一种吸湿透气羽绒被芯及其制备方法与流程

1.本发明涉及面料编织技术领域，具体为一种吸湿透气羽绒被芯及其制备方法。


背景技术：

2.因为要保持羽绒被芯中纤维的蓬松，所以相对于棉被、羊毛被来说，市面上流通的羽绒被芯的吸湿性都较低，因为羽绒被芯上的被套在吸湿之后，不能快速的将吸收的水分导出来并蒸发掉；本发明制备的吸收透气羽绒被芯上的被罩在具有高吸湿性的同时，可以将吸收的水分快速导出并且蒸发，保持羽绒被芯中纤维的蓬松度。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种吸湿透气羽绒被芯及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种吸湿透气羽绒被芯的制备方法，其特征在于，制备吸湿透气羽绒被芯的工艺流程为：
5.预改性玄武岩颗粒制备、超细纤维制备、改性玄武岩颗粒制备、分纤棉纤维制备、中空纤维制备、中空多孔纤维制备、改性多孔纤维制备、改性丝线制备、成品。
6.进一步的，所述吸湿透气羽绒被芯的制备方法包括以下具体步骤：
7.(1)将玄武岩清洗后进行球磨操作，球磨后玄武岩颗粒粒径为3～5mm，得玄武岩颗粒；使用阳离子表面活性剂烷基三甲基铵盐对玄武岩颗粒进行熏蒸，干燥后依次使用质量分数为30％的氢氧化钠溶液和去离子水进行清洗，洗涤后得到预改性玄武岩颗粒；
8.(2)将聚酰胺溶解在饱和的甲醇溶液中，加入阴离子表面活性剂聚丙烯酰胺和乳化剂烷基苯磺酸钠后搅拌均匀，得到聚酰胺纺丝液，将聚酰胺纺丝液在120～130℃的油浴中预热5～10min，趁热将聚酰胺纺丝液注入到不锈钢注射器中，推杆反复挤压排除气泡后开始纺丝，得到超细纤维；
9.(3)将预改性玄武岩颗粒分散在去离子水中，预改性玄武岩颗粒与去离子水的质量比为1：3，加入预改性玄武岩颗粒质量1.6倍的超细纤维，开启搅拌装置，设置搅拌速度为500r/min，搅拌时间5～10min，得到改性玄武岩颗粒；
10.(4)将棉纤维粉碎至长度为200～300nm，并分散在质量分数为57％的甲醇溶液中，加入乳化剂烷基苯磺酸钠搅拌乳化后，加入改性玄武岩颗粒，静电纺丝后得到改性棉纤维，将改性棉纤维进行打浆后，转移到pfi磨进行分纤处理，干燥后得到分纤棉纤维；
11.(5)将β成核剂按照质量比0.02：100～0.04：100加入到聚酯中，搅拌至β成核剂均匀粘在聚酯表面，搅拌速度为800r/min，经过单螺旋挤出机进行熔融纺丝，挤出机的一区、二区、三区温度都设定在240℃，自然冷却后得到中空纤维；
12.(6)将中空纤维在高低温循环下多次拉伸，自然冷却，得到中空多孔纤维；低温温度为-5℃～0℃，高温温度为40℃～50℃，升降温速率均为5℃/min，高低温变换间隔为3～5min，拉伸频率为40次/min，拉伸长度为中空纤维长度的5～8％；
13.(7)将白炭黑置于烧瓶中，加入乙二醇独甲醚后得到混合溶液，使用恒温搅拌器在60～70℃下搅拌30～40min，然后加入乙醇胺，持续搅拌1～2h后得到清液，将清液在室温下陈化20～24h后得到白炭黑凝胶；将中空多孔纤维放入模具中，倒入白炭黑凝胶，封闭模具并对内部进行加压，在压力的作用下填充至中空多孔纤维至饱和，50℃热风固化后得到改性多孔纤维；
14.(8)将分纤棉纤维和改性多孔纤维进行共同加捻，得到预改性丝线，以涤纶纤维作为纱线芯材，预改性丝线作为包料，将包料缠绕在芯材上，得到改性丝线；
15.(9)将改性丝线机织后，填充上羽绒之后制得吸湿透气羽绒被芯。
