【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纺丝，尤其涉及一种抗收缩聚酯纤维的制备方法。
技术介绍
1、聚酯纤维作为一种常见的合成纤维，具有许多优良的性能，例如耐磨、抗皱、易护理等，在纺织品和其他领域有着广泛的应用。然而，传统的聚酯纤维在遭受热处理或洗涤过程中往往会发生收缩，导致纺织品尺寸不稳定、形变或变形。这种收缩现象通常是由于聚酯纤维的结晶性和热收缩性所引起的，给纺织品的生产和使用带来了诸多不便，降低了产品的质量和稳定性。为了解决这一问题，已经有许多研究致力于开发抗收缩的聚酯纤维，其中一些方法包括添加特定的抗收缩剂或采用特殊的纺纱和后整理工艺。然而，这些方法往往存在着成本高、工艺复杂、环境影响大、不耐洗等问题。
2、将无机纳米材料加入面料中可以提高面料的抗收缩性能。无机纳米材料是一种具有良好的耐热性和耐磨性的物质，同时具有较好的柔软性和弹性。当无机纳米材料与面料纤维结合后，可以增加面料的抗张力和抗变形能力，从而减少面料在洗涤或穿着过程中的收缩程度，此外，还可以提高面料的耐磨性和耐久性，延长面料的使用寿命。
3、例如专利cn201210294818公开了如下技术：用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷对纳米二氧化硅进行表面改性，将干燥的聚乳酸颗粒与改性的纳米二氧化硅混合，利用双螺杆挤出机制成聚乳酸+二氧化硅母粒，将母粒与聚乳酸颗粒按重量比混合均匀，加入熔融纺丝机纺丝，经两区牵伸，制成聚乳酸+二氧化硅纤维，此制备方法制得的聚乳酸长丝耐热性好、力学性能优良。
4、然而，上述方案的缺陷在于：①需要增加造粒过程，并且在纺丝过程中添加
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种抗收缩聚酯纤维的制备方法。一方面，本专利技术在聚酯中引入聚己内酯二醇和戊二醇作为改性单体，可改善聚酯的抗收缩性；另一方面，本专利技术将无机纳米材料添加至油剂中并在上油阶段使其附着于纤维表面。首先，该方法不仅可省去造粒工艺，可实现此纤维连续生产，并且还不会影响聚酯纤维的可纺性；其次，该方法使得无机纳米材料主要富集于聚酯纤维表层，与分散于纤维内部相比，具有更好的抗收缩性。此外，本专利技术在上油前对初生纤维进行电晕处理，该处理可以增加纤维表面活性位点的数量，从而增强无机纳米粒子与聚酯纤维的界面结合力。
2、本专利技术的具体技术方案为：一种抗收缩聚酯纤维的制备方法，包括以下步骤：
3、(1)按摩尔比摩尔比(75～85)：(10～15)：(15～10)配制乙二醇、聚己内酯二醇、戊二醇的混合溶液，得到抗收缩功能复合醇溶液。
4、(2)将对苯二甲酸、抗收缩功能复合醇溶液、催化剂混合加入反应釜中，进行酯化、缩聚、出料、切片，制得抗收缩功能共聚酯切片。
5、(3)将抗收缩功能共聚酯切片进行熔融纺丝，对所得初生纤维进行电晕处理，然后进行上油、冷却、牵伸、热定型，得到抗收缩聚酯纤维；上油的溶剂中含有无机纳米材料和硅烷偶联剂；所述无机纳米材料包括粒径分布为10～100nm的氧化锆、氮化硼、碳化硅中的一种或几种。
6、为了改善聚酯纤维的抗收缩性，本专利技术从以下两方面入手进行优化：
7、一方面，本专利技术在聚酯合成过程中引入聚己内酯二醇和戊二醇作为改性单体，不仅能够改善聚酯的柔软性和延展性，而且还能影响聚酯的结晶结构，使其更加均匀或者更不易结晶，通过增加聚酯的链段长度和分子量，进一步提高聚酯的耐热性和耐溶剂性，使得聚酯具有出色的收缩性。
8、另一方面，本专利技术将无机纳米材料添加至油剂中，即由现有技术中造粒阶段添加改为在上油阶段添加，其好处在于：首先，本专利技术方法不仅可省去造粒工艺，可实现此纤维连续生产，并且在纺丝过程中由于聚酯熔体不含无机纳米材料，因此聚酯熔体的可纺性不会受到负面影响：无机纳米材料不仅会改变聚合物的流变性，并且还容易堵塞喷丝孔，而本专利技术在获得初生纤维后再将无机纳米材料复合于纤维中，可避免上述问题。其次，与在造粒工艺中添加无机纳米材料相比，本专利技术的添加方式对于聚酯纤维的抗收缩改性效果更佳，其原因在于：现有技术是将无机纳米材料在纺丝前添加至聚酯中，因此纺丝后最终获得的聚酯纤维中，无机纳米材料是分散于纤维内部；而本专利技术是在先制得初生纤维后再在上油步骤中向油剂中添加无机纳米材料，无机纳米材料会随油剂均匀附着于初生纤维表面，接着在后续的冷却、牵伸以及热定型过程中，无机纳米材料逐渐迁移至纤维表层。该过程具体为：无机纳米材料会随着油剂均匀附着于初生纤维表面。该过程中，油剂充当载体，将无机纳米材料搬运到纤维表面；在后续的加热和热定型过程中，由于温度的升高和纤维的拉伸，纤维表面的无机纳米材料开始发生迁移。该过程中，无机纳米材料通过扩散、滑动等方式，逐渐从纤维迁移至纤维表层。
