專利名稱：一種納米氮化鈦pen纖維及其制備方法
一種納米氮化鈦PEN纖維及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及PEN纖維技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種納米氮化鈦PEN(聚對(duì)苯二甲酸 丙二醇酯)纖維及其制備方法。背景技術(shù)：
竹材是我國(guó)重要的森林資源，它生長(zhǎng)快，能在短期內(nèi)成材，再生能力強(qiáng)，一次造林 成功，可持續(xù)砍伐利用。以往竹材主要用來制作農(nóng)具、燃料、家具、日用品、工藝品、建筑材 料、地板及造紙等方面，利用價(jià)值低。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)采用竹子燒制竹炭，大大擴(kuò)大了其應(yīng)用領(lǐng)域。由于氮化 鈦具有特殊的結(jié)構(gòu)，其分子結(jié)構(gòu)呈六角形，炭質(zhì)致密、比重大、孔隙多、礦物質(zhì)含量豐富，含 有鉀、鎂、鐵、錳、鈣、鋯等對(duì)人體有益的物質(zhì)，且比表面積大，具有較強(qiáng)的吸附能力、抗菌、消 臭、吸濕、干燥及良好的導(dǎo)電性，抗紫外；并具有遠(yuǎn)紅外、負(fù)離子發(fā)射功能。由于PEN的大分子構(gòu)象和聚合物鏈的晶格構(gòu)象的特點(diǎn)，纖維的斷裂伸長(zhǎng)率要大于 除氨綸以外的所有纖維。PEN的伸長(zhǎng)率適中，它的合宜的彈性性能，適宜于人們對(duì)彈性面料 的要求。PEN的彈性回復(fù)性優(yōu)于PBT，更優(yōu)于PET。與滌綸纖維和制品的突出的剛性相比， PEN纖維和織物的手感可以給人以接近于尼龍的比較柔軟而舒適的感覺。加上織物的良好 的懸垂性和適宜的彈性，為時(shí)裝設(shè)計(jì)師提供了設(shè)計(jì)靈感和更加廣闊的思維空間。合成纖維 用分散染料染色，只有在玻璃化溫度以上才能染成深色。PET的玻璃化溫度約在70 80°C， 而且由于其結(jié)晶度高，結(jié)構(gòu)致密，染料分子不易進(jìn)入纖維內(nèi)部。所以PET只有在加壓或有載 體，溫度約為130°C時(shí)，才能用分散染料染成深色。而PEN的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度約在46°C 650C，低于PET，所以其染色性能優(yōu)于PET，能夠在無載體的情況下，常壓沸染。同時(shí)，在相同 的染色溫度下，染料在PEN中的滲透深度明顯高于PET，而且色澤均勻，堅(jiān)牢度高。這樣不僅 可以節(jié)約燃料和能源，同時(shí)還可以降低污水中化學(xué)物質(zhì)的含量，對(duì)環(huán)境造成的污染程度相 對(duì)減少，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。由于這些優(yōu)點(diǎn)，使得PEN纖維比PET纖維具有更 大的發(fā)展和應(yīng)用前景。通過調(diào)整合適的紡絲工藝條件和冷卻工藝條件，制得符合技術(shù)要求 的氮化鈦PEN纖維產(chǎn)品。近年來，人們對(duì)服裝面料的舒適性、健康性、安全性和環(huán)保性等要求越來越高，隨 著人們?cè)趹敉饣顒?dòng)時(shí)間的增加，功能性和運(yùn)動(dòng)型相互滲透和融為一體的趨勢(shì)也日益受廣大 消費(fèi)者的青睞，這類服裝的面料，既要求有良好的舒適性，又要求在盡情活動(dòng)時(shí)，同時(shí)比較 環(huán)保與健康。