一種復(fù)合型pet纖維及其生產(chǎn)方法

一種復(fù)合型pet纖維及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種復(fù)合型PET纖維，其特征在于，其原料組成質(zhì)量百分比為：茶炭膠囊為1～5％，再生PET切片為10～30％，PET切片為余量，所述的再生PET切片的質(zhì)量百分比為20％；將茶炭膠囊，再生PET切片，PET切片進(jìn)行熔融紡絲，得到復(fù)合型PET纖維。
【專利說(shuō)明】一種復(fù)合型PET纖維及其生產(chǎn)方法
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及PET滌綸【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)，是一種復(fù)合型PET纖維及其生產(chǎn)方法?！尽颈尘凹夹g(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(guó)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(duì)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(qiáng)度纖維，如聚對(duì)苯二甲酰對(duì)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(gè)重要品種，是我國(guó)聚酯纖維的商品名稱。它是以精對(duì)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(duì)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(shí)尚設(shè)計(jì)等功能性的服飾產(chǎn)品成為當(dāng)今市場(chǎng)的主流趨勢(shì)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(shì)，功能性與時(shí)尚性的完美結(jié)合，引領(lǐng)了服飾時(shí)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，提供一種復(fù)合型PET纖維及其生產(chǎn)方法。
[0007]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種復(fù)合型PET纖維，其特征在于，其原料組成質(zhì)量百分比為:
[0009]茶炭膠囊I~5%
[0010]再生PET切片10~30%
[0011]PET切片余量
[0012]所述的再生PET切片的質(zhì)量百分比為20%。
[0013]所述的再生PET切片可由生物基聚酯切片替換。
[0014]一種復(fù)合型PET纖維的生產(chǎn)方法，將茶炭膠囊，再生PET切片，PET切片進(jìn)行熔融紡絲,得到復(fù)合型PET纖維。其中，短絲的紡絲工藝為紡絲溫度為240~300°C，紡絲速度為800~1500m / min，拉伸溫度為60~80°C，總拉伸倍率為3~5 ;長(zhǎng)絲的POY工藝:紡絲溫度為240~300°C，紡絲速度為2000~3000m / min，拉伸倍數(shù)為3.25倍；
[0015]一種茶炭膠囊的制備方法，其具體步驟為:[0016](I)原料預(yù)處理:
[0017]將茶渣在50°C下干燥2小時(shí)，得到處理后茶渣；
[0018](2)炭化處理:
[0019]將步驟(I)得到的處理后茶渣，然后同時(shí)進(jìn)行炭化，再得到改性粉；
[0020]所述的炭化工藝為采用石英管式爐進(jìn)行分段炭化:以8°C / min的升溫速率升至175°C，茶渣在175°C下炭化180min，然后以16°C / min的升溫速率升至360°C，再在360°C炭化IOOmin,最后以24°C / min的升溫速率升至660 °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(jī)進(jìn)行研磨，直至細(xì)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(guò)高和過(guò)長(zhǎng)，將破壞茶炭的原有性能，這就是低溫炭化的優(yōu)點(diǎn)和長(zhǎng)處；這也是不采用高溫炭化的原因。
[0021](3)老化改性:
[0022]將步驟⑵改性粉進(jìn)行老化改性處理，得到復(fù)合粉；
[0023]將步驟(2)得到的改性粉溶于強(qiáng)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(jìn)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(shí)，得到復(fù)合粉；
[0024]所述的功能材料為納米氮化鈦，納米二氧化鈦和納米氧化鋅；三者的質(zhì)量比為5:1:5 ?1:1:1，優(yōu)選為 3:1:3 ;
[0025]所述的功能材料與老化劑的質(zhì)量比為3:1;
[0026]所述的強(qiáng)酸為濃硫酸，濃硝酸，氫氟酸或者其它。
[0027]所述的老化劑的加入量為改性粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的I?3% ;
