專利名稱：一種茶炭滌綸單絲及其制備方法
一種茶炭滌綸單絲及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及滌綸技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種茶炭滌綸單絲及其制備方法。
背景技術(shù)：
茶炭素有“黑鉆石”的美譽，富含大量對身體有益的微量元素。茶炭采用回收茶葉，茶渣為原料，經(jīng)特殊工藝燒制而成的一種具有微孔、中孔、小孔的多孔性材料，具有很大的比表面積和超強的吸附性能，具有除臭、吸附異味等特殊功效。茶炭具有除濕、調(diào)節(jié)環(huán)境溫度的特殊功能，可使吸附的水分呈弱堿性，具有漂白、美膚等功效。另外，由于其特殊的分子結(jié)構(gòu)和超強的吸附功能，茶炭具有弱導(dǎo)電性，起到防靜電、抗電磁輻射作用。茶炭也可以放射遠(yuǎn)紅外線,激發(fā)產(chǎn)生負(fù)離子,加快血液循環(huán),改善人體環(huán)境。

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，提供一種茶炭滌綸單絲及其制備方法； 本發(fā)明提供一種含有茶炭的滌綸單絲，其主要目的在于克服現(xiàn)有滌綸絲產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中大都經(jīng)過工業(yè)染色，對人體健康存在一定的損害的缺點。由于茶炭本身就具有黑色的顏色， 因此在生產(chǎn)過程中省去了染色這一道工序，避免了工業(yè)染料對人體的損害。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種茶炭滌綸母粒，其原料質(zhì)量百分比茶炭粉末10 30%功能陶瓷粉I 5%聚合物載體余量茶炭粉末的制備茶葉用沸水浸泡處理30 60min，需處理三次(晾置時間10 30min)浸泡后，在 100 150°C烘干，烘干后使用粉碎機對茶葉進行初步粉碎，處理時間為I 6h。然后采用石英管式爐進行茶葉的分段炭化以10 15°C /min的升溫速率升至 250°C，茶葉在250°C下炭化30 60min，然后以10 15°C /min的升溫速率升至450°C，再在450°C炭化30 60min，最后以10 12°C /min的升溫速率升至650°C，并在該溫度下炭化處理I 6h。炭化工藝對茶炭結(jié)構(gòu)的影響在上述分段炭化溫度及時間下，可以保證獲得具有超細(xì)微孔的高比表面茶炭粉末，微孔的尺寸可以控制在O. 01 Ιμ 。炭化后將所獲產(chǎn)物在高能球磨機進行研磨，直至細(xì)粉狀，即得到茶炭粉末，茶炭粉末的粒徑為O. 05 5μπι。氣流鈍化處理，為熱空氣氣流加熱鈍化，去掉茶炭顆粒尖角，減少對紡絲設(shè)備的損傷，同時增加茶炭粉末在聚合物載體中的流動，增加分散均勻性。功能陶瓷粉為ZrO超細(xì)粉末或者納米銀材料，如ZrO超細(xì)粉末(遠(yuǎn)紅外發(fā)射率高)，利用茶炭粉末的多孔結(jié)構(gòu)，吸附功能陶瓷粉，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，提高遠(yuǎn)紅外發(fā)射效果，增加纖維的功能。也可以吸附納米銀進行復(fù)配，增加抗菌效果。茶炭滌綸母粒的制備采用低粘度聚合物載體，如PTT，PBT，適度支化改性聚酯(如星形聚酯，大分子鏈易形成球狀線團，與PET共混過程中增加流動性)，聚合物載體在共混熔體擠出過程中趨向于遷移到纖維表面，并形成富集，在保證纖維功能性同時大大減少母粒的用量，降低成本。選用微納米級茶炭粉經(jīng)硅表面活性劑處理后，與低粘度聚合物載體共混造粒制備出茶炭聚酯母粒，首先將微納米級茶炭粉與低粘度聚合物載體至于粉碎機中進行初步混合 2 10小時，然后在雙螺桿擠出機中進行共混造粒，共混造粒過程溫度控制在250 320°C 之間；其中所述微納米級茶炭粉的粒徑為O. 