一種改性pet纖維及其生產(chǎn)方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及PET纖維技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是一種改性PET纖維及其生產(chǎn)方法。【【背景技術(shù)】】
[0002]化學(xué)纖維的兩大類之一。用合成高分子化合物做原料而制得的化學(xué)纖維的統(tǒng)稱。聚酰胺纖維素、聚酯纖維、聚丙烯晴纖維、聚乙烯醇縮甲醛纖維是我國合成纖維的四大品種。此外聚丙烯纖維、聚氯乙烯纖維也有一定的產(chǎn)量。
[0003]合成纖維的主要品種如下:(I)按主鏈結(jié)構(gòu)可分碳鏈合成纖維，如聚丙烯纖維(丙綸)、聚丙烯腈纖維(腈綸)、聚乙烯醇縮甲醛纖維(維尼綸)；雜鏈合成纖維，如聚酰胺纖維(錦綸)、聚對苯二甲酸乙二酯(滌綸)等。(2)按性能功用可分耐高溫纖維，如聚苯咪唑纖維；耐高溫腐蝕纖維，如聚四氟乙烯；高強度纖維，如聚對苯二甲酰對苯二胺；耐輻射纖維，如聚酰亞胺纖維；還有阻燃纖維、高分子光導(dǎo)纖維等。合成纖維的生產(chǎn)有三大工序:合成聚合物制備、紡絲成型、后處理。
[0004]滌綸是合成纖維中的一個重要品種，是我國聚酯纖維的商品名稱。它是以精對苯二甲酸(PTA)或?qū)Ρ蕉姿岫柞?DMT)和乙二醇(EG)為原料經(jīng)酯化或酯交換和縮聚反應(yīng)而制得的成纖高聚物一聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，經(jīng)紡絲和后處理制成的纖維。
[0005]目前，滌綸織物正向著仿毛、仿絲、仿麻、仿鹿皮等合成纖維天然化的方向發(fā)展。目前，科技含量高、生態(tài)環(huán)保、時尚設(shè)計等功能性的服飾產(chǎn)品成為當(dāng)今市場的主流趨勢和核心產(chǎn)品。輕薄舒適的功能性化纖服飾的流行，呈現(xiàn)出的高品質(zhì)化的趨勢，功能性與時尚性的完美結(jié)合，引領(lǐng)了服飾時尚的潮流。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種改性PET纖維及其生產(chǎn)方法。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0008]一種改性PET纖維，由改性茶炭劑，PBT切片，PET切片組成，其特征在于，其原料的質(zhì)量百分比為:
[0009]改性茶炭劑I?3%
[0010]PBT 切片I ?5%
[0011]PET切片余量
[0012]所述的改性茶炭劑的質(zhì)量百分比為2%。
[0013]所述的PBT切片的質(zhì)量百分比為2%。
[0014]所述的PBT切片可由生物基聚酯切片或者再生聚酯切片替換。
[0015]所述的改性茶炭劑的芯層為復(fù)合粉，改性茶炭劑的囊層和芯層的厚度比為1:22功能母粒的直徑為0.8?8 μ m。
[0016]一種改性PET纖維的生產(chǎn)方法，將改性茶炭劑，PBT切片，PET切片進行混合，然后熔融紡絲，得到改性PET纖維，其具體的紡絲工藝為:紡絲溫度為220?310°C，紡絲速度為3100 ?4100m / min，定型溫度 140 ?160 0C0
[0017]一種改性茶炭劑的制備方法，其具體步驟為:
[0018](I)原料預(yù)處理:
[0019]將茶渣在55°C下干燥2小時，得到處理后茶渣；
[0020](2)炭化處理:
[0021]將步驟(I)得到的處理后茶渣，然后同時進行炭化，再得到改性粉；
