一种负氧离子保健功能涤纶纤维及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种负氧离子保健功能涤纶纤维，所述负氧离子涤纶纤维断裂强度≥6.35cN/dtex，断裂伸长率为25.2‑27.8%，干热收缩率≤8.5%，卷曲率≤3.5%，回潮率≥1.5%。所述负氧离子保健功能涤纶纤维负离子发生量≥1850个/cm

【技术实现步骤摘要】
一种负氧离子保健功能涤纶纤维及其制备方法
本专利技术涉及一种涤纶纤维及其制备方法，特别是一种负氧离子保健功能涤纶纤维及其制备方法。
技术介绍
空气负离子也叫负氧离子，是指获得多余电子而带负电荷的氧气离子。它是空气中的氧分子结合了自由电子而形成的。自然界的放电（闪电）现象、光电效应、喷泉、瀑布等都能使周围空气电离，形成负氧离子。负氧离子在医学界享有“维他氧”、“空气维生素”、“长寿素”、“空气维他命”等美称。中国俗称“的确良”涤纶的用途很广，大量用于制造衣着面料和工业制品。涤纶具有极优良的定形性能。涤纶纱线或织物经过定形后生成的平挺、蓬松形态或褶裥等，在使用中经多次洗涤，仍能经久不变。涤纶纤维作为应用最广泛的化学纤维，其具有良好的成纤性能和机械性能，强度高、耐光、耐热和耐酸碱性好，具有良好的加工性和易纺性，可纯纺、混纺和交织。但是将涤纶纤维与吸湿性结合同时增加负氧离子的释放能力的相关功能纤维未见报道。异形纤维可改变纤维的弹性，使纤维具有特殊的光泽与膨松性，提高吸湿性，并改善纤维的抱合性能与覆盖能力以及抗起球、减少静电等性能。如三角形纤维有闪光效应；五叶形纤维有肥光般光泽，手感良好，并抗起球；中空纤维由于内部有空腔，密度小，保暖性好，具有一定的吸湿性，但是，中空纤维在后处理的过程中，容易造成起毛、纤维原纤化等问题，随着消费者对服装的环保要求越来越高，将化纤尤其是涤纶的制备环节中进行改性，从而能够降低涤纶纤维在面料制备过程中的化学处理，显得越来越重要。专利申请号为2112100534033，专利名称为复合功能中空涤纶纤维生产方法提供了一种中空专利，具有一定的吸湿特性，其主要制备步骤较为复杂，产业化难以实现，同时中空纤维在制备过程及后续纺纱过程中，纤维容易产生毛刺和静电，产生断头和飞花，影响产品质量。专利申请号为2013102627501，专利名称为亲水性吸湿排汗聚酯纤维及其制备方法，其主要是首先在涤纶纤维中加入部分可溶的添加剂物质，最后在后处理过程中，通过加入酸或者碱的方法，溶解掉加入的添加剂，从而改变纤维的微观结构达到吸湿的目的，这种方法，容易造成涤纶纤维强力的降低，同时增加后处理的难度，污染环境。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种负氧离子保健功能涤纶纤维及其制备方法，以实现以下专利技术目的：1、制备的涤纶纤维的中含有适量的电气石，使制备的负氧离子保健功能涤纶纤维具有释放负氧离子和发射红外线的功能；2、增加纤维内部电气石颗粒与水分子接触几率，大幅度提升电气石释放负氧离子的能力；3、选择合适涤纶纺丝亲水聚合物，提高制备的涤纶纤维的吸湿能力；4、在不改变纤维圆形结构状态保持纤维强度的情况下，加入负离子释放增强剂，进一步提高制备的涤纶纤维释放负离子的能力，同时保证纤维的物理结构的完整性。为了实现以上专利技术目的，本专利技术采用技术方案是：一种负氧离子保健功能涤纶纤维的制备方法，包括以下步骤：（1）电气石纳米粉制备：采用纳米研磨机将电气石颗粒研磨成粒径为50-100纳米之间的电气石纳米粉；（2）电气石-纤维素功能膜制备：取纤维素纺丝原液与步骤（1）制备的电气石纳米粉、变性剂混合分散均匀，摊薄成液体膜，然后将液体膜放入常规酸浴中，10-20s后捞出制成纤维素膜；将纤维素膜置于0.1-1mol/L的氢氧化钠溶液中，除去二硫化碳，防止发生安全事故；然后将纤维素放入烘箱中，在温度为90-110℃下烘干20-40min，制成气石-纤维素功能膜；优选的，所述变性剂为JL-V，滨州市聚力化工有限公司生产；变性剂可以促使纤维素纺丝原液快速成膜并大幅度提高烘干效率，一般情况下纤维素功能膜的烘干时间为3-5h，采用此变性剂将烘干时间缩短至20-40min，可大幅度提高大线生产的效率；优选的，所述电气石-纤维素功能膜烘干后的水分含量≤0.5%；水分含量的降低有利于电气石-纤维素功能膜的粉碎；优选的，所述电气石纳米粉的质量为纤维素纺丝原液质量的1/10-1/3；所述变性剂的加入量为纤维素纺丝原液质量的0.5%-1%。