[0028]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3:3:1 ;
[0029]所述的抗氧劑為市售產(chǎn)品，比如抗氧劑1010和抗氧劑168 ；
[0030]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；
[0031]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；
[0032]此步驟的老化改性有2個(gè)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(jìn)行一個(gè)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(jìn)行一個(gè)物理的吸附作用。
[0033](4)茶炭膠囊
[0034]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)合粉的茶炭膠囊；其中，茶炭膠囊的囊層和芯層的厚度比為1:25 ;功能母粒的直徑為0.6?8 μ m ;
[0035]茶炭膠囊采用復(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)。
[0036]茶炭膠囊的直徑為0.6?8 μ m，其有利于膠囊順利通過(guò)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(jī)械性能；
[0037]茶炭膠囊的囊/芯比一般大于1: 15，保證微膠囊具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性；
[0038]茶炭膠囊的作用在于，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(zhǎng)久的保持；其納米效果強(qiáng)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。
[0039]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是:
[0040](I)本發(fā)明應(yīng)用廣泛，如在紡織，服裝，面料中的應(yīng)用。
[0041](2)本發(fā)明的納米氧化鋅吸收紫外線的能力強(qiáng)，對(duì)長(zhǎng)波紫外線(UVA)波長(zhǎng)(320~400mm)和中波紫外線(UVB)波長(zhǎng)(280~320nm)均有屏蔽作用.納米氧化鋅無(wú)毒、無(wú)味，對(duì)皮膚無(wú)刺激，不分解、不變質(zhì)、穩(wěn)定性好，本身為白色，可以根據(jù)不同對(duì)象加以著色，價(jià)格便宜；可用于生產(chǎn)防臭、抗菌、抗紫外線的纖維.能吸收臭味，凈化空氣。
[0042](3)本發(fā)明的納米二氧化鈦具有殺菌功能。實(shí)驗(yàn)證明，以0.1mg / cm3濃度的銳鈦型納米TiO2可徹底地殺死惡性海拉細(xì)胞，而且隨著超氧化物歧化酶(SOD)添加量的增多，TiO2光催化殺死癌細(xì)胞的效率也提高。對(duì)枯草桿菌黑色變種芽孢、綠膿桿菌、大腸桿菌、金色葡萄球菌、沙門氏菌、牙枝菌和曲霉的殺滅率均達(dá)到98%以上。
[0043](4)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)明將復(fù)合粉和納米材料混合后進(jìn)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(zhǎng)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(jìn)行紡絲的技術(shù)效果。
【【具體實(shí)施方式】】
[0045]以下提供本發(fā)明 一種復(fù)合型PET纖維及其生產(chǎn)方法的【具體實(shí)施方式】。
[0046]實(shí)施例1
[0047]一種復(fù)合型PET纖維，其特征在于，其原料組成質(zhì)量百分比為:
[0048]茶炭膠囊I %
[0049]再生PET切片10%
[0050]PET 切片89%
[0051]一種復(fù)合型PET纖維的生產(chǎn)方法，將茶炭膠囊，再生PET切片，PET切片進(jìn)行熔融紡絲,得到復(fù)合型PET纖維。其中，短絲的紡絲工藝為紡絲溫度為240~300°C，紡絲速度為800~1500m / min，拉伸溫度為60~80°C，總拉伸倍率為3~5。
[0052]一種茶炭膠囊的制備方法，其具體步驟為:
[0053](I)原料預(yù)處理:
[0054]將茶渣在50°C下干燥2小時(shí)，得到處理后茶渣；
[0055](2)炭化處理:
[0056]將步驟(1)得到的處理后茶渣，然后同時(shí)進(jìn)行炭化，再得到改性粉；
[0057]所述的炭化工藝為采用石英管式爐進(jìn)行分段炭化:以8°C / min的升溫速率升至175°C，茶渣在175°C下炭化180min，然后以16°C / min的升溫速率升至360°C，再在360°C炭化IOOmin,最后以24°C / min的升溫速率升至660 °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(jī)進(jìn)行研磨，直至細(xì)粉狀，即得到改性粉，改性粉的粒徑為0.1~I μ m ;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(guò)高和過(guò)長(zhǎng)，將破壞茶炭的原有性能，這就是低溫炭化的優(yōu)點(diǎn)和長(zhǎng)處；這也是不采用高溫炭化的原因。[0058](3)老化改性:
