CN104060345A - 一种高导湿的有光聚酯涤纶纤维及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高导湿的有光聚酯涤纶纤维的生产方法，其具体步骤为，将聚酯切片母粒进行熔融纺丝，其中喷丝板为异形喷丝板；得到高导湿的有光聚酯涤纶纤维，聚酯切片母粒的原料质量百分比为：改性PBT切片为1～3％，水溶性聚酯切片为1～5％，大有光聚酯切片为余量；将改性PBT切片，水溶性聚酯切片以及有大光聚酯切片进行混合，经熔融挤出，得到聚酯切片母粒。本发明的纤维截面下端面之间为三角形和圆弧形这种非对称形状，其优点在于纤维在于任何方向上都具有良好的散光效果，又具有良好的维持现状的功能；同时由于凹槽较多，也具有良好的透气导湿的功效。

Description

一种高导湿的有光聚酯涤纶纤维及其生产方法

【技术领域】

本发明涉及纺织生产技术领域，具体的说，是一种高导湿的有光聚酯涤纶纤维及其生产方法。

【背景技术】

中国专利申请号201220083313.4本实用新型涉及一种透气导湿咖啡炭纤维，纤维的横截面呈“十”字形，所述纤维“十”字形横截面第一叶(1)、第二叶(2)、第三叶(3)、第四叶(4)中每相邻两叶之间的夹角第一夹角(12)、第二夹角(23)、第三夹角(34)、第四夹角(41)为30～120°；有益效果：透气导湿咖啡炭纤维，提高纤维吸水、吸湿性能，具有除湿、调湿的效果，满足服装穿着的舒适性的要求。透气导湿咖啡炭纤维具有吸附异味、降低空气中有害气体浓度的效果；具有远红外线效果，保暖效果极佳；以及净化了空气，具有发射负离子的功能。可广泛用于可广泛用于运动服、休闲服、内衣、旅游服、外套及袜类等领域，赋予面料新的功能，提高织物档次。

中国专利申请号201210208453.4涉及了一种具有高导湿性能的超细复合纤维制备方法，包括如下步骤：1)首先通过熔融缩聚和固相缩聚相结合的方法，制得熔点在180～220℃、特性粘度1.0～1.2dl/g、含有脂肪族二元酸、脂肪族二元醇的共聚酯添加剂；2)然后将添加剂、聚烯烃弹性体接枝多单体的相容剂、及聚丙烯树脂，在双螺杆挤出机熔融共混造粒，制得分散相粒径小于1μm的可染改性聚丙烯树脂；3)以所述步骤2)制备的可染改性聚丙烯树脂作为支架，锦纶作为裂片，纤维经后道碱减量或加工中的机械力作用，分裂成单丝纤度小于0.2dtex的超细复合纤维。本发明具有热稳定性高，纺丝加工性能好，柔软、导湿、吸湿性能优良的特点。

中国专利申请号200910184330.X涉及了一种竹炭、阻燃、导湿涤纶纤维及其制备方法与应用；公开的涤纶纤维，由下列重量百分比的原料组成：5～10％的活性炭母粒、90～95％的共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂，所述的纤维截面为异形截面；提供的涤纶纤维具有很好的吸附、除臭、抑菌防霉功能和阻燃性，而且由于其截面为异形截面，它的导湿性功能也较为优良，是一种应用范围广泛的涤纶纤维。本发明提供的竹炭、阻燃、导湿涤纶纤维的制备方法，其操作性强，工艺合理，生产效率高，可实现工业化大生产。

中国专利申请号200510027688.3涉及了一种抗菌导湿涤纶纤维及其制备方法和应用，公开的抗菌导湿涤纶纤维，由0.5～3份(重量)改性抗菌添加剂和99.5～97份(重量)涤纶成纤树脂组成；所述的纤维的纤度＜3.0dtex，强度＞3.4cN/dtex，1％伸长时模量可达95.33cN/dtex；抗菌率高于90％，灰份＞94.7％；纤维异形度为37.4％，纤维间孔隙率可达40.9％。导湿率较普通纤度涤纶提高10％以上：30分钟爬高＞8.0cm；15分钟快干率超过99％；该抗菌导湿纤维可应用于制备医用抗菌服、舒适抗菌内衣内裤、导湿抗菌袜、寝室用品等服用领域、装饰领域和产业领域。

