一种竹炭、阻燃、导湿涤纶纤维及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种竹炭、阻燃、导湿涤纶纤维及其制备方法与应用。本发明专利技术公开的涤纶纤维，由下列重量百分比的原料组成：５～１０％的活性炭母粒、９０～９５％的共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂，所述的纤维截面为异形截面。本发明专利技术提供的涤纶纤维具有很好的吸附、除臭、抑菌防霉功能和阻燃性，而且由于其截面为异形截面，它的导湿性功能也较为优良，是一种应用范围广泛的涤纶纤维。本发明专利技术提供的竹炭、阻燃、导湿涤纶纤维的制备方法，其操作性强，工艺合理，生产效率高，可实现工业化大生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种涤纶纤维，特别涉及一种竹炭、阻燃、导湿涤纶纤维及其制备方法和其 应用。
技术介绍
近几年科学技术的进步，推动着化纤产业的发展，许多国家投入大量的人力、物力和财 力开发新的纤维产品，寻找新的高分子材料，各种功能性纤维的研发都有了突破性的进展， 科技含量高的功能性纤维已成为引导市场和提高企业生存能力的重要因素。涤纶纤维作为合成纤维中的三大主力纤维之一，因其优良的物理和化学特性而被广泛应 用于服装面料以及其它非服装领域，涤纶产品自问世以来，以其悬垂性好、强度高而被下游 用户当作主要纺织原料来织造成各类纺织品。但由于它的疏水特性，在对吸湿性或吸水性要 求较高领域中的应用受到了限制。涤纶纤维服装穿着时吸湿排汗透湿性差，有闷热感，又有 静电易于积累引起的种种麻烦，对这一疏水性涤纶纤维赋予其吸湿性，制成的纺织品能吸湿 排汗的需求呼声逐渐高涨，己引起业界人士的关注。根据专家预测到2010年的时候，外出休 闲服将引导运动休闲市场达30%的成长率，因此在运动服和休闲服方面，未来市场发展潜力 无限。对纤维具有吸湿排汗的特性将进一步强化，需求也将进一步扩大，吸湿排汗纤维的前 景也因此而看好。未来，吸湿排汗聚酯纤维除了用在运动服、休闲服、内衣裤之外，将朝多用途发展，如 衬衫、西装、军用品、医疗、家具、床上用品、鞋类等，可获得更加广阔的应用空间，可以 预见，吸湿排汗聚酯纤维及其面料可以被拓展至中高端市场，提高纺织产品的市场定位，增 强国内企业参与国际竞争的能力。另外，随着吸湿排汗聚酯纤维应用领域的扩大，也带来了纤维多功能的要求，在现代生 活中，排除天灾和战争外，主要的灾难就是由于人们疏忽而造成的火灾。而纺织品由于它本 身的结构性质又是引发火灾的主要材料，根据统计由于纺织品而引起的火灾高达50%以上， 因此对一部份纺织品进行阻燃处理势在必行。聚酯具有诸多优点，其纺织品应用广泛，己成 为用途最广、耗量最大的品种，因此它的阻燃化更加引起了世界范围的广泛关注。竹炭纤维，在日本市场有黑钻石的美誉。竹炭纤维是在纺丝过程中将超细竹炭粉末加入 纺丝流体制成的新型纤维品种，采用该纤维制成的织物具有超强的吸附、除臭、吸湿排汗、蓄 热保暖、抑菌防霉等功能和作用,竹炭纤维织物还具有良好的远红外和负离子发射、抗紫外线 等功能，是高档内衣裤、贴身衣裤、运动休闲装及外套的良好面料。竹子有特殊的微孔构造，热 解后形成的竹炭具有很强的吸附能力，是一种机能性的环境保护材料。纤维及纺织品在使用中与人体皮肤接触，皮肤表面的汗液、皮脂等代谢产物及外部的污 垢会附着在纤维上，容易滋生细菌，对人类的健康造成很大的危害。因此，具有抗菌功能的 纤维成为市场迫切需要的纤维材料。目前人们有在抗菌、阻燃或导湿领域发展产品开发，但是仅限于单方面的对纤维进行抗 菌、导湿或者阻燃的改性，不能解决如何将三者工艺有机结合的问题。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术的所要解决的技术问题是为了克服现有技术的不足，提供一种竹炭、 阻燃、导湿涤纶纤维，本专利技术另一个目的是提供一种制备该竹炭、阻燃、导湿涤纶纤维的方 法，本专利技术的另外一个目的是提供该竹炭、阻燃、导湿涤纶纤维的应用。技术方案为了实现以上目的，本专利技术所述的竹炭、阻燃、导湿涤纶纤维，由下列重量 百分比的原料组成5~10%的活性碳母粒、卯~95%的共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂，所述的 纤维截面为异形截面。其中以上所述的活性碳母粒由重量百分比20~30%粒径为300至500nm的活性炭和 70~80%的聚对苯二甲酸乙二醇酯组成。其中活性碳母粒制备的关键在于竹炭的粉化，目前 这方面的技术包括瞬间纯氧高温和氮气阻隔工艺技术、纳米技术等，首先将竹炭进行粉碎， 在这个过程既要保持活性炭的特性，又要不失去活性炭的性能，因此我们采用先进的气流吹 拂富集方法将活性炭颗粒的粒径控制在3O0至500nm的范围。活性炭颗粒也不能够太小，过 小容易团聚，也会减弱活性炭的性能，但是也不能太大，太大了造成纺丝困难，纤维强度也 受到影响。将粉碎好的活性炭颗粒均匀地融入在聚酯载体中，加工成高含量的活性炭母粒， 一般的含量在20 30左右。