一种电气石聚酯母粒的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种电气石聚酯母粒的制备方法，包括电气石粉体与润滑分散剂的混合；均匀混合物与聚酯切片的混合；电气石聚酯母粒的制备。其中，本发明专利技术的生产工艺简单易行，无需特殊设备，便于规模化批量生产电气石聚酯母粒。本发明专利技术的电气石聚酯母粒的制备方法可以将6000目、10000目或更细的电气石粉体粒子均匀的分散在聚酯切片中。散在聚酯切片中。散在聚酯切片中。

【技术实现步骤摘要】
一种电气石聚酯母粒的制备方法


[0001]本专利技术属于聚酯纤维生产
，尤其涉及一种电气石聚酯母粒的制备方法。

技术介绍

[0002]电气石又被称为奇冰石、托玛琳(Tourmaline)，是一种以含硼为特征、化学组成复杂的环状结构的硅酸盐矿物。根据其组成的元素不同，主要有三类：铁电气石、锂电气石、镁电气石。独特的化学组成以及晶型结构，使得电气石具有压电效应和热电效应。
[0003]①
压电效应：晶体在压力作用下使晶体极化，使晶体表面荷电的现象称为压电效应。
[0004]②
热电效应：由于温度的变化引起某些晶体表面荷电的现象称为热电效应。
[0005](姚鼎山主编，《环保与健康新材料
‑
托玛琳》，中国纺织大学出版社，2001.6)
[0006]由于电气石具有压电效应和热电效应，使得电气石具有发射远红外线、释放负离子、抗菌、空气净化等功能。电气石已经广泛应用于纤维材料功能改性中，使得经过改性的纤维也具备释放负离子和远红外等功能，将这样的纤维材料制成纺织品，相应的纺织品也具有释放负离子和远红外等保健功能。
[0007]目前，功能性聚酯纤维的制备方法主要是母粒法。带有电气石的聚酯母粒是在聚酯纤维的生产过程，按照一定的绝干质量比例加入本专利技术公开方法制备的电气石的聚酯母粒，按照常规纺丝工艺和参数得到的聚酯纤维中将均匀的含有电气石粒子，从而使得聚酯纤维也具有发射远红外线、释放负离子和抗菌等功能。
[0008]现有技术中已经有很多制备电气石聚酯母粒的方法。如中国专利CN1482156A，公开了一种用于制造含电气石聚酯纤维的聚酯切片制造方法，先将平均粒径≤1μm的电气石超细粉末进行表面处理后与乙二醇配制成浆液备用，浆液中电气石超细粉末的含量为30
‑
70wt％。然后对苯二甲酸和乙二醇进行酯化反应，酯化结束后加入电气石超细粉末浆液加以搅拌使之充分混合。随后在催化剂和稳定剂的存在下进行缩聚反应，再经铸带和切粒得到聚酯切片产品，控制聚酯切片中电气石超细粉末的含量为2
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6wt％。该专利技术的优点在于电气石粉末不是通过再次熔融造粒加入到聚酯切片中的，避免了聚酯因受热而产生降解。而电气石粉末在切片中分布非常均匀，可直接采用常规的熔融纺丝工艺制造出性能良好的含电气石聚酯纤维。该专利技术的主要不足包括：该专利技术是在聚酯的聚合单体中加入电气石超细粉末，从而使得最终得到的聚酯切片中含有电气石超细粉末。工艺复杂，涉及到电气石超细粉末的表面偶联剂改性处理、研磨处理。同时该工艺对设备要求高，通常聚酯的聚合生产设备都是大型、规模化设备，因此该专利技术公开的方法灵活度较低。电气石超细粉末的加入对聚酯的聚合过程、生产过程将产生一定的影响，量产过程难以控制。最终得到的聚酯切片中的电气石超细粉末的含量低，仅2
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6wt％。
[0009]中国专利CN111334878A公开了一种抗菌聚酯纤维面料制备工艺，该方法包括：对电气石在有分散剂存在的条件下进行研磨，得到电气石粉；将所述电气石粉与二氧化钛混合再添加到马来酸酐溶液进行接枝反应，得到接枝电气石混合粉；在聚酯合成过程中添加
接枝电气石粉混合粉，得到复合聚酯；对复合聚酯进行熔体纺丝得到聚酯纤维；将聚酯纤维进行纺织得到聚酯纤维面料；该专利技术的聚酯纤维面料服装与人体接触后，产生的负离子通过呼吸道进入人体，透过肺泡上皮层进入血液，从而提高血液氧含量、提高肺活量。该专利技术的主要不足包括：工艺比较复杂，涉及到电气石粉体与二氧化钛混合再添加到马来酸酐溶液进行接枝反应。同时而且所选用的电气石粉平均粒度为30μm，这是粒径很大的粉体，严重影响纺丝过程的可纺性。
[0010]中国专利CN102400246A，公开了一种保健功能聚酯纤维的制造方法，它包括如下步骤：A)按照1∶8～12的质量比将电气石粉加入到质量百分比浓度5～10％的硬脂酸溶液中，搅拌1
‑
3小时，干燥，制得改性电气石粉；B)按照1∶5～10的质量比海泡石加入到质量百分比浓度为3～10％的盐酸溶液中，搅拌1～3小时，脱水干燥，制得活化海泡石；C)按照1～3∶0.5～1.5∶1的质量将改性电气石粉、活化海泡石、珍珠粉混合均匀，研磨后得到粒径不大于15μm的添加材料；D)将步骤C)得到的添加材料加入到聚酯熔体中，搅拌均匀后，进行纺丝，获得改性聚酯纤维；其中步骤C)制得的添加材料的加入量为聚酯熔体的重量的1～15％。该专利技术的主要不足包括：工艺比较复杂，涉及到电气石粉的改性、海泡石的活化。电气石粉、活化海泡石、珍珠粉混合均匀，研磨后得到的添加材料的粒径不大于15μm，这也是粒径很大的粉体材料。众所周知，功能材料的粉体粒径越大，其功能发挥将越低，因此该专利技术的添加材料的加入量比较高，为聚酯熔体的重量的1～15％。
[0011]中国专利CN109161980A公开了一种负离子、石墨烯聚酯纤维，是以聚酯切片、石墨烯聚酯母粒和负离子聚酯母粒熔融混纺制备得到的；其中，石墨烯与表面活性剂按照2∶1的质量比混合，经搅拌、分散得到石墨烯粒子，石墨烯粒子与聚酯粉料混合、造粒得到石墨烯聚酯母粒；石墨烯粒子中，所述石墨烯负载有Co和Ni；天然电气石矿、天然蛋白石矿和TiO2纳米粒子采用湿法研磨工艺得到负离子复合粉体，负离子复合粉体与聚酯粉料混合、造粒得到负离子聚酯母粒。该专利技术的主要不足包括：生产工艺太复杂，难以实现工业化量产。该专利技术涉及到石墨烯母粒、负离子聚酯母粒的制备，最终将聚酯切片、石墨烯聚酯母粒和负离子聚酯母粒熔融混纺制备得到的聚酯纤维。其中负离子复合粉体的制备需要采用湿法研磨工艺，由于负离子复合粉体与聚酯粉料混合造粒得到负离子聚酯母粒过程是高温熔融造粒过程，因此负离子复合粉体的制备工艺复杂：滚动球磨机研磨20小时，将研磨后的浆液打入转动球磨机内，研磨质换为锆球，转动研磨60小时，在110℃～200℃干燥，脱去料浆水分，烘干的粉体于气流磨机中分散、粉碎、研磨，得到负离子复合粉体。

