具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本发明提供了一种服装用仿真皮彩色功能纱线的制备方法，包括如下步骤：

S1，制备纤维表面经过氧化改性或者水解改性或者接枝改性处理的聚合物长丝；

S2，配制壳层溶液：按预定比例，将皮革粉体、功能纳米粒子、粘合剂加入到有机溶剂中，机械搅拌混合均匀，脱泡处理，得到壳层溶液；

S3，复合纱线制备：将经过改性处理后的聚合物长丝置于所述壳层溶液中浸渍复合处理后，再置于凝固浴中进行壳层凝固处理，然后干燥，得到由聚合物长丝芯层和包覆于所述聚合物长丝芯层外周的壳层相互复合而成的服装用仿真皮彩色功能纱线。

优选的，所述凝固浴为水、水与聚氨酯良溶剂的混合溶液、水与醇类的混合物中的一种；所述凝固浴中，水的质量比例为95～100wt％。

优选的，按质量百分比计，所述壳层溶液由10～35％的皮革粉体、15～35％的粘合剂聚氨酯、1～5％的功能纳米粒子以及30～74％的有机溶剂混合而成。

优选的，所述有机溶剂为聚氨酯的良溶剂、由聚氨酯的良溶剂与不良溶剂混合而成的混合溶剂中的一种；其中，聚氨酯与有机溶剂的质量比为1：(9～4)；所述有机溶剂中，良溶剂与不良溶剂的质量比为9：(0～1)。

优选的，步骤S3的具体过程为：将聚合物长丝经过所述壳层溶液的浸渍处理后，采用孔径为10～400μm的导丝孔，以1～10mm/s的速率经过温度设置为20～90℃的凝固浴进行壳层凝固处理，接着，在60～120℃温度下进行干燥处理，制备得到服装用仿真皮彩色功能纱线。

下面就具体实施例对本发明进行详细阐述。

实施例1

本发明实施例1提供了一种服装用仿真皮彩色功能纱线的制备方法，包括如下步骤：

S1，改性的聚合物长丝制备：制备纤维表面经过氧化改性或者水解改性或者接枝改性处理的聚合物涤纶长丝；

该涤纶长丝的具体改性过程为：

本实施例以接枝改性为例进行描述，将无水乙醇与硅烷偶联剂按照97：3配置成溶液，然后将聚合物涤纶长丝浸入溶液中，处理一定时间后(30min，60min等)后使用无水乙醇清洗处理后的聚合物涤纶长丝，随后将处理后的聚合物涤纶长丝放入鼓风烘箱，充分干燥。

经过改性后的聚合物涤纶长丝，可以有效的提高纤维表面的浸润性和黏结性，从而提高纤维表面与树脂的界面结合性能，达到仿真皮彩色功能纱线的芯层聚合物涤纶长丝与壳层皮革粉体及粘合剂复合强度增强的目标。即，上述对聚合物长丝进行改性的目的为增加芯层和壳层的复合强度。

S2，配制壳层溶液：按质量分数百分比，将30％的皮革粉体、2％的纳米银粒子、15％的粘合剂聚氨酯加入到53％的有机溶剂(N,N二甲基乙酰胺)中，机械搅拌混合均匀，脱泡处理，得到壳层溶液；

其中，皮革粉体为浅灰色且粒径≤30μm的牛皮革粉体，其制备过程为：首先将废弃回收的不同颜色的牛皮革，进行消毒预处理及干燥后，将不同颜色分类后的牛皮革分别剪切成约1cm²大小的块状，最后，使用自制的设备加工成不同颜色分类的皮革粉体，废弃牛皮革回收效率高达98％以上。

S3，复合纱线制备：将经过改性处理后的聚合物长丝置于所述壳层溶液中浸渍复合处理后，采用孔径为200μm的导丝孔，以5mm/s的速率经过温度设置为60℃的凝固浴(水)中，进行壳层去溶剂化凝固处理，接着，在80℃温度下置于干燥箱中进行干燥处理，制备到由聚合物长丝芯层和包覆于所述聚合物长丝芯层外周的壳层相互复合而成的服装用仿真皮彩色功能纱线(如图1所示)。

请参阅图2-4所示的电镜图，可以看出皮革粉均匀分布于粘结剂中，并且粘结剂于涤纶纱线之间有网络连接，表明芯层于壳层之间界面结合良好，从纱线表面电镜图可明显观察到微孔结构，其不同尺度的微孔结构和皮革粉体可定向调控纱线的透湿透气性能。

对实施例1制备的服装用仿真皮彩色功能纱线进行功能测试，性能参数如下：回潮率为4.52％；断裂清强力为13.12N；连续长度为需要定制的任意长度；通过复合纳米银粒子，实现的功能性为抗紫外和抗菌。

