CN103898626A - 具有导热导湿功能的聚酯纤维及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有导热导湿功能的聚酯纤维及其制造方法，该聚酯纤维由以下重量百分比的原料制成：改性纳米无机硅酸盐0.5-5%，聚酯95-99.5%。其制造方法包括以下步骤：将无机硅酸盐粉碎、筛分得到具有纳米尺寸粉体，然后对其进行表面有机处理；将经过有机处理的硅酸盐纳米粉体与聚酯干燥后进行熔融纺丝，纺制异型截面的具有导热导湿功能的聚酯纤维。本发明采用改性纳米无机硅酸盐作为主要的凉爽功能添加剂，并结合异型截面纺丝技术制备具有导热导湿功能的聚酯纤维，利用二者的协同作用，能够使聚酯纤维的导热能力较球状纳米材料更高，达到更好的凉感、吸汗、快干的效果，在夏季服装、运动服等方面具有广泛的用途。
Description
技术领域
本发明涉及纺织领域，特别是涉及一种具有导热导湿功能的聚酯纤维及其制造方法。
背景技术
随着消费观念的改变，人们对服装的要求除了外观时尚外，更加注重服装内在的舒适性和功能性。对于凉爽舒适性，通常要求织造服装的纤维具有良好的导热性和导湿性，能迅速将身体的热量和汗液散出，与皮肤相接触的布料保持干爽，给人舒适的感觉。聚酯纤维（涤纶）几乎没有亲水基团，汗水不易被纤维吸收而是残留在皮肤与纤维之间，穿着时产生粘湿、闷热感。因此，改善聚酯纤维凉爽舒适性的研究备受科学界和工业界的关注。
利用异截面纤维的毛细管芯吸效应是制备吸汗快干聚酯纤维最常用和有效的方法。杜邦公司的Coolmax纤维、东洋纺的Triactorx纤维、仪征化纤的Coolbst和台湾豪杰的Technofine纤维等都具有异形截面。纤维的异型截面结构就像人为增设的“排水沟”，模仿毛细管吸汗效应，使织物将汗水、湿气迅速排出。近年来，有报道将具有高导热系数的无机纳米材料引入到异型截面聚酯纤维中，有机聚合物的导热性能差，引入导热系数高的材料，可以提高纤维热量导出速率，但是该纤维的导热能力无法超越无机纳米材料的导热能力。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种具有导热导湿功能的聚酯纤维及其制造方法，引入的无机纳米材料，能够使聚酯纤维的导热能力较球状纳米材料更高，具有良好的导热性和导湿性，达到更好的凉感、吸汗、快干的效果。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种具有导热导湿功能的聚酯纤维，它由以下重量百分比的原料制成：
改性纳米无机硅酸盐 0.5-5%，
聚酯 95-99.5%。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种具有导热导湿功能的聚酯纤维的制造方法，包括以下步骤：
（1）将无机硅酸盐粉碎、筛分得到具有纳米尺寸粉体，然后对其进行表面有机处理；
（2）将经过有机处理的硅酸盐纳米粉体与聚酯干燥后进行熔融纺丝，纺制异型截面的具有导热导湿功能的聚酯纤维。
在本发明一个较佳实施例中，所述的无机硅酸盐为高岭土、蒙脱土、片状云母、锂皂土片状硅酸盐材料的一种或几种的混合物。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（1）有机处理为：将得到的具有纳米尺寸粉体经该粉体经偶联剂进行表面改性，以增加其与聚酯的相容性。
在本发明一个较佳实施例中，所述的偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。
在本发明一个较佳实施例中，所述的熔融纺丝工艺参数为纺丝温度260℃-300℃，纺丝速度400-5000m/min，牵伸温度70℃-160℃，牵伸倍数1-5倍。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（2）纺制出异型截面为十字形、三叶型、三角型或四叶型的具有导热导湿功能的聚酯纤维。
本发明的有益效果是：本发明采用改性纳米无机硅酸盐作为主要的凉爽功能添加剂，并结合异型截面纺丝技术制备具有导热导湿功能的聚酯纤维，利用二者的协同作用，能够使聚酯纤维的导热能力较球状纳米材料更高，达到更好的凉感、吸汗、快干的效果；纤维接触人体时可产生1-2℃的瞬间凉感，在夏季服装、运动服等方面具有广泛的用途。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