[0059]將步驟(2)得到的改性粉溶于強(qiáng)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(jìn)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(shí)，得到復(fù)合粉；
[0060]所述的功能材料為納米氮化鈦，納米二氧化鈦和納米氧化鋅；三者的質(zhì)量比為5:1:5 ；
[0061]所述的功能材料與老化劑的質(zhì)量比為3:1;
[0062]所述的強(qiáng)酸為濃硫酸，濃硝酸，氫氟酸或者其它。
[0063]所述的老化劑的加入量為改性粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的1 % ； [0064]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3:3:1 ;
[0065]所述的抗氧劑為市售產(chǎn)品，比如抗氧劑1010和抗氧劑168 ；
[0066]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；
[0067]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；
[0068]此步驟的老化改性有2個(gè)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(jìn)行一個(gè)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(jìn)行一個(gè)物理的吸附作用。
[0069]⑷茶炭膠囊
[0070]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)合粉的茶炭膠囊；其中，茶炭膠囊的囊層和芯層的厚度比為1:25 ;功能母粒的直徑為0.6~8μπι。
[0071]本實(shí)施例的的再生PET切片可由生物基聚酯切片替換，其它工藝不變。
[0072]實(shí)施例2
[0073]—種復(fù)合型PET纖維，其特征在于，其原料組成質(zhì)量百分比為:
[0074]茶炭膠囊3%
[0075]再生PET切片20%
[0076]PET 切片77%
[0077]一種復(fù)合型PET纖維的生產(chǎn)方法，將茶炭膠囊，再生PET切片，PET切片進(jìn)行熔融紡絲，得到復(fù)合型PET纖維。其中，長(zhǎng)絲的Ρ0Υ工藝:紡絲溫度為240~300°C，紡絲速度為2000~3000m / min，拉伸倍數(shù)為3.25倍；
[0078]—種茶炭膠囊的制備方法，其具體步驟為:
[0079](1)原料預(yù)處理:
[0080]將茶渣在50°C下干燥2小時(shí)，得到處理后茶渣；
[0081](2)炭化處理:
[0082]將步驟(1)得到的處理后茶渣，然后同時(shí)進(jìn)行炭化，再得到改性粉；
[0083]所述的炭化工藝同實(shí)施例1。
[0084](3)老化改性:
[0085]將步驟⑵改性粉進(jìn)行老化改性處理，得到復(fù)合粉；
[0086]將步驟(2)得到的改性粉溶于強(qiáng)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(jìn)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(shí)，得到復(fù)合粉；
[0087]所述的功能材料為納米氮化鈦，納米二氧化鈦和納米氧化鋅；三者的質(zhì)量比為3:1:3 ；
[0088]所述的功能材料與老化劑的質(zhì)量比為3:1;
[0089]所述的老化劑的加入量為改性粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的2% ；
[0090]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3:3:1 ;
[0091](4)茶炭膠囊
[0092]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)合粉的茶炭膠囊；其中，茶炭膠囊的囊層和芯層的厚度比為1:25 ;功能母粒的直徑為0.6~8μπι。
[0093]本實(shí)施例的的再生PET切片可由生物基聚酯切片替換，其它工藝不變。
[0094]實(shí)施例3
[0095]一種復(fù)合型PET纖維，其特征在于，其原料組成質(zhì)量百分比為:
[0096]茶炭膠囊5%
[0097]再生PET切片30%
[0098]PET 切片65%`
[0099]一種復(fù)合型PET纖維的生產(chǎn)方法，將茶炭膠囊，再生PET切片，PET切片進(jìn)行熔融紡絲，得到復(fù)合型PET纖維。其中，短絲的紡絲工藝為紡絲溫度為240~300°C，紡絲速度為800~1500m / min，拉伸溫度為60~80°C，總拉伸倍率為3~5 ;長(zhǎng)絲的Ρ0Υ工藝:紡絲溫度為240~300°C，紡絲速度為2000~3000m / min，拉伸倍數(shù)為3.25倍；
[0100]一種茶炭膠囊的制備方法，其具體步驟為:
[0101](1)原料預(yù)處理:
[0102]將茶渣在50°C下干燥2小時(shí)，得到處理后茶渣；
[0103](2)炭化處理:
[0104]將步驟(1)得到的處理后茶渣，然后同時(shí)進(jìn)行炭化，再得到改性粉；
[0105]所述的炭化工藝同實(shí)施例1。
[0106](3)老化改性:
[0107]將步驟(2)得到的改性粉溶于強(qiáng)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(jìn)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(shí)，得到復(fù)合粉；
[0108]所述的功能材料為納米氮化鈦，納米二氧化鈦和納米氧化鋅；三者的質(zhì)量比為1:1:1;
[0109]所述的功能材料與老化劑的質(zhì)量比為3:1;
[0110]所述的老化劑的加入量為改性粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的3% ；
[0111]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3:3:1 ;
[0112](4)茶炭膠囊
[0113]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)合粉的茶炭膠囊；其中，茶炭膠囊的囊層和芯層的厚度比為1:25 ;功能母粒的直徑為0.6~8μπι。
[0114]本實(shí)施例的的再生PET切片可由生物基聚酯切片替換，其它工藝不變。[0115]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】
1.一種復(fù)合型PET纖維，其特征在于，其原料組成質(zhì)量百分比為: 茶炭膠囊I?5% 再生PET切片10?30% PET切片余量。
2.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合型PET纖維，其特征在于，所述的再生PET切片的質(zhì)量百分比為20%。
3.一種復(fù)合型PET纖維的生產(chǎn)方法，將茶炭膠囊，再生PET切片，PET切片進(jìn)行熔融紡絲，得到復(fù)合型PET纖維；其特征在于，其中，短絲的紡絲工藝為紡絲溫度為240?300°C，紡絲速度為800?1500m / min，拉伸溫度為60?80°C，總拉伸倍率為3?5 ;長(zhǎng)絲的POY工藝:紡絲溫度為240?300°C，紡絲速度為2000?3000m / min，拉伸倍數(shù)為3.25倍。
4.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合型PET纖維，其特征在于，所述的茶炭膠囊的制備方法，其具體步驟為: (1)原料預(yù)處理: 將茶渣在50°C下干燥2小時(shí)，得到處理后茶渣； (2)炭化處理: 將步驟(I)得到的處理后茶渣，然后同時(shí)進(jìn)行炭化，再得到改性粉； (3)老化改性: 將步驟(2)改性粉進(jìn)行老化改性處理，得到復(fù)合粉； (4)茶炭膠囊 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)合粉的茶炭膠囊。
5.如權(quán)利要求4所述的一種復(fù)合型PET纖維，其特征在于，在所述的步驟⑵中，所述的炭化工藝為采用石英管式爐進(jìn)行分段炭化:以8°C / min的升溫速率升至175°C，茶渣在175°C下炭化180min，然后以16°C / min的升溫速率升至360°C，再在360°C炭化lOOmin，最后以24°C / min的升溫速率升至660°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(jī)進(jìn)行研磨，直至細(xì)粉狀，即得到改性粉。
6.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合型PET纖維，其特征在于，在所述的步驟(3)中，將步驟(2)得到的改性粉溶于強(qiáng)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(jìn)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(shí)，得到復(fù)合粉。
7.如權(quán)利要求6所述的一種復(fù)合型PET纖維，其特征在于，所述的功能材料為納米氮化鈦，納米二氧化鈦和納米氧化鋅；三者的質(zhì)量比為5:1:5?1:1:1,優(yōu)選為3:1:3。
8.如權(quán)利要求6所述的一種復(fù)合型PET纖維，其特征在于，所述的功能材料與老化劑的質(zhì)量比為3:1。
9.如權(quán)利要求6所述的一種復(fù)合型PET纖維，其特征在于，所述的老化劑的加入量為改性粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的I?3%。
10.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合型PET纖維，其特征在于，所述的茶炭膠囊的囊層和芯層的厚度比為1:25 ;功能母粒的直徑為0.6?8μπι。
【文檔編號(hào)】D01F6/92GK103668542SQ201310671891
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月11日
【發(fā)明者】沈太英 申請(qǐng)人:陳曦