（3）电气石母粒制备：将步骤（2）制备的电气石-纤维素功能膜打散粉碎后用研磨机研磨至100-200纳米，制成电气石-纤维素纳米微粉；将上述制备的电气石-纤维素纳米微粉与一定比例的涤纶切片一起加入到混炼机中进行混炼、造粒，得到电气石母粒；优选的，所述混炼造粒的温度为200-270℃；（4）改性涤纶切片制备：将涤纶切片在螺杆挤出机265-270℃熔融状态下，将步骤（3）制备的电气石母粒、聚酯改性剂和负离子增强剂加入到熔融的涤纶切片中，搅拌30-45min，充分混合均匀制成是改性涤纶切片；优选的，所述电气石母粒的加入量以电气石纳米粉计为涤纶切片总质量的0.5-5%；所述聚酯改性剂的加入量为0.05-2%；所述聚酯改性剂为十二烷基磺酸钠、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃二醇的一种或几种；所述聚酯改性剂的加入可以显著的提高制备的涤纶纤维的吸湿性能及物理性能；所述聚酯改性剂优选为两种或者两种以上；所述负离子增强剂由以下百分比（占涤纶切片质量）的组分组成：乙酰丙酮钛0.5-1.5%、二氧化钛1-3%、2-甲基戊丁酯0.5-2%，添加时，将负离子添加剂各种类按照质量混合均匀，加入到纳米研磨机中，研磨成粒径为50-100纳米的微粒，干燥后，添加到熔融状态下得聚酯切片中；（5）混合熔融：向螺杆挤出机中加入涤纶切片、电气石母粒、聚酯改性剂和负离子增强剂后，熔融混合均匀，螺杆挤压机中六个功能温控区的加热温度为：265-270℃、270-275℃、270-275℃、275-280℃、280-283℃、283-285℃。（6）纺丝：因为在熔体内增加了电气石母粒、聚酯改性剂和负离子增强剂，纺丝时为了防止出现毛刺和纤维的断裂，因此调整适当的泵供量、纺丝速度、纺丝温度、风温和风速，其中，泵供量：650-700g/min，纺丝速度：2600-2800m/min，纺丝温度：360-380℃；风温：35-40℃，风速：2.0-2.5m/s；（7）后处理：冷却成型后，涤纶纤维通过纺丝甬道，采用舒缓的后加工工艺，以进一步提高涤纶纤维的强度，具体为：拉伸槽温度为：45-50℃；二道拉伸机温度60-62℃；三道拉伸机温度85-93℃；拉伸倍数3-3.3生产速度为145-155m/min。涤纶是大量用于衣料、各种装饰布料、国防军工特殊织物等纺织品以及其他工业用纤维制品，如过滤材料、绝缘材料、轮胎帘子线、传送带等；本专利技术制备的涤纶纤维含有电气石，具有负氧离子保健功能，可以应用于贴身衣物，例如美体衣，文胸，保健护具，美体袜、内衣、内裤等；当然，本专利技术制备的负氧离子保健涤纶纤维，也非常适合用于家居用品，比如窗帘、床上用品等，都可以带来环保、健康的家居环境。由于采用了上述技术方案，本专利技术达到的技术效果是：1、本专利技术制备的负离子保健功能涤纶纤维，采用加入聚酯改性剂及舒缓的后处理工艺，同时不改变纤维的物理结构，使制备的负氧离子涤纶纤维断裂强度≥6.35cN/dtex，断裂伸长率为25.2-27.8%，同时制备的涤纶纤维具有优秀的吸湿特性；2、本专利技术制备的负离子保健功能涤纶纤维，由于添加纤维素纳米微粉同时加入聚酯改性剂使制备纤维过程中，减少静电，干热收缩率≤8.5%，卷曲率≤3.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负氧离子保健功能涤纶纤维，其特征在于：所述负氧离子涤纶纤维断裂强度≥6.35cN/dtex，断裂伸长率为25.2‑27.8%，干热收缩率≤8.5%，卷曲率≤3.5%，回潮率≥1.5%。

【技术特征摘要】
1.一种负氧离子保健功能涤纶纤维，其特征在于：所述负氧离子涤纶纤维断裂强度≥6.35cN/dtex，断裂伸长率为25.2-27.8%，干热收缩率≤8.5%，卷曲率≤3.5%，回潮率≥1.5%。2.根据权利要求1所述的一种负氧离子保健功能涤纶纤维，其特征在于：所述负氧离子保健功能涤纶纤维负离子发生量≥1850个/cm3。3.一种权利要求1所述的负氧离子保健功能涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述方法包括电气石纳米粉制备、电气石-纤维素功能膜制备、电气石母粒的制备、改性涤纶切片制备步骤；所述电气石-纤维素功能膜制备步骤包括：取纤维素纺丝原液与制备的电气石纳米粉、变性剂混合分散均匀，摊薄成液体膜，然后将液体膜放入常规酸浴中，10-20s后捞出制成纤维素膜；将纤维素膜置于0.1-1mol/L的氢氧化钠溶液中；然后将纤维素放入烘箱中，在温度为90-110℃下烘干20-40min；所述变性剂为JL-V。4.根据权利要求3所述的一种负氧离子保健功能涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述电气石-纤维素功能膜水分含量≤0.5%；所述电气石-纤维素功能膜中电气石纳米粉的质量为纤维素纺丝原液质量的1/10-1/3；所述变性剂的加入量为纤维素纺丝原液质量的0.5%-1%。5.根据权利要求3所述的一种负氧离子保健功能涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述改性涤纶切片制备：将涤纶切片在螺杆挤出机265-270℃熔融状态下，将制备的电气石母粒、聚酯改性剂和负离子增强剂加入到熔融的涤纶切片中，搅拌30-45min；所述电气石母粒的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄效龙，刘洁，
申请(专利权)人：中科纺织研究院青岛有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37