片状云母和高岭土分别进行球磨后筛分，得到纳米尺寸的粉体，用硅烷偶联剂对片状云母和高岭土进行表面有机处理后混合，得到改性纳米无机硅酸盐粉体，片状云母和高岭土的重量百分比为3:1；将改性纳米无机硅酸盐粉体与聚酯切片干燥后进行共混熔融纺丝，其中改性纳米无机硅酸盐粉体与聚酯的重量百分比为1：99，纺制十字型截面POY纤维，纺丝温度为275℃，纺丝速度3200 m/min，牵伸温度80℃，牵伸倍数3倍，纺制十字型截面POY纤维的线密度为2.1cN/dtex，利用日本凉感测试测定Qmax值为0.106（ΔT=10℃）。
实施例2
片状云母和锂皂土分别进行球磨后筛分，得到纳米尺寸的粉体，用硅烷偶联剂对片状云母和锂皂土进行表面有机处理后混合，得到改性纳米无机硅酸盐粉体，片状云母和锂皂土的重量百分比为2:1；将改性纳米无机硅酸盐粉体与聚酯切片干燥后进行共混熔融纺丝，其中改性纳米无机硅酸盐粉体与聚酯的重量百分比为2：98，纺制三叶型截面FDY纤维，纺丝温度为275℃，纺丝速度4500 m/min，牵伸温度160℃，牵伸倍数5倍，纺制十字型截面POY纤维的线密度为1.58cN/dtex，利用日本凉感测试测定Qmax值为0.113（ΔT=10℃）。
实施例3
片状高岭土和蒙脱土分别进行球磨后筛分，得到纳米尺寸的粉体，用钛酸酯偶联剂片状高岭土和蒙脱土进行表面有机处理后混合，得到改性纳米无机硅酸盐粉体，高岭土和蒙脱土的重量百分比为2:1；将改性纳米无机硅酸盐粉体与聚酯切片干燥后进行共混熔融纺丝，其中改性纳米无机硅酸盐粉体与聚酯的重量百分比为1.5：98.5，纺制三角型截面POY纤维，纺丝温度为275℃，纺丝速度3000 m/min，牵伸温度120℃，牵伸倍数1倍，纺制十字型截面POY纤维的线密度为2.67cN/dtex，利用日本凉感测试测定Qmax值为0.102（ΔT=10℃）。
本发明采用改性纳米无机硅酸盐作为主要的凉爽功能添加剂，并结合异型截面纺丝技术制备具有导热导湿功能的聚酯纤维，利用二者的协同作用，形成互相连接形成网络结构，能够使聚酯纤维的导热能力较球状纳米材料更高，达到更好的凉感、吸汗、快干的效果；纤维接触人体时可产生1-2℃的瞬间凉感，在夏季服装、运动服等方面具有广泛的用途。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种具有导热导湿功能的聚酯纤维，其特征在于，它由以下重量百分比的原料制成：
改性纳米无机硅酸盐 0.5-5%，
聚酯 95-99.5%。
2.根据权利要求1所述的聚酯纤维的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将无机硅酸盐粉碎、筛分得到具有纳米尺寸粉体，然后对其进行表面有机处理；
（2）将经过有机处理的硅酸盐纳米粉体与聚酯干燥后进行熔融纺丝，纺制异型截面的具有导热导湿功能的聚酯纤维。
3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述的无机硅酸盐为高岭土、蒙脱土、片状云母、锂皂土片状硅酸盐材料的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述步骤（1）有机处理为：将得到的具有纳米尺寸粉体经该粉体经偶联剂进行表面改性，以增加其与聚酯的相容性。
5.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。
6.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述的熔融纺丝工艺参数为纺丝温度260℃-300℃，纺丝速度400-5000m/min，牵伸温度70℃-160℃，牵伸倍数1-5倍。
7.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，步骤（2）纺制出异型截面为十字形、三叶型、三角型或四叶型的具有导热导湿功能的聚酯纤维。
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