CN108239797A - 聚酯纤维的制备方法、聚酯纤维 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种聚酯纤维的制备方法、聚酯纤维，属于聚酯纤维技术领域，其可解决现有的发热型纤维持久性差的问题。本发明的聚酯纤维的制备方法，包括：将纳米量子点添加到聚酯纤维材料中，以得到能够自发热的聚酯纤维的步骤。

Description

聚酯纤维的制备方法、聚酯纤维
技术领域
本发明属于聚酯纤维技术领域，具体涉及一种聚酯纤维的制备方法、聚酯纤维。
背景技术
随着人们生活质量的提高，其对生活中所应用到的保暖材料的要求也越来越高。目前，国内外市场上的保暖材料主要为保暖性纤维，该保暖性纤维可分为两种类型：蓄热型纤维、发热型纤维。
其中，蓄热型纤维主要是通过吸收人体自身发出的红外线，以及降低人体皮肤中水气的流失率来完成保暖工作。然而，越来越多的人发现，由蓄热型纤维制作而成的服饰，其透气性不佳，且不耐洗涤，故人们更倾向于选用发热型纤维来制作服饰。
对于发热型纤维，其主要是利用其自身的物理特性，并通过实现各能量之间的转换来向外发热，以达到保暖的效果。例如：利用电池和膜状发热体将电能转换为热能的电热织物；利用铁粉等材料在空气中发生氧化反应，从而向外发热的化学反应织物。但是，发明人发现，由该种纤维制成的织物不便于携带，且其持久性较差，如利用铁粉材料进行发热的化学反应织物，当该织物中的铁粉被空气中的氧气完全氧化后，其将不再向外放热，也即该织物失去保暖的功效。
因此，提供一种便于携带且持久性较好的聚酯纤维是目前亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种便于携带且持久性较好的聚酯纤维。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种聚酯纤维的制备方法，包括如下步骤：
将纳米量子点添加到聚酯纤维材料中，以得到能够自发热的聚酯纤维。
优选的是，所述将纳米量子点添加到聚酯纤维材料中，以得到能够自发热的聚酯纤维的步骤具体包括：
将纳米量子点添加到聚酯纤维材料中，并对添加有所述纳米量子点的聚酯纤维材料进行熔融处理，以得到混合熔体；
将所述混合熔体经由喷丝板流出，并对流出的所述混合熔体进行冷却处理、卷绕处理，以得到能够自发热的聚酯纤维。
优选的是，所述将纳米量子点添加到聚酯纤维材料中，并对添加有所述纳米量子点的聚酯纤维材料进行熔融处理，以得到混合熔体的步骤具体包括：
将纳米量子点添加到聚酯纤维材料中，并将添加有所述纳米量子点的聚酯纤维材料放置在保护气氛中，并通过切削、搅拌，以对所述纳米量子点与聚酯纤维材料进行熔融处理，得到混合熔体。
优选的是，所述熔融处理的温度包括270℃。
优选的是，所述将所述混合熔体经由喷丝板流出，并对流出的所述混合熔体进行冷却处理、卷绕处理，以得到能够自发热的聚酯纤维的步骤具体包括：
将所述混合熔体经由喷丝板的微孔流出，并对流出的所述混合熔体采用侧吹冷却工艺，以得到丝状的混合纤维；
获取一定量的所述丝状的混合纤维，并对其进行卷绕处理，以得到POY丝筒；
对所述POY丝筒进行拉伸、加捻、热定型、上油处理，以得到能够自发热的聚酯纤维。
优选的是，所述丝状的混合纤维的断裂强度为1.5cN/dtex；
所述丝状的混合纤维的断裂伸长率为10％～15％；
单丝纤度为3.0dtex。
优选的是，所述侧吹冷却工艺中的吹风速度为0.4m/s，吹风温度为20℃。
