本发明涉及一种聚酰胺纤维，具体的涉及一种以聚酰胺为主要原料并含有天然植物油脂的聚酰胺纤维。
背景技术：
随着时代的进步，合成纤维产业日新月异，聚酰胺纤维以其特有的强度大、耐磨、耐腐蚀、耐疲劳、回弹性好等优点，在衣料服装、产业、装饰地毯等三大领域得到了很好的应用。但是，聚酰胺纤维也存在吸水性差、抗静电性不好等缺点。为了克服上述缺点，现有技术中可在聚酰胺纤维中加入上述天然植物油脂。天然植物油脂是由植物压榨提炼得到的主要产品，为液态环保型油脂，可以显著提高聚酰胺纤维的保湿性和抗静电性，聚酰胺纤维的手感更柔软，亲肤性也得到提高，并且十分环保。
将天然植物油脂添加到聚酰胺纤维中，在实际操作中，可以将天然植物油脂添加到后加工整理剂中，使天然植物油脂在织物的后加工整理过程中以涂层的形式添加到织物中，但是这种方法的缺点在于经过多次洗涤，天然植物油脂涂层易剥落、耐久性差。中国专利cn103547619a公开了将天然油脂添加到各种聚酯中，但在具体实施时仅使用了聚丙烯和天然油脂混合。而天然植物油脂与聚酰胺的相容性较差，分散性不良，应用范围受到制约。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种含有均匀分散的天然植物油脂的聚酰胺纤维。
本发明的技术解决方案：
聚酰胺纤维，含有占聚酰胺纤维总量0.1～15.0wt%的天然植物油脂，以及占聚酰胺纤维总量0.1～15.0wt%的分散剂改性热塑性聚合物。
所述天然植物油脂优选橄榄油。
所述分散剂改性热塑性聚合物中优选含有含磺酸盐基团的间苯二甲酸结构单元和聚烷基二醇结构单元。
所述分散剂改性热塑性聚合物中含磺酸盐基团的间苯二甲酸结构单元的含量相对于全部二元酸成分优选1.0～20.0mol%。
所述分散剂改性热塑性聚合物中聚烷基二醇结构单元的含量相对于热塑性聚合物优选0.5～20.0wt%。
所述聚烷基二醇结构单元优选聚乙二醇结构单元、聚丙二醇结构单元或聚丁二醇结构单元。
所述聚烷基二醇结构单元的数均分子量优选300～10000g/mol。
所述分散剂改性热塑性聚合物优选改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、改性聚对苯二甲酸丙二醇酯、改性聚对苯二甲酸丁二醇酯或改性聚酰胺。
所述聚酰胺纤维的横截面上天然植物油脂的分散径/单丝纤维直径的比值优选在0.20以下。
本发明通过在聚酰胺中添加热塑性聚合物作为分散剂，使得天然植物油脂分散均匀，天然植物油脂在聚酰胺中的分散经小，聚酰胺的保湿亲肤性良好。
具体实施方式
为了提高聚酰胺纤维的保湿性能，在聚酰胺纤维中添加了天然植物油脂。同时，添加天然植物油脂后，聚酰胺纤维表面形成许多微小的凹凸，所制成的面料在和人体皮肤接触时，会有一种亲肤滑爽的感觉，穿着起来也会更加舒适。
所述天然植物油脂可以是豆油、花生油、菜籽油、芝麻油、玉米油、棉籽油、向日葵油、橄榄油等。其中，橄榄油极佳的美容功效、保护皮肤、对骨骼具有很大益处，还具有抗癌、防辐射、抗衰老等功能。添加到聚酰胺纤维中，可以显著改善聚酰胺纤维的柔软性、湿润感和滑爽感，并且十分环保。因此，本发明中的天然植物油脂优选橄榄油。
本发明所述聚酰胺纤维中，天然植物油脂的含量占聚酰胺纤维总量的0.1～15.0wt%。天然植物油脂的含量低于0.1wt%的话，聚酰胺纤维的保湿性得不到提高，亲肤性也不好；天然植物油脂的含量高于15.0wt%的话，则聚酰胺和天然植物油脂的混合物制备纤维时的成纤性不好。从纤维的亲肤性和成纤性两方面综合方面考虑，本发明所述纤维中天然植物油脂的含量优选占聚酰胺纤维总量的2.0～10.0wt%。