中国专利申请号201110213771.5涉及了一种抗菌和导湿型涤纶纤维及其制备方法与应用，它由下列重量份数的原料制成：银系抗菌母粒5～15份、涤纶成纤树脂85～95份，所述的纤维截面为异形截面，提供的涤纶纤维各组分配比科学合理，通过科学的将具有抗菌作用的银系抗菌母粒和涤纶成纤树脂有机结合，并通过异形孔纺丝板制备得到预取向丝，再经过加弹变形生产出低弹变形丝，得到具有抗菌和导湿作用的多功能涤纶纤维，应用范围广泛。本发明提供的抗菌和导湿型涤纶纤维的制备方法，其操作性强，工艺合理，生产效率高，可实现工业化大生产。

中国专利申请号201110213774.9涉及了一种抗紫外和导湿型涤纶纤维及其制备方法与应用，它由下列重量份数的原料制成：抗紫外母粒1～15份、涤纶成纤树脂85～99份，所述的纤维截面为异形截面；涤纶纤维各组分配比科学合理，通过科学的将抗紫外母粒和涤纶成纤树脂有机结合，并通过异形孔纺丝板制备得到预取向丝，再经过加弹变形生产出低弹变形丝，得到具有抗紫外和导湿作用的多功能涤纶纤维，应用范围广泛；提供的抗紫外和导湿型涤纶纤维的制备方法，其操作性强，工艺合理，生产效率高，可实现工业化大生产。

中国专利申请号201110213763.0涉及一种抗菌、防紫外和导湿排汗型纤维及其制备方法。它由下列重量份数的原料制成：抗紫外母粒5～10份、银系抗菌母粒5～10份、涤纶成纤树脂80～90份，所述的纤维截面为异形截面；通过科学的将具有抗菌作用的银系抗菌母粒、抗紫外母粒和涤纶成纤树脂有机结合，并通过异形孔纺丝板制备得到预取向丝，再经过加弹变形生产出低弹变形丝，得到具有抗菌、抗紫外和导湿作用的多功能涤纶纤维，应用范围广泛；其操作性强，工艺合理，生产效率高，可实现工业化大生产。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高导湿的有光聚酯涤纶纤维及其生产方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种高导湿的有光聚酯涤纶纤维的生产方法，其具体步骤为：

一、纳米硫酸钡的氨基化

将纳米硫酸钡溶于乙醇溶剂中，纳米硫酸钡在乙醇中的浓度为25～35kg/m³，乙醇溶剂pH控制为8～8.5，然后加入氨丙基三乙氧基硅烷进行反应；反应完成后进行离心分离，对固体进行真空干燥制备出氨基化的纳米硫酸钡；

二、将CBT粉末加热到180～200℃，然后再加入生物基的戊二酸，同时加入催化剂二羟基烷基氯化锡，进行CBT的端羧基化，反应时间为10～15min，得到羧酸封端的CBT初聚物；

所述的催化剂为二羟基烷基氯化锡。

所述的催化剂用量占CBT粉末和戊二酸两者总质量的0.1～0.3‰。

所述的CBT粉末和戊二酸的摩尔比为1∶1.4～1∶1.5。

所述的CBT粉末有CBT160粉碎制备；CBT在常温下为白色固体颗粒，当温度达到190℃时会变成水一样的液体，在相同的粘度下PBT的粘度为其5000倍。且CBT与PBT、PET、PTT具有良好的相容性，润湿性能强。当加热到220℃时即可发生原位聚合，即生成PBT材料。

