一種抗靜電的有光聚酯纖維的加工方法
【專利摘要】本發明涉及一種抗靜電的有光聚酯纖維的加工方法，其特征在于，具體步驟為：(一)、納米氧化鋅的表面處理，(二)、帶羧酸封端的CBT初聚物的生成，(三)、改進型PBT的原位聚合，(四)、抗靜電聚酯切片的制備，(五)、抗靜電纖維的制備，將抗靜電聚酯切片進行熔融紡絲，其中噴絲板為異形噴絲板；得到抗靜電聚酯切片有光聚酯滌綸纖維。本發明通過納米氧化鋅的化學鍵的結合作用而制得的抗靜電PET纖維，由于納米氧化鋅的屏蔽效果好，因此其抗靜電性能高效、持久，并且耐熱性好，性能穩定，成本低，工藝簡單，易于推廣。
【專利說明】—種抗靜電的有光聚酯纖維的加工方法
【【技術領域】】
[0001]本發明涉及紡織生產【技術領域】，具體的說，是一種抗靜電的有光聚酯纖維的加工方法。
【【背景技術】】
[0002]中國專利申請號201110385560.X涉及一種抗靜電聚酯，該聚酯由對苯二甲酸、乙二醇、帶側鏈且碳原子數為6以下的脂肪族二元醇、聚乙二醇和磺酸鹽類抗靜電劑共聚而成，帶側鏈且碳原子數為6以下的脂肪族二元醇為2-甲基-1，3-丙二醇，且該結構單元含量占構成抗靜電聚酯的二元醇成分總量的I~15mol% ;抗靜電聚酯不僅具有優異的抗靜電性能，還具有優異的抗靜電耐久性，加工成纖維織物后經過染色等后加工處理仍能保持優異的抗靜電性能。
[0003]中國專利申請號2008100236涉及一種抗靜電聚酯纖維，由90%~99.5%重量的聚酯A和一種0.5%~10%重量的抗靜電劑B組成；抗靜電劑B由陰離子型抗靜電劑C和聚醚酯嵌段共聚物組成，其中聚醚酯嵌段共聚物是由親水性化合物D及熱塑性樹脂E構成，并且E與A是兩種結構不完全相同的聚酯。所得纖維的體積比電阻為107~1011歐姆?厘米，可紡成長、短纖維，用作機織物、針織物或非織造布，并具有耐久性的抗靜電性能，其織物經20次標準洗滌后比電阻值基本不變。
[0004]中國專利申請號201210373127.9涉及電PET纖維，其組分按質量百分數配比為:PET纖維60%~90%、抗靜電母粒10%~20%、潤滑劑5%~15%、色料1%~5%、成核劑0.1%~1%、抗氧劑0.1%~1% ;有益效果是，本發明通過添加抗靜電母粒而制得的抗靜電PET纖維，其表面電阻率可達108~1010 Ω.cm，抗靜電性能高效、持久，并且耐熱性好，性能穩定，成本低，工序簡單，同時還提高生產PET纖維的混煉質量和性能指標，而且環保條件好，有利于健康、清潔生產；提供的制備方法簡單實用，應用前景廣闊。
[0005]中國專利申請號201310593622.5涉及抗靜電纖維及其制備方法，該抗靜電纖維包括如下質量份數的原料:聚對苯二甲酸乙二醇酯30-40份、聚丙烯10-15份、聚四氟乙烯1-1.5份、單硬脂酸甘油酯1-2份、羊毛脂蠟聚氧丙烯醚0.1-0.2份、納米二氧化鈦2-3份；抗靜電纖維的抗靜電效果良好，抗靜電性能永久有效；容易與其他各種人造纖維混紡且容易織造和染色；本發明制備方法簡單易行，可廣泛推廣應用。
[0006]中國專利申請號201310122468.3涉及一種銀系抗菌抗靜電纖維的生產方法、銀系抗菌抗靜電纖維及其制備的服裝；化劑的有機溶劑中，以賦予纖維活性；b)鍍銀-將經過洗滌敏化的上述纖維浸泡在含有硝酸銀和絡合劑的水溶液中，以使得在纖維表面沉積銀金屬氧化物；c)還原-將經過鍍銀的上述纖維浸泡在含有還原劑的溶液中，以使得銀金屬氧化物還原為金屬銀并將該金屬銀沉積到纖維上；其中所述敏化劑為氯化亞錫；所述有機溶劑為無水乙醇或者改性乙醇。本發明的方法簡單易于操作，本發明的纖維不但具有良好的抗菌性能，而且還有良好抗靜電效果。