05 5 μ m，所述微納米級茶炭粉占聚酯切片的質(zhì)量百分比為10 30%。一種茶炭滌綸單絲，其原料質(zhì)量百分比茶炭滌綸母粒I 10%聚酯余量一種茶炭滌綸單絲的制備方法，其具體步驟以所述茶炭聚酯母粒與聚酯切片作為紡絲原料，通過高速熔融紡絲工藝制得含茶炭成分的U型滌綸單絲，其中所述茶炭聚酯母粒占聚酯切片的質(zhì)量百分比為I 10% ;所述紡絲過程采用UDY-DT工藝；其中冷卻方式采用吹風(fēng)冷卻或自然冷卻，獲得含茶炭成分的滌綸未取向絲，再經(jīng)拉伸獲得茶炭滌綸單絲，其中拉伸工序拉伸倍率3. 5 4. 5倍。茶炭滌綸單絲紡絲工藝紡絲溫度為280 320°C ；冷卻風(fēng)溫度為15 25°C,風(fēng)速O. lm/s 5m/s,或自然冷卻；紡絲速度為1000 1200m/min。根據(jù)產(chǎn)品的不同要求在聚酯切片中添加不同比例茶炭聚酯母粒，經(jīng)紡絲得到茶炭滌綸單絲，茶炭在茶炭滌綸單絲中的質(zhì)量含量一般在2 % 3 %，最多不超過7 %。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是(I)由于茶炭本身就具有黑色的顏色，因此在生產(chǎn)過程中省去了染色這一道工序， 避免了工業(yè)染料對人體的損害。(2)茶炭有回收茶葉和茶渣經(jīng)過特殊工藝燒結(jié)而成。成本低廉，更加環(huán)保；與竹炭，咖啡炭，椰炭相比，燒結(jié)溫度低，因此具有低能耗的優(yōu)點。(3)茶炭與聚酯母?；烊鄣玫讲杼繙炀]纖維，具有除臭，吸附異味，除濕，抗靜電等多重功效。(4)茶炭本身具有黑色的顏色，因此在紡絲過程中，省去了染色這一道工序。不僅降低了成本，而且避免了化學(xué)染料對人體的傷害。(5)該纖維具有吸附、消除異味功能；含有大量對身體有益的微量元素；具有遠(yuǎn)紅外、負(fù)離子發(fā)射、抗菌保健功能；織物的手感柔軟，舒適功能佳；安全性高，與皮膚接觸安全、舒適；內(nèi)置微納米茶炭，表現(xiàn)出優(yōu)秀的耐洗性，面料功能能長期保持；應(yīng)用廣泛于內(nèi)衣、 外衣、運動服、襪子、醫(yī)用品、床上用品、網(wǎng)布、過濾材料等。


圖I本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施方式以下提供本發(fā)明一種茶炭滌綸單絲及其制備方法的具體實施方式
。實施例I請參見附圖1，一種茶炭滌綸母粒，其原料質(zhì)量百分比茶炭粉末10%功能陶瓷粉1%聚合物載體89%茶炭粉末的制備茶葉用沸水浸泡處理30 60min，需處理三次(晾置時間10 30min)浸泡后，在 100 150°C烘干，烘干后使用粉碎機對茶葉進行初步粉碎，處理時間為I 6h。然后采用石英管式爐進行茶葉的分段炭化以10 15°C /min的升溫速率升至 250°C，茶葉在250°C下炭化30 60min，然后以10 15°C /min的升溫速率升至450°C，再在450°C炭化30 60min，最后以10 12°C /min的升溫速率升至650°C，并在該溫度下炭化處理I 6h。炭化工藝對茶炭結(jié)構(gòu)的影響在上述分段炭化溫度及時間下，可以保證獲得具有超細(xì)微孔的高比表面茶炭粉末，微孔的尺寸可以控制在O. 01 Ιμ 。炭化后將所獲產(chǎn)物在高能球磨機進行研磨，直至細(xì)粉狀，即得到茶炭粉末，茶炭粉末的粒徑為O. 05 5μπι。氣流鈍化處理，為熱空氣氣流加熱鈍化，去掉茶炭顆粒尖角，減少對紡絲設(shè)備的損傷，同時增加茶炭粉末在聚合物載體中的流動，增加分散均勻性。功能陶瓷粉為ZrO超細(xì)粉末或者納米銀材料，如ZrO超細(xì)粉末(遠(yuǎn)紅外發(fā)射率高)，利用茶炭粉末的多孔結(jié)構(gòu)，吸附功能陶瓷粉，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，提高遠(yuǎn)紅外發(fā)射效果，增加纖維的功能。