竹炭纤维制成的织物具有超强的吸附、除臭、吸湿排汗、蓄热保 暖、抑菌防霉等功能和作用，竹炭纤维织物还具有良好的远红外和负离子发射、抗紫外线等 功能，是高档内衣裤、贴身衣裤、运动休闲装及外套的良好面料。本专利技术提供的抗紫外、抗菌、阻燃涤纶纤维，其中所述的涤纶成纤树脂为一种共聚型磷 系阻燃涤纶成纤树脂，通过将磷化合物均匀地融入到聚酯载体中制备得到共聚型磷系阻燃聚 酯。其中共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂含磷量一般为5000 7000ppm。利用磷化合物制成的聚 酯纤维纺制而成的阻燃涤纶变形丝，不易起燃，本身不发生火焰，移开火源时，会自行熄灭， 是安全性极高的防火素材。此外燃烧时不会产生卤素毒气，安全性佳，且阻燃剂融入聚酯内， 其阻燃性不会因为反复洗涤而丧失或削弱，这是许多采用后处理阻燃方式的产品所不具备的。本专利技术提供的竹炭、阻燃、导湿涤纶纤维，其中所述的异形截面可以根据实际需要通过 异形孔纺丝板制备得到三角形、三叶形、四叶形、多叶形、菱形、中空形、异形中空形或十 字形截面。 一般的涤纶纤维分子结构缺少亲水基团，分子链刚硬，堆积紧密，结晶度较高, 吸水能力差，不具有吸水排汗等功能，通过把纤维做成异形截面后，涤纶纤维孔隙率和表面 积增大，吸水和导湿能力增强。本专利技术提供的竹炭、阻燃、导湿涤纶纤维的制备方法，具体包括如下步骤(l)首先将竹炭研磨成细粉，然后用压縮气体吹拂竹炭细粉，富集得到300nrn至500nm 的活性碳颗粒，然后将重量百分比20~30%粒径为300至500nm的活性炭和70~80%的聚对苯 二甲酸乙二醇酯共混，用螺杆挤压机挤出，切粒，制得活性碳母粒，备用，其中共混温度为 250~270°C，螺杆转速为100~200rpm;(2)按重量份数取步骤(1)得到的活性碳母粒和共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂共混，经异 形孔纺丝板制得预取向丝，再经过加弹变形生产出低弹涤纶变形丝，其中纺丝条件为纺丝 温度270~300'C ，纺丝速度2500~3500mAnin。本专利技术提供的竹炭、阻燃、导湿涤纶纤维在制备阻燃服、室内装饰用阻燃织物、寝室用 品、导湿排汗运动服、导湿排汗内衣、医院工作服和矿场工人服等中应用。有益效果本专利技术提供的竹炭、阻燃、导湿涤纶纤维和现有技术中的涤纶纤维相比具有 如下优点(1) 本专利技术所述的涤纶纤维，各组分配比科学合理，合理的将具有吸附、除臭、吸湿排汗、 蓄热保暖、抑菌防霉功能的纳米级活性炭母粒和共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂有机结合，并 通过异形孔纺丝板，制备得到预取向丝，再经过加弹变形生产出低弹变形丝，得到具有长久 抗菌、除臭、吸湿排汗且阻燃的多功能涤纶纤维，应用范围广泛。(2) 本专利技术提供的竹炭、阻燃、导湿涤纶纤维的制备方法，可操作性强，工艺合理，生产 效率高，可实现工业化大生产。采用先进的气流吹拂富集方法将活性炭颗粒的粒径控制在300 至500nm的范围，可以有效的防止活性碳发生二次团聚，采用异形孔纺丝板制备得到具有异 型截面的纤维，纤维的孔隙率和表面积增大，吸水和导湿能力增强，且纤维具有异性截面， 提高了阻燃剂的作用面，进而有效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种竹炭、阻燃、导湿涤纶纤维，其特征在于：它由下列重量百分比的原料组成：５～１０％的活性碳母粒、９０～９５％的共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂，所述的纤维截面为异形截面。

【技术特征摘要】
1、一种竹炭、阻燃、导湿涤纶纤维，其特征在于它由下列重量百分比的原料组成5～10％的活性碳母粒、90～95％的共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂，所述的纤维截面为异形截面。2、 根据权利要求1所述的竹炭、阻燃、导湿涤纶纤维，其特征在于所述的活性碳母粒由重量百分比20~30%粒径为300至500nm的活性炭和70~80%的聚对苯二甲酸乙二醇酯组成。3、 根据权利要求1所述的竹炭、阻燃、导湿涤纶纤维，其特征在于所述的共聚型磷系阻燃涤纶成纤树脂的含磷量为5000 7000ppm。4、 根据权利要求1所述的竹炭、阻燃、导湿涤纶纤维，其特征在于所述的异形截面为三角形、三叶形、四叶形、多叶形、菱形、中空形、异形中空形或十字形截面。5、 一种制备权利要求1至4任一项所述的竹炭、阻燃、导湿漆纶纤维的方法，其特征在于，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈辉，郑耀伟，
申请(专利权)人：太仓市金辉化纤实业有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]