[發(fā)明專利]多功能聚酯纖維及其制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201310002130.4 | 申請(qǐng)日： | 2013-01-04 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN103074698A | 公開(kāi)（公告）日： | 2013-05-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 朱美芳;孫賓;陳龍;周哲;陳文萍;李薇薇 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 東華大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | D01F6/92 | 分類號(hào)： | D01F6/92;D01F1/10;D01D1/04;D01D5/08;D01D5/253 |
| 代理公司： | 上海金盛協(xié)力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31242 | 代理人： | 解文霞 |
| 地址： | 201620 上*** | 國(guó)省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 多功能 聚酯纖維 及其 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于聚酯纖維領(lǐng)域，具體涉及一種兼具抗紫外、遠(yuǎn)紅外發(fā)射和導(dǎo)濕功能的聚酯纖維及其制備方法。
背景技術(shù)
聚酯纖維是日常生活中用得非常多的一種化纖服裝面料，具有較高的強(qiáng)度與彈性恢復(fù)能力，并且耐各種化學(xué)品性能良好，在-40℃～250℃的溫度內(nèi)不脆化、不變形，但是長(zhǎng)期以來(lái)聚酯纖維不能實(shí)現(xiàn)多功能性并存，限制了織物品種的多樣化。近年來(lái)，聚酯纖維的抗紫外功能、遠(yuǎn)紅外發(fā)射功能和異形化導(dǎo)濕功能等方面的研究層出不窮，但是各功能性均是通過(guò)不同手段來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
比如為了改進(jìn)聚酯的紫外線穩(wěn)定性，需要在聚酯中加入光穩(wěn)定劑。在聚酯基體中添加的屏蔽紫外線的物質(zhì)主要有2類：一類是通過(guò)對(duì)入射紫外線反射或折射而達(dá)到防紫外線輻射的目的。通常選用一些金屬氧化物的粉體，如三氧化二鋁、氧化鎂、氧化鋅、二氧化鈦、高嶺土等。第一類紫外線屏蔽劑因制備簡(jiǎn)單，應(yīng)用較為廣泛，但在使用過(guò)程中存在抗紫外線效率低，與基體相容性差的問(wèn)題。另一類主要是吸收紫外線并進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，從而達(dá)到防紫外線輻射的目的。通常是一些有機(jī)化合物，如水楊酸、金屬離子螯合物、二苯甲酮類以及苯并三唑類等。但長(zhǎng)時(shí)間、大劑量的紫外線照射會(huì)引起吸收劑分子分解，因此耐久性不理想。
而作為常規(guī)的遠(yuǎn)紅外發(fā)射功能填料，主要包括氧化鋁，氧化鋯和二氧化硅的各種陶瓷材料，聚酯纖維與這些材料復(fù)合提高了吸熱和熱輻射效率。但是該方案缺點(diǎn)是添加量比較大，會(huì)降低異型截面纖維紡絲成形的穩(wěn)定性，而且需要各種體系的復(fù)配使用才能達(dá)到好的效果。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種多功能聚酯纖維，用以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述一種多功能聚酯纖維，其包括如下結(jié)構(gòu)通式的式（I）化合物：Tix(OR1O)y(OOCC6H4COO)zH4（I），其中R1為C2~C4的烷基，x≥1，z≥1且2y+2z=4x+4。
進(jìn)一步，所述結(jié)構(gòu)通式中x=4。
進(jìn)一步，所述結(jié)構(gòu)通式為T(mén)i4(OR1O)8(OOCC6H4COO)2H4。
由結(jié)構(gòu)通式可知，化合物至少包括一個(gè)苯環(huán)結(jié)構(gòu)，且包含烷氧基鈦鍵和酰基鈦鍵，例如下式（II）所示結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)僅用于舉例說(shuō)明，不具有任何指向性：
進(jìn)一步，所述式（I）化合物以片層結(jié)構(gòu)分散在聚酯纖維內(nèi)。
所述聚酯纖維是指由有機(jī)二元酸和二元醇縮聚而成的聚酯經(jīng)紡絲所得的合成纖維。
由于式（I）化合物是在聚酯合成的高溫、酯化體系的分子態(tài)水環(huán)境中合成，故其熱穩(wěn)定性和水解穩(wěn)定性高；另外，由于該鈦系有機(jī)化合物也是以對(duì)苯二甲酸和二元醇為主要原料制得，與聚酯分子組份相近，兩相間相容性更好，使其在聚酯組份中有更好的單分散性，能充分發(fā)揮其紫外線屏蔽的作用；并且，其分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)具有紫外屏蔽作用的兩個(gè)關(guān)鍵組份鈦元素和苯環(huán)，會(huì)增強(qiáng)其紫外線屏蔽的作用，相較于TiO2紫外線屏蔽劑具有一定的優(yōu)勢(shì)。
現(xiàn)提供一個(gè)所述式（I）化合物的制備方法，具體為將鈦酸酯、二元脂肪醇和para-C6H4(COOR2)2，其中R2選自氫、甲基或乙基為原料，在0.1MPa壓力下，150℃左右控溫反應(yīng)1.2h后，升溫至260℃左右繼續(xù)反應(yīng)。待反應(yīng)完全，冷卻，收集其中的固體。用1:1重量比的苯酚-四氯乙烷溶液溶解所述固體，離心分離，收集不溶物即式（I）化合物。
本發(fā)明還提供了上述多功能聚酯纖維的制備方法，其包括以下步驟：
1）功能母粒的制備：將聚酯切片與式（I）化合物以重量比75~95∶5~25置入雙螺桿擠出機(jī)擠出，擠出溫度170~280℃，切片造粒獲得功能母粒；
2）多功能聚酯纖維的制備：將上述功能母粒與聚酯空白切片按照式（I）化合物含量0.1~0.5wt%配好后，置于熔融紡絲裝置進(jìn)行熔融紡絲。
進(jìn)一步，所述熔融紡絲溫度為230~300℃。
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