对比例1

将步骤S1提供的改性聚合物涤纶长丝作为第一组空白对比例。

对比例2

与实施例1的不同之处在于：步骤S1中的聚合物长丝不进行改性处理。

对比例3

与实施例1的不同之处在于：步骤S2中不添加功能纳米粒子。

对比例4

将人造皮革作为第二组空白对比例。

实施例2-6

与实施例1的不同之处在于：壳层溶液中，皮革粉体和聚氨酯的质量比例不同，聚氨酯与有机溶剂的比例不同，有机溶剂中良溶剂和不良溶剂的比例不同，其他均与实施例1相同，在此不再赘述。(良溶剂为N,N二甲基乙酰胺；不良溶剂为丙酮)

表1为实施例1-6及对比例1的工艺参数及性能参数

结合表1进行分析：

1)皮革粉体和聚氨酯的质量比例对制备的服装用仿真皮彩色功能纱线性能的影响为：由上表可知，当皮革粉体的占比增加时，纱线的吸湿性能显著提高，力学性能由一定程度的降低。这是由于皮革粉体作为天然蛋白质材料对于水分的吸收导致回潮率随着粉体增大而增加，但是粉体的加入由于贯穿于粘合剂中，造成粘合剂整体产生富相和贫相，当皮革粉体用量适当时，皮革粉体在粘合剂中形成网络结构使得纱线兼具良好的吸湿能力和力学性能。

请参阅图5所示，实施例1-3提供的不同皮革粉体含量的纱线的回潮率远高于对比例1和对比例4提供的涤纶纱线和人造皮革的回潮率，表明本发明实施例提供的纱线具备优异的吸湿性能。

2)聚氨酯与有机溶剂的比例对制备的服装用仿真皮彩色功能纱线性能的影响为：由上表可知，当聚氨酯与有机溶剂比例增加时，纱线的吸湿性能有细微的差别，力学性能有部分差别。这是由于涤纶纱线表面的壳层固化速率不一致，使得纱线表面的微观结构。当聚氨酯与有机溶剂比例增加时，壳层的固化速率较快，使得吸湿性能稍微降低，力学性能增强，但差异不是很大，这是由于壳层的微观结构所致。

3)有机溶剂中良溶剂和不良溶剂的比例对制备的服装用仿真皮彩色功能纱线性能的影响为：由上表可知，当不良溶剂增加时，纱线的力学性能增强，这是由于良溶剂与不良溶剂的体系使得聚氨酯体系中微孔量减少，使得力学性能增强，但同时由于孔隙率下降，使得吸湿性能下降。

实施例7-11

与实施例1的不同之处在于：步骤S3中的工艺参数设置不同，其他均与实施例1相同，在此不再赘述。

表2为实施例1及实施例7-11的工艺参数及性能参数

结合表2进行分析：

1)凝固浴种类对制备的服装用仿真皮彩色功能纱线性能的影响为：

由上表可知，当凝固浴种类变化时，当凝固浴中乙醇的含量增加时，其回潮率降低，力学性能增强，这是由于乙醇与N,N二甲基乙酰胺的亲和里低于乙醇与水的亲和力，从而改变了凝固速度，使得聚氨酯凝固过程中的微孔变小，微孔趋于规律排列，使得材料的均一性增强，使得吸湿性能降低，力学性能增强。

2)卷绕速率对制备的服装用仿真皮彩色功能纱线性能的影响为：

由上表可知，卷绕速率增加时，由于纱线表面负载量的变化，凝固速率随之增加，回潮率变化较小，力学性能稍有降低，这是由于凝固速率增加芯层涤纶表面壳层的量减少，从而使得吸湿性能降低，同时力学性能降低。

3)凝固温度对制备的服装用仿真皮彩色功能纱线性能的影响为：

由上表可知，凝固温度变化时，随着温度的升高，纱线的力学性能降低，这是由于凝固温度升高，分子运动速度加快，相置换剧烈，产生指状孔，并且微孔随机排列，使得聚氨酯随机性增强，使得力学性能降低。

综上所述，本发明提供了一种服装用仿真皮彩色功能纱线及其制备方法。采用湿法成型方法，以聚合物长丝为芯层，皮革粉体、功能纳米粒子及粘合剂复合构建出壳层，制备出服装用仿真皮彩色功能纱线。本发明提供的制备方法，将皮革废料按照颜色进行分类，加工制备成不同颜色的皮革粉体，通过粘合剂将皮革粉体与纳米粒子通过湿法成型方式一同粘结在聚合物长丝上，形成芯/壳结构的仿真皮纱线。本发明方法充分利用了皮革废弃物的本体颜色，回收再利用了皮革颜色，在成型过程中直接利用纳米粒子，制备了彩色功能仿真皮革纱线，这种彩色纱线可以直接通过机织、针织或编织加工成纺织面料，更深层次节约能源及实现对废弃材料的资源化利用，具有显著的社会和经济效益。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。