也可以吸附納米銀進行復(fù)配，增加抗菌效果。茶炭滌綸母粒的制備采用低粘度聚合物載體，如ΡΤΤ，ΡΒΤ，適度支化改性聚酯(如星形聚酯，大分子鏈易形成球狀線團，與PET共混過程中增加流動性)，聚合物載體在共混熔體擠出過程中趨向于遷移到纖維表面，并形成富集，在保證纖維功能性同時大大減少母粒的用量，降低成本。選用微納米級茶炭粉經(jīng)硅表面活性劑處理后，與低粘度聚合物載體共混造粒制備出茶炭聚酯母粒，首先將微納米級茶炭粉與低粘度聚合物載體至于粉碎機中進行初步混合 2 10小時，然后在雙螺桿擠出機中進行共混造粒，共混造粒過程溫度控制在250 320°C 之間；其中所述微納米級茶炭粉的粒徑為O. 05 5 μ m，所述微納米級茶炭粉占聚酯切片的質(zhì)量百分比為10 30%。一種茶炭滌綸單絲，其原料質(zhì)量百分比茶炭滌綸母粒2%聚酯98%一種茶炭滌綸單絲的制備方法，其具體步驟以所述茶炭聚酯母粒與聚酯切片作為紡絲原料，通過高速熔融紡絲工藝制得含茶炭成分的U型滌綸單絲，其中所述茶炭聚酯母粒占聚酯切片的質(zhì)量百分比為I 10% ;所述紡絲過程采用UDY-DT工藝；其中冷卻方式采用吹風(fēng)冷卻或自然冷卻，獲得含茶炭成分的滌綸未取向絲，再經(jīng)拉伸獲得茶炭滌綸單絲，其中拉伸工序拉伸倍率3. 5 4. 5倍。茶炭滌綸單絲紡絲工藝
紡絲溫度為280 320°C
冷卻風(fēng)溫度為15 25°C,風(fēng)速O. lm/s 5m/s,或自然冷卻；
紡絲速度為1000 1200m/min。
實施例2
請參見附圖1，一種茶炭滌綸母粒，其原料質(zhì)量百分比
茶炭粉末 20%
功能陶瓷粉 2%
聚合物載體 78%
茶炭粉末的制備
茶葉用沸水浸泡處理30 60min，需處理三次(晾置時間10 30min)浸泡后，在100 150°C烘干，烘干后使用粉碎機對茶葉進行初步粉碎，處理時間為I 6h。
然后采用石英管式爐進行茶葉的分段炭化以10 15°C /min的升溫速率升至
250°C，茶葉在250°C下炭化30 60min，然后以10 15°C /min的升溫速率升至450°C，再在450°C炭化30 60min，最后以10 12°C /min的升溫速率升至650°C，并在該溫度下炭化處理I 6h。炭化工藝對茶炭結(jié)構(gòu)的影響在上述分段炭化溫度及時間下，可以保證獲得具有超細(xì)微孔的高比表面茶炭粉末，微孔的尺寸可以控制在O. 01 Ιμ 。炭化后將所獲產(chǎn)物在高能球磨機進行研磨，直至細(xì)粉狀，即得到茶炭粉末，茶炭粉末的粒徑為O. 05 5μπι。氣流鈍化處理，為熱空氣氣流加熱鈍化，去掉茶炭顆粒尖角，減少對紡絲設(shè)備的損傷，同時增加茶炭粉末在聚合物載體中的流動，增加分散均勻性。功能陶瓷粉為ZrO超細(xì)粉末或者納米銀材料，如ZrO超細(xì)粉末(遠(yuǎn)紅外發(fā)射率高)，利用茶炭粉末的多孔結(jié)構(gòu)，吸附功能陶瓷粉，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，提高遠(yuǎn)紅外發(fā)射效果，增加纖維的功能。也可以吸附納米銀進行復(fù)配，增加抗菌效果。茶炭滌綸母粒的制備采用低粘度聚合物載體，如ΡΤΤ，ΡΒΤ，適度支化改性聚酯(如星形聚酯，大分子鏈易形成球狀線團，與PET共混過程中增加流動性)，聚合物載體在共混熔體擠出過程中趨向于遷移到纖維表面，并形成富集，在保證纖維功能性同時大大減少母粒的用量，降低成本。選用微納米級茶炭粉經(jīng)硅表面活性劑處理后，與低粘度聚合物載體共混造粒制備出茶炭聚酯母粒，首先將微納米級茶炭粉與低粘度聚合物載體至于粉碎機中進行初步混合 2 10小時，然后在雙螺桿擠出機中進行共混造粒，共混造粒過程溫度控制在250 320°C 之間；其中所述微納米級茶炭粉的粒徑為O. 