薛华威 黄文镇 徐舒曼
温州市质量技术科学研究院 浙江省温州市 325000
摘 要 ：将具备吸湿发热功能的添加剂掺入到粘胶中进行共混纺丝，以此制备吸湿发热粘胶纤维，并对吸湿发热粘胶纤维的制备与性能作了检测。结果表明，吸湿发热粘胶纤维的横截面呈不规则的锯齿状，且沟槽较多，深度较大，锯齿状十分突出。由于吸湿发热粘胶纤维的结晶度相对较低，故取向度有所增大，断裂强度显著下降，而拉伸断裂伸长率则稍有增大，回潮率提高较多，摩擦系数明显上升。在相同条件下，同质量吸湿发热粘胶纤维在同体积中，温度上升幅度显著高于普通粘胶纤维，具有较好的吸湿发热功能。
关键词：服装纺织；吸湿发热；粘胶纤维；
在服装逐渐时装化的趋势下，人们对于舒适性与时尚性的要求不断提高，而新型纺织保暖材料备受青睐，其能够满足人们对于舒适度与保温度的多元化要求，由此衍生了一系列发热与保温性能良好的面料。为此，研究并开发具备吸湿发热良好性能的粘胶纤维具有重要意义。本研究旨在通过研究寻求较佳吸湿发热添加剂的用量，以确保共混液能够满足纺丝需求，并通过纺丝工艺获得相对最佳的纺丝参数，实现最优化吸湿发热效果，由此制备出性能良好的吸湿发热粘胶纤维。
1. 吸湿能力
在测试吸湿发热粘胶纤维的回潮率时运用箱外冷称法来获得相应数据。相当一部分纤维在吸湿后将会发生明显变化，而且吸湿能力决定着纤维的吸湿发热性能。纺织材料的含湿量即是回潮率，基于此对各种纤维进行回潮率检测。经过检测后，吸湿发热粘胶纤维的回潮率较高，因此可以断定吸湿发热剂可以提高纤维的吸湿性能。
2.吸湿发热粘胶纤维的试制工艺
在实验条件下，采用相同碱纤维素，将吸湿发热剂严格按照选定配比直接与纺丝液相融合，利用搅拌器进行高速搅拌实现共混，制成共混纺丝液，并基于成纤样机加以过滤、脱泡、熟成和纺丝，最后制成吸湿发热粘胶纤维。
3.纤维的吸湿发热特性
在检测纤维吸湿发热特性时需要利用烧杯、微型喷雾器和温度计等实验器具。在实验中选择3g纤维，利用密封装置将纤维密封在烧杯中。然后进行加热，经过一段时间后发现吸湿发热粘胶纤维和实验对比对象在吸收水分后，温度皆发生了相应的变化。同时，经过相同时间的加热后，吸湿发热粘胶纤维吸收的热量较高。在2～3min之内，其温度可上升3.5℃，因此可以断定吸湿发热粘胶纤维的具有较好的吸湿发热能力。
4.制取共混纺丝液
4.1 配制符合要求的吸湿发热剂
根据现场抽取的共混纺丝，测出共吸湿发热剂的质量百分比，制备出吸湿发热剂溶液。
4.2 制取粘胶原液
4.2.1 配制定量的碱纤维
将浆粕置于一定PH值的碱液中，通过反应制得碱纤维素。通过加压的方式将残留的的碱液挤出碱纤维素，同时对碱纤维进行粉碎，使其成为絮状。
4.2.2 制备纤维素磺酸酯
将二硫化碳与絮状碱纤维进行反应，制得纤维素磺酸酯。
4.2.3 溶解纤维素磺酸酯
将纤维素磺酸酯投入到弱碱溶液中，通过反应制得粘胶，这一生产工艺被称为溶解。其化学原理是在磺酸酯内部实现水分子与氢氧化钠的扩散。首先使磺酸酯膨胀，扩大分子间距离，然后溶胀到一定程度后即可形成具有溶解性能的粘胶，得到粘性液体称之为粘胶原液。
4.2.4 制成老成的纤维素
将制备成功的的碱纤维素放置在空气中进行暴露，通过氧化反应使纤维内部的分子链发生断裂，这样可以对粘胶的黏度进行调整，这样可以使生产过程更加简易。而本文所述的将吸湿加热剂加入到碱纤维中，并未出现粘胶粘度的变化，并且还出现了异常波动，因此必须控制好碱纤维的氧化程度。
4.2.5 纺前制备黏胶
为了保证纺丝的正常进行，需要对粘胶溶液进行如下处理。
①过滤，将粘胶中的杂质除去，由于粘胶中的杂质的存在会造成纺丝的喷丝孔堵塞，进而影响纺丝的困难和成品的质量，粘胶需要经过多次过滤；
②脱泡，这一步的主要作用是降低粘胶中气泡对纺丝的影响，避免断头的发生；
③熟成，根据吸湿发热粘胶的特性，需要在生产过程中注意控制温度，在特定的时间内使粘胶处于稳定状态，以此来制得性能优良的粘胶纺丝液。
4.3 配制共混纺丝液
通过实验方案的对比发现，共混膜放入到玻璃杯中进行洒水后，温度有明显的变化，温度变化大，吸湿发热剂的添加量最为合适，接下来将纤维原液和吸湿发热剂同时放入到溶解机中，进行配比，进行搅拌，确保两者能够充分混合，在常温下，完成过滤、脱泡等操作，制得质量较好的共混纺丝液，实验方案对比的具体参数如表所示。
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4.4 成型
在纺丝过程中，通常情况下需要进行凝固浴，实现固化成型。纤维素主要是由水、氢氧化钠和纤维构成。将喷丝头与黏胶进行分离然后经过凝固浴，纤维素磺酸酯将会发生分解反应。由于硫酸盐和硫酸的存在，会发生酸碱中和反应，进而出现纤维素磺酸钠的析出。粘胶纤维成型的过程中主要需要硫酸锌、硫酸钠和硫酸三种物质。在纤维成型过程中，凝固浴物料配比直接影响配比效果，根据实验发现：硫酸含量为70～85ml/L;硫酸钠含量为 270～320g/L;硫酸锌含量为15～20g/L。在纺丝过程中，需要将共混纺丝液经过凝固浴，使得纤维素磺酸醋呈现出丝条状态，然后进行水解反应形成水化纤维素。需要注意的是分解和凝固是同时进行的，但是反应程度有所差异。共混纺丝液经过喷丝孔时，由于收到力的作用，会出现细流状态。在这一过程中凝固浴组成成分与细流成分都呈现出分散状态，这样一来会出现一定量的再生纤维。
结语：
综上所述，与普通粘胶纤维性能对比测试发现，吸湿发热粘胶纤维的截面外缘轮廓十分清晰，而且锯齿状非常明显，沟槽也较深，外缘形状曲率的变化幅度过大。通过试验显示，吸湿发热粘胶纤维中的吸湿发热剂与纤维素之间并未相分离，而吸湿发热粘胶纤维的结晶度相对偏小，但是取向度却基本相同。在常温干湿状态下，吸湿发热粘胶纤维的断裂强度明显较小，而且下降程度也各不相同。另外，吸湿发热粘胶纤维的回潮率相对偏高一些。总之，在相同条件状态下，吸湿发热粘胶纤维的吸湿发热效果与性能良好。
参考文献
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