[0007]中國專利申請號201110366819.6涉及一種抗靜電聚酯及其制造方法，抗靜電聚酯中含有聚酯92wt%~99.15wt%,聚酰胺類聚合物0.5wt%~4wt%,含硫原子的抗靜電劑0.35wt%~ 4wt%,由抗靜電母粒和聚酯通過熔融擠出得到。;高濕、堿性處理條件下仍能維持高的抗靜電性能，在纖維、樹脂、薄膜中有著廣泛的應用。
[0008]中國專利申請號200910179555.6涉及一種由基礎聚合物、聚乙二醇的共聚物與陰離子型抗靜電劑共混紡絲制得的抗靜電纖維及其生產方法；特點是利用了聚醚類高分子型抗靜電劑的親水性及其與磺酸鹽類陰離子型抗靜電劑的抗靜電協同作用，通過將抗靜電劑添加到基礎聚合物內部、改變各組分的添加量的方法，克服了以往抗靜電纖維耐久性不好的缺點。在基礎聚合物中添加聚乙二醇的共聚物以及磺酸鹽，使抗靜電劑更好的分散在基礎聚合物中，相容性適中，不易被洗去，得到的耐久性纖維具有優良的抗靜電性能，同時具有優良的染色性能、力學性能和紡絲性能。
[0009]中國專利申請號201310317031.5涉及一種抗靜電面料纖維，由多種防靜電功能的面料纖維混紡編織而成，所述的防靜電功能的面料纖維包括亞麻纖維、粘膠纖維、天絲纖維、絲光棉纖維以及巴百紗纖維，所述的抗靜電面料纖維中各成分所占重量百分比分別為所述亞麻纖維占35% -49%，所述粘膠纖維占23% -27%，所述天絲纖維占6% _9%，所述絲光棉纖維占8% -11%，所述巴百紗纖維占14% -18% ;抗靜電面料纖維采用多種防靜電功能的面料纖維混紡編織而成，編織而成的面料纖維對靜電具有一種抗性，防止靜電的產生，并且面料纖維具有吸濕透氣、涼爽的特點，穿著柔軟舒適。
[0010]中國專利申請號200810177262.X涉及一種耐久型抗靜電聚酯纖維及生產方法，纖維由聚酯聚合物、抗靜電物質、有機電解劑和抗氧化劑組成。生產方法包括將聚酯切片、抗靜電物質、有機電解劑、抗氧化劑按照比例進行均勻混合或造粒后，再進入螺桿擠出機，經噴絲板擠出成型、冷卻、給油、交絡、預牽伸、卷取處理，得到耐久性抗靜電聚酯纖維。制得的抗靜電纖維的抗靜電性能優良、性能持久、而且不影響纖維的基本物性；生產方法簡便，易操作，一般的滌綸紡絲設備即可工業生產，而無需進行改造設備，產品具有的耐久性抗靜電性能，加工出來的織物具有耐久的抗靜電性能、耐熱性、耐洗滌性、耐摩擦、抗電防污性倉泛。
[0011]中國專利申請號201310528001.9涉及一種抗靜電竹炭粘膠纖維及其制備方法，為了彌補目前抗靜電竹炭粘膠纖維的空白，解決目前竹炭粘膠纖維可紡性差的問題，提供了。其特征在于:纖維中石墨含量I~10%，竹炭含量0.1~10%，體積電阻率小于1010 Ω 氨吸收率> 50%，透氣性> 500mm/s，耐水洗色牢度4~5級；抗靜電竹炭粘膠纖維不僅具有抗菌、抗紫外、除臭功能，具有良好的透氣性、吸濕性，且手感柔和，抗靜電效果顯著、持久。
【
【發明內容】
】
[0012]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種抗靜電的有光聚酯纖維的加工方法。
[0013]本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:
[0014]一種抗靜電的有光聚酯纖維的加工方法，其具體步驟為:
[0015](一)、納米氧化鋅的表面處理
[0016] 將納米氧化鋅溶于乙醇溶劑中，納米氧化鋅在乙醇中的濃度為40~50kg/m3，乙醇溶劑pH控制為8.3?8.8,然后加入氨丙基三乙氧基娃燒進行反應；反應完成后進行離心分離，對固體進行真空干燥制備出氨基化的納米氧化鋅；