16.进一步的，上述步骤(2)中，聚酰胺、饱和甲醇溶液、阴离子表面活性剂聚丙烯酰胺和乳化剂烷基苯磺酸钠的质量比为1：2.7：0.04：0.03；纺丝时，纺丝电压为12kv，接收距离为12cm，纺丝流速为2.0ml/h，纺丝环境为室温。
17.进一步的，上述步骤(4)中，棉纤维、质量分数为57％的甲醇溶液、乳化剂烷基苯磺酸钠和改性玄武岩颗粒的质量比为2：3：0.4：1.5；乳化时搅拌的速度为500r/min，搅拌时间5～10min，打浆负荷为4.51～5.35kg，打浆时间为1～2h；分纤处理时，温度为60～90℃，分纤时间为50～80min；干燥条件为30℃，时间2h。
18.进一步的，上述步骤(5)中，螺杆的转速为15～17r/min，熔体挤出速度为3.25m/min，纺丝时，中空喷丝板的孔径为2～2.1mm；熔体温度为200～250℃，卷绕温度为300m/min。
19.进一步的，上述步骤(7)中，白炭黑、乙二醇独甲醚和乙醇胺的质量比为1.5：1.2：1.2；中空多孔纤维与白炭黑凝胶的质量比为1：2.3，压力为2mpa。
20.进一步的，上述步骤(8)中，分纤棉纤维和改性多孔纤维的质量比为2：1，预改性丝线与涤纶纤维的质量比为1：1；包料的截面直径为0.1mm，芯材的截面直径为0.3mm。
21.进一步的，上述步骤(9)中，机织时，1
㎡
面料经纬线的数量比为2：3。
22.进一步的，所述吸湿透气羽绒被芯的制备方法制得的吸湿透气羽绒被芯，包括以下重量份数的原料：80～100份改性棉纤维，50～70份改性丝线，150～200份羽绒；所述改性棉纤维是玄武岩颗粒、聚酰胺纤维经过工艺处理制得，所述改性丝线是中空纤维、改性棉纤维和涤纶纤维经过工艺处理制得。
23.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
24.本发明对玄武岩进行表面处理后，球磨粉碎后制得玄武岩颗粒，使用阳离子表面活性剂对玄武岩颗粒进行熏蒸，洗涤后得到预改性玄武岩颗粒；将阴离子表面活性剂聚丙烯酰胺加入到聚酰胺纺丝液中，高温电纺后得到超细纤维，将超细纤维倒插进预改性玄武岩颗粒上的微小孔洞中，制得改性玄武岩颗粒；将改性玄武岩颗粒加入到棉纤纺丝液中，纺丝后制得改性棉纤维；阳离子表面活性剂对玄武岩颗粒进行熏蒸时，小分子效应使得带正电的阳离子侵入到玄武岩颗粒上的孔洞中，使得玄武岩颗粒的孔洞中带有正电荷；洗涤时，毛细管效应使得玄武岩颗粒的孔洞束缚住小气泡，堵住孔洞入口，洗涤液不能进到孔洞中去，使得孔洞中依然带有正电荷；带有负电荷的超细纤维与带有正电荷的预改性玄武岩颗粒相互作用，倒插进预改性玄武岩颗粒上的微小孔洞中；将改性玄武岩颗粒加入到棉纤纺丝液中，制得的改性棉纤维带有大量的、被棉纤维包裹的纳米乳突，在改性棉纤维表面构成许多亚微米通道，增加改性棉纤维的比表面积和孔隙率，增加改性棉纤维的吸湿性。
25.将改性棉纤维分纤后得到分纤棉纤维；将β成核剂加入到聚酯中，使用单螺杆挤出机进行熔融纺丝，冷却后得到中空纤维；将中空纤维在高低温循环下多次拉伸，得到中空多孔纤维；使用白炭黑凝胶作为填充物料，在压力作用下将填充物料填充到中空多孔纤维中，干燥后凝胶水分蒸发，得到改性多孔纤维；将分纤棉纤维和改性多孔纤维进行共同加捻，得到预改性丝线，以涤纶纤维作为纱线芯材，预改性丝线作为包料，将包料缠绕在芯材上，得到改性丝线，将改性丝线机织后，填充上羽绒之后制得吸湿透气羽绒被芯；改性棉纤维分纤之后，纤维表面呈现出多层多分支的树状结构，增加亲肤性和保暖性的同时，增加羽绒被芯的吸湿性能；白炭黑凝胶填充在中空多孔纤维内，保证了中空多孔纤维中的孔洞畅通的同时，增加了中空多孔纤维的力学性能，保证了吸湿透气羽绒被芯的撕裂强度；包料缠绕在芯材上之后，纤维上超细微孔的芯吸作用使得水分迅速迁移至改性多孔纤维的中间空腔，通过空腔迅速沿着纱线的轴向和织物的平面扩散，胫骨织物外表面的自由毛细管输送到外部环境并蒸发，从而在保证吸湿透气羽绒被芯吸湿的同时，实现织物的快干，保持织物干燥。