一种复合高弹力纱线及其制备方法与流程

1.本发明涉及纺织技术领域，具体涉及一种复合高弹力纱线及其制备方法。


背景技术：

2.单一功能的面料已经远远满足不了工业时代人民的消费需求。各种功能性的面料应运而生，如防水、防辐射、阻燃抗电弧等面料。面料的功能实现有很多种方式，直接从纺织原料中获得特征是最常用最直接的手段。在用多种功能性纤维制成功能性面料过程中，面料在除了获得这些功能的叠加，另外还获得了这些功能以外的新特征，这为面料提供了其他应用场景。
3.现有的纱线弹性较差，纺织出的布料易出现破损，且不具有驱蚊效果，使得使用者的使用体验较差。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种复合高弹力纱线及其制备方法。
5.本发明要解决的技术问题：
6.现有的纱线弹性较差，纺织出的布料易出现破损，且不具有驱蚊效果，使得使用者的使用体验较差。
7.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
8.一种复合高弹力纱线，由复合纱线和弹性纤维并条制成，该复合纱线包括如下重量百分比原料：蚕丝30
‑
50％、涤纶纱15
‑
20％、天丝10
‑
15％、余量棉花；
9.该复合高弹力纱线由如下步骤制成：
10.步骤s1：将蚕丝、涤纶纱、天丝、棉花进行梳棉和并条，制得复合纱线；
11.步骤s2：将驱蚊填料分散在去离子水中，加入乙醇并调节混合液ph值为6，加入复合纱线，在温度为70
‑
80℃的条件下，进行浸轧，制得改性纱线；
12.步骤s3：将改性纱线和弹性纤维进行并条，制得复合高弹力纱线。
13.进一步，所述的弹性纤维由如下步骤制成：
14.步骤a1：将石墨烯加入乙醇中，在频率为3
‑
5mhz的条件下，进行超声处理1
‑
1.5h后，加入去离子水、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷，调节反应液ph值为3
‑
4，在转速为150
‑
200r/min，温度为70℃的条件下，进行加热搅拌20
‑
25h后，过滤去除滤液，将滤饼烘干，制得改性石墨烯；
15.步骤a2：将三水合硝酸铜溶于去离子水中，在转速为150
‑
200r/min的条件下，进行搅拌加入氢氧化钠溶液、改性石墨烯、玉石粉，搅拌10
‑
15min后，加入乙二胺和水合肼，在转速为500
‑
600r/min，温度为70
‑
75℃的条件下，进行搅拌3
‑
5h后，过滤去除滤液，制得散热填料；
16.步骤a3：将聚四氢呋喃二醇、聚氧化丙烯二醇、二环己基甲烷二异氰酸酯加入反应釜中，通入氮气进行保护，在温度为80
‑
90℃的条件下，进行反应2
‑
4h后，加入1，4
‑
丁二醇、
二月桂酸二丁基锡，混合均匀后，在温度为85
‑
90℃，压强为8
‑
10mpa的条件下，加压硫化1
‑
1.5h，制得弹性颗粒，将聚酰胺6切片、弹性颗粒、散热填料混合，在温度为230
‑
240℃的条件下，进行挤出纺丝，制得弹性纤维。
17.进一步，步骤a1所述的石墨烯、乙醇、去离子水、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷的用量比为1g：100ml：75ml：2g。
18.进一步，步骤a2所述的三水合硝酸铜、氢氧化钠溶液、改性石墨烯、玉石粉、乙二胺、水合肼的用量比为0.35g：700ml：5g：1.5g：2.4ml：165μl，氢氧化钠溶液质量分数为15％。
19.进一步，步骤a3所述的聚四氢呋喃二醇、聚氧化丙烯二醇、二环己基甲烷二异氰酸酯、1，4
‑
丁二醇、二月桂酸二丁基锡的用量比为0.4mol：0.6mol：52.6g：1.8g：0.3g，聚酰胺6切片、弹性颗粒、散热填料的用量质量比为20：3：1.5。
20.进一步，所述的驱蚊填料由如下步骤制成：
21.步骤b1：将壳聚糖溶于乙酸中，加入丙酮进行沉淀，制得壳聚糖乙酸盐，将壳聚糖乙酸盐、氢氧化钠溶液、异丙醇加入反应釜中，在转速为150
‑
200r/min的条件下，进行搅拌并滴加氯乙酸，在温度为75
‑
80℃的条件下，进行反应3
‑