优选的是，所述纳米量子点包括：PbSe量子点；且在所述将纳米量子点添加到聚酯纤维材料中，以得到能够自发热的聚酯纤维的步骤之前，还包括形成所述PbSe量子点的步骤；其中，
形成所述PbSe量子点的步骤具体包括：对玻璃进行球磨粉碎处理，以得到所述PbSe量子点。
优选的是，所述PbSe量子点的质量与所述聚酯纤维的质量比为0.5％～20％；
所述PbSe量子点的粒径为5nm～10nm。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种聚酯纤维，包括聚酯纤维材料，其中，所述聚酯纤维材料中掺杂有纳米量子点。
本发明具有如下有益效果：
在本发明的聚酯纤维的制备方法中，聚酯纤维材料中添加有纳米量子点，由于该纳米量子点能够吸收可见光，并将其所吸收的可见光转换为红外线对外进行发射，以实现对外放热的功效，故只要在有可见光的地方，添加有该纳米量子点的聚酯纤维均能向外持续放热，以使由该聚酯纤维制成的纺织品具有良好的保暖性能。同时，纳米量子点还具有质量小、体积小的特征，故相较于现有技术中笨重的自发热纺织品而言，由该纳米量子点和聚酯纤维材料所制备而成的自发热聚酯纤维质量更小，体积更小，进一步地，由该聚酯纤维所制成的纺织品重量更轻、体积也较小，携带更加方便。
附图说明
图1为本发明的实施例1的聚酯纤维的制备方法的流程图；
图2为本发明的实施例1的PbSe量子点的发光波段特性图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
如图1所示，本实施例提供一种聚酯纤维的制备方法，其主要是将纳米量子点添加到聚酯纤维材料中，以得到能够自发热的聚酯纤维，以使由该聚酯纤维制成的纺织品具有良好的保暖性能。
以下对本实施例中的聚酯纤维的制备方法进行具体说明，该方法具体包括如下步骤：
步骤一、将纳米量子点添加到聚酯纤维材料中，并对添加有纳米量子点的聚酯纤维材料进行熔融处理，以得到混合熔体。
该步骤具体可以包括：将纳米量子点添加到聚酯纤维材料中，并将添加有纳米量子点的聚酯纤维材料放置在保护气氛中进行熔融处理，且在熔融处理的过程中，用螺杆不断产生剪切力来切削、搅拌聚酯纤维材料和纳米量子点，以使纳米量子点与聚酯纤维材料充分混合，以得到混合熔体。
步骤二、将混合熔体经由喷丝板流出，并对流出的混合熔体进行冷却处理、卷绕处理，以得到能够自发热的聚酯纤维。
该步骤具体可以包括：首先，将完成上述步骤的混合熔体经由喷丝板的微孔流出，并对流出的混合熔体采用侧吹冷却工艺，以得到丝状的混合纤维。其中，侧吹冷却工艺中的吹风速度为0.4m/s，吹风温度为20℃，以确保流出的混合熔体能够凝固成为丝状的混合纤维。然后，获取一定量的丝状的混合纤维，并以3000m/s的卷绕速度对其进行卷绕处理，以得到POY丝筒。最后，对POY丝筒进行拉伸、加捻、热定型、上油、卷绕成型处理，以得到能够自发热的聚酯纤维。
需要说明的是，对经过热定型处理后的POY丝筒表面上油，是为了避免其在卷绕成型处理的过程中，POY丝筒彼此摩擦而产生静电，从而影响卷绕成型后的聚酯纤维的质量。
由此可以看出，在本实施例的聚酯纤维的制备方法中，聚酯纤维材料中添加有纳米量子点，由于该纳米量子点能够吸收可见光，并将其所吸收的可见光转换为红外线对外进行发射，以实现对外放热的功效，故只要在有可见光的地方，添加有该纳米量子点的聚酯纤维均能向外持续放热，以使由该聚酯纤维制成的纺织品具有良好的保暖性能。同时，纳米量子点还具有质量小、体积小的特征，故相较于现有技术中笨重的自发热纺织品而言，由该纳米量子点和聚酯纤维材料所制备而成的自发热聚酯纤维质量更小，体积更小，进一步地，由该聚酯纤维所制成的纺织品重量更轻、体积也较小，携带更加方便。