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例，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做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。
27.为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明，在以下实施例中制作的吸湿透气羽绒被芯的各指标测试方法如下：
28.吸水性能：裁取实施例1、实施例2、对比例1和对比例2组分制得的吸湿快干羽绒被芯面料100
×
100mm，并将其各自泡在100ml蒸馏水中10s，计算面料的吸水率。
29.快干性能：将实施例1、实施例2、对比例1和对比例2组分制得的吸湿快干羽绒被芯面料从蒸馏水中拿出，同样速率同样时间甩水后在室温环境下测试面料的干燥时间，时间越短，快干性能越好。
30.实施例1
31.一种吸湿透气羽绒被芯，按重量份数计，主要包括：100份改性棉纤维，70份改性丝线，200份羽绒。
32.一种吸湿透气羽绒被芯的制备方法，所述吸湿透气羽绒被芯的制备方法主要包括以下制备步骤：
33.(1)将玄武岩清洗后进行球磨操作，球磨后玄武岩颗粒粒径为5mm，得玄武岩颗粒；使用阳离子表面活性剂烷基三甲基铵盐对玄武岩颗粒进行熏蒸，干燥后依次使用质量分数为30％的氢氧化钠溶液和去离子水进行清洗，洗涤后得到预改性玄武岩颗粒；
34.(2)将聚酰胺溶解在饱和的甲醇溶液中，加入阴离子表面活性剂聚丙烯酰胺和乳化剂烷基苯磺酸钠后搅拌均匀，得到聚酰胺纺丝液，将聚酰胺纺丝液在130℃的油浴中预热10min，趁热将聚酰胺纺丝液注入到不锈钢注射器中，推杆反复挤压排除气泡后开始纺丝，得到超细纤维；其中聚酰胺、饱和甲醇溶液、阴离子表面活性剂聚丙烯酰胺和乳化剂烷基苯磺酸钠的质量比为1：2.7：0.04：0.03；纺丝时，纺丝电压为12kv，接收距离为12cm，纺丝流速为2.0ml/h，纺丝环境为室温；
35.(3)将预改性玄武岩颗粒分散在去离子水中，预改性玄武岩颗粒与去离子水的质量比为1：3，加入预改性玄武岩颗粒质量1.6倍的超细纤维，开启搅拌装置，设置搅拌速度为500r/min，搅拌时间5～10min，得到改性玄武岩颗粒；
36.(4)将棉纤维粉碎至长度为300nm，并分散在质量分数为57％的甲醇溶液中，加入乳化剂烷基苯磺酸钠搅拌乳化后，加入改性玄武岩颗粒，静电纺丝后得到改性棉纤维，将改性棉纤维进行打浆后，转移到pfi磨进行分纤处理，干燥后得到分纤棉纤维；其中棉纤维、质量分数为57％的甲醇溶液、乳化剂烷基苯磺酸钠和改性玄武岩颗粒的质量比为2：3：0.4：1.5；乳化时搅拌的速度为500r/min，搅拌时间10min，打浆负荷为5.35kg，打浆时间为2h；分纤处理时，温度为90℃，分纤时间为80min；干燥条件为30℃，时间2h；