[0017]所述的納米氧化鋅在乙醇中的濃度為45kg/m3。
[0018](二)、帶羧酸封端的CBT初聚物的生成
[0019]將CBT粉末加熱到180?200°C，然后再加入生物基的戊二酸，同時加入催化劑二羥基烷基氯化錫，進行CBT的端羧基化，反應時間為10?15min，得到帶羧酸封端的CBT初聚物；
[0020]所述的催化劑為二羥基烷基氯化錫。
[0021]所述的催化劑用量占CBT粉末和戊二酸兩者總質量的0.25?0.45%0。
[0022]所述的CBT粉末和戊二酸的摩爾比為1: 1.25?1: 1.55，優選為1: 1.4。
[0023]所述的CBT粉末有CBT160粉碎制備；CBT在常溫下為白色固體顆粒，當溫度達到190°C時會變成水一樣的液體，在相同的粘度下PBT的粘度為其5000倍。且CBT與PBT、PET、PTT具有良好的相容性，潤濕性能強。當加熱到220°C時即可發生原位聚合，即生成PBT材料。
[0024]所述的生物基的戊二酸，來自生物分解得到戊二酸，有利于環保；
[0025](三)、改進型PBT的原位聚合
[0026]將步驟(二)制備的CBT初聚物加熱，溫度范圍為210?240°C，并加入步驟(一)制備的氨基化的納米氧化鋅進行反應，反應時間為2?4h，然后再原位聚合，制備出改進型PBT ；
[0027]所述的氨基化的納米氧化鋅占CBT粉末和戊二酸兩者總質量的0.1?0.5%。
[0028]將納米氧化鋅通過化學接枝方法到PBT材料中，有利于改善產品的抗靜電效果，且與PET切片相容性較好，有利于紡絲的穩定性。
[0029](四)、抗靜電聚酯切片的制備
[0030]抗靜電聚酯切片的原料質量百分比為:
[0031]改進型PBT切片 I?10%
[0032]大有光聚酯切片余量
[0033]所述的改進型PBT切片的質量百分比為5%。
[0034]將改進型PBT切片，以及有大光聚酯切片進行混合，經熔融擠出，得到抗靜電聚酯切片；
[0035](五)、抗靜電纖維的制備
[0036]將抗靜電聚酯切片進行熔融紡絲，其中噴絲板為異形噴絲板；得到抗靜電的有光聚酯纖維。
[0037]所述的異形噴絲板，其為圓形噴絲板，一字型噴絲孔均勻地分布在噴絲板上；一字型噴絲孔，其形狀為仿一字型，其上端面為依次設置的半圓弧和等邊三角形的重復單元，其下端面為依次設置的等邊三角形和半圓弧的重復單元，且上端面和下端面的重復單元數目相同，上端面和下端面的兩端之間通過等邊三角形進行連接；上端面和下端面的間距為半圓弧的直徑；上端面的半圓弧和下端面的半圓弧的尺寸相同；上端面的等邊三角形和下端面的等邊三角形的尺寸相同。
[0038]所述的上端面和下端面的重復單元數目為四個。
[0039]所述的半圓弧的直徑和等邊三角形的邊長相同。
[0040]所述的噴絲板還設置三角形通道，且三角形通道的中心和噴絲板的圓心為同一點，三角形通道將噴絲板進行三等分。
[0041]所述的噴絲板還設置三條直線通道，且直線通道與三角形通道的三邊中心垂直相交，直線通道的一端和噴絲板相連通，另外一端和三角形通道相連通；直線通道的寬度b和三角形通道a的寬度相同。
[0042]本項目設置的噴絲板，其中內置三角形通道，由于絲束的快速冷卻，保持絲束的質量；克服內層纖維冷卻不均的問題。
[0043]與現有技術相比，本發明的積極效果是:
[0044]本項目設置的噴絲板，其噴絲孔的其上端面為依次設置的半圓弧和等邊三角形的重復單元，其下端面為依次設置的等邊三角形和半圓弧的重復單元，其優點在于，制備出的纖維空隙大，凹槽多，且三角形截面具有良好的反光效果，且有利于維持纖維本身的形狀，因為纖維在收到壓力作用時，其外突的三角形以及圓弧形有吸收作用力的功效，即類似于海綿的緩沖作用。其上下端面之間為三角形和圓弧形這種非對稱形狀，其優點在于纖維在于任何方向上都具有良好的散光效果，又具有良好的維持現狀的功能；同時由于凹槽較多，也具有良好的透氣導濕的功效；這是本項目的噴絲板的特別之處和創新之處。
[0045]本發明通過納米氧化鋅的化學鍵的結合作用而制得的抗靜電PET纖維，由于納米氧化鋅的屏蔽效果好，因此其抗靜電性能高效、持久，并且耐熱性好，性能穩定，成本低，工藝簡單，易于推廣。 【【專利附圖】
【附圖說明】】
[0046]圖1改性PBT制備的化學反應方程式；
[0047]圖2本發明的噴絲板的示意圖；
[0048]圖3本發明的一字型噴絲孔的放大示意圖。
【【具體實施方式】】
[0049]以下提供本發明一種高導濕的有光聚酯滌綸纖維及其生產方法的【具體實施方式】。
[0050]實施例1
[0051]一種抗靜電的有光聚酯纖維的加工方法，其具體步驟為:
[0052](一)、納米氧化鋅的表面處理
[0053]將納米氧化鋅溶于乙醇溶劑中，納米氧化鋅在乙醇中的濃度為40kg/m3，乙醇溶劑pH控制為8.3，然后加入氨丙基三乙氧基硅烷進行反應；反應完成后進行離心分離，對固體進行真空干燥制備出氨基化的納米氧化鋅；
[0054](二)、帶羧酸封端的CBT初聚物的生成
[0055]將CBT粉末加熱到180~200°C，然后再加入生物基的戊二酸，同時加入催化劑二羥基烷基氯化錫，進行CBT的端羧基化，反應時間為10~15min，得到帶羧酸封端的CBT初聚物；
[0056]所述的催化劑為二羥基烷基氯化錫。
[0057]所述的催化劑用量占CBT粉末和戊二酸兩者總質量的0.25%。。
[0058]所述的CBT粉末和戊二酸的摩爾比為1: 1.25。
[0059](三)、改進型PBT的原位聚合
[0060]將步驟(二)制備的CBT初聚物加熱，溫度范圍為210?240°C，并加入步驟(一)制備的氨基化的納米氧化鋅進行反應，反應時間為2?4h，然后再原位聚合，制備出改進型PBT ；
[0061]具體的反應見圖1 ;
[0062]所述的氨基化的納米氧化鋅占CBT粉末和戊二酸兩者總質量的0.1 %。
[0063](四)、抗靜電聚酯切片的制備
[0064]抗靜電聚酯切片的原料質量百分比為:
[0065]改進型PBT切片 1%
[0066]大有光聚酯切片99%
[0067]將改進型PBT切片以及有大光聚酯切片進行混合，經熔融擠出，得到抗靜電聚酯切片；
[0068](五)、抗靜電纖維的制備
[0069]將抗靜電聚酯切片進行熔融紡絲，其中噴絲板為異形噴絲板；得到抗靜電的有光聚酯滌綸纖維。
[0070]請參見圖2，圖3，所述的異形噴絲板，其為圓形噴絲板，一字型噴絲孔均勻地分布在噴絲板上；一字型噴絲孔，其形狀為仿一字型，其上端面為依次設置的半圓弧和等邊三角形的重復單元，其下端面為依次設置的等邊三角形和半圓弧的重復單元，且上端面和下端面的重復單元數目相同，上端面和下端面的兩端之間通過等邊三角形進行連接；上端面和下端面的間距為半圓弧的直徑R ;上端面的半圓弧和下端面的半圓弧的尺寸相同；上端面的等邊三角形和下端面的等邊三角形的尺寸相同。
[0071 ] 所述的上端面和下端面的重復單元數目為四個。
[0072]所述的半圓弧的直徑和等邊三角形的邊長相同。
[0073]所述的噴絲板還設置三角形通道，且三角形通道的中心和噴絲板的圓心為同一點，三角形通道將噴絲板進行三等分。