中國(guó)專利公開號(hào)CN1362547公開了抗菌陽(yáng)離子染料可染丙綸纖維的制造方法，通 過內(nèi)混入法和后處理法兩種途徑制備抗菌陽(yáng)離子染料可染丙綸纖維內(nèi)混入法是首先制備 陽(yáng)離子可染添加劑，然后進(jìn)行金屬鹽離子浸漬處理后，制備出具有抗菌功能的添加劑，將上 述兩種添加劑與聚丙烯樹脂經(jīng)共混紡絲；后處理法制備抗菌陽(yáng)離子可染丙綸纖維是先將聚 丙烯樹脂與上述陽(yáng)離子可染添加劑通過共混紡絲，制備出陽(yáng)離子可染丙綸纖維，然后將其 在含金屬鹽離子的水溶液中處理；上述獲得抗菌性能陽(yáng)離子可染丙綸纖維的方法，不僅產(chǎn)物具陽(yáng)離子可染及抗菌的雙重功能；而且方法簡(jiǎn)便、成本低，適合工業(yè)化生產(chǎn)。中國(guó)專利公開號(hào)CN101109111公開了一種抗菌負(fù)氧離子釋放功能的錦綸-丙綸三 色地毯絲，通過在紡絲過程中添加沸石載銀無機(jī)抗菌劑和負(fù)氧離子復(fù)合母粒，其復(fù)合母粒 含量為2. 5% 10%，生產(chǎn)出的纖維，就是綜合功能的錦綸一丙綸膨體三色地毯絲；不但具 有御寒濕和高級(jí)裝飾品的作用，還具有抗菌和釋放負(fù)氧離子的功能，有益于人身體健康，是 新一代地毯產(chǎn)品。中國(guó)專利公開號(hào)CN200971392公開了一種細(xì)旦中空抗菌PEN纖維，PEN與納米層 狀銀系無機(jī)抗菌劑共混后紡制，其橫截面形狀為中空形。本實(shí)用新型的的有益效果新型復(fù) 合材料PEN與納米層狀銀系無機(jī)抗菌劑經(jīng)過共混熔融紡絲而成的纖維具有很好的服用舒 適性能和染色效果；特殊的中空形纖維最大特點(diǎn)是纖維內(nèi)部中空，包含了大量靜止空氣，因 此用該纖維制成的織物密度小，保暖性強(qiáng)；而納米層狀銀系無機(jī)抗菌劑的特點(diǎn)是具有良好 的抗菌效果，同時(shí)具備環(huán)保性和安全性。中國(guó)專利公開號(hào)C擬915899公開了一種透氣導(dǎo)濕PEN纖維及其所用的噴絲板，纖 維橫截面形狀呈“十”字形，所述纖維的“十”字形橫截面第一葉1、第二葉2、第三葉3、第四 葉4中每相鄰兩葉之間的夾角第一夾角12、第二夾角23、第三夾角34、第四夾角41為30 120° ；所述噴絲板的紡絲微孔為“十”字形，其橫截面一葉1’、二葉2’、三葉3’、四葉4’中 每相鄰兩葉之間的夾角一夾角12，、二夾角23，、三夾角34，、四夾角41，為30 120°。中國(guó)專利公開號(hào)CN1818170公開了氮化鈦滌綸纖維/十字型截面PEN纖維混紡紗 線及制造方法，其中氮化鈦滌綸纖維與十字型截面PEN纖維混紡比為60-40%;產(chǎn)品制造方 法的步驟是(1)采用由遼陽(yáng)石油化工股份有限公司購(gòu)買的氮化鈦滌綸纖維，單纖維線密 度為1-3D ;(幻采用60-40%的十字型截面PEN纖維與氮化鈦滌綸纖維混紡，該十字型截面 PEN纖維采用東華大學(xué)研制的十字型截面PEN纖維，單纖維線密度1-3D，最終形成混紡紗 線；它主要解決現(xiàn)有的純氮化鈦滌綸纖維制得的織物，織物吸濕性差，手感不柔軟，舒適功 能不佳，且織物表面呈玻璃狀平滑感的技術(shù)問題，適用于人體大量出汗條件下的運(yùn)動(dòng)服或 夏季服。目前，未見采用納米氮化鈦?zhàn)鳛榭咕鷦┑墓δ苄訮EN纖維的報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種納米氮化鈦PEN纖維及其制備方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種納米氮化鈦PEN母粒，其組份質(zhì)量百分比為，納米氮化鈦 10%相容劑0.1% 1%PET切片余量所述的相容劑為白油；所述的納米氮化鈦的粒徑為20nm 80nm ；所述的的納米氮化鈦質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選為5% ；一種納米氮化鈦PET母粒，將其原料按照上述的質(zhì)量百分比進(jìn)行熔融共混，溫度為250 300°C，速度為230 