5h后，调节反应液ph值为中性，过滤去除滤液，将滤饼烘干，制得羧甲基壳聚糖，将羧甲基壳聚糖、去离子水、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷加入反应釜中，在转速为200
‑
300r/min，温度为40
‑
50℃的条件下，进行搅拌并加入1
‑
羟基苯并三唑，进行反应3
‑
5h后，蒸馏去除去离子水，制得改性壳聚糖；
22.步骤b2：将避蚊胺、明胶液、改性壳聚糖加入搅拌釜中，在转速为300
‑
500r/min的条件下，进行搅拌至混合均匀后，加入去离子水，在温度为50
‑
55℃，ph值为6
‑
6.5的条件下，进行反应30
‑
40min后，降温至温度为20
‑
25℃，加入戊二醛，在温度为30
‑
35℃的条件下，进行反应40
‑
50min后，过滤去除滤液，将滤饼进行干燥，制得驱蚊填料。
23.进一步，步骤b1所述的壳聚糖乙酸盐、氢氧化钠溶液、异丙醇、氯乙酸的用量比为5g：20ml：10ml：8ml，氢氧化钠溶液的质量分数为20％，羧甲基壳聚糖、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、1
‑
羟基苯并三唑的用量质量比为5：2：1.3。
24.进一步，步骤b2所述的避蚊胺、明胶液、改性壳聚糖、去离子水、戊二醛的用量比为6.5g：20ml：18g：120ml：10ml。
25.一种复合高弹力纱线的制备方法，具体包括如下步骤：
26.步骤s1：将蚕丝、涤纶纱、天丝、棉花进行梳棉和并条，制得复合纱线；
27.步骤s2：将驱蚊填料分散在去离子水中，加入乙醇并调节混合液ph值为6，加入复合纱线，在温度为70
‑
80℃的条件下，进行浸轧，制得改性纱线；
28.步骤s3：将改性纱线和弹性纤维进行并条，制得复合高弹力纱线。
29.本发明的有益效果：本发明在制备一种复合高弹力纱线的过程中，制备了一种弹性纤维和驱蚊填料，该弹性纤维以石墨烯为原料，用γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷进行表面处理，制得改性石墨烯，再用三水合硝酸铜通过液相还原法，产生纳米铜，并共混使得玉石粉和纳米铜镶嵌在改性石墨烯表面，制得散热填料，将聚四氢呋喃二醇和聚氧化丙烯二醇进行聚合，制得弹性颗粒，将聚酰胺6切片、弹性颗粒、散热填料进行熔融挤出并纺丝，制得弹性纤维，该弹性纤维含有大量的氨酯键和脲键，提高纤维的强度，同时含有大量的氢键，在受到外力作用时氢键断开吸收外来能量，外力作用消失后，有重新形成氢键，进而使得纱线
具有很好的弹性，且石墨烯、纳米铜、玉石粉就有很好的散热效果，复合高弹力纱线制备的衣物具有很好的散热效果，该驱蚊填料以壳聚糖为原料，先对壳聚糖羧基化处理，制得羧甲基壳聚糖，将羧甲基壳聚糖与γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷进行脱水缩合，制得改性壳聚糖，再用明胶液与改性壳聚糖对避蚊胺进行微囊化处理，防止了避蚊胺直接与肌肤接触，同时进行浸轧的过程中驱蚊填料硅氧烷水解成硅醇与复合纱线表面的活性羟基连接，进而使得衣物在多次洗涤后，仍具有很好的驱蚊效果。
具体实施方式
30.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
31.实施例1
32.一种复合高弹力纱线，由复合纱线和弹性纤维并条制成，该复合纱线包括如下重量百分比原料：蚕丝30％、涤纶纱15％、天丝10％、余量棉花；
33.该复合高弹力纱线由如下步骤制成：
34.步骤s1：将蚕丝、涤纶纱、天丝、棉花进行梳棉和并条，制得复合纱线；
35.步骤s2：将驱蚊填料分散在去离子水中，加入乙醇并调节混合液ph值为6，加入复合纱线，在温度为70℃的条件下，进行浸轧，制得改性纱线；
36.步骤s3：将改性纱线和弹性纤维进行并条，制得复合高弹力纱线。
37.所述的弹性纤维由如下步骤制成：
38.步骤a1：将石墨烯加入乙醇中，在频率为3mhz的条件下，进行超声处理1h后，加入去离子水、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷，调节反应液ph值为3，在转速为150r/min，温度为70℃的条件下，进行加热搅拌20h后，过滤去除滤液，将滤饼烘干，制得改性石墨烯；
