[發(fā)明專利]PET/凹凸棒土納米復(fù)合纖維

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710044317.5
• 申請日: 2007-07-27
• 公開（公告）號: CN101117734A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳大俊;樊旭芬
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號: D01F6/62
• 分類號: D01F6/62;D01F1/10
• 代理公司: 上海泰能知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 黃志達(dá);謝文凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)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(fù)合纖維。

背景技術(shù)

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

近年來PET產(chǎn)品開發(fā)的重點為舒適性纖維、功能性纖維、復(fù)合纖維和纖維的復(fù)合加工、納米纖維和智能纖維，其中納米PET復(fù)合纖維以其優(yōu)良性能引起了國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的關(guān)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(yuǎn)紅外PET的制備及其性能研究，合成纖維工業(yè)，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(yè)，2005，Vol.28.No.2；專利02110160.4(申請?zhí)?和專利200610023161.8(申請?zhí)?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(xué)鍵結(jié)合，相互作用是很弱的范德華力，二者界面成為力學(xué)性能薄弱的環(huán)節(jié)，所以它們的存在會降低納米PET纖維的斷裂強(qiáng)度等力學(xué)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(jié)構(gòu)，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(jīng)物理、化學(xué)方法對其表面進(jìn)行處理，有目的地改變其表面的物理化學(xué)性質(zhì)，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(jié)合力，因此被應(yīng)用于高分子材料改性，相關(guān)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(fù)合材料得制備、結(jié)構(gòu)與性能，高分子材料科學(xué)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(fù)合材料制備與表征，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)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(fù)合材料的增強(qiáng)與增韌，天津大學(xué)學(xué)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(yōu)良的納米復(fù)合纖維的報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)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(fù)合纖維，該PET纖維可以解決現(xiàn)有納米改性的PET纖維普遍存在的力學(xué)性能降低的問題。

本發(fā)明的一種PET/凹凸棒土納米復(fù)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(zhì)量百分比為0.01％～10％；

本發(fā)明的一種PET/凹凸棒土納米復(fù)合纖維的制備工藝，包括下列步驟：

(1)將PET/凹凸棒土復(fù)合材料切片干燥；

(2)通過紡絲和牽伸，得PET/凹凸棒土納米復(fù)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(fù)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(shè)備進(jìn)行紡絲，其紡絲溫度為290℃；

所述的牽伸是指利用平行牽伸機(jī)，其拉伸倍數(shù)為3倍。

本發(fā)明的有益效果：

(1)本發(fā)明的復(fù)合纖維不僅具有傳統(tǒng)的優(yōu)良性能，而且可提高PET納米復(fù)合纖維的斷裂強(qiáng)度等力學(xué)性能；

(2)該復(fù)合纖維可以大幅度降低PET纖維結(jié)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(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)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(quán)利要求書所限定的范圍。

實施例1