锦纶是合成纤维的主要品种之一,又叫聚酰胺纤维,俗称尼龙。由于尼龙在分子结构上的规则排列,大分子间能形成许多氢键,使其具有高结晶度,在力学性能、化学性质、热性能等方面具有突出的优点。目前尼龙品种中尼龙6产量最大,以尼龙6作为原料制备远红外锦纶纤维,具有广阔的市场前景和应用价值。层状双氢氧化物(layered double hydroxides, LDHs)是一种层状结构的阴离子粘土,具有特殊的层状结构及物理化学性质。将LDHs经过高温煅烧可得到对应的复合金属氧化物(mixed metal oxides, MMO)。其中,MMO具有比表面高、吸附能力强等优点。特别地,LDHs中二价和三价金属离子可选范围大,可通过调控LDHs及MMO的成分来获得优异的红外发射能力和较宽的红外发射谱带的远红外陶瓷粉末。本文采用共沉淀法制备了具有高比表面积的镁铝、锌铝以及镁锌铝层状双氢氧化物,将LDHs经过500℃煅烧后,得到相应的纳米复合金属氧化物(MMO)。用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FT-IR)对LDHs以及MMO的结构和性能进行了表征。然后,将不同组分MMO与氧化锌、氧化锆以及氧化硅等纳米氧化物复配并有机改性得到高分散性远红外纳米粉体。利用IR-2红外发射率测量仪以及红外成像仪表征了不同配方远红外纳米粉体的红外辐射性能。实验表明,MMO纳米晶粒径为200-500nm之间,并具有较高的比表面积。有机改性后的远红外复合粉体具有良好的分散性,偶联剂包覆量约为5%-10%。通过红外成像仪表征不同配方的高分散性远红外纳米粉体的红外辐射性能,其中,Mg-AlMMO与氧化硅、氧化锆的复合粉体表面温度高于Zn-Al MMO、 Zn-Mg-Al MMO粉体约2.0～3.0℃,说明前者红外辐射性能优于后者。以远红外纳米粉体作为添加剂,经双螺杆挤出机共混挤出(母粒法和全造粒法)制备远红外PA-6树脂,在复合纺丝机上熔融纺丝制备远红外PA-6纤维。远红外陶瓷粉体均匀地分散在PA-6基体中,平均粒径≤500nm,远红外PA-6纤维的可纺性好。然而,未改性的远红外纳米粉体分散性相对较差,有明显团聚。加入远红外纳米粉体后,PA-6纤维的强度下降约10%～20%,DSC表明远红外纳米粉体起到“成核剂”作用,导致远红外PA-6树脂结晶温度T。上升,但对PA-6树脂的熔融温度没有影响。远红外纳米粉体的加入显著提高了PA-6纤维的红外辐射性能,经红外成像仪测试表明,60℃保温后的不同远红外PA-6树脂中,其温度高于空白PA-6树脂约1.0～2.0℃,具有优异的远红外辐射性能。最后,通过全自动织造机织造得到远红外PA-6织物,比较了不同配方远红外PA-6织物的红外辐射性能。同时,讨论了远红外织物层数、经纬密以及组织结构对其红外辐射性能的影响。利用红外成像仪测试在降温过程中织物表面的温度变化,结果表明,MMO的加入显著提高了PA-6纤维和织物的红外辐射性能,添加了远红外粉体的PA-6织物要比空白PA-6织物的表面温度高；其中,加入远红外纳米粉体ZrO2/Mg-Al MMO的远红外PA-6织物的温度最高,比空白PA-6织物的温度高3.0℃,说明远红外PA-6织物具有较好的红外辐射性能。同时,三层织物的红外辐射性能明显低于单层织物或两层织物；远红外PA-6织物的红外辐射性能随着织物的经纬密的增加而增加；平纹组织或斜纹组织对远红外PA-6织物的影响较小。