其中，上述方法中所采用的纳米量子点优选为PbSe量子点。
之所以采用PbSe量子点是因为，PbSe量子点本身可吸收可见光，并将其所吸收的可见光转换为红外线，并依靠向外发射红外线以对外进行放热，优选的，PbSe量子点的粒径为5nm～10nm，且如图2所示，当PbSe量子点的粒径为5nm～10nm时，该PbSe量子点可将其吸收的可见光转换生成波长为1500nm～3000nm的红外线，并依靠对外发射红外线，以实现对外进行放热的功能，从而使得添加有该PbSe量子点的聚酯纤维具有自发热的功效，进而使得由该聚酯纤维制成的纺织品具有良好的保暖性能。
应当理解的是，本实施例中的纳米量子点并不局限于PbSe量子点，只要其能够经过聚酯纤维的制备工艺后，得到能够自发热的聚酯纤维即可，在此不作赘述。
以下以纳米量子点为PbSe量子点为例，对本实施例中的聚酯纤维的制备方法进行具体说明，该方法具体包括如下步骤：
第一步、获取一定量的制备玻璃的原材料：SiO2、Na2O、CaO、Al2O3、ZnO、ZnSe、PbO；将SiO2、Na2O、CaO、Al2O3、ZnO、ZnSe、PbO分别以占玻璃总质量的50％、25％、10％、5％、8.2％、1.2％、0.6％的比例依次进行调质，并对按照上述比例调质的SiO2、Na2O、CaO、Al2O3、ZnO、ZnSe、PbO进行球磨混合处理、熔融处理、淬冷处理，以得到玻璃。
第二步、对第一步中所生成的玻璃进行高温退火处理，以使PbSe量子点在玻璃中形成；待PbSe量子点形成后，对玻璃进行球磨粉碎处理，以得到粒径为1um～5um的玻璃粉末，和粒径为5nm～10nm的PbSe量子点；其中，PbSe量子点的表面包覆有玻璃粉末，以将PbSe量子点与空气进行隔离，从而防止空气中的水分、氧气等因素影响PbSe量子点吸收可见光的吸收性能，进而保证该PbSe量子点可充分吸收可见光，并将其所吸收的可见光转换为对外发射的红外线，以使添加有该PbSe量子点的聚酯纤维可持久地向外进行发热。
另外，本实施中的PbSe量子点也可以通过其他工艺进行制备，只要所形成的PbSe量子点能够吸收可见光，且能将所吸收的可见光转换为红外线对外放热即可，在此不作赘述。
第三步、将第二步中形成的PbSe量子点添加至聚酯纤维材料中，并将添加有PbSe量子点的聚酯纤维材料放置在保护气氛中进行熔融处理，且在熔融处理的过程中，用螺杆不断产生剪切力来切削、搅拌聚酯纤维材料和PbSe量子点，以使PbSe量子点与聚酯纤维材料充分混合，以得到混合熔体。其中，PbSe量子点的质量与聚酯纤维的质量比为0.5％～20％；熔融处理的温度包括270℃。
第四步、将完成上述步骤的混合熔体经由喷丝板的微孔流出，并对流出的混合熔体采用侧吹冷却工艺，以得到丝状的混合纤维。
其中，丝状的混合纤维的断裂强度为1.5cN/dtex；丝状的混合纤维的断裂伸长率为10％～15％；单丝纤度为3.0dtex，以防止对丝状的混合纤维进行卷绕处理时，丝状的混合纤维发生断裂。
第五步、获取一定量的第四步中形成的丝状的混合纤维，并以3000m/s的卷绕速度对其进行卷绕处理，以得到POY丝筒。
第六步、对POY丝筒进行拉伸、加捻、热定型、上油处理，以得到能够自发热的聚酯纤维。
至此完成聚酯纤维的制备。
实施例2：
本实施例提供一种聚酯纤维，其可采用实施例1所提供的聚酯纤维的制备方法制备而成。其中，该聚酯纤维包括:掺杂有纳米量子点的聚酯纤维材料。