由于天然植物油脂与聚酰胺的界面相容性不好，导致天然植物油脂在聚酰胺中分散性不好，添加后纤维的成纤性不是太好。
为了提高天然植物油脂在聚酰胺纤维中的分散性，本发明在聚酰胺中加入了分散剂，具体为改性热塑性聚合物。聚酰胺纤维中分散剂改性热塑性聚合物占聚酰胺纤维总量的0.1～15.0wt%。分散剂改性热塑性聚合物的含量低于0.1wt%的话，达不到提高天然植物油脂分散性的目的；分散剂改性热塑性聚合物的含量高于15.0wt%的话，会产生一定的增塑效果，降低聚酰胺纤维的物性。
所述分散剂改性热塑性聚合物中优选含有含磺酸盐基团的间苯二甲酸结构单元和聚烷基二醇结构单元。含磺酸集团的间苯二甲酸结构单元不仅可以与聚酰胺较好的结合，并且其乳化作用可以提高天然植物油脂的分散性；聚烷基二醇结构单元与天然植物油脂具有良好的相容性，从而进一步提高天然植物油脂在聚酰胺中的分散性。
分散剂改性热塑性聚合物中含磺酸盐基团的间苯二甲酸结构单元的含量相对于全部二元酸成分为1.0～20.0mol%。含磺酸盐基团的间苯二甲酸结构单元的含量太低的话，达不到提高天然植物油脂在聚酰胺中分散的效果；含磺酸盐基团的间苯二甲酸结构单元的含量太高的话，含磺酸盐基团的间苯二甲酸成分的增粘会导致纺丝初期压力高，同时含磺酸盐基团的间苯二甲酸成分的低聚物也会导致纺丝过程中滤压上升。
分散剂改性热塑性聚合物中聚烷基二醇结构单元的含量相对于热塑性聚合物为0.5～20.0wt%。聚烷基二醇结构单元不仅可以提高天然植物油脂在聚酰胺中分散性，其长直链的结构也可以有效缓解含磺酸盐基团的间苯二甲酸的增粘。聚烷基二醇结构单元的含量太低的话，既不能有效防止发挥其减粘效果，抑制含磺酸基团的间苯二甲酸成分的增粘作用，也不能有效的提高天然植物油脂在聚酰胺中的分散性；聚烷基二醇结构单元的含量太高的话，会对聚酰胺的物性带来较大影响。
所述聚烷基二醇结构单元可以是聚乙二醇结构单元、聚丙二醇结构单元、聚丁二醇结构单元、聚十二烷基二醇结构单元等。其中优选聚乙二醇结构单元、聚丙二醇结构单元或聚丁二醇结构单元。
所述聚烷基二醇结构单元的数均分子量为300～10000g/mol。聚烷基二醇结构单元的数均分子量太低的话，纺丝中低聚物会导致纺丝过程中滤压上升，纺丝稳定性差；聚烷基二醇结构单元的数均分子量太高的话，不能有效的提高天然植物油脂在聚酰胺中的分散。
本发明所述的分散剂改性热塑性聚合物优选改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、改性聚对苯二甲酸丙二醇酯、改性聚对苯二甲酸丁二醇酯或改性聚酰胺。
本发明所述聚酰胺纤维，为了保证纺丝过程中良好的成纤性，聚酰胺纤维的横截面上天然植物油脂的分散径/单丝纤维直径的比值在0.20以下。
本发明的聚酰胺纤维，可以通过下列方法制备得到：先将聚酰胺聚合物和天然植物油脂制成母粒，然后将聚酰胺聚合物切片和母粒一起投入料仓，经混料器混合后喂入螺杆挤出机，最后经纺丝得到聚酰胺纤维；或者先将热塑性聚合物切片投入料仓，然后通过液体添加设备在螺杆挤出机切片进料口添加天然植物油脂，在切片熔融后均匀混合后喂入螺杆挤出机，最后经纺丝得到聚酰胺纤维。
在制备上述聚酰胺聚合物和天然植物油脂的母粒时，天然植物油脂和聚酰胺聚合物的重量可以是为20～50：80～50。
上述纺丝方法可以采用任何公知的熔融纺丝法，如一步法牵伸丝、二步法加工丝等。
由于天然植物油脂的存在，本发明的聚酰胺纤维具有保湿亲肤特性。同时，分散剂改性热塑性聚合物的加入可以提高天然植物油脂在聚酰胺纤维中的分散性，使得天然植物油脂的分散径/单丝纤维直径的比值在0.20以下，保证纺丝过程中良好的成纤性。本发明的聚酰胺纤维可用现有公开的各种熔融纺丝方法制备得到，并且聚酰胺纤维中不含重金属、人工合成柔软剂等，属于对环境没有危害的绿色纤维，可有效地大量生产。