05 5 μ m，所述微納米級茶炭粉占聚酯切片的質(zhì)量百分比為10 30%。一種茶炭滌綸單絲，其原料質(zhì)量百分比茶炭滌綸母粒4%5/6頁聚酯96%一種茶炭滌綸單絲的制備方法，其具體步驟以所述茶炭聚酯母粒與聚酯切片作為紡絲原料，通過高速熔融紡絲工藝制得含茶炭成分的U型滌綸單絲，其中所述茶炭聚酯母粒占聚酯切片的質(zhì)量百分比為I 10% ;所述紡絲過程采用UDY-DT工藝；其中冷卻方式采用吹風(fēng)冷卻或自然冷卻，獲得含茶炭成分的滌綸未取向絲，再經(jīng)拉伸獲得茶炭滌綸單絲，其中拉伸工序拉伸倍率3. 5 4. 5倍。茶炭滌綸單絲紡絲工藝
紡絲溫度為280 320°C
冷卻風(fēng)溫度為15 25°C,風(fēng)速O. lm/s 5m/s,或自然冷卻；
紡絲速度為1000 1200m/min。
實施例3
請參見附圖1，一種茶炭滌綸母粒，其原料質(zhì)量百分比
茶炭粉末 30%
功能陶瓷粉 5%
聚合物載體 65%
茶炭粉末的制備
茶葉用沸水浸泡處理30 60min，需處理三次(晾置時間10 30min)浸泡后，在100 150°C烘干，烘干后使用粉碎機對茶葉進行初步粉碎，處理時間為I 6h。
然后采用石英管式爐進行茶葉的分段炭化以10 15°C /min的升溫速率升至
250°C，茶葉在250°C下炭化30 60min，然后以10 15°C /min的升溫速率升至450°C，再在450°C炭化30 60min，最后以10 12°C /min的升溫速率升至650°C，并在該溫度下炭化處理I 6h。炭化工藝對茶炭結(jié)構(gòu)的影響在上述分段炭化溫度及時間下，可以保證獲得具有超細(xì)微孔的高比表面茶炭粉末，微孔的尺寸可以控制在O. 01 Ιμ 。炭化后將所獲產(chǎn)物在高能球磨機進行研磨，直至細(xì)粉狀，即得到茶炭粉末，茶炭粉末的粒徑為O. 05 5μπι。氣流鈍化處理,為熱空氣氣流加熱鈍化，去掉茶炭顆粒尖角，減少對紡絲設(shè)備的損傷，同時增加茶炭粉末在聚合物載體中的流動，增加分散均勻性。功能陶瓷粉為ZrO超細(xì)粉末或者納米銀材料，如ZrO超細(xì)粉末(遠(yuǎn)紅外發(fā)射率高)，利用茶炭粉末的多孔結(jié)構(gòu)，吸附功能陶瓷粉，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，提高遠(yuǎn)紅外發(fā)射效果，增加纖維的功能。也可以吸附納米銀進行復(fù)配，增加抗菌效果。茶炭滌綸母粒的制備采用低粘度聚合物載體，如ΡΤΤ，ΡΒΤ，適度支化改性聚酯(如星形聚酯，大分子鏈易形成球狀線團，與PET共混過程中增加流動性)，聚合物載體在共混熔體擠出過程中趨向于遷移到纖維表面，并形成富集，在保證纖維功能性同時大大減少母粒的用量，降低成本。選用微納米級茶炭粉經(jīng)硅表面活性劑處理后，與低粘度聚合物載體共混造粒制備出茶炭聚酯母粒，首先將微納米級茶炭粉與低粘度聚合物載體至于粉碎機中進行初步混合 2 10小時，然后在雙螺桿擠出機中進行共混造粒，共混造粒過程溫度控制在250 320°C 之間；其中所述微納米級茶炭粉的粒徑為O. 05 5 μ m，所述微納米級茶炭粉占聚酯切片的
7質(zhì)量百分比為10 30%。一種茶炭滌綸單絲，其原料質(zhì)量百分比茶炭滌綸母粒10%聚酯90%一種茶炭滌綸單絲的制備方法，其具體步驟以所述茶炭聚酯母粒與聚酯切片作為紡絲原料，通過高速熔融紡絲工藝制得含茶炭成分的U型滌綸單絲，其中所述茶炭聚酯母粒占聚酯切片的質(zhì)量百分比為I 10% ;所述紡絲過程采用UDY-DT工藝；其中冷卻方式采用吹風(fēng)冷卻或自然冷卻，獲得含茶炭成分的滌綸未取向絲，再經(jīng)拉伸獲得茶炭滌綸單絲，其中拉伸工序拉伸倍率3. 5 4. 5倍。茶炭滌綸單絲紡絲工藝紡絲溫度為280 320O ；冷卻風(fēng)溫度為15 25°C,風(fēng)速O. lm/s 5m/s,或自然冷卻；紡絲速度為1000 1200m/min。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(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和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種茶炭滌綸單絲，其特征在于，原料質(zhì)量百分比茶炭漆纟侖母粒I 10%聚酯余量。