39.步骤a2：将三水合硝酸铜溶于去离子水中，在转速为150r/min的条件下，进行搅拌加入氢氧化钠溶液、改性石墨烯、玉石粉，搅拌10min后，加入乙二胺和水合肼，在转速为500r/min，温度为70℃的条件下，进行搅拌3h后，过滤去除滤液，制得散热填料；
40.步骤a3：将聚四氢呋喃二醇、聚氧化丙烯二醇、二环己基甲烷二异氰酸酯加入反应釜中，通入氮气进行保护，在温度为80℃的条件下，进行反应2h后，加入1，4
‑
丁二醇、二月桂酸二丁基锡，混合均匀后，在温度为85℃，压强为8mpa的条件下，加压硫化1h，制得弹性颗粒，将聚酰胺6切片、弹性颗粒、散热填料混合，在温度为230℃的条件下，进行挤出纺丝，制得弹性纤维。
41.所述的驱蚊填料由如下步骤制成：
42.步骤b1：将壳聚糖溶于乙酸中，加入丙酮进行沉淀，制得壳聚糖乙酸盐，将壳聚糖乙酸盐、氢氧化钠溶液、异丙醇加入反应釜中，在转速为150r/min的条件下，进行搅拌并滴加氯乙酸，在温度为75℃的条件下，进行反应3h后，调节反应液ph值为中性，过滤去除滤液，将滤饼烘干，制得羧甲基壳聚糖，将羧甲基壳聚糖、去离子水、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为40℃的条件下，进行搅拌并加入1
‑
羟基苯并三唑，进行反应3h后，蒸馏去除去离子水，制得改性壳聚糖；
43.步骤b2：将避蚊胺、明胶液、改性壳聚糖加入搅拌釜中，在转速为300r/min的条件下，进行搅拌至混合均匀后，加入去离子水，在温度为50℃，ph值为6的条件下，进行反应30min后，降温至温度为20℃，加入戊二醛，在温度为30℃的条件下，进行反应40min后，过滤去除滤液，将滤饼进行干燥，制得驱蚊填料。
44.实施例2
45.一种复合高弹力纱线，由复合纱线和弹性纤维并条制成，该复合纱线包括如下重量百分比原料：蚕丝40％、涤纶纱18％、天丝13％、余量棉花；
46.该复合高弹力纱线由如下步骤制成：
47.步骤s1：将蚕丝、涤纶纱、天丝、棉花进行梳棉和并条，制得复合纱线；
48.步骤s2：将驱蚊填料分散在去离子水中，加入乙醇并调节混合液ph值为6，加入复合纱线，在温度为70℃的条件下，进行浸轧，制得改性纱线；
49.步骤s3：将改性纱线和弹性纤维进行并条，制得复合高弹力纱线。
50.所述的弹性纤维由如下步骤制成：
51.步骤a1：将石墨烯加入乙醇中，在频率为5mhz的条件下，进行超声处理1h后，加入去离子水、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷，调节反应液ph值为4，在转速为150r/min，温度为70℃的条件下，进行加热搅拌25h后，过滤去除滤液，将滤饼烘干，制得改性石墨烯；
52.步骤a2：将三水合硝酸铜溶于去离子水中，在转速为150r/min的条件下，进行搅拌加入氢氧化钠溶液、改性石墨烯、玉石粉，搅拌15min后，加入乙二胺和水合肼，在转速为500r/min，温度为75℃的条件下，进行搅拌3h后，过滤去除滤液，制得散热填料；
53.步骤a3：将聚四氢呋喃二醇、聚氧化丙烯二醇、二环己基甲烷二异氰酸酯加入反应釜中，通入氮气进行保护，在温度为90℃的条件下，进行反应2h后，加入1，4
‑
丁二醇、二月桂酸二丁基锡，混合均匀后，在温度为90℃，压强为8mpa的条件下，加压硫化1.5h，制得弹性颗粒，将聚酰胺6切片、弹性颗粒、散热填料混合，在温度为230℃的条件下，进行挤出纺丝，制得弹性纤维。
54.所述的驱蚊填料由如下步骤制成：
55.步骤b1：将壳聚糖溶于乙酸中，加入丙酮进行沉淀，制得壳聚糖乙酸盐，将壳聚糖乙酸盐、氢氧化钠溶液、异丙醇加入反应釜中，在转速为200r/min的条件下，进行搅拌并滴加氯乙酸，在温度为75℃的条件下，进行反应5h后，调节反应液ph值为中性，过滤去除滤液，将滤饼烘干，制得羧甲基壳聚糖，将羧甲基壳聚糖、去离子水、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为50℃的条件下，进行搅拌并加入1
‑
羟基苯并三唑，进行反应3h后，蒸馏去除去离子水，制得改性壳聚糖；
