一种高弹高吸湿抑菌纱线及其制备方法与流程

本发明涉及纺织技术领域中的纱线加工技术，具体涉及一种高弹高吸湿抑菌纱线及其制备方法。

背景技术：

纱线是由各种纺织纤维沿长度方向聚集而成的柔软细长、并具有一定力学性质的纤维集合体，也是当下织物制作的最主要也是基础的材料，可广泛应用于织布、制绳、制线、针织、刺绣等纺织作业中。而随着纺织技术的进步以及人们对于生活品质追求的提高，人们对各种生活用品的需求也越来越多样化，对于织物的要求也不仅仅限于舒适性，同时也希望织物或者纤维具有一些功能性，而具有相应功能加强的纱线，在应用于纺织面料的开发上，对纺织面料的功能化、舒适化和高档化处理具有先天的优势。

近年来，人们对身体健康的需求越来越高，在户外活动时间的增加，越来越多的运动类服饰面料产品的需求日益增长，这一类运动服饰面料通常为贴身面料，除了要求有较佳的亲肤性能、透气性能和保温性能之外，还要求有较强的弹性和吸湿性，其弹性主要用于使面料在剪裁后贴合人体体表，从而在运动过程中利用面料的弹性回复力提供保护，并起到塑形效果；而吸湿性用于在运动过程中将汗液尽快排出，减少皮肤表面的闷湿感。为了达到上述效果，用于织造上述织物的纱线通常为棉纤维、聚酯纤维、氨纶成型，其纤维本身的使用效果差强人意，难于满足日益增长的需求，同时，纱线吸湿后纤维大量吸湿后横向溶胀，而使纱线之间的空隙闭合，导致水分散发速度慢，吸入的湿气无法向外扩散，水分散发速度慢，且遇到温热环境或者未及时烘干或者风干则非常容易滋生细菌。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题在于提供一种高弹高吸湿抑菌纱线及其制备方法，以解决上述技术背景中的缺陷。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种高弹高吸湿抑菌纱线，包括芯线以及面层；

所述芯线的单纤纤度为3.5～5.0dtex，包括内芯以及包芯层，并在内芯以及包芯层之间的间隙中填充有纳米抑菌材料，所述内芯为孔隙率为20～30％的再生大豆蛋白纤维，内芯的单纤纤度为1.5～2.5dtex，而包芯层成型于所述内芯表面，由复合纤维紧密螺旋包覆整个内芯表面上，所述复合纤维由7～11％的氨纶纤维、50～60％的聚酯纤维以及余量的高吸湿纤维螺旋捻合制成，所述复合纤维具有椭圆形的截面，且所述椭圆形截面的长轴和短轴之比为3:2～2:1，且所述椭圆形截面在长边方向与内芯相切；

所述面层为亲肤类纤维捻合而成，由与复合纤维绕向相反的方式螺旋包覆于芯线表面成型。

作为进一步限定，所述芯线中再生大豆蛋白纤维由以下方式制得：将大豆蛋白纤维漂白后用温水进行恒温水浴浸泡，然后将温水水浴浸泡后进行速冷，以在纤维内部形成结构稳定的小尺寸间隙通道和空间。

作为进一步限定，所述纳米抑菌材料为银离子以及纳米二氧化钛。

作为进一步限定，所述亲肤类纤维为棉纤维、麻纤维、竹纤维、羊毛纤维中的一种或者棉纤维或者麻纤维或者竹纤维或者羊毛纤维与莫代尔、聚酯纤维、氨纶、莱卡的任意比例的混合物纤维。

作为进一步限定，所述亲肤类纤维在包芯层上进行捻合前通过溴化钠和聚乙烯醇的溶液进行预浸泡处理来获得较佳的表面亲水性。

一种高弹高吸湿抑菌纱线的制备方法，用于制备具有上述技术特征的高弹高吸湿抑菌纱线，其具体包括以下操作步骤：

1)将大豆蛋白纤维进行漂白处理，将漂白大豆蛋白纤维，加入50～60℃的温水中恒温浸泡1～2h后取出，然后取出放入冰水中进行速冷处理后得到再生大豆蛋白纤维。

2)将70～80％再生大豆蛋白纤维与余量的水溶性维纶短纤维按照比例进行捻合制成内芯单丝，将捻合后的内芯单丝加入热水中进行水浴脱维处理，脱维时，控制热水水温比水溶性维纶短纤维的溶解水温高8～15℃，并控制脱维的浴比为1:15～1:20，脱维时间控制为30～45min；脱维完成后得到内芯。

3)将符合质量比条件的氨纶纤维、聚酯纤维以及高吸湿纤维按照比例进行捻合制成复合纤维，并在捻合过程中过椭圆形截面模，得到具有椭圆形截面的复合纤维束，将复合纤维束呈螺旋状捻合在内芯表面，得到芯线。

4)将步骤3)制得的芯线在纳米抑菌材料浸渍液中完成浸渍，然后流水冲洗掉表面浮浆后热风烘干即得到处理完成后的芯线。

5)在步骤4)制得的包芯层外表面以z型捻向捻合一层亲肤类纤维作为表层，即得到成品抑菌纱线。

有益效果：本发明的高弹高吸湿抑菌纱线利用经过改良大豆蛋白纤维的纤维特性与水溶性维纶短纤维比例捻合成内芯，再经过脱维处理获得孔隙率为20～30％的再生大豆蛋白纤维芯线，并利用该芯线配合复合纤维螺旋包绕形成包芯层来获得具有空间间隙的芯线，该芯线具有较佳的弹性、吸湿性以及抗菌性，配合亲肤类纤维提高表面触感，使得纱线具有优良的手感与外观的同时，具有抗菌、高弹、高透气性的性能，以迎合了市场需求。