2.一種茶炭滌綸單絲的制備方法，其特征在于，其具體步驟以茶炭滌綸母粒與聚酯切片作為紡絲原料，通過高速熔融紡絲工藝制得含茶炭成分的 U型滌綸單絲，其中所述茶炭聚酯母粒占聚酯切片的質(zhì)量百分比為I 10%;所述紡絲過程采用UDY-DT工藝；其中冷卻方式采用吹風(fēng)冷卻或自然冷卻，獲得含茶炭成分的滌綸未取向絲，再經(jīng)拉伸獲得茶炭滌綸單絲，其中拉伸工序拉伸倍率3. 5 4. 5倍。
3.如權(quán)利要求2所述的一種茶炭滌綸單絲的制備方法，其特征在于，茶炭滌綸單絲紡絲工藝紡絲溫度為280 320°C ;冷卻風(fēng)溫度為15 25°C，風(fēng)速O. lm/s 5m/s，或自然冷卻；紡絲速度為1000 1200m/min。
4.如權(quán)利要求I所述的一種茶炭滌綸單絲，其特征在于，茶炭滌綸母粒的原料質(zhì)量百分比茶炭粉末10 30%功能陶瓷粉I 5%聚合物載體余量。
5.如權(quán)利要求4所述的一種茶炭滌綸單絲，其特征在于，所述的功能陶瓷粉為ZrO超細(xì)粉末或者納米銀材料。
6.如權(quán)利要求4所述的一種茶炭滌綸單絲，其特征在于，所述的低粘度聚合物載體為 PTT 或者 PBT。
7.如權(quán)利要求4所述的一種茶炭滌綸單絲，其特征在于，所述的茶炭粉末的制備方法為茶葉用沸水浸泡處理30 60min，需處理三次浸泡后，晾置時間10 30min，在100 150°C烘干，烘干后使用粉碎機對茶葉進行初步粉碎，處理時間為I 6h ;然后采用石英管式爐進行茶葉的分段炭化以10 15°C /min的升溫速率升至250°C， 茶葉在250°C下炭化30 60min，然后以10 15°C /min的升溫速率升至450°C，再在450°C 炭化30 60min,最后以10 12°C /min的升溫速率升至650°C,并在該溫度下炭化處理 I 6h ;炭化后將所獲產(chǎn)物在高能球磨機進行研磨，直至細(xì)粉狀，即得到茶炭粉末，茶炭粉末的粒徑為O. 05 5 μ m ;氣流鈍化處理，為熱空氣氣流加熱鈍化，得到茶炭粉末。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種茶炭滌綸單絲，其原料質(zhì)量百分比茶炭滌綸母粒為1～10％；聚酯為余量；制備方法的具體步驟以所述茶炭聚酯母粒與聚酯切片作為紡絲原料，通過高速熔融紡絲工藝制得含茶炭成分的U型滌綸單絲，其中所述茶炭聚酯母粒占聚酯切片的質(zhì)量百分比為1～10％；所述紡絲過程采用UDY-DT工藝；其中冷卻方式采用吹風(fēng)冷卻或自然冷卻，獲得含茶炭成分的滌綸未取向絲，再經(jīng)拉伸獲得茶炭滌綸單絲。本發(fā)明的優(yōu)點具有吸附、消除異味功能；含有大量對身體有益的微量元素；具有遠(yuǎn)紅外、負(fù)離子發(fā)射、抗菌保健功能；織物的手感柔軟，舒適功能佳；安全性高，與皮膚接觸安全、舒適；內(nèi)置微納米茶炭，表現(xiàn)出優(yōu)秀的耐洗性，面料功能能長期保持；應(yīng)用廣泛。
文檔編號D01F1/04GK102605458SQ20121008821
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月29日
發(fā)明者曾志明, 李建武, 柯文新, 王華平, 王朝生, 蘇成喻, 許丹 申請人:泉州錚鎣化纖有限公司, 福建省晉江市華宇織造有限公司