微粉和改性丙纶的质量比为3-5:13-17，所述浸渍的温度为40-50℃，时间为2-4h。

16、作为本发明的进一步改进，所述改性羊毛纤维的制备方法如下：

17、t1. 向水中加入tris-hcl溶液和naoh调节溶液ph值，加入羊毛纤维和多巴胺盐酸盐，加热搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，制得聚多巴胺改性羊毛纤维；

18、t2. 将聚多巴胺改性羊毛纤维加入水中，加入甲酸、甲醛溶液，加热搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，加入有机溶剂中，加入碘甲烷，搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，制得改性羊毛纤维。

19、作为本发明的进一步改进，步骤t1中所述调节溶液ph值为8.5-9.5，所述羊毛纤维和多巴胺盐酸盐的质量比为10:2-3，所述加热搅拌反应的温度为40-50℃，时间为2-4h。

20、作为本发明的进一步改进，步骤t2中所述聚多巴胺改性羊毛纤维、甲酸、甲醛溶液、碘甲烷的质量比为10：2-4:7-10:1-2，所述甲醛溶液的浓度为35-40wt%，所述加热搅拌反应的温度为60-70℃，时间为12-15h，所述搅拌反应的时间为10-12h，所述有机溶剂选自n,n-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、氯仿、丙酮、乙腈中的至少一种。

21、本发明进一步保护一种上述的制备方法制得的吸湿发热羊毛混纺针织纱线。

22、本发明具有如下有益效果：

23、火山岩经过球磨制得的微粉中富含硅、铝、钙等多种矿物元素和铜、锌、铬、镍、锰等人体健康的必备元素，对人体有益，具有一定的保健功能。富含的金属元素以及复杂结构的金属化合物很容易吸收热能，因此具有超强的蓄热能力，同时还能释放有益人体的远红外线，促进人体微循环的改善。同时，金属离子均有一定的抑制细菌生长的作用，特别是富含锌离子元素，能起到有效的抑菌抗菌作用，以及反射紫外线的作用，使得纱线有很好的抗紫外线老化的性能。

24、将火山岩微粉加入壳聚糖水凝胶中，火山岩表面的羟基能够与壳聚糖的氨基等活性基团通过氢键吸附，使得火山岩微粉能够均匀分散于水凝胶中，经过高温碳化，形成了以碳为支架的立体网络包覆火山岩结构，从而使其具有较高的比表面积和孔隙，形成透气通道，纺织面料纤维上的一部分水蒸汽从孔道中向外扩散，从而加速面料纤维表面水蒸气的蒸发，使纺织面料纤维具有吸湿、排汗、速干的功能。

25、将制得的多孔火山岩微粉表面沉积氧化钇和氧化镧，因具有独特的4f电子层结构，能够产生远红外线，具有自发热的效果，对人体健康有益，同时也能够起到很好的抑菌抗菌效果，提高了羊毛材质的耐久性。

26、本发明将丙纶纤维表面经过聚多巴胺改性，然后使其带有丰富的氨基，与远红外氧化物沉积多孔火山岩微粉表面的氧能够性能氢键从而使得远红外氧化物沉积多孔火山岩微粉能均匀浸渍固定于改性丙纶纤维表面，造成凹凸不平的树皮纤维表面，增大了纤维的比表面积，不但能增加吸热量，还能锁住更多的静止空气，减少热对流，形成保温层，增强保暖性，使得制得的丙纶纤维具有较好的吸湿、排汗、速干、抗菌、发热、保暖、抗老化等优点。

27、本发明还制备了改性羊毛，将羊毛纤维表面经过聚多巴胺改性，带有丰富的氨基，并经过季铵化反应，使得羊毛纤维表面带有大量的季铵盐结构，大大提高了羊毛的抗菌和抗静电性能，且耐久性好。

28、本发明制得的吸湿发热羊毛混纺针织纱线能自行产生热，且具有微多孔结构以及强大的比表面积，能够吸收更多的热量，这种特殊表面结构使得纤维更加蓬松保暖，本身具有较强的热阻，能形成较强的保暖层，保暖层锁住人体的温度，减少热能对外的辐射，形成较强的保暖效果。

29、本发明制得的吸湿发热羊毛混纺针织纱线成本较低，制备方法简单，且具有较好的耐久性、抗静电性能，吸湿、排汗、速干、抗菌、发热、保暖、抗老化等优点，具有广阔的应用前景。