[发明专利]一种纳米量子能改性纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成纤维及其制备方法，具体的，本发明涉及一种纳米量子能改性纤维及其制备方法。 

背景技术

涤纶是世界产量最大，应用最广泛的合成纤维品种，目前涤纶占世界合成纤维产量的60％以上。大量用于衣料、床上用品、各种装饰布料、国防军工特殊织物等纺织品以及其他工业用纤维制品，如过滤材料、绝缘材料、轮胎帘子线、传送带等。近年来，随着国内经济持续快速增长和国内居民消费能力的不断提高，国内地区涤纶短纤维的需求量也不断增长。中国涤纶系列产品产能以惊人的速度增长着，涤纶纤维产能的迅速增长，使得中国正逐渐发展成为世界涤纶类产品的重要加工基地。 

涤纶纤维是所有纺织纤维中加工总量最多的化纤品种，开发差别化品种，提高产品附加值，提高企业经济效益，对整个化纤工业的影响至关重要；产品差别化是涤纶的发展方向，而中国的涤纶纤维生产企业也正是沿着这个方向发展。因此涤纶行业还有很大的开发潜力。 

本申请的发明人致力于将矿石的特殊功能性方面的特点引人到涤纶纤维的合成中，以研究开发出具有特殊功能的改性纤维。 

发明内容

本发明的目的是为了满足人们对越来越重视纺织材料功能性方面的需要，不断开发功能性的聚酯纤维，我们通过对自然资源中的一些具有良好功能性的矿石进行筛选，最终确定了五色矿石作为本发明的纳米材料的原料，并对传统的聚酯纤维进行改性。 

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案： 

本发明第一方面，提供一种纳米量子能改性纤维，所述改性纤维的组分为： 

纳米量子能母粒    1-2wt％ 

涤纶切片          98-99wt％； 

所述纳米量子能母粒成分为 

纳米量子能矿石粉    10％～16wt％ 

PET                 80％～85.5wt％ 

助剂                1％～4.5wt％； 

所述助剂为 

偶联剂    7.5％～17.5wt％ 

分散剂    2.5％～12.5wt％ 

抗氧剂    0.01％～0.1wt％。 

上述偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂；上述分散剂为亚甲基双奈磺酸钠；上述抗氧剂为三(2，4一二叔丁基苯基)亚磷酸酯。 

上述纳米量子能母粒直径为50-80nm。 

上述改性纤维具有螺旋式卷曲的三维结构。 

上述改性纤维横截面为六面体。 

本发明的第二发明，提供上述纳米量子能改性纤维的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：配料-混合-干燥-纺丝-卷绕-络桶-集束-拉伸-热定型-切断-打包。 

上述纺丝及后处理工艺参数为：纺丝速度1000m/min，熔融温度280℃，FR-1转速1500r/min，FR-2转速1500r/min，SR转速1800r/min，DF-3蒸汽压力1.3MPa，HF蒸汽压力1.25MPa，总牵伸倍数4.05。 

上述纺丝步骤中，采用的喷丝设备的喷丝孔为六边形的异形截面。 

上述纺丝步骤中，凝固浴时增加三维定型装置。 

上述纳米量子能母粒的制备方法为： 

(a)将五色矿石在1000℃-1200℃高温下反复煅烧2-3次，粉碎至50-80nm，获得矿石粉； 

(b)在矿石粉中加入水和酵素，发酵60天，再将发酵的矿石粉经纳米粉碎，获得纳米量子能矿石粉； 

(c)对步骤(b)获得的纳米量子能矿石粉进行真空干燥1-1.5小时； 

(d)将经步骤(c)处理的纳米量子能矿石粉、PET、助剂按照比例混熔造粒，获得纳米量子能母粒。 

上述步骤(a)中粉碎分二步进行，先用粉碎机初步粉碎五色矿石；再用NNM6高效纳米砂磨机进行二次粉碎。

上述步骤(b)中，发酵时，矿石粉为75wt％，酵素为5wt％，水为20％；发酵温度为25℃，湿度为60％。 

上述步骤(c)中，在120℃的温度下，对纳米量子能矿石粉进行真空干燥。 

上述步骤(d)中，混熔造粒时，将所有物料高速混合15-20分钟后出料， 再将其投入双螺杆挤出机熔融共挤，水冷，切粒，干燥，获得纳米量子能母粒。