所述的生物基的戊二酸，来自生物分解得到戊二酸，有利于环保；

三、将步骤二制备的CBT初聚物加热到210～240℃，并加入步骤一制备的氨基化的纳米硫酸钡进行反应，反应时间为2～4h，然后再原位聚合，制备出改性PBT；

所述的氨基化的纳米硫酸钡占CBT粉末和戊二酸两者总质量的0.35～0.45％。

将纳米硫酸钡通过化学接枝方法到PBT材料中，有利于改善最终产品的高速经编的要求，且与PET切片相容性较好，有利于纺丝的稳定性。

四、制备聚酯切片母粒

聚酯切片母粒的原料质量百分比为：

改性PBT切片 1～3％

水溶性聚酯切片 1～5％

大有光聚酯切片 余量

将改性PBT切片，水溶性聚酯切片以及有大光聚酯切片进行混合，经熔融寄出，得到聚酯切片母粒；

五、熔融纺丝

将聚酯切片母粒进行熔融纺丝，其中喷丝板为异形喷丝板；得到高导湿的有光聚酯涤纶纤维。

所述的异形喷丝板，其为圆形喷丝板，一字型喷丝孔均匀地分布在喷丝板上；一字型喷丝孔，其形状为仿一字型，其上端面为依次设置的半圆弧和等边三角形的重复单元，其下端面为依次设置的等边三角形和半圆弧的重复单元，且上端面和下端面的重复单元数目相同，上端面和下端面的两端之间通过等边三角形进行连接；上端面和下端面的间距为半圆弧的直径；上端面的半圆弧和下端面的半圆弧的尺寸相同；上端面的等边三角形和下端面的等边三角形的尺寸相同。

所述的上端面和下端面的重复单元数目为四个。

所述的半圆弧的直径和等边三角形的边长相同。

所述的喷丝板还设置三角形通道，且三角形通道的中心和喷丝板的圆心为同一点，三角形通道将喷丝板进行三等分。

所述的喷丝板还设置三条直线通道，且直线通道与三角形通道的三边中心垂直相交，直线通道的一端和喷丝板相连通，另外一端和三角形通道相连通；直线通道的宽度b和三角形通道a的宽度相同。

本项目设置的喷丝板，其中内置三角形通道，由于丝束的快速冷却，保持丝束的质量；克服内层纤维冷却不均的问题。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

本项目设置的喷丝板，其喷丝孔的其上端面为依次设置的半圆弧和等边三角形的重复单元，其下端面为依次设置的等边三角形和半圆弧的重复单元，其优点在于，制备出的纤维空隙大，凹槽多，且三角形截面具有良好的反光效果，且有利于维持纤维本身的形状，因为纤维在收到压力作用时，其外突的三角形以及圆弧形有吸收作用力的功效，即类似于海绵的缓冲作用。其上下端面之间为三角形和圆弧形这种非对称形状，其优点在于纤维在于任何方向上都具有良好的散光效果，又具有良好的维持现状的功能；同时由于凹槽较多，也具有良好的透气导湿的功效；这是本项目的喷丝板的特别之处和创新之处。

【附图说明】

图1改性PBT制备的化学反应方程式；

图2本发明的喷丝板的示意图；

图3本发明的一字型喷丝孔的放大示意图。

图4本发明的实施例1的纤维某一局部截面SEM图。

【具体实施方式】

以下提供本发明一种高导湿的有光聚酯涤纶纤维及其生产方法的具体实施方式。

实施例1

一种高导湿的有光聚酯涤纶纤维的生产方法，其具体步骤为：

一、纳米硫酸钡的氨基化

将纳米硫酸钡溶于乙醇溶剂中，纳米硫酸钡在乙醇中的浓度为25kg/m³，乙醇溶剂pH控制为8，然后加入氨丙基三乙氧基硅烷进行反应；反应完成后进行离心分离，对固体进行真空干燥制备出氨基化的纳米硫酸钡；

二、将CBT粉末加热到180～200℃，然后再加入生物基的戊二酸，同时加入催化剂二羟基烷基氯化锡，进行CBT的端羧基化，反应时间为10～15min，得到羧酸封端的CBT初聚物；

