[發(fā)明專利]基于高能球磨分散的納米TiO2陶瓷改性滌綸短纖維及制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310274790.8
• 申請日: 2013-07-01
• 公開（公告）號: CN103305959A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戴澤新;許曉靜;楊松林;徐平;王宏宇;戈曉嵐;宋振華;陶俊
• 申請（專利權(quán)）人: 江陰市江河化纖有限公司
• 主分類號: D01F6/92
• 分類號: D01F6/92;D01F1/10;D01D5/08
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 瞿網(wǎng)蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種改性滌綸短纖維及其制備方法，尤其是一種納米陶瓷改性滌綸短纖維及其制備方法，具體地說是一種納米陶瓷粒子以單顆粒形式高度分散的納米二氧化鈦陶瓷改性滌綸短纖維及制備方法。

背景技術(shù)

滌綸是產(chǎn)量最大的合成纖維，具有許多優(yōu)良性能，如：彈性高，彈性模量高，斷裂強度高，熱定形性好，耐熱、耐光性好，抗有機溶劑以及酸、堿腐蝕，抗霉菌、抗蟲蛀，堅牢耐用、抗皺、洗后極易干燥，等等，被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域。差別化、功能化滌綸是滌綸產(chǎn)業(yè)國際競爭的戰(zhàn)略重點，我國雖然連續(xù)5年滌綸年產(chǎn)量居世界首位，但是在差別化、功能化滌綸產(chǎn)品方面與發(fā)達(dá)國家相比差距很大。

超高彈超粗旦100D(滌綸纖維的細(xì)度用DENIER表示，簡稱D)以上，卷曲滌綸短纖維是一種新型材料。由于其具有杰出的超彈性等一系列性能，目前已被廣泛應(yīng)用于人造草坪、高速公路瀝青混凝土增強劑、防滑地毯、壁毯、汽車內(nèi)飾、安全氣囊、阻尼減振材料等領(lǐng)域。

近來，隨著人們對超高彈超粗旦卷曲滌綸短纖維優(yōu)越性能認(rèn)識的不斷加深，需求量正在迅速增加，同時對其功能性也提出了更多、更高的要求，尤其是希望其在彈性、抗老化性、耐磨性、抗靜電性能方面得到進一步提高。超高彈超粗旦卷曲滌綸短纖維/納米復(fù)合材料是超高彈超粗旦卷曲滌綸短纖維向更高性能化、更多功能化方向發(fā)展的重要途徑，全球目前尚沒有一個國家能夠生產(chǎn)。

二氧化鈦是一種對高分子材料具有顯著增加抗老化性的添加劑，同時還是一種兼具很高耐腐蝕性、導(dǎo)電性、強度、耐磨性和生物相容性的陶瓷材料，因此，二氧化鈦的復(fù)合將提高滌綸短纖維的抗老化性，同時亦不會明顯降低滌綸短纖維的原有性能。

但是，到目前為止，我國尚未有一種具有自主知識產(chǎn)權(quán)的納米二氧化鈦陶瓷改性滌綸短纖維及其制備方法可供使用，這一定程度上制約了我國滌綸產(chǎn)業(yè)向更高性能化、更多功能化方向發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在超高彈超粗旦（100D以上）卷曲滌綸短纖維主要成分的基礎(chǔ)上，通過添加經(jīng)高能球磨的納米二氧化鈦顆粒，發(fā)明一種基于高能球磨分散的納米陶瓷粒子以單顆粒形式高度分散的納米復(fù)合滌綸短纖維材料及其制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案之一是：

一種基于高能球磨分散的納米陶瓷粒子以單顆粒形式高度分散的納米復(fù)合滌綸短纖維，其特征在于：它主要由滌綸PET和納米陶瓷TiO₂組成，其中，滌綸PET的質(zhì)量百分比為95~98%，納米陶瓷TiO₂的質(zhì)量百分比為2~5%；所述的納米陶瓷經(jīng)高能球磨分散并以單顆粒形式均勻分散于滌綸纖維中。

本發(fā)明的技術(shù)方案之二是：

一種納米陶瓷粒子以單顆粒形式高度分散的納米復(fù)合滌綸短纖維的制備方法，其特征是包括以下步驟：

首先，采用高能球磨機對納米陶瓷TiO₂顆粒進行高能球磨分散，使其以單顆粒形式存在；

其次，將以單顆粒形式存在的納米陶瓷TiO₂顆粒與滌綸顆粒混合，采用螺桿擠壓機將混合料熔融擠出、噴絲，即可獲得納米陶瓷粒子以單顆粒形式高度分散的納米復(fù)合超高彈超粗旦（>100D）卷曲滌綸短纖維。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）??????????????本發(fā)明的納米陶瓷粒子以單顆粒形式高度分散的納米復(fù)合滌綸短纖維，具有卷曲彈性高，同時保留了高的強度、伸長率。如本發(fā)明納米陶瓷粒子以單顆粒形式高度分散的納米復(fù)合滌綸短纖維（以實施例一為例），其強度為1.6cN∕dtex、伸長率為66.7%，比納米陶瓷顆粒不以單顆粒形式分散的納米復(fù)合滌綸短纖維（以對比例一為例）的強度?1.5cN∕dtex、伸長率59.5%，分別提高了6.67?%和12.1%;其卷曲彈性為52.5%（以實施例一為例），納米陶瓷粒子不以單顆粒形式分散的納米復(fù)合滌綸短纖維（以對比例一為例）的卷曲彈性55.7%僅降低了5.75?%。

（2）??????????????本發(fā)明納米陶瓷粒子以單顆粒形式高度分散的納米復(fù)合滌綸短纖維，電阻低、抗靜電性能好。如本發(fā)明納米陶瓷粒子以單顆粒形式高度分散的納米復(fù)合滌綸短纖維（以實施例一為例），其表面電阻＜10⁶Ω，比納米陶瓷粒子不以單顆粒形式分散的納米復(fù)合滌綸短纖維（以對比例一為例）的表面電阻5.8×10⁶Ω?有明顯降低。