一种含咖啡炭的阻燃功能涤纶短纤维及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种含咖啡炭的阻燃功能涤纶短纤维及其制备方法，其咖啡炭功能母粒占涤纶短纤维的质量百分比为0.1～10％；制备方法为：(1)咖啡炭制备；(2)微粉化；(3)含阻燃剂的纳米级咖啡炭粉体的制备：将纳米级咖啡炭粉体浸泡在浓硫酸和浓硝酸的溶液中；微波加热并搅拌反应1～3.5h，再用蒸馏水过滤到中性，得到含有活化后的纳米级咖啡炭粉体的溶液；再加入阻燃剂，进行超声波震荡反应，然后烘干得到含阻燃的纳米级咖啡炭粉体；(4)咖啡炭功能母粒制备；(5)共混以及纺丝。本发明专利技术的咖啡炭结构空隙大，表面粗糙，对热量的吸收效率高，速度快，具有瞬间升温、蓄热保暖功能；只需以清水洗涤即可，无需化学洗涤剂，符合节约用水、节能减排的概念。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功能纤维
，具体地说，是ー种含咖啡炭的阻燃功能涤纶短纤维及其制备方法。背景技木涤纶是合成纤维中的ー个重要品种，是我国聚酯纤维的商品名称。它是以精对苯ニ甲酸(PTA)或对苯ニ甲酸ニ甲酯(DMT)和こニ醇(EG)为原料经酯化或酯交换和缩聚反应而制得的成纤高聚物——聚对苯ニ甲酸こニ醇酯(PET)，经纺丝和后处理制成的纤维。涤纶是三大合成纤维中エ艺最简单的ー种，价格也比较便宜。再加上它有结实耐用、弾性好、不易变形、耐腐蚀、绝缘、挺括、易洗快干等特点，为人们所喜爱。涤纶纤维面料·的种类较多，除织制纯涤纶织品外，还有许多和各种纺织纤维涤纶混纺或交织的产品，弥补了纯涤纶织物的不足，发挥出更好的服用性能。目前，涤纶织物正向着仿毛、仿丝、仿麻、仿鹿皮等合成纤维天然化的方向发展。目前，科技含量高、生态环保、时尚设计等功能性的服饰产品成为当今市场的主流趋势和核心产品。轻薄舒适的功能性化纤服饰的流行，呈现出的高品质化的趋势，功能性与时尚性的完美结合，引领了服饰时尚的潮流。目前，功能性和健康舒适性的差别化纤维已经成为ー种潮流。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的一种含咖啡炭的阻燃功能涤纶短纤维，其咖啡炭功能母粒占涤纶短纤维的质量百分比为0. I 10% ;优选为5%。所述的咖啡炭功能母粒，其原料组份质量百分比比为咖啡炭I 20%阻燃剂I 5%PET切片余量所述的咖啡炭的质量百分比比为8 12% ;所述的咖啡炭的质量百分比比为10% ；一种含咖啡炭的阻燃功能涤纶短纤维的制备方法，其特征在于，其具体步骤为(I)咖啡炭制备利用废弃的咖啡渣，先经过150 180°C的干燥处理I 3小时，之后将温度升至600 700°C煅烧0. 5 2小时，然后再升温至800 1000°C煅烧I 3小时，得到咖啡炭；使咖啡渣的晶体向与孔隙呈现最佳状态，并除去咖啡渣孔洞内的油与淀粉等有机物；⑵微粉化将咖啡炭进行微粉化，研磨成50 400内米级咖啡炭粉体；所述的微粉化方法为球磨法、高速离心法或纳米技术等；(3)含阻燃剂的纳米级咖啡炭粉体的制备将纳米级咖啡炭粉体浸泡在浓硫酸和浓硝酸的溶液中，浓硫酸和浓硝酸的体积比为3 I ;在20 45°C进行微波加热并搅拌反应I 3. 5h，再用蒸馏水过滤到中性，得到含有活化后的纳米级咖啡炭粉体的溶液；再加入阻燃剂，进行超声波震荡反应I 2h，然后烘干得到含阻燃剂的纳米级咖啡炭粉体；所述的阻燃剂为含羟基的阻燃剂，为市售产品；如阻燃剂CPPA，CEPPA，羟基聚硅氧烷POS-OH等；(4)咖啡炭功能母粒制备 将含阻燃剂的纳米级咖啡炭粉体和PET切片在80 120°C温度下真空干燥12 24小时，经螺杆挤出，螺杆温度为200 260°C，然后通过切粒机切粒，得到咖啡炭功能母粒;(5)共混以及纺丝将咖啡炭功能母粒与PET切片分别与结晶，干燥8 24小时，其中咖啡炭功能母粒干燥温度为80 120°C，PET切片干燥温度为100 140°C ;然后混合，在真空转鼓烘箱中干燥I 2小时，干燥温度为100 120°C，制得共混切片；将共混切片，经熔融纺丝设备进行共混纺丝，螺杆温度为200 320°C，纺丝速度为600 1500米/分钟，牵伸温度为70 160°C，牵伸倍数为2 4倍，制得含咖啡炭的阻燃功能涤纶短纤维。