所述的催化剂为二羟基烷基氯化锡。

所述的催化剂用量占CBT粉末和戊二酸两者总质量的0.1‰。

所述的CBT粉末和戊二酸的摩尔比为1∶1.4。

所述的CBT粉末有CBT160粉碎制备。

所述的生物基的戊二酸，来自生物分解得到戊二酸，有利于环保；

三、将步骤二制备的CBT初聚物加热到210～240℃，并加入步骤一制备的氨基化的纳米硫酸钡进行反应，反应时间为2～4h，然后再原位聚合，制备出改性PBT；

所述的氨基化的纳米硫酸钡占CBT粉末和戊二酸两者总质量的0.35％。

具体的反应见附图1。

将纳米硫酸钡通过化学接枝方法到PBT材料中，有利于改善最终产品的高速经编的要求，且与PET切片相容性较好，有利于纺丝的稳定性。

四、制备聚酯切片母粒

聚酯切片母粒的原料质量百分比为：

改性PBT切片 1％

水溶性聚酯切片 1％

大有光聚酯切片 98％

将改性PBT切片，水溶性聚酯切片以及有大光聚酯切片进行混合，经熔融寄出，得到聚酯切片母粒；

五、熔融纺丝

将聚酯切片母粒进行熔融纺丝，其中喷丝板为异形喷丝板；得到高导湿的有光聚酯涤纶纤维。

请参见附图1和2，所述的异形喷丝板，其为圆形喷丝板，一字型喷丝孔均匀地分布在喷丝板上；一字型喷丝孔，其形状为仿一字型，其上端面为依次设置的半圆弧和等边三角形的重复单元，其下端面为依次设置的等边三角形和半圆弧的重复单元，且上端面和下端面的重复单元数目相同，上端面和下端面的两端之间通过等边三角形进行连接；上端面和下端面的间距为半圆弧的直径；上端面的半圆弧和下端面的半圆弧的尺寸相同；上端面的等边三角形和下端面的等边三角形的尺寸相同。

所述的上端面和下端面的重复单元数目为四个。

所述的半圆弧的直径和等边三角形的边长相同。

所述的喷丝板还设置三角形通道，且三角形通道的中心和喷丝板的圆心为同一点，三角形通道将喷丝板进行三等分。

所述的喷丝板还设置三条直线通道，且直线通道与三角形通道的三边中心垂直相交，直线通道的一端和喷丝板相连通，另外一端和三角形通道相连通；直线通道的宽度b和三角形通道a的宽度相同。

图4中的白色粒子为硫酸钡，暗区为PET基体，图中尺寸放大了“10000倍″，从图中可以看出，纳米硫酸钡粒子在PET中分散均匀。

实施例2

一种高导湿的有光聚酯涤纶纤维的生产方法，其具体步骤为：

一、纳米硫酸钡的氨基化

将纳米硫酸钡溶于乙醇溶剂中，纳米硫酸钡在乙醇中的浓度为35kg/m³，乙醇溶剂pH控制为8.5，然后加入氨丙基三乙氧基硅烷进行反应；反应完成后进行离心分离，对固体进行真空干燥制备出氨基化的纳米硫酸钡；

二、将CBT粉末加热到180～200℃，然后再加入生物基的戊二酸，同时加入催化剂二羟基烷基氯化锡，进行CBT的端羧基化，反应时间为10～15min，得到羧酸封端的CBT初聚物；

所述的催化剂为二羟基烷基氯化锡。

所述的催化剂用量占CBT粉末和戊二酸两者总质量的0.3‰。

所述的CBT粉末和戊二酸的摩尔比为1∶1.5。

所述的CBT粉末有CBT160粉碎制备。

所述的生物基的戊二酸，来自生物分解得到戊二酸，有利于环保；

三、将步骤二制备的CBT初聚物加热到210～240℃，并加入步骤一制备的氨基化的纳米硫酸钡进行反应，反应时间为2～4h，然后再原位聚合，制备出改性PBT；

所述的氨基化的纳米硫酸钡占CBT粉末和戊二酸两者总质量的0.45％。

具体的反应见附图1。

将纳米硫酸钡通过化学接枝方法到PBT材料中，有利于改善最终产品的高速经编的要求，且与PET切片相容性较好，有利于纺丝的稳定性。

四、制备聚酯切片母粒

聚酯切片母粒的原料质量百分比为：

改性PBT切片 3％

水溶性聚酯切片 5％

大有光聚酯切片 92％

将改性PBT切片，水溶性聚酯切片以及有大光聚酯切片进行混合，经熔融寄出，得到聚酯切片母粒；

五、熔融纺丝

将聚酯切片母粒进行熔融纺丝，其中喷丝板为异形喷丝板；得到高导湿的有光聚酯涤纶纤维。

请参见附图1和2，所述的异形喷丝板，其为圆形喷丝板，一字型喷丝孔均匀地分布在喷丝板上；一字型喷丝孔，其形状为仿一字型，其上端面为依次设置的半圆弧和等边三角形的重复单元，其下端面为依次设置的等边三角形和半圆弧的重复单元，且上端面和下端面的重复单元数目相同，上端面和下端面的两端之间通过等边三角形进行连接；上端面和下端面的间距为半圆弧的直径；上端面的半圆弧和下端面的半圆弧的尺寸相同；上端面的等边三角形和下端面的等边三角形的尺寸相同。