280轉(zhuǎn)/分，時(shí)間為10 50h，制成納米氮化鈦PEN母粒；一種納米氮化鈦PEN纖維，其組份質(zhì)量百分比為，抗菌切片母粒 10%PEN 切片90% 99%所述的抗菌切片母粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)優(yōu)選為5% ；一種納米氮化鈦PEN纖維的制備方法，將抗菌切片母粒和PET切片混合均勻，經(jīng)熔 融紡絲工藝而成，其特征在于，紡絲溫度為260°C 320°C，冷卻吹風(fēng)溫度15°C 25°C，風(fēng)速 0. 1米/秒 5米/秒，牽伸速度1500米/分 2000米/分，長(zhǎng)絲經(jīng)集束、二維螺旋卷曲加 工進(jìn)行切斷，制得納米氮化鈦PEN纖維。本發(fā)明一種納米氮化鈦PEN纖維及其制備方法的積極效果是(1)本發(fā)明采用納米氮化鈦?zhàn)鳛榭咕鷦?，抗菌效果較好，還具有遠(yuǎn)紅外功能；(2)本發(fā)明的內(nèi)置先進(jìn)的納米技術(shù)納米氮化鈦，對(duì)人和環(huán)境高安全；經(jīng)納米氮化 鈦織成的面料具有極高的安全性，皮膚接觸安全、清爽、舒適；內(nèi)置納米氮化鈦提供永久防 護(hù)細(xì)菌侵蝕，表現(xiàn)出優(yōu)秀的耐洗性，面料長(zhǎng)期使用期間抗菌效果持續(xù)有效；(3)本發(fā)明采用的抗菌劑對(duì)人體沒有傷害，安全衛(wèi)生保護(hù)性抗菌、除臭、吸味，避 免面料因細(xì)菌影響而表現(xiàn)出的強(qiáng)度下降、彈性降低、褪色符合健康環(huán)保的要求；(4)應(yīng)用范圍廣泛民用品內(nèi)衣、外衣、運(yùn)動(dòng)服、襪子、鞋用紡織品、婦女衛(wèi)生用 品、床上用品，醫(yī)用品病員服、醫(yī)護(hù)服飾、手術(shù)衣、手術(shù)用布、繃帶、床上用品、醫(yī)院窗簾，服 務(wù)業(yè)用品旅游業(yè)床上用品、裝飾布、食品餐飲業(yè)工作服，產(chǎn)業(yè)用品空調(diào)過濾材料、洗塵器 過濾布、收音機(jī)車船用紡織品、墻布、地毯等。
具體實(shí)施方式以下提供本發(fā)明一種納米氮化鈦PEN纖維及其制備方法的具體實(shí)施方式
。實(shí)施例1(一 )納米氮化鈦PEN母粒原料配方一種納米氮化鈦PEN母粒，其組份質(zhì)量百分比為，納米氮化鈦相容劑0.1%PEN 切片98.9%所述的相容劑為白油；所述的納米氮化鈦的粒徑為20nm 30nm ；( 二)納米氮化鈦PEN母粒的制備方法一種納米氮化鈦PEN母粒，將其原料按照上述的質(zhì)量百分比進(jìn)行熔融共混，溫度 為250 300°C，速度為230 280轉(zhuǎn)/分，時(shí)間為10 50h，制成納米氮化鈦PEN母粒；(三)納米氮化鈦PEN纖維的原料組成一種納米氮化鈦PEN纖維，其組份質(zhì)量百分比為，抗菌切片母粒PEN 切片99%(四)納米氮化鈦PEN纖維的制備方法5
一種納米氮化鈦PEN纖維的制備方法，將抗菌切片母粒和丙綸切片混合均勻，經(jīng) 熔融紡絲工藝而成，其中，紡絲溫度為260°C 320°C，冷卻吹風(fēng)溫度15°C 25°C，風(fēng)速0. 1 米/秒 5米/秒，牽伸速度1500米/分 2000米/分，長(zhǎng)絲經(jīng)集束、二維螺旋卷曲加工 進(jìn)行切斷，制得抗菌功能性PEN纖維。實(shí)施例2(一 )納米氮化鈦PEN母粒原料配方一種納米氮化鈦PEN母粒，其組份質(zhì)量百分比為，納米氮化鈦 3%相容劑0.2%PEN 切片96.8%所述的相容劑為白油；所述的納米氮化鈦的粒徑為30nm 40nm ；( 二)納米氮化鈦PEN母粒的制備方法同實(shí)施例1的(二)的制備方法。(三)納米氮化鈦PEN纖維的原料組成一種納米氮化鈦PEN纖維，其組份質(zhì)量百分比為，抗菌切片母粒 3%PEN 切片97%(四)納米氮化鈦PEN纖維的制備方法制備方法同實(shí)施例1的(四)。