本发明涉及参数的测试方法如下所示：
（1）聚酰胺纤维中天然植物油脂的含量
取2g含有天然植物油脂的聚酰胺纤维，在溶解液（溶解液成分参考fz/t01057.4-2007标准）中振荡溶解6小时后，抽出残液，将残液通过搅拌浓缩后，经过ptfe的滤网（0.45μm）进行残渣过滤后，萃取表面分层油脂，称量重量m克，然后通过换算，得到聚酰胺纤维中天然植物油脂的含量n%=（m/2）*100。
（2）聚酰胺纤维中天然植物油脂与单丝直径的尺寸
通过扫描电镜sem或者透射电镜tem对聚酰胺纤维的表面和断面进行观察，得到电子图像，再通过winrof软件处理得到天然植物油脂液体的分散尺寸。
（3）含磺酸盐基团的间苯二甲酸结构单元的含量测试
将5g共聚酯压成片状后，使用荧光x射线分析装置测定元素的强度，用已知硫含量的样品事先做成的检测线进行换算，根据含磺酸盐基团的间苯二甲酸结构单元的分子量，从而计算得到对应的含磺酸盐基团的间苯二甲酸结构单元的含量。
（4）聚烷基二醇结构单元含量的测试
(醚键中h的峰面积/醚键中h的个数*聚醚化合物的结构单元分子量)/[(醚键中h的峰面积/醚键中h的个数*聚醚化合物的结构单元分子量)+(含磺酸钠的间苯二甲酸中h的峰面积/3*含磺酸钠的间苯二甲酸形成的酯的分子量)+pta中h的峰面积/4*聚酯的分子量+聚酯中烷基二醇单元结构的h的峰面积/4*烷基二醇单元结构的分子量]。
（5）所含聚烷基二醇结构单元的数均分子量的测试
用瓶子称取50mg试样，加入1ml氨水密封，温度120℃下加热3小时。冷却后，试样粉碎经粉碎后在120℃下再加热2小时。冷却后，添加蒸馏水1ml、6m盐酸1.5ml，用5ml的容量瓶进行定容。远心分离（3500rpm×10分）后，用0.45μm的滤网进行过滤，得到的滤液进行gpc测试。该试样，用以下的条件进行gpc测试（waters制alliance2690）。分子量低于1800的与不纯物不能进行分离，除此之外求出重均分子量；
检出器：日本“東ソー”制造的ri-8020、感度128x
柱子：日本“東ソー”制造的tskge1g3000pwxli
溶剂：0.1m氯化钠水溶液
注入量：200μm
柱子温度：40℃
标准物质：聚乙二醇（“エーエムアル株式会社”制mw106～101000）。
（6）纺丝性
断丝率：大于1回/吨为不良，1回/吨以下为良好，
滤压上升：大于0.1mpa/h为不良，0.1mpa/h为中，小于0.1mpa/h大于0为良，0mpa/h为良好。
断丝率和滤压上升两个因素均为良好，纺丝性判断为优；断丝率良好，滤压上升良，纺丝性判断为良；断丝率良好，滤压上升中，纺丝性判断为中；断丝率良好，滤压上升不良，纺丝性判断为差；断丝率不良，纺丝性判断为差。
下面结合实例对本发明做进一步说明。
实施例1
将尼龙6切片干燥至水分300ppm以下，将含有30wt%天然植物油脂，含有50wt%分散剂改性热塑性聚合物的母粒切片喂入小料仓，其中，分散剂改性热塑性聚合物中含磺酸盐基团的间苯二甲酸结构单元的含量相对于全部二元酸成分为2.0mol%；聚乙二醇结构单元的含量相对于热塑性聚合物为9.0wt%，数均分子量为1000g/mol。设定母粒的添加量相对于切片总质量为10wt%，尼龙6切片和母粒经过混料器混合后进入螺杆挤出机进口，在螺杆挤出机内熔融，由计量泵控制其吐出量，通过由纺丝箱体控制温度下的纺丝组件，纺出初生纤维，在侧吹风下冷却固化成型，再经过给油嘴将纤维均匀上油使纤维集束并减少摩擦。给油集束完了的纤维通过纺丝甬道，进入第一罗拉（1gr），通过第一罗拉和第二罗拉间的拉伸以及第二罗拉的热定型后，经过第三罗拉和第四罗拉的冷却固化后进入卷取机制得完全延伸丝。所得fdy丝通过测试计算，天然植物油脂的分散径/单丝纤维直径的比值为0.16。
