1.本发明涉及纺织纤维技术领域，尤其涉及一种贝类纳米纤维。


背景技术：

2.聚酯纤维为人造纤维，系经由聚酯(polyster，主要为聚对苯二甲酸乙二酯，pet)进行抽丝所得，目前会将聚酯纤维与天然纤维加以混纺，如将聚酯纤维与羊毛或聚酯纤维与棉混纺，增加其舒适性。传统的聚酯纤维保温性较差，复合天然纤维后，其成本也会大大增加，因此需要进行改进。
3.市面已有采用化纤与贝壳磨粉后纺丝来增加保温性能和抗菌性能，但是并未考虑到贝壳粉与化纤的混合均一性，在与纺丝原液混合中，存在粉末在油性溶液体系中分配不均匀、易团聚的现象，会影响后续加工纱线的质量。


技术实现要素：

4.基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种贝类纳米纤维，壳粉在纤维中分散性好，可使得纤维的保温性得到改善提升。
5.本发明的技术方案如下：
6.一种贝类纳米纤维，制备方法如下：
7.s1、制备亲油改性纳米壳粉：将纳米贝壳粉和纳米硅藻土粉加入适量的水形成浆液，在负压下搅拌研磨；在常压下，加入硬脂酸钠，继续搅拌，经无水乙醇洗涤，干燥、研磨，得到亲油性改性的纳米壳粉；
8.s2、将s1中的改性纳米壳粉，以贝壳粉质量计加入至聚酯颗粒中，进行熔融纺丝；
9.s3、将s2中的纤维进行碱处理。
10.进一步的,步骤s1中，纳米壳粉和纳米硅藻土粉的质量比为(2-4):1。
11.进一步的,步骤s1中，形成的浆液浓度为7％-9％，搅拌研磨时间为1-3h。
12.进一步的,步骤s1中硬脂酸钠添加量0.5-1.5％，搅拌温度70-90℃，时间30-60min。
13.进一步的,步骤s2中，贝壳粉和聚酯的质量比为(0.001-0.05)：1。
14.进一步的,步骤s3中，碱处理的步骤如下：配置质量分数2-5％的氢氧化钠溶液，在温度85℃-100℃，处理50-70min。
15.进一步的,步骤s2中，纺丝形成中空纤维。
16.进一步的,碱处理过程中，施加0.5-1mpa的压力进行浸渍。
17.进一步的,纳米贝壳粉选用生蚝壳、蛤蜊壳、扇贝壳中的一种或混合。
18.本发明的原理：
19.设置硅藻土，负压下壳粉易吸附于硅藻土表面及孔隙内，硅藻土表面的大孔数量减小，增大了比表面积，也可改善硅藻土的吸附能力，同时可使得硬脂酸钠冷却后也会少量附着在其表面及孔隙内；
20.由于孔隙内填充了纳米壳粉，同时硬脂酸钠在冷却固化后形成包埋结构，促进了孔隙内的贝壳粉的填充，进而促进硬脂酸钠与贝壳粉颗粒的结合，并封堵在硅藻土的孔隙及表面。
21.贝壳粉内主要成分是碳酸钙，经过硬脂酸纳改性后可形成化学键结合，会使得纳米壳粉亲油性增强，可在聚酯的油性熔融体系中良好的分散，同时对于体系的粘度影响更小；
22.利用硬脂酸纳难容于电解质溶液的特性，利于碱液水解纤维表面聚酯的同时，保留聚酯体系中的结合的硅藻土和纳米壳粉，改性贝壳粉的存在，则仍填充在腐蚀后纤维表面的微孔通道中，形成不透气的空腔，更利于保温；当然，碱腐蚀也可增加纤维表面的毛细管数，增加芯吸效应，促进导湿。
23.本发明的有益效果：通过硬脂酸纳改性硅藻土-贝壳粉体系，可相互促进硅藻土、贝壳粉在油性溶液中的分散性，也易于进行加工；采用碱腐蚀处理纤维，可进一步改善保温性能，形成更多的密闭空腔。
具体实施方式
24.下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
25.实施例1。
26.一种贝类纳米纤维，制备方法如下：
27.s1、制备亲油改性纳米壳粉：将纳米贝壳粉和纳米硅藻土粉加入适量的水形成质量分数7％的浆液，纳米壳粉和纳米硅藻土粉的质量比为3:1，在0.01mpa的负压下搅拌研磨2h，易于纳米贝壳粉的渗透吸附至纳米硅藻土的孔洞、孔隙内；在常压下，加入纳米贝壳粉质量1.0％的硬脂酸钠，80℃搅拌50min，经无水乙醇洗涤，干燥、研磨，得到亲油性改性的纳米壳粉；
28.s2、将s1中的改性纳米壳粉，以贝壳粉质量计加入至聚酯颗粒中，贝壳粉和聚酯的质量比为0.03：1进行熔融纺丝；
29.s3、将s2中的纤维进行碱处理：配置质量分数4％的氢氧化钠溶液，在温度90℃，0.5mpa压力下，处理50min。
30.纳米贝壳粉选用生蚝壳。
31.实施例2