實(shí)施例3(一 )納米氮化鈦PEN母粒原料配方一種納米氮化鈦PEN母粒，其組份質(zhì)量百分比為，納米氮化鈦 5%相容劑0.5%PEN 切片94.5%所述的相容劑為白油；所述的納米氮化鈦的粒徑為40nm 60nm ；( 二)納米氮化鈦PEN母粒的制備方法同實(shí)施例1的(二)的制備方法；(三)納米氮化鈦PEN纖維的原料組成一種納米氮化鈦PEN纖維，其組份質(zhì)量百分比為，抗菌切片母粒 5%PEN 切片95%(四)納米氮化鈦PEN纖維的制備方法制備方法同實(shí)施例1的(四)。實(shí)施例4(一 )納米氮化鈦PEN母粒原料配方一種納米氮化鈦PEN母粒，其組份質(zhì)量百分比為，
納米氮化鈦 9%相容劑0.9%PEN 切片90.1%所述的相容劑為白油；所述的納米氮化鈦的粒徑為60nm 80nm ；( 二)納米氮化鈦PEN母粒的制備方法同實(shí)施例1的(二)的制備方法；(三)納米氮化鈦PEN纖維的原料組成一種納米氮化鈦PEN纖維，其組份質(zhì)量百分比為，抗菌切片母粒 10%PEN 切片90%(四)納米氮化鈦PEN纖維的制備方法制備方法同實(shí)施例1的(四)。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為 本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種納米氮化鈦PEN纖維，其特征在于，其原料組份質(zhì)量百分比為，抗菌切片母粒 1 10%PEN切片90 99%所述的PEN是指聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯。
2.如權(quán)利要求1所述的一種納米氮化鈦PET纖維，其特征在于，所述的抗菌切片母粒的 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%。
3.如權(quán)利要求1所述的一種納米氮化鈦PET纖維，其特征在于，所述的納米氮化鈦PEN 母粒，其原料組份質(zhì)量百分比為，納米氮化鈦 1 10%相容劑0. 1 PEN切片余量。
4.如權(quán)利要求3所述的一種納米氮化鈦PEN纖維，其特征在于，所述的納米氮化鈦的粒 徑為20 80nm。
5.如權(quán)利要求3所述的一種納米氮化鈦PEN纖維，其特征在于，所述的納米氮化鈦質(zhì)量 分?jǐn)?shù)為5%。
6.如權(quán)利要求3所述的一種納米氮化鈦PET纖維，其特征在于，所述的相容劑為白油。
7.—種如權(quán)利要求1所述的納米氮化鈦PET纖維的制備方法，將抗菌切片母粒和PEN 切片混合均勻，經(jīng)熔融紡絲工藝而成，其特征在于，紡絲溫度為260 320°C，冷卻吹風(fēng)溫度 15 25°C，風(fēng)速0. 1 5米/秒，牽伸速度1500 2000米/分。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種納米氮化鈦PEN纖維及其制備方法，其原料組份質(zhì)量百分比為，抗菌切片母粒1％～10％，PEN切片90％～99％；其制備方法為，將抗菌切片母粒和PEN切片混合均勻，經(jīng)熔融紡絲工藝而成，其特征在于，紡絲溫度為260℃～320℃，冷卻吹風(fēng)溫度15℃～25℃，風(fēng)速0.1米/秒～5米/秒，牽伸速度1500米/分～2000米/分。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)抗菌效果較好，對(duì)人和環(huán)境高安全，應(yīng)用范圍廣泛。
文檔編號(hào)D01D5/10GK102041581SQ200910196880
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月9日
發(fā)明者翟育明 申請(qǐng)人:翟育明