9、因此本专利技术最终所得聚酯纤维中，无机纳米材料是主要富集于纤维表层，与分散于纤维内部相比，具有更好的抗收缩性以及其它性能，其原因在于：由于无机纳米材料与聚酯的相容性有限，即使对无机纳米材料进行表面改性处理，也难以确保其在聚酯内部高度均匀分散。本专利技术团队发现，纤维在生产过程中，由于纤维内部的分子间作用力、热运动等因素，纤维内部会形成一定的内应力。当纤维内部无机纳米材料分布不够均匀时，会使得纤维内部应力更为集中，从而影响纤维的抗收缩性。并且，无机纳米材料的分布不均，还会导致纤维在某些区域内的分子间作用力不均一，使得这些区域的分子排列混乱，从而产生额外的内应力。这些额外的内应力会与原有的内应力相互作用，对纤维的抗收缩性能受到影响。此外，纤维内部的无机纳米材料还会通过影响纤维内部的热运动来影响纤维的抗收缩性能。当纤维内部的无机纳米材料分布不够均匀时，会使得纤维内部的热运动受到干扰，从而影响纤维的抗收缩性能。而本专利技术巧妙地使无机纳米材料主要富集于纤维表层，相较于现有技术，不仅能够克服上述问题，而且还能更好地改善纤维的抗断裂性、耐磨性、抗皱性和耐候性等。抗断裂性：分散于纤维表层的无机纳米材料可以更高地增强纤维的抗断裂性，相比之下，内部分散无机纳米材料在改善纤维抗断裂性方面较弱。耐磨性、抗皱性：分散于纤维表层的无机纳米材料可以有效地高纤维的表面硬度和光滑度，从而增强纤维的耐磨性和抗皱性。相比之下，内部分散的无机纳米材料虽然也可以提高纤维的强度和韧性，但对于纤维表面的耐磨性和抗皱性改善有限。分散于纤维表层的无机纳米材料可以形成一层保护膜，减少纤维与外界环境因素(如紫外线、水分)的直接作用，从而增强纤维的抗紫外线性能和耐候性。相比之下，内部分散的无机纳米材料对于外界环境的抵抗能力较弱。
10、进一步地，本专利技术在上油前对初生纤维进行电晕处理，该处理可以增加纤维表面活性位点的数量，可与油剂中的硅烷偶联剂发生反应，从而使纤维更容易与无机纳米材料发生结合，增强它们之间的界面结合力。
11、此外，本专利技术还发现，本专利技术中无机本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抗收缩聚酯纤维的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述催化剂为由质量比为1：(1.5～2.5)的醋酸锑和三氧化二锑组成的混合催化剂，总用量为对苯二甲酸的0.05～0.1wt％。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述酯化的温度控制在220～245℃，压力控制在0.18～0.24Mpa。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述缩聚的温度控制在270～290℃，釜内温度达到设定值后开始抽真空，真空度控制在80pa以内。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述抗收缩功能共聚酯切片特性黏度为0.64～0.70dL/g。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，电晕功率控制在1～5KW。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述硅烷偶联剂包括乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷的一种或几种。
8.如权利要求1所述的制备方法，其
9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，
10.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述抗收缩聚酯纤维的界面为圆形截面或异型截面。
...【技术特征摘要】
1.一种抗收缩聚酯纤维的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述催化剂为由质量比为1：(1.5～2.5)的醋酸锑和三氧化二锑组成的混合催化剂，总用量为对苯二甲酸的0.05～0.1wt％。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述酯化的温度控制在220～245℃，压力控制在0.18～0.24mpa。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述缩聚的温度控制在270～290℃，釜内温度达到设定值后开始抽真空，真空度控制在80pa以内。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述抗收缩功能共聚酯切片特性...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐亚兰，邱建根，田娜，钱超杰，戴飞，凌荣根，
申请(专利权)人：浙江理工大学桐乡研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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