实施例2
同实施例1进行喂料、纺丝加工。其中，分散剂改性热塑性聚合物中含磺酸盐基团的间苯二甲酸结构单元的含量相对于全部二元酸成分为8.0mol%。所得fdy丝通过测试计算，天然植物油脂的分散径/单丝纤维直径的比值为0.13。
实施例3
同实施例1进行喂料、纺丝加工。其中，分散剂改性热塑性聚合物中含磺酸盐基团的间苯二甲酸结构单元的含量相对于全部二元酸成分为15.0mol%。所得fdy丝通过测试计算，天然植物油脂的分散径/单丝纤维直径的比值为0.11。
实施例4
同实施例1进行喂料、纺丝加工。其中，聚乙二醇结构单元的含量相对于热塑性聚合物为2.0wt%。所得fdy丝通过测试计算，天然植物油脂的分散径/单丝纤维直径的比值为0.15。
实施例5
同实施例1进行喂料、纺丝加工。其中，聚乙二醇结构单元的含量相对于热塑性聚合物为15.0wt%。所得fdy丝通过测试计算，天然植物油脂的分散径/单丝纤维直径的比值为0.12。
实施例6
同实施例1进行喂料、纺丝加工。其中，聚乙二醇结构单元的数均分子量为500g/mol。所得fdy丝通过测试计算，天然植物油脂的分散径/单丝纤维直径的比值为0.11。
实施例7
同实施例1进行喂料、纺丝加工。其中，聚乙二醇结构单元的数均分子量为5000g/mol。所得fdy丝通过测试计算，天然植物油脂的分散径/单丝纤维直径的比值为0.17。
实施例8
同实施例1进行喂料、纺丝加工。其中，聚烷基二醇结构单元为聚丙二醇结构单元。所得fdy丝通过测试计算，天然植物油脂的分散径/单丝纤维直径的比值为0.14。
实施例9
同实施例1进行喂料、纺丝加工。其中，聚烷基二醇结构单元为聚丁二醇结构单元。所得fdy丝通过测试计算，天然植物油脂的分散径/单丝纤维直径的比值为0.15。
实施例10
同实施例1进行喂料、纺丝加工。其中，橄榄油的添加量为1.0wt%。所得fdy丝通过测试计算，天然植物油脂的分散径/单丝纤维直径的比值为0.10。
实施例11
同实施例1进行喂料、纺丝加工。其中，橄榄油的添加量为10.0wt%。所得fdy丝通过测试计算，天然植物油脂的分散径/单丝纤维直径的比值为0.17。
实施例12
同实施例1进行喂料、纺丝加工。其中，分散剂改性热塑性聚合物的添加量为1.0wt%。所得fdy丝通过测试计算，天然植物油脂的分散径/单丝纤维直径的比值为0.19。
实施例13
同实施例1进行喂料、纺丝加工。其中，分散剂改性热塑性聚合物的添加量为10.0wt%。所得fdy丝通过测试计算，天然植物油脂的分散径/单丝纤维直径的比值为0.10。
实施例14
同实施例1进行喂料、纺丝加工。其中，聚酰胺纤维为n66切片。所得fdy丝通过测试计算，天然植物油脂的分散径/单丝纤维直径的比值为0.13。
实施例15
同实施例1进行喂料、纺丝加工。其中，聚酰胺纤维为n610切片。所得fdy丝通过测试计算，天然植物油脂的分散径/单丝纤维直径的比值为0.13。
比较例1
同实施例1进行喂料、纺丝加工。其中，橄榄油的添加量为20wt%。所得fdy丝通过测试计算，天然植物油脂的分散径/单丝纤维直径的比值为0.23。
由于橄榄油的添加量太大，导致纤维中天然植物油脂的分散径/单丝纤维直径的比值大，即橄榄油在纤维中分布不均，且可纺性差。
比较例2
同实施例1进行喂料、纺丝加工。其中，不添加分散剂改性热塑性聚合物。所得fdy丝通过测试计算，天然植物油脂的分散径/单丝纤维直径的比值为0.50。
由于没有添加分散剂，导致导致纤维中天然植物油脂的分散径/单丝纤维直径的比值大，即橄榄油在纤维中分布不均，且可纺性差。