优选的纳米量子点包括PbSe量子点，之所以采用PbSe量子点是因为，PbSe量子点能够将其所吸收的可见光转换为红外线，并依靠对外发射红外线，从而可以实现对外进行放热的功能，故添加有该PbSe量子点的聚酯纤维具有自发热的功效。而且可以采用上述的聚酯纤维作为制备纺织品的材料，此时可以使得该纺织品具有良好的保暖性能。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种聚酯纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将纳米量子点添加到聚酯纤维材料中，以得到能够自发热的聚酯纤维。
2.根据权利要求1所述的聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述将纳米量子点添加到聚酯纤维材料中，以得到能够自发热的聚酯纤维的步骤具体包括：
将纳米量子点添加到聚酯纤维材料中，并对添加有所述纳米量子点的聚酯纤维材料进行熔融处理，以得到混合熔体；
将所述混合熔体经由喷丝板流出，并对流出的所述混合熔体进行冷却处理、卷绕处理，以得到能够自发热的聚酯纤维。
3.根据权利要求2所述的聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述将纳米量子点添加到聚酯纤维材料中，并对添加有所述纳米量子点的聚酯纤维材料进行熔融处理，以得到混合熔体的步骤具体包括：
将纳米量子点添加到聚酯纤维材料中，并将添加有所述纳米量子点的聚酯纤维材料放置在保护气氛中，并通过切削、搅拌，以对所述纳米量子点与聚酯纤维材料进行熔融处理，得到混合熔体。
4.根据权利要求3所述的聚酯纤维的制备方法，其特征在于，
所述熔融处理的温度包括270℃。
5.根据权利要求2所述的聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述将所述混合熔体经由喷丝板流出，并对流出的所述混合熔体进行冷却处理、卷绕处理，以得到能够自发热的聚酯纤维的步骤具体包括：
将所述混合熔体经由喷丝板的微孔流出，并对流出的所述混合熔体采用侧吹冷却工艺，以得到丝状的混合纤维；
获取一定量的所述丝状的混合纤维，并对其进行卷绕处理，以得到POY丝筒；
对所述POY丝筒进行拉伸、加捻、热定型、上油处理，以得到能够自发热的聚酯纤维。
6.根据权利要求5所述的聚酯纤维的制备方法，其特征在于，
所述丝状的混合纤维的断裂强度为1.5cN/dtex；
所述丝状的混合纤维的断裂伸长率为10％～15％；
单丝纤度为3.0dtex。
7.根据权利要求5所述的聚酯纤维的制备方法，其特征在于，
所述侧吹冷却工艺中的吹风速度为0.4m/s，吹风温度为20℃。
8.根据权利要求1所述的聚酯纤维的制备方法，其特征在于，
所述纳米量子点包括：PbSe量子点；且在所述将纳米量子点添加到聚酯纤维材料中，以得到能够自发热的聚酯纤维的步骤之前，还包括形成所述PbSe量子点的步骤；其中，
形成所述PbSe量子点的步骤具体包括：对玻璃进行球磨粉碎处理，以得到所述PbSe量子点。
9.根据权利要求8所述的聚酯纤维的制备方法，其特征在于，
所述PbSe量子点的质量与所述聚酯纤维的质量比为0.5％～20％；
所述PbSe量子点的粒径为5nm～10nm。
10.一种聚酯纤维，其特征在于，包括聚酯纤维材料，其中，所述聚酯纤维材料中掺杂有纳米量子点。
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