一种含咖啡炭的阻燃功能涤纶短纤维在服装领域中的应用。一种含咖啡炭的阻燃功能涤纶短纤维在纤维充填材料中的应用。与现有技术相比，本专利技术的积极效果是咖啡炭涤纶短纤维产品具有如下优点(I)可以消臭、升温、快干，带给消费者ー种享受清爽舒适的触觉。(2)咖啡炭纤维生产原料来自回收的咖啡渣，环保回收再利用，不増加地球的负担，从而达到节能减碳的目的。(3)将咖啡炭导入纤維，制成功能性纺织品，能迅速将皮肤产生的湿气或是外来水分吸收并迅速挥发快干。(4)当身体或身边环境有异味时，也会通过范德华引力作用将异味吸收。(5)咖啡炭在纤维中高效均匀分散，结构精细，保证光线的有效吸收，及时反射，具有抗紫外线功能。(6)咖啡炭结构空隙大，表面粗糙，对热量的吸收效率高，速度快，具有瞬间升温、蓄热保暖功能。(7)咖啡炭纤维制作的服饰穿着后，只需以清水洗涤即可，无需化学洗涤剂，符合节约用水、节能减排的概念。(8)咖啡碳纤维本身是灰色的，可以不染色就进行后道加工，減少了加工エ序。(9)咖啡炭上接枝阻燃齐U，具有阻燃的功能。在步骤(2)中，采用加热和搅拌，有利于反应的快速进行，因为微波加热和传统加热方式有所不同，即微波加热是通过物质内部粒子和高速交变的电磁波互相作用完成的，有利于物质内部温度的提闻，这就是加热效率提闻的因素；在步骤(2)中，采用活化后的纳米级咖啡炭粉体与含羟基的阻燃剂通过发生化学反应以及利用纳米级咖啡炭粉体自身空隙的吸附作用，进行两种结合，使得阻燃剂和咖啡炭的结合更加紧密，并同时发挥功效；有利于材料长期持续的具有阻燃剂和咖啡炭的功倉泛;具体实施方式以下提供本专利技术ー种含咖啡炭的阻燃功能短纤维及其制备方法的具体实施方式。实施例I—种含咖啡炭的阻燃功能涤纶短纤维，其咖啡炭功能母粒占涤纶短纤维的质量百分比为1%。所述的咖啡炭功能母粒，其原料组份质量百分比比为 咖啡炭1%阻燃剂I %PET 切片98%一种含咖啡炭的阻燃功能涤纶短纤维的制备方法，其特征在于，其具体步骤为(I)咖啡炭制备利用废弃的咖啡渣，先经过150 180°C的干燥处理I 3小时，之后将温度升至600 700°C煅烧0. 5 2小时，然后再升温至800 1000°C煅烧I 3小时，得到咖啡炭；使咖啡渣的晶体向与孔隙呈现最佳状态，并除去咖啡渣孔洞内的油与淀粉等有机物；(2)微粉化将咖啡炭进行微粉化，研磨成50 400内米级咖啡炭粉体；所述的微粉化方法为球磨法、高速离心法或纳米技术等；(3)含阻燃剂的纳米级咖啡炭粉体的制备将纳米级咖啡炭粉体浸泡在浓硫酸和浓硝酸的溶液中，浓硫酸和浓硝酸的体积比为3 I ;在20 45°C进行微波加热并搅拌反应I 3. 5h，再用蒸馏水过滤到中性，得到含有活化后的纳米级咖啡炭粉体的溶液；再加入阻燃剂，进行超声波震荡反应I 2h，然后烘干得到含阻燃剂的纳米级咖啡炭粉体；(4)咖啡炭功能母粒制备将含阻燃剂的纳米级咖啡炭粉体和PET切片在80 120°C温度下真空干燥12 24小时，经螺杆挤出，螺杆温度为200 260°C，然后通过切粒机切粒，得到咖啡炭功能母粒;(5)共混以及纺丝将咖啡炭功能母粒与PET切片分别与结晶，干燥8 24小时，其中咖啡炭功能母粒干燥温度为80 120°C，PET切片干燥温度为100 140°C ;然后混合，在真空转鼓烘箱中干燥I 2小时，干燥温度为100 120°C，制得共混切片；将共混切片，经熔融纺丝设备进行共混纺丝，螺杆温度为200 320°C，纺丝速度为600 1500米/分钟，牵伸温度为70 160°C，牵伸倍数为2 4倍，制得含咖啡炭的阻燃功能涤纶短纤维。实施例2一种含咖啡炭的阻燃功能涤纶短纤维，其咖啡炭功能母粒占涤纶短纤维的质量百分比为3%%。所述的咖啡炭功能母粒，其原料组份质量百分比比为咖啡炭8%阻燃剂2%PET 切片90%一种含咖啡炭的阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含咖啡炭的阻燃功能涤纶短纤维，其特征在于，其咖啡炭功能母粒占涤纶短纤维的质量百分比为0.1～10％。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：潘洪庆，顾斌，郑权，王朝生，王华平，方孝芬，崔慧，
申请(专利权)人：江苏德赛化纤有限公司，
类型：发明
国别省市：