[发明专利]一种原液着色复合纤维及其制备方法

说明书

本发明公开了一种原液着色复合纤维及其制备方法。该复合纤维通过将染色纳米纤维素添加到聚合物溶液中进行溶液纺丝制备得到，其制备方法包括以下步骤：（1）制备染色纳米纤维素分散液；（2）制备聚合物溶液；（3）将染色纳米纤维素分散液与聚合物溶液进行混合，充分搅拌后依次进行过滤处理和脱泡处理，得到均匀稳定的混合纺丝液；（4）将混合纺丝液进行溶液纺丝。本发明制得的原液着色复合纤维着色均匀，色牢度高，过程简单，可以实现对染料的充分利用，生产过程环保高效，且能同时提高纤维的吸湿性能、抗静电性能和生物可降解性。

技术领域

本发明属于纺织工业用原材料及其制造领域，具体涉及一种原液着色复合纤维及其制备方法。

背景技术

合成纤维自问世以来，就因其质轻、强度高、弹性好、防霉防虫蛀等优异性能而受到纺织行业的重视，但与传统天然纤维相比，合成纤维也存在一些明显的缺陷，如吸湿性差、抗静电性能差、染色难等，这在一定程度上限制了部分合成纤维在纺织服装领域的运用。以聚丙烯腈纤维为例，其作为三大合成纤维之一，虽然具有与羊毛相似的柔软性和保暖性，但容易累积静电、染色困难。

为了改善合成纤维的抗静电性，常会在纺丝体系中加入导电粒子如炭黑、石墨烯、碳纳米管和金属氧化物等，通过提高纤维材料的导电性来提升其抗静电性能。中国专利CN201710261332.9公开了一种将氧化石墨烯加入到聚丙烯腈纤维中改善其抗静电性的方法。但是碳基导电或抗静电材料会导致纤维带黑色，且价格昂贵，这些均不利于改性纤维的应用。为了获得具有丰富色彩的合成纤维，近年来出现了环保的原液着色技术，将一定粒度的颜料以固体微粒状态均匀分散在纺丝原液中，使所得纤维着色。然而，采用颜料着色也存在颜色调整困难、颜料颗粒分布不均、色谱不全以及影响纤维强度等问题。

纤维素作为一种天然高分子化合物，具有可再生、可生物降解、成本低廉、来源广泛等合成高分子不可比拟的优势。天然纤维素纤维，如棉、麻纤维具有良好的吸湿性、抗静电性和染色性能，被广泛用作纺织原材料。通过特殊的加工（如机械研磨、酸水解、生物酶水解、超声波处理等）可从天然纤维素材料中分离出纳米尺度的纤维素即纳米纤维素。通常纳米纤维素的直径为1-100nm，长度为100-1000nm。纳米纤维素除具有常规纤维素拥有的性能外，还具有高比表面积、高亲水性、高强度、高模量等特性。特别是其极大的比表面积使纳米纤维素表面暴露大量羟基，为其改性提供了丰富的化学反应位点。

现有技术中，将纳米纤维素或改性纳米纤维素作为增强体增强聚合物材料的产品很多，但并未出现将纳米纤维素染色后将其作为着色剂加入到合成高聚物纺丝原液中制备有色复合纤维，改善其染色性、抗静电性的产品。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种以染色纳米纤维素为着色剂的原液着色复合纤维及其制备方法，其通过将染色纳米纤维素作为着色剂添加到合成高聚物的纺丝原液中，经溶液纺丝得到颜色均一、吸湿性和抗静电性均得到提升的原液着色复合纤维。

为实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案。

一种原液着色复合纤维及其制备方法，其特征在于，它是将染色纳米纤维素添加到聚合物溶液中进行溶液纺丝制备得到，包括以下步骤：（1）制备染色纳米纤维素分散液；（2）制备聚合物溶液；（3）将染色纳米纤维素分散液与聚合物溶液进行混合，充分搅拌后依次进行脱泡处理和过滤处理，得到均匀稳定的混合纺丝液；（4）将混合纺丝液进行溶液纺丝。

所述的原液着色复合纤维中染色纳米纤维素的含量为50wt%以下，优选1wt%-20wt%之间。

所述的染色纳米纤维素的规格为直径小于100nm，长径比大于10。

所述的聚合物为聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚氨酯、聚偏氟乙烯其中的一种。