[0074]所述的噴絲板還設置三條直線通道，且直線通道與三角形通道的三邊中心垂直相交，直線通道的一端和噴絲板相連通，另外一端和三角形通道相連通；直線通道的寬度b和三角形通道a的寬度相同。
[0075]實施例2
[0076]一種抗靜電的有光聚酯纖維的加工方法，其具體步驟為:
[0077](一)、納米氧化鋅的表面處理
[0078]將納米氧化鋅溶于乙醇溶劑中，納米氧化鋅在乙醇中的濃度為45kg/m3，乙醇溶劑pH控制為8.3?8.8,然后加入氨丙基三乙氧基娃燒進行反應；反應完成后進行離心分離，對固體進行真空干燥制備出氨基化的納米氧化鋅；
[0079](二)、帶羧酸封端的CBT初聚物的生成
[0080]將CBT粉末加熱到180?200°C，然后再加入生物基的戊二酸，同時加入催化劑二羥基烷基氯化錫，進行CBT的端羧基化，反應時間為10?15min，得到帶羧酸封端的CBT初聚物；
[0081]所述的催化劑為二羥基烷基氯化錫。
[0082]所述的催化劑用量占CBT粉末和戊二酸兩者總質量的0.4%。。
[0083]所述的CBT粉末和戊二酸的摩爾比為1: 1.4。
[0084](三)、改進型PBT的原位聚合
[0085]將步驟(二)制備的CBT初聚物加熱，溫度范圍為210?240°C，并加入步驟(一)制備的氨基化的納米氧化鋅進行反應，反應時間為2?4h，然后再原位聚合，制備出改進型PBT ；
[0086]所述的氨基化的納米氧化鋅占CBT粉末和戊二酸兩者總質量的0.3%。
[0087](四)、抗靜電聚酯切片的制備
[0088]抗靜電聚酯切片的原料質量百分比為:
[0089]改進型PBT切片 5%
[0090]大有光聚酯切片95%
[0091]將改進型PBT切片，以及有大光聚酯切片進行混合，經熔融寄出，得到抗靜電聚酯切片；
[0092](五)、抗靜電纖維的制備
[0093]將抗靜電聚酯切片進行熔融紡絲，其中噴絲板為異形噴絲板；得到抗靜電的有光聚酯滌綸纖維。
[0094]所述的異形噴絲板，請參見實施例1。
[0095]實施例3
[0096]一種抗靜電的有光聚酯纖維的加工方法，其具體步驟為:
[0097](一)、納米氧化鋅的表面處理
[0098]將納米氧化鋅溶于乙醇溶劑中，納米氧化鋅在乙醇中的濃度為40?50kg/m3，乙醇溶劑pH控制為8.3?8.8,然后加入氨丙基三乙氧基娃燒進行反應；反應完成后進行離心分離，對固體進行真空干燥制備出氨基化的納米氧化鋅；
[0099]所述的納米氧化鋅在乙醇中的濃度為45kg/m3。
[0100](二)、帶羧酸封端的CBT初聚物的生成
[0101]將CBT粉末加熱到180?200°C，然后再加入生物基的戊二酸，同時加入催化劑二羥基烷基氯化錫，進行CBT的端羧基化，反應時間為10?15min，得到帶羧酸封端的CBT初聚物；
[0102]所述的催化劑為二羥基烷基氯化錫。
[0103]所述的催化劑用量占CBT粉末和戊二酸兩者總質量的0.45%0。
[0104]所述的CBT粉末和戊二酸的摩爾比為1: 1.55。
[0105](三)、改進型PBT的原位聚合
[0106]將步驟(二)制備的CBT初聚物加熱，溫度范圍為210?240°C，并加入步驟(一)制備的氨基化的納米氧化鋅進行反應，反應時間為2?4h，然后再原位聚合，制備出改進型PBT ；
[0107]所述的氨基化的納米氧化鋅占CBT粉末和戊二酸兩者總質量的0.5%。
[0108](四)、抗靜電聚酯切片的制備
[0109]抗靜電聚酯切片的原料質量百分比為:
[0110]改進型PBT切片 10%
[0111]大有光聚酯切片90%