37.(5)将β成核剂按照质量比0.04：100加入到聚酯中，搅拌至β成核剂均匀粘在聚酯表面，搅拌速度为800r/min，经过单螺旋挤出机进行熔融纺丝，挤出机的一区、二区、三区温度都设定在240℃，自然冷却后得到中空纤维；其中螺杆的转速为17r/min，熔体挤出速度为3.25m/min，纺丝时，中空喷丝板的孔径为2.1mm；熔体温度为250℃，卷绕温度为300m/min；
38.(6)将中空纤维在高低温循环下多次拉伸，自然冷却，得到中空多孔纤维；低温温度为-5℃，高温温度为40℃，升降温速率均为5℃/min，高低温变换间隔为5min，拉伸频率为40次/min，拉伸长度为中空纤维长度的8％；
39.(7)将白炭黑置于烧瓶中，加入乙二醇独甲醚后得到混合溶液，使用恒温搅拌器在70℃下搅拌40min，然后加入乙醇胺，持续搅拌2h后得到清液，将清液在室温下陈化24h后得到白炭黑凝胶；将中空多孔纤维放入模具中，倒入白炭黑凝胶，封闭模具并对内部进行加压，在压力的作用下填充至中空多孔纤维至饱和，50℃热风固化后得到改性多孔纤维；其中白炭黑、乙二醇独甲醚和乙醇胺的质量比为1.5：1.2：1.2；中空多孔纤维与白炭黑凝胶的质量比为1：2.3，压力为2mpa；
40.(8)将分纤棉纤维和改性多孔纤维进行共同加捻，得到预改性丝线，以涤纶纤维作为纱线芯材，预改性丝线作为包料，将包料缠绕在芯材上，得到改性丝线；其中分纤棉纤维和改性多孔纤维的质量比为2：1，预改性丝线与涤纶纤维的质量比为1：1；包料的截面直径为0.1mm，芯材的截面直径为0.3mm；
41.(9)将改性丝线机织后，填充上羽绒之后制得吸湿透气羽绒被芯；其中机织时，1
㎡
面料经纬线的数量比为2：3。
42.实施例2
43.一种吸湿透气羽绒被芯，按重量份数计，主要包括：80份改性棉纤维，50份改性丝线，150份羽绒。
44.一种吸湿透气羽绒被芯的制备方法，所述吸湿透气羽绒被芯的制备方法主要包括以下制备步骤：
45.(1)将玄武岩清洗后进行球磨操作，球磨后玄武岩颗粒粒径为3mm，得玄武岩颗粒；使用阳离子表面活性剂烷基三甲基铵盐对玄武岩颗粒进行熏蒸，干燥后依次使用质量分数为30％的氢氧化钠溶液和去离子水进行清洗，洗涤后得到预改性玄武岩颗粒；
46.(2)将聚酰胺溶解在饱和的甲醇溶液中，加入阴离子表面活性剂聚丙烯酰胺和乳化剂烷基苯磺酸钠后搅拌均匀，得到聚酰胺纺丝液，将聚酰胺纺丝液在120℃的油浴中预热5min，趁热将聚酰胺纺丝液注入到不锈钢注射器中，推杆反复挤压排除气泡后开始纺丝，得
到超细纤维；其中聚酰胺、饱和甲醇溶液、阴离子表面活性剂聚丙烯酰胺和乳化剂烷基苯磺酸钠的质量比为1：2.7：0.04：0.03；纺丝时，纺丝电压为12kv，接收距离为12cm，纺丝流速为2.0ml/h，纺丝环境为室温；
47.(3)将预改性玄武岩颗粒分散在去离子水中，预改性玄武岩颗粒与去离子水的质量比为1：3，加入预改性玄武岩颗粒质量1.6倍的超细纤维，开启搅拌装置，设置搅拌速度为500r/min，搅拌时间5～10min，得到改性玄武岩颗粒；
48.(4)将棉纤维粉碎至长度为200nm，并分散在质量分数为57％的甲醇溶液中，加入乳化剂烷基苯磺酸钠搅拌乳化后，加入改性玄武岩颗粒，静电纺丝后得到改性棉纤维，将改性棉纤维进行打浆后，转移到pfi磨进行分纤处理，干燥后得到分纤棉纤维；其中棉纤维、质量分数为57％的甲醇溶液、乳化剂烷基苯磺酸钠和改性玄武岩颗粒的质量比为2：3：0.4：1.5；乳化时搅拌的速度为500r/min，搅拌时间5min，打浆负荷为4.51kg，打浆时间为1h；分纤处理时，温度为60℃，分纤时间为50min；干燥条件为30℃，时间2h；