附图说明

图1为本发明的较佳实施例的纱线截面示意图。

其中：1、内芯；2、复合纤维；3、包芯层；4、亲肤类纤维纱线；5、面层。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

在下述实施例中，本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

在本实施例中，纱线结构如图1所示，包括内芯1，包芯层3以及面层5，其中，芯线1为由再生大豆蛋白纤维、水溶性维纶短纤维捻合制成，其再生大豆蛋白纤维通过以下方式制备：

将成品大豆蛋白纤维利用漂白剂进行漂白处理，将漂白后的漂白大豆蛋白纤维，加入55℃的温水中恒温浸泡90min后取出，并马上放入冰水中进行速冷处理，冰水处理时间为20min，取出后干燥即获得再生大豆蛋白纤维，该再生大豆蛋白纤维具有较小的纤维内间隙。

芯线1中包括占比为75wt％的再生大豆蛋白纤维以及余量的溶解水温为75℃的水溶性维纶短纤维，再生大豆蛋白纤维与水溶性维纶短纤维按照比例进行捻合制成芯线单丝，该芯线单丝加入85℃的热水水浴锅中进行热水脱维处理，控制脱维的浴比为1:20，脱维时间控制为42min，脱维处理完成后将芯线加入15wt％的硝酸甘氨酸螯合银浸泡液中浸泡8h，然后投入纳米二氧化钛溶胶中进行超声分散处理25min，分散完成后压滤出多余溶胶，并用流水冲洗20s后热风烘干即得到处理完成后的内芯1，水溶性维纶短纤维脱除后形成较大的纤维间间隙，与再生大豆蛋白纤维内的纤维内间隙，形成大、小均匀的空间间隙组合；而硝酸甘氨酸螯合银浸泡液中的银离子则与纳米二氧化钛溶胶一同在浸泡和分散的过程中在相应的空间间隙位置进行填充并稳定成型后的内芯1的单纤纤度为2.0～2.3dtex。

而复合纤维2由10wt％的氨纶纤维、55wt％的聚酯纤维以及35wt％的高吸湿纤维螺旋捻合制成，并在捻合过程中过长轴和短轴之比为3:2的椭圆形截面模，得到具有椭圆形截面的复合纤维2。

将上述操作步骤处理后的内芯1绷直，按照图1所示的样式在其表面将复合纤维束2呈螺旋状捻合在内芯表面，得到芯线，而成型后的芯线的单纤纤度为4.5～5.0dtex。然后再在包芯层3表面呈顺时针螺旋形捻合一层亲肤类纤维纱线4作为面层5，即得到成品纱线。

其中，表层5对外表现纱线的触感和表面性能，因而应采用具有较佳触感的亲肤类纤维纱线，在本实施例中，该亲肤类纤维纱线为78％棉纤维与15％聚酯纤维和7％莱卡捻和制得。

而在另外的实施例中，考虑到为了使表层5获得较佳的表面亲水性，该混合物纤维纱线4中的天然纤维组分(如棉纤维、麻纤维、竹纤维、羊毛纤维)也可以在进行捻合前通过溴化钠和聚乙烯醇的溶液进行预浸泡处理来获得较佳的表面亲水性。

在本发明中，采用的再生大豆蛋白纤维以大豆蛋白为原料，经湿法纺丝而成的大豆蛋白纤维作为原料制备，大豆蛋白纤维具有良好的物理、化学性能，其单纤细度低，而强度高于羊毛、棉、蚕丝等天然纤维，具有良好的可纺性，同时大豆蛋白纤维作为植物蛋白纤维本身具有大豆蛋白的特性，含有人体必需的多种氨基酸。长时间穿着时具有一定的保健功能，同时，大豆蛋白纤维通过50～60℃的恒温浸泡，可使得其表面胀发，此时通过速冷能破坏植物蛋白的内部结构，导致纤维内部组织结构发生改变，诱导油体进行相互融合，并破坏其部分蛋白体，使得漂白大豆蛋白纤维的内部体系中形成空隙和通道。

在获得漂白大豆蛋白纤维的情况下，将其与水溶性维纶短纤维按照比例捻合制成芯线，并在芯线中的水溶性维纶短纤维除后会在芯线中形成第一类尺寸较小的存在于漂白大豆蛋白纤维内部的空隙和通道和第二类尺寸较大的存在于内芯1纤维间原属于水溶性维纶短纤维的空隙，将具有上述两种类型空隙和通道的纱线进行改性处理，可以通过这些空隙和通道对螯合银进行留存和固定，并通过二氧化钛溶胶进行纤维表面的稳定，阻止螯合银析出，进而巩固螯合银离子的抗菌特性。

但是这种速冷破坏后的漂白大豆蛋白纤维的韧性下降，容易变脆而失去弹性，从而影响内芯1的物理性能，而包绕在内芯1外侧的复合纤维2中的氨纶纤维与聚酯纤维具有较佳的弹性回复性和透水性，而高吸湿纤维具有吸水性，三者之间的捻合纤维能通过包绕在芯线外作为包芯层的形式为芯线提供良好的尺寸稳定性，同时还能为纱线提供高弹和高吸湿性能。而外层成型的亲肤类纤维则主要用于弥补纱线的手感缺陷，使其更加接近于亲肤类纤维的手感。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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