[0112]將改進型PBT切片，以及有大光聚酯切片進行混合，經熔融寄出，得到抗靜電聚酯切片；
[0113](五)、抗靜電纖維的制備
[0114]將抗靜電聚酯切片進行熔融紡絲，其中噴絲板為異形噴絲板；得到抗靜電的有光聚酯滌綸纖維。
[0115]所述的異形噴絲板，請參見實施例1。
[0116]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種抗靜電的有光聚酯纖維的加工方法，其特征在于，具體步驟為: (一)、納米氧化鋅的表面處理 將納米氧化鋅溶于乙醇溶劑中，納米氧化鋅在乙醇中的濃度為40~50kg/m3，乙醇溶劑pH控制為8.3~8.8,然后加入氨丙基三乙氧基硅烷進行反應；反應完成后進行離心分離，對固體進行真空干燥制備出氨基化的納米氧化鋅； (二)、帶羧酸封端的CBT初聚物的生成 將CBT粉末加熱到180~200°C，然后再加入生物基的戊二酸，同時加入催化劑，進行CBT的端羧基化，反應時間為10~15min，得到帶羧酸封端的CBT初聚物； (三)、改進型PBT的原位聚合 將步驟(二)制備的CBT初聚物加熱，溫度范圍為210~240°C，并加入步驟(一)制備的氨基化的納米氧化鋅進行反應，反應時間為2~4h，然后再原位聚合，制備出改進型PBT ； (四)、抗靜電聚酯切片的制備 抗靜電聚酯切片的原料質量百分比為: 改進型PBT切片 I~10% 大有光聚酯切片余量 (五)、抗靜電纖維的制備 將抗靜電聚酯切片進行熔融紡絲，其中噴絲板為異形噴絲板；得到抗靜電的有光聚酯滌綸纖維。
2.如權利要求1所述的一種抗靜電的有光聚酯纖維的加工方法，其特征在于，在所述的步驟(一)中，所述的納米氧化鋅在乙醇中的濃度為45kg/m3。
3.如權利要求1所述的一種抗靜電的有光聚酯纖維的加工方法，其特征在于，在所述的步驟(二)中，所述的催化劑為二羥基烷基氯化錫。
4.如權利要求1所述的一種抗靜電的有光聚酯纖維的加工方法，其特征在于，在所述的步驟(二)中，所述的催化劑用量占CBT粉末和戊二酸兩者總質量的0.25~0.45%0。
5.如權利要求1所述的一種抗靜電的有光聚酯纖維的加工方法，其特征在于，在所述的步驟(二)中，所述的CBT粉末和戊二酸的摩爾比為1: 1.25~1: 1.55，優選為1: 1.4。
6.如權利要求1所述的一種抗靜電的有光聚酯纖維的加工方法，其特征在于，在所述的步驟(三)中，所述的氨基化的納米氧化鋅占CBT粉末和戊二酸兩者總質量的0.1~0.5%。
7.如權利要求1所述的一種抗靜電的有光聚酯纖維的加工方法，其特征在于，在所述的步驟(四)中，所述的改進型PBT切片的質量百分比為5 %。
8.如權利要求1所述的一種抗靜電的有光聚酯纖維的加工方法，其特征在于，在所述的步驟(五)中，所述的異形噴絲板，其為圓形噴絲板，一字型噴絲孔均勻地分布在噴絲板上；一字型噴絲孔，其形狀為仿一字型，其上端面為依次設置的半圓弧和等邊三角形的重復單元，其下端面為依次設置的等邊三角形和半圓弧的重復單元，且上端面和下端面的重復單元數目相同，上端面和下端面的兩端之間通過等邊三角形進行連接；上端面和下端面的間距為半圓弧的直徑；上端面的半圓弧和下端面的半圓弧的尺寸相同；上端面的等邊三角形和 下端面的等邊三角形的尺寸相同。
【文檔編號】D01D5/253GK104073909SQ201410286740
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月17日 優先權日:2014年6月17日
【發明者】葉敬平, 朱亦祥, 魯傳旺 申請人:福建百宏聚纖科技實業有限公司