56.步骤b2：将避蚊胺、明胶液、改性壳聚糖加入搅拌釜中，在转速为500r/min的条件下，进行搅拌至混合均匀后，加入去离子水，在温度为50℃，ph值为6.5的条件下，进行反应30min后，降温至温度为25℃，加入戊二醛，在温度为30℃的条件下，进行反应50min后，过滤去除滤液，将滤饼进行干燥，制得驱蚊填料。
57.实施例3
58.一种复合高弹力纱线，由复合纱线和弹性纤维并条制成，该复合纱线包括如下重量百分比原料：蚕丝50％、涤纶纱20％、天丝15％、余量棉花；
59.该复合高弹力纱线由如下步骤制成：
60.步骤s1：将蚕丝、涤纶纱、天丝、棉花进行梳棉和并条，制得复合纱线；
61.步骤s2：将驱蚊填料分散在去离子水中，加入乙醇并调节混合液ph值为6，加入复合纱线，在温度为80℃的条件下，进行浸轧，制得改性纱线；
62.步骤s3：将改性纱线和弹性纤维进行并条，制得复合高弹力纱线。
63.所述的弹性纤维由如下步骤制成：
64.步骤a1：将石墨烯加入乙醇中，在频率为5mhz的条件下，进行超声处理1.5h后，加入去离子水、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷，调节反应液ph值为4，在转速为200r/min，温度为70℃的条件下，进行加热搅拌25h后，过滤去除滤液，将滤饼烘干，制得改性石墨烯；
65.步骤a2：将三水合硝酸铜溶于去离子水中，在转速为200r/min的条件下，进行搅拌加入氢氧化钠溶液、改性石墨烯、玉石粉，搅拌15min后，加入乙二胺和水合肼，在转速为600r/min，温度为75℃的条件下，进行搅拌5h后，过滤去除滤液，制得散热填料；
66.步骤a3：将聚四氢呋喃二醇、聚氧化丙烯二醇、二环己基甲烷二异氰酸酯加入反应釜中，通入氮气进行保护，在温度为90℃的条件下，进行反应4h后，加入1，4
‑
丁二醇、二月桂酸二丁基锡，混合均匀后，在温度为90℃，压强为10mpa的条件下，加压硫化1.5h，制得弹性颗粒，将聚酰胺6切片、弹性颗粒、散热填料混合，在温度为240℃的条件下，进行挤出纺丝，制得弹性纤维。
67.所述的驱蚊填料由如下步骤制成：
68.步骤b1：将壳聚糖溶于乙酸中，加入丙酮进行沉淀，制得壳聚糖乙酸盐，将壳聚糖乙酸盐、氢氧化钠溶液、异丙醇加入反应釜中，在转速为200r/min的条件下，进行搅拌并滴加氯乙酸，在温度为80℃的条件下，进行反应5h后，调节反应液ph值为中性，过滤去除滤液，将滤饼烘干，制得羧甲基壳聚糖，将羧甲基壳聚糖、去离子水、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷加入反应釜中，在转速为300r/min，温度为50℃的条件下，进行搅拌并加入1
‑
羟基苯并三唑，进行反应5h后，蒸馏去除去离子水，制得改性壳聚糖；
69.步骤b2：将避蚊胺、明胶液、改性壳聚糖加入搅拌釜中，在转速为500r/min的条件下，进行搅拌至混合均匀后，加入去离子水，在温度为55℃，ph值为6.5的条件下，进行反应40min后，降温至温度为25℃，加入戊二醛，在温度为35℃的条件下，进行反应50min后，过滤去除滤液，将滤饼进行干燥，制得驱蚊填料。
70.对比例1
71.本对比例与实施例1相比为用弹性纤维进行并条，其余步骤相同。
72.对比例2
73.对比例与实施例1相比未使用驱蚊填料，用薄荷水对复合纱线进行浸轧，其余步骤相同。
74.对实施例1
‑
3和对比例1
‑
2制得的纱线进行性能测试，测试结果如下表1所示；
75.驱蚊效果检测：用70cm
×
70cm
×
70cm的玻璃箱，中间体用纸板隔成5个空间，实施例1
‑
3和对比例1
‑
2套于盛有温糖水的烧杯上，将样品分别放入5个空间中，并将蚊子通过纱盖的放虫通道随机放入玻璃方箱中，封住放虫口，10min后观察蚊子着落趋向。
76.表1
[0077][0078]
由上表1可知实施例1
‑
3制得的纱线的拉伸长度为30
‑
32cm，而对比例1制得的纱线的拉伸长度为12cm，表明本发明具有很好的弹性，同时驱蚊效果很好。
[0079]
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。