[0022]所述的炭化工藝為采用石英管式爐進行分段炭化:以6°C / min的升溫速率升至150°C，茶渣在150°C下炭化120min，然后以12°C / min的升溫速率升至360°C，再在360°C炭化120min,最后以28 °C / min的升溫速率升至600 °C,并在該溫度下炭化處理2?3h ;炭化后將所獲產(chǎn)物在高能球磨機進行研磨，直至細粉狀，即得到改性粉，改性粉的粒徑為0.1?Iym;采用低溫炭化，一方面節(jié)省成本，另外一方面保持茶炭的原有功能，可以作為吸附的載體發(fā)揮茶炭功效，炭化的溫度過高和過長，將破壞茶炭的原有性能，這就是低溫炭化的優(yōu)點和長處；這也是不采用高溫炭化的原因。
[0023](3)老化改性:
[0024]將步驟(2)得到的改性粉溶于強酸溶液中，得到的改性粉的溶液，加入功能材料和老化劑，再進行攪拌以及超聲分散，然后離心分離得到固體材料，將固體材料在40?60°C下干燥2?6小時，得到復(fù)合粉；
[0025]所述的功能材料為納米氮化鈦和納米碳化硼粉；兩者的質(zhì)量比為5:9?1:1，優(yōu)選為3:5 ;
[0026]所述的功能材料與老化劑的質(zhì)量比為5:1;
[0027]所述的強酸為濃硫酸，濃硝酸，氫氟酸或者其它。
[0028]所述的老化劑的加入量為改性粉質(zhì)量分數(shù)的2?3% ;
[0029]所述的老化劑為抗氧劑，紫外吸收劑和光穩(wěn)定劑，三者的質(zhì)量比為3:2:2 ;
[0030]所述的抗氧劑為市售產(chǎn)品，比如抗氧劑1010和抗氧劑168 ；
[0031]所述的紫外吸收劑為含羥基的紫外吸收劑，比如2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮，2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮，2，4- 二羥基二苯甲酮等材料；為市售產(chǎn)品；
[0032]所述的光穩(wěn)定劑為含羥基的光穩(wěn)定劑，比如鄰羥基二苯甲酮，2-(2’，4’_ 二羥基苯基)-5，6_ 二羥基苯并三氮唑和1，6_ 二羥基苯并三唑等材料；為市售產(chǎn)品；
[0033]此步驟的老化改性有2個作用，即物理吸附和化學(xué)健合作用，茶粉和納米材料酸化后，其表面形成氫鍵，而與老化劑的羥基進行一個化學(xué)的健合，再者利用改性粉和納米材料自身的空隙較多，進行一個物理的吸附作用。
[0034](4)改性茶炭劑
[0035]將芯層為復(fù)合粉包裹在囊層為殼聚糖材料里面，制成含復(fù)合粉的改性茶炭劑；其中，改性茶炭劑的囊層和芯層的厚度比為1:22 ;功能母粒的直徑為0.8?8 μ m ;
[0036]改性茶炭劑采用復(fù)凝聚法合成，也可以采用界面聚合法或原位聚合法，均為成熟的技術(shù)。
[0037]改性茶炭劑的直徑為0.8?8 μ m，其有利于膠囊順利通過紡絲孔，并且保證膠囊與纖維的結(jié)合牢固，還不能影響纖維的機械性能；
[0038]改性茶炭劑的囊/芯比一般大于1:15，保證微膠囊具有一定的機械強度和耐熱性；
[0039]改性茶炭劑的作用在于，起到緩慢釋放納米功能粒子的作用，有利于其納米功效得以長久的保持；其納米效果強于常規(guī)的母粒型功能粒子的制備再用于紡絲的技術(shù)效果。
[0040]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是:
[0041](I)采用等離子弧氣相化學(xué)合成法生產(chǎn)的納米碳化硼粉體純度高、粒徑小、分布均勻，比表面積大、高表面活性，松裝密度低。納米級碳化硼粉體具有穩(wěn)定的物理和化學(xué)性質(zhì)，無磁性，耐強酸，耐強堿。