所述的上端面和下端面的重复单元数目为四个。

所述的半圆弧的直径和等边三角形的边长相同。

所述的喷丝板还设置三角形通道，且三角形通道的中心和喷丝板的圆心为同一点，三角形通道将喷丝板进行三等分。

所述的喷丝板还设置三条直线通道，且直线通道与三角形通道的三边中心垂直相交，直线通道的一端和喷丝板相连通，另外一端和三角形通道相连通；直线通道的宽度b和三角形通道a的宽度相同。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高导湿的有光聚酯涤纶纤维的生产方法，其特征在于，具体步骤为：

一、纳米硫酸钡的氨基化

二、将CBT粉末加热到180～200℃，然后再加入生物基的戊二酸，同时加入催化剂二羟基烷基氯化锡，进行CBT的端羧基化，反应时间为10～15min，得到羧酸封端的CBT初聚物；

三、将步骤二制备的CBT初聚物加热到210～240℃，并加入步骤一制备的氨基化的纳米硫酸钡进行反应，反应时间为2～4h，然后再原位聚合，制备出改性PBT；

四、制备聚酯切片母粒

聚酯切片母粒的原料质量百分比为：

改性PBT切片 1～3％

水溶性聚酯切片 1～5％

大有光聚酯切片 余量

将改性PBT切片，水溶性聚酯切片以及有大光聚酯切片进行混合，经熔融挤出，得到聚酯切片母粒；

五、熔融纺丝

将聚酯切片母粒进行熔融纺丝，其中喷丝板为异形喷丝板；得到高导湿的有光聚酯涤纶纤维。

2.如权利要求1所述的一种高导湿的有光聚酯涤纶纤维的生产方法，其特征在于，在所述的步骤一中，纳米硫酸钡的氨基化是指：将纳米硫酸钡溶于乙醇溶剂中，纳米硫酸钡在乙醇中的浓度为25～35kg/m³，乙醇溶剂pH控制为8～8.5，然后加入氨丙基三乙氧基硅烷进行反应；反应完成后进行离心分离，对固体进行真空干燥制备出氨基化的纳米硫酸钡。

3.如权利要求1所述的一种高导湿的有光聚酯涤纶纤维的生产方法，其特征在于，在所述的步骤二中，所述的催化剂用量占CBT粉末和戊二酸两者总质量的0.1～0.3‰。

4.如权利要求1所述的一种高导湿的有光聚酯涤纶纤维的生产方法，其特征在于，在所述的步骤二中，所述的CBT粉末和戊二酸的摩尔比为1∶1.4～1∶1.5。

5.如权利要求1所述的一种高导湿的有光聚酯涤纶纤维的生产方法，其特征在于，在所述的步骤三中，所述的氨基化的纳米硫酸钡占CBT粉末和戊二酸两者总质量的0.35～0.45％。

6.如权利要求1所述的一种高导湿的有光聚酯涤纶纤维的生产方法，其特征在于，在所述的步骤五中，所述的异形喷丝板，其为圆形喷丝板，一字型喷丝孔均匀地分布在喷丝板上；一字型喷丝孔，其形状为仿一字型，其上端面为依次设置的半圆弧和等边三角形的重复单元，其下端面为依次设置的等边三角形和半圆弧的重复单元，且上端面和下端面的重复单元数目相同，上端面和下端面的两端之间通过等边三角形进行连接；上端面和下端面的间距为半圆弧的直径；上端面的半圆弧和下端面的半圆弧的尺寸相同；上端面的等边三角形和下端面的等边三角形的尺寸相同。

7.如权利要求6所述的一种高导湿的有光聚酯涤纶纤维的生产方法，其特征在于，所述的上端面和下端面的重复单元数目为四个。

8.如权利要求6所述的一种高导湿的有光聚酯涤纶纤维的生产方法，其特征在于，所述的半圆弧的直径和等边三角形的边长相同。

9.如权利要求6所述的一种高导湿的有光聚酯涤纶纤维的生产方法，其特征在于，所述的喷丝板还设置三角形通道，且三角形通道的中心和喷丝板的圆心为同一点，三角形通道将喷丝板进行三等分；

所述的喷丝板还设置三条直线通道，且直线通道与三角形通道的三边中心垂直相交，直线通道的一端和喷丝板相连通，另外一端和三角形通道相连通；直线通道的宽度和三角形通道的宽度相同。

10.一种高导湿的有光聚酯涤纶纤维，其特征在于，其纤维截面为一字型。