32.s1、制备亲油改性纳米壳粉：将纳米贝壳粉和纳米硅藻土粉加入适量的水形成质量分数8％的浆液，纳米壳粉和纳米硅藻土粉的质量比为2:1，在0.01mpa的负压下搅拌研磨2h；在常压下，加入纳米贝壳粉质量1.5％的硬脂酸钠，70℃搅拌60min，经无水乙醇洗涤，干燥、研磨，得到亲油性改性的纳米壳粉；
33.s2、将s1中的改性纳米壳粉，以贝壳粉质量计加入至聚酯颗粒中，贝壳粉和聚酯的质量比为0.01：1进行熔融纺丝；
34.s3、将s2中的纤维进行碱处理：配置质量分数2％的氢氧化钠溶液，在温度95℃，0.8mpa压力下，处理60min。
35.纳米贝壳粉选用生蚝壳和扇贝壳。
36.实施例3
37.s1、制备亲油改性纳米壳粉：将纳米贝壳粉和纳米硅藻土粉加入适量的水形成质量分数9％的浆液，纳米壳粉和纳米硅藻土粉的质量比为4:1，在0.01mpa的负压下搅拌研磨2h；在常压下，加入纳米贝壳粉质量0.5％的硬脂酸钠，95℃搅拌35min，经无水乙醇洗涤，干燥、研磨，得到亲油性改性的纳米壳粉；
38.s2、将s1中的改性纳米壳粉，以贝壳粉质量计加入至聚酯颗粒中，贝壳粉和聚酯的质量比为0.005：1进行熔融纺丝；
39.s3、将s2中的纤维进行碱处理：配置质量分数3％的氢氧化钠溶液，在温度90℃，1.0mpa压力下，处理70min。
40.纳米贝壳粉选用生蚝壳和蛤蜊壳。
41.实施例4,
42.与实施例1不同之处在于，纤维纺织成中空纤维。
43.中空纤维的芯部中空，在碱腐蚀过程中，芯部的中空部在加压的情况下，也会被腐蚀，而纤维中的改性壳粉颗粒，在腐蚀后，仍然会(部分)附着在纤维的沟壑或者通道表面，起到封闭填充作用，进而可形成不易透气的空腔，也利于保温。
44.相关性能指标表征
45.1、按照实施例1中的工艺，测定改性后纳米贝壳粉在油性体系中的黏度和分散性；
46.对照组1为采用同样质量分数贝壳粉进行改性，对照组2为同样质量分数的常规未改性贝壳粉。
47.1.1测定分散性，以沉降体积来计算，称取0.5g的改性贝壳粉末置于10ml的量筒中，加入适量液体石蜡，将粉体浸润后，再加入液体石蜡至刻度，充分振荡3min，静止1h，读取试样的体积，沉降体积＝读取的试样体积/试样的质量。沉降体积越大，分散性越好。
48.1.2测定黏度，落球黏度计测定：称取1g试样，分散到35ml液体石蜡中，室温下加入到黏度计的样品管中，记录球落下的时间，计算黏度：黏度值＝kt(ρ-ρ0)。
49.其中，k为不同球的仪器常数，ρ为球的密度，ρ0为液体石蜡的密度，t为下落时间。
50.实验结果如下表
51.组别沉降体积/ml.g-1
黏度/mpa.s实施例17.1627.16对照组15.4332.30对照组22.5245.32
52.从结果，可以看出，实施例1的分散性和黏度均较优，考虑到纳米贝壳粉-硅藻土体系，贝壳粉分布吸附硅藻土的孔隙及表面，可避免颗粒间吸附团聚，因此沉降体积大，同时贝壳粉-硅藻土体系的单位体积浓度相对单纯的贝壳粉体系较低；同理颗粒的表面能低，降低了吸油量，因此黏度大大降低。
53.2、保温性测定
54.参考国标测定保温率(gb 11048-1989)。
55.将纺织得到的纤维采用相同工艺纺纱后，编织形成试样面料(纱线规格：100d，面料纱线密度133*78)。
56.选取实施例1、实施例4；
57.对照组1为同样质量分数贝壳粉进行改性；
58.对照组2为同样质量分数的常规未改性贝壳粉；
59.对照组3为常规聚酯纤维；
60.对照组4为实施例4中未经过碱处理；
61.对照组5为常规中空聚酯纤维。
62.实验结果如下表
63.组别保温率实施例136.4％实施例445.3％对照组133.6％对照组230.1％对照组326.3％对照组442.1％对照组535.6％
64.未改性贝壳粉，在聚酯的熔融体系中，分散性较差，易团聚，因此是隔热性能仅稍优于常规聚酯纤维面料，也侧面说明了，采用无机填料能够改善保温性；
65.采用纳米贝壳粉-硅藻土体系的中空纤维，具有最高的保温率，同时，经过碱处理后，纤维表面具有微小的孔洞，能够容纳热空气，采用纳米贝壳粉-硅藻土体系较单一贝壳粉体系，采用大小颗粒结合的方式，形成的空腔密闭性更好，因此保温性也更好；采用硬脂酸纳改性的纳米贝壳粉-硅藻土体系，相较于常规的硬脂酸纳改性的贝壳粉体系，保温性更好，也侧面说明了，其分散性更好。
66.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。