[發明專利]PET/凹凸棒土納米復合纖維

無效

• 申請號: 200710044317.5
• 申請日: 2007-07-27
• 公開（公告）號: CN101117734A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 陳大俊;樊旭芬
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: D01F6/62
• 分類號: D01F6/62;D01F1/10
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所
• 代理人: 黃志達;謝文凱

技術領域

本發明屬聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維，特別是涉及一種納米改性的聚對苯二甲酸乙二醇酯納米復合纖維。

背景技術

聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)纖維是目前世界上產量最大的合成纖維，其分子鏈包括剛性的苯環和柔性的脂肪烴基，這使它具有各方面的優良特性。而且它價格低廉，目前約占化纖產量的70％，被廣泛應用于服裝、家用紡織品和產業用紡織品。

近年來PET產品開發的重點為舒適性纖維、功能性纖維、復合纖維和纖維的復合加工、納米纖維和智能纖維，其中納米PET復合纖維以其優良性能引起了國內外學術界和工業界的關注。

目前添加納米粒子改性的PET纖維品種繁多，例如：王靜江，遠紅外PET的制備及其性能研究，合成纖維工業，2006，Vol.29.No.5；韓克清，PET/納米TiO₂抗紫外纖維的制備及性能研究，合成纖維工業，2005，Vol.28.No.2；專利02110160.4(申請號)和專利200610023161.8(申請號)分別公開了添加納米級TiO₂、Cu₂O或ZnO粒子的PET抗菌纖維等。但是這些納米粒子與PET基體間沒有化學鍵結合，相互作用是很弱的范德華力，二者界面成為力學性能薄弱的環節，所以它們的存在會降低納米PET纖維的斷裂強度等力學性能。

凹凸棒土，又名坡縷石，是一種層鏈狀的含水鋁鎂硅酸鹽，其理想分子式為(OH₂)₄(Mg、Fe、Al)₅(OH)Si₈O₂₀·4H₂O，為三層結構，上下兩層是Si-O四面體，中間一層是(Al、Mg、Fe)-O-(OH)八面體。將凹凸棒土經物理、化學方法對其表面進行處理，有目的地改變其表面的物理化學性質，可以改善其在高聚物基體中的分散性和親和性以及與基體的界面結合力，因此被應用于高分子材料改性，相關報道有：Ping?Ni，Jing?Li，Study?on?mechanicalproperties?of?polyurethane-attapulgite?nanocomposites，Mater?Sci，2004，39，4671-673；王平華，徐國永，聚丙烯/凹凸棒土納米復合材料得制備、結構與性能，高分子材料科學與工程，2005，Vol.21，No.2；郭洪，胡源，宋磊，聚酰亞胺/凹凸棒土納米復合材料制備與表征，中國科學技術大學學報，2006，Vol.36，No.1；楊德安，梁輝，納米凹凸棒土對碳纖維/BMI樹脂復合材料的增強與增韌，天津大學學報，2000，Vol.33，No.4等。但未見添加了納米凹凸棒土的PET樹脂可以制備出性能優良的納米復合纖維的報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)/凹凸棒土納米復合纖維，該PET纖維可以解決現有納米改性的PET纖維普遍存在的力學性能降低的問題。

本發明的一種PET/凹凸棒土納米復合纖維，該纖維包括聚對苯二甲酸乙二醇酯和分散均勻的凹凸棒土，其凹凸棒土在纖維中呈納米尺寸分布。

所述的凹凸棒土其直徑為10～90nm，長度為300nm～800nm；

所述的納米凹凸棒土在纖維中的質量百分比為0.01％～10％；

本發明的一種PET/凹凸棒土納米復合纖維的制備工藝，包括下列步驟：

(1)將PET/凹凸棒土復合材料切片干燥；

(2)通過紡絲和牽伸，得PET/凹凸棒土納米復合纖維。

所述的干燥是指在60℃～150℃下真空干燥6～26小時，PET納米復合樹脂切片的含水率在20ppm以下；

所述的紡絲是指利用MST?C-TYPE小型紡絲設備進行紡絲，其紡絲溫度為290℃；

所述的牽伸是指利用平行牽伸機，其拉伸倍數為3倍。

本發明的有益效果：

(1)本發明的復合纖維不僅具有傳統的優良性能，而且可提高PET納米復合纖維的斷裂強度等力學性能；

(2)該復合纖維可以大幅度降低PET纖維結晶所需時間。

(3)制備工藝簡單，操作方便。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

實施例1