49.(5)将β成核剂按照质量比0.02：100加入到聚酯中，搅拌至β成核剂均匀粘在聚酯表面，搅拌速度为800r/min，经过单螺旋挤出机进行熔融纺丝，挤出机的一区、二区、三区温度都设定在240℃，自然冷却后得到中空纤维；其中螺杆的转速为15r/min，熔体挤出速度为3.25m/min，纺丝时，中空喷丝板的孔径为2mm；熔体温度为200℃，卷绕温度为300m/min；
50.(6)将中空纤维在高低温循环下多次拉伸，自然冷却，得到中空多孔纤维；低温温度为-5℃，高温温度为40℃，升降温速率均为5℃/min，高低温变换间隔为3min，拉伸频率为40次/min，拉伸长度为中空纤维长度的5％；
51.(7)将白炭黑置于烧瓶中，加入乙二醇独甲醚后得到混合溶液，使用恒温搅拌器在60℃下搅拌30min，然后加入乙醇胺，持续搅拌1h后得到清液，将清液在室温下陈化20h后得到白炭黑凝胶；将中空多孔纤维放入模具中，倒入白炭黑凝胶，封闭模具并对内部进行加压，在压力的作用下填充至中空多孔纤维至饱和，50℃热风固化后得到改性多孔纤维；其中白炭黑、乙二醇独甲醚和乙醇胺的质量比为1.5：1.2：1.2；中空多孔纤维与白炭黑凝胶的质量比为1：2.3，压力为2mpa；
52.(8)将分纤棉纤维和改性多孔纤维进行共同加捻，得到预改性丝线，以涤纶纤维作为纱线芯材，预改性丝线作为包料，将包料缠绕在芯材上，得到改性丝线；其中分纤棉纤维和改性多孔纤维的质量比为2：1，预改性丝线与涤纶纤维的质量比为1：1；包料的截面直径为0.1mm，芯材的截面直径为0.3mm；
53.(9)将改性丝线机织后，填充上羽绒之后制得吸湿透气羽绒被芯；其中机织时，1
㎡
面料经纬线的数量比为2：3。
54.对比例1
55.对比例1的处方组成同实施例1。该吸湿透气羽绒被芯的制备方法与实施例1的区别仅在于不进行步骤(3)的处理过程，其余制备步骤同实施例1。
56.对比例2
57.对比例2的处方组成同实施例1。该吸湿透气羽绒被芯的制备方法与实施例1的区别仅在于不将分纤棉纤维和改性多孔纤维进行共同加捻，并以涤纶纤维作为纱线芯材，捻线缠绕在芯材上，其余制备步骤同实施例1。
58.效果例
59.下表1给出了采用本发明实施例1、实施例2、对比例1与对比例2组分吸湿透气羽绒被芯的性能分析结果。
60.表1
[0061] 实施例1实施例2对比例1对比例2吸水率/％67694731干燥时间/min2234
[0062]
由上表可知，实施例2组分制得的吸湿透气羽绒被芯在吸水率和干燥时间上，都比实施例1、对比例1和对比例2组分制得的吸湿透气羽绒被芯要好，说明纳米乳突在改性棉纤维表面构成许多亚微米通道，增加改性棉纤维的比表面积和孔隙率，增加改性棉纤维的吸湿性，改性棉纤维分纤之后，纤维表面呈现出多层多分支的树状结构，增加亲肤性和保暖性的同时，增加羽绒被芯的吸湿性能；白炭黑凝胶填充在中空多孔纤维内，保证了中空多孔纤维中的孔洞畅通的同时，增加了中空多孔纤维的力学性能，保证了吸湿透气羽绒被芯的撕裂强度；包料缠绕在芯材上之后，纤维上超细微孔的芯吸作用使得水分迅速迁移至改性多孔纤维的中间空腔，通过空腔迅速沿着纱线的轴向和织物的平面扩散，胫骨织物外表面的自由毛细管输送到外部环境并蒸发，从而在保证吸湿透气羽绒被芯吸湿的同时，实现织物的快干，保持织物干燥。
[0063]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。