技术实现思路

[0012]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种电气石聚酯母粒的制备方法，该制备方法简单，且无需采用特殊的设备，非常适合工业化大规模生产。
[0013]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0014]一种电气石聚酯母粒的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0015]第一步、电气石粉体与润滑分散剂的混合：
[0016]将电气石粉体与润滑分散剂放入混合设备混合得到电气石粉体与润滑分散剂的均匀混合物；其中所述电气石粉体包括锰电气石粉体、铁电气石粉体、锂电气石粉体、镁电气石粉体；所述润滑分散剂选用液体石蜡(馏出温度＞300℃)、白蜡(馏出温度150
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250℃)、
聚乙烯蜡、羧化聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、高沸点石蜡、微晶石蜡、固体石蜡、聚丙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酰胺、N，N
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甲撑双硬脂酰胺、N，N
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乙撑双硬脂酰胺、N，N
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电气石聚酯母粒的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：第一步、电气石粉体与润滑分散剂的混合：将电气石粉体与润滑分散剂放入混合设备混合得到电气石粉体与润滑分散剂的均匀混合物；其中所述电气石粉体包括锰电气石粉体、铁电气石粉体、锂电气石粉体、镁电气石粉体；所述润滑分散剂选用液体石蜡、白蜡、聚乙烯蜡、羧化聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、高沸点石蜡、微晶石蜡、固体石蜡、聚丙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酰胺、N，N
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甲撑双硬脂酰胺、N，N
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乙撑双硬脂酰胺、N，N
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乙撑双硬脂酰胺极性改性物中的一种或两种及以上的混合物；所述电气石粉体与所述润滑分散剂的绝干质量比范围为5份∶1.2份～35份∶10份；第二步、均匀混合物与聚酯切片的混合：将干燥保温后的聚酯切片以及第一步得到的电气石粉体与润滑分散剂的均匀混合物，加入至混合设备中混合得到三元混合物；其中，所述聚酯切片为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对萘二甲酸乙二醇酯(PEN)中的任何一种，或二种及以上聚酯的混合物；所述聚酯切片与所述电气石粉体与润滑分散剂的均匀混合物的质量比范围为90∶10～70∶30；第三步、电气石聚酯母粒的制备：经过以上步骤得到的三元混合物加入至挤出造粒机中，经过高温熔融、螺杆输送、挤压、冷却、切粒、干燥工艺，即得到电气石聚酯母粒。2.根据权利要求1的一种电气石聚酯母粒的制备方法，其特征在于，第一步中的所述电气石粉体为6000目的粉体，或者为10000目的粉体，或者为12000目的粉体。3.根据权利要求1的一种电气石聚酯母粒的制备方法，其特征在于，第一步中的所述润滑分散剂的熔点低于180℃。4.根据权利要求1的一种电气石聚酯母粒的制备方法，其特征在于，第一步中的N，N
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乙撑双硬脂酰胺极性改性物，包括羟乙基乙撑双硬...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴光，王威，鄢军，常朱宁子，
申请(专利权)人：无菌时代复合新材料苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：