[发明专利]多孔尼龙纤维及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及多孔尼龙纤维及其制备方法和用途，特别涉及多孔尼龙6纤维及其制备方法和用途。

背景技术

尼龙也称为聚酰胺(Polyamides，通常缩写成PAs)，是指高分子链上具有酰胺基团(-CONH-)重复结构单元的聚合物。尼龙在纤维纺织领域有非常重要的应用。

尼龙纤维是非常重要的合成纤维。其中尼龙6(聚己内酰胺)和尼龙66(；聚己二酰己二胺)是尼龙中的主要产品。尼龙，特别是尼龙6和尼龙66分子链中具有强极性的酰胺基团，相互之间易形成氢键，这些结构特点赋予尼龙，特别是尼龙6和尼龙66以优异的综合性能。

酰胺基团之间氢键的不同排列方式使尼龙，特别是6和尼龙66具有多晶型的特点，并存在复杂的晶型转化行为，但对上述现象的理论认识尚待完善。

同时，酰胺基团与金属离子之间具有一定的络合配位作用，金属盐的引入会改变尼龙，特别是尼龙6和尼龙66的物理化学性质及加工性能，为开发新型尼龙材料，特别是尼龙6和尼龙66材料提供了机会。

金属离子与尼龙之间的相互作用为从各个方面改进尼龙材料的性能提供了新的机会，得到了人们的广泛关注。

目前对尼龙/金属盐复合体系的研究主要集中在金属盐与尼龙之间的络合配位作用，以及由这种相互作用产生的对尼龙材料的性质及加工性能方面的影响上，而对尼龙/金属盐复合体系中在金属盐解络合过程的研究报道却很少。

细旦以及超细旦纤维是近年来发展迅速的一种差别化纤维，被称为新一代的合成纤维，它是一种高品质的纺织原料，是化学纤维向高技术、高仿真化方向发展的新合成纤维的典型代表，是新世纪化纤工业发展的必然趋势。

目前市场上对具有保温功能的尼龙纤维具有迫切的需求。本发明可以制备出一种能够保持原有外观的多孔尼龙纤维，以期将此产品作为保暖填充材料使用，该发明中的多孔尼龙纤维制备方法，简单易操作，无污染，成本低，为尼龙多孔材料的制备提供了新的思路。

发明内容

本发明人经过锐意研究发现，通过使用适当的金属盐溶液作为络合剂，在适当的金属盐溶液浓度下，以及在适当的温度下，对尼龙纤维进行处理，可以得到多孔尼龙纤维，由此完成本发明。

本发明的目的(1)是提供多孔尼龙纤维，其由实心的芯部和多孔的外壳部构成，该多孔尼龙纤维具有孔隙率为5％-45％，平均孔径为8-22nm，比表面积为1.5-15m²/g。

本发明的目的(2)是提供上述(1)中所述的多孔尼龙纤维，其中该多孔尼龙纤维中的孔具有孔径分布≤12μm。

本发明的目的(3)是提供上述(1)或(2)中所述的多孔尼龙纤维，其中该多孔尼龙纤维基本上是γ晶型或者α晶形或者α晶型和γ晶型共存。

本发明的目的(4)是提供上述(1)至(3)中任一项所述的多孔尼龙纤维，其中该尼龙纤维是尼龙6或尼龙66纤维，优选细旦或超细旦尼龙6或尼龙66纤维。

本发明的目的(5)是提供上述目的(1)至(4)任一项所述多孔尼龙纤维的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)用金属盐溶液浸泡尼龙纤维，进行络合处理；

(2)将浸泡后的尼龙纤维用解络合剂洗涤，进行解络合处理，其中，在步骤(2)中所用的解络合剂选自水、丙酮、甲醇和乙醇中的一种或多种。

本发明的目的(6)是提供上述目的(5)中所述多孔尼龙纤维的制备方法，其中在所用的金属盐溶液中，金属元素为选自以下：Cu、Ca、Zn、Mg、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y、Li，及其组合。

本发明的目的(7)是提供上述目的(5)或(6)中所述多孔尼龙纤维的制备方法，其中在所用的金属盐溶液中，成盐阴离子选自以下：Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-，及其组合。

本发明的目的(8)是提供上述目的(5)至(7)中任一项所述多孔尼龙纤维的制备方法，其中在步骤(1)中，该金属盐溶液的浓度为0.5-12mol/L，用金属盐溶液进行络合处理的温度为50-120℃。