[0042](2)本發(fā)明將復(fù)合粉和納米材料混合后進行改性，這樣可以使納米材料更加容易分散在復(fù)合粉的空隙里，納米材料吸附復(fù)合粉的載體里面，使其功效得以長久保持，有利于發(fā)揮納米材料的特殊作用，效果顯著高于直接采用納米材料加入進行紡絲的技術(shù)效果。
[0043](3)本發(fā)明的納米氮化鈦,具有粒徑小，比表面積大,表面活性高,紫外光屏蔽大于80%以上，有很好的阻隔性能。
[0044](5)本發(fā)明應(yīng)用廣泛，如在紡織，服裝，面料中的應(yīng)用。
【【具體實施方式】】
[0045]以下提供本發(fā)明一種改性PET纖維及其生產(chǎn)方法的【具體實施方式】。
[0046]實施例1
[0047]一種改性PET纖維，由改性茶炭劑，PBT切片，PET切片組成，其特征在于，其原料的質(zhì)量百分比為:
[0048]改性茶炭劑1%
[0049]PBT 切片1%
[0050]PET 切片98%
[0051]所述的改性茶炭劑的芯層為復(fù)合粉，改性茶炭劑的囊層和芯層的厚度比為1:22 ；功能母粒的直徑為0.8?8 μ m。
[0052]一種改性PET纖維的生產(chǎn)方法，將改性茶炭劑，PBT切片，PET切片進行混合，然后熔融紡絲，得到改性PET纖維，其具體的紡絲工藝為:紡絲溫度為220?310°C，紡絲速度為3100 ?4100m / min，定型溫度 140 ?160 0C0
[0053]一種改性茶炭劑的制備方法，其具體步驟為:
[0054](I)原料預(yù)處理:
[0055]將茶渣在55°C下干燥2小時，得到處理后茶渣；
[0056](2)炭化處理:
[0057]將步驟(I)得到的處理后茶渣，然后同時進行炭化，再得到改性粉；
[0058]所述的炭化工藝為采用石英管式爐進行分段炭化:以6°C / min的升溫速率升至150°C，茶渣在150°C下炭化120min，然后以12°C / min的升溫速率升至360°C，再在360°C炭化120min,最后以28 °C / min的升溫速率升至600 °C,并在該溫度下炭化處理2?3h ;炭化后將所獲產(chǎn)物在高能球磨機進行研磨，直至細粉狀，即得到改性粉，改性粉的粒徑為0.1?Iym;采用低溫炭化，一方面節(jié)省成本，另外一方面保持茶炭的原有功能，可以作為吸附的載體發(fā)揮茶炭功效，炭化的溫度過高和過長，將破壞茶炭的原有性能，這就是低溫炭化的優(yōu)點和長處；這也是不采用高溫炭化的原因。
[0059](3)老化改性:
[0060]將步驟(2)得到的改性粉溶于強酸溶液中，得到的改性粉的溶液，加入功能材料和老化劑，再進行攪拌以及超聲分散，然后離心分離得到固體材料，將固體材料在40?60°C下干燥2?6小時，得到復(fù)合粉；
[0061]所述的功能材料為納米氮化鈦和納米碳化硼粉體納米氧化鋅；兩者的質(zhì)量比為5:9 ；
[0062]所述的功能材料與老化劑的質(zhì)量比為5:1;
[0063]所述的強酸為濃硫酸，濃硝酸，氫氟酸或者其它。
[0064]所述的老化劑的加入量為改性粉質(zhì)量分數(shù)的2% ；
[0065]所述的老化劑為抗氧劑，紫外吸收劑和光穩(wěn)定劑，三者的質(zhì)量比為3:2:2 ;
[0066]所述的抗氧劑為市售產(chǎn)品，比如抗氧劑1010和抗氧劑168 ；
[0067]所述的紫外吸收劑為含羥基的紫外吸收劑，比如2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮，2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮，2，4- 二羥基二苯甲酮等材料；為市售產(chǎn)品；
[0068]所述的光穩(wěn)定劑為含羥基的光穩(wěn)定劑，比如鄰羥基二苯甲酮，2-(2’，4’_