[发明专利]一种功能化聚酯纤维的制备方法

权利要求书

1.一种功能化聚酯纤维的制备方法，其特征是包括以下步骤：

（1）PBT包覆的功能粉体的制备

1）在功能粉体的表面担载上一层CBT的催化剂

a）将钛类催化剂置于乙醇中溶解，形成质量浓度为25～35%的溶液；

b）将功能粉体加到上述溶液中，并进行搅拌；所述功能粉体与溶液中的钛类催化剂的质量比为15～25∶1；

c）静置分层，取得下层沉淀，在90～100℃下进一步脱除乙醇溶剂，即得担载有催化剂的担载功能粉体；

2）混合粉末的制备

a）将CBT粉末与上述担载有催化剂的担载功能粉体混合，所述CBT与所述功能粉体的质量比为2～4∶1；

b）将混合后的粉末进行干燥；

3）原位聚合

将干燥后的混合粉末进行原位聚合和喷雾粉化，即得PBT包覆的功能粉体；

（2）聚酯切片与PBT包覆的功能粉体的共混纺丝

1）将上述PBT包覆的功能粉体加入到聚酯切片中进行共混纺丝，获得功能化聚酯纤维的初生丝，所述的聚酯切片与所述的PBT包覆的功能粉体的质量比为10～20∶1；

2）对上述功能化聚酯纤维的初生丝进行拉伸，拉伸后卷绕所得纤维即为功能化聚酯纤维。

2.根据权利要求1所述的一种功能化聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述的钛类催化剂为钛酸乙酯、钛酸异丙酯或钛酸2-乙基己基酯。

3.根据权利要求1所述的一种功能化聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述的功能粉体为碳纳米管、纳米二氧化钛、电气石粉体、纳米银系抗菌剂、纳米氧化硅及荧光粉中的一种或几种，所述功能粉体的粒径为20～80nm。

4.根据权利要求1所述的一种功能化聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述的混合包括：

a）将CBT放入高速粉碎机中，制成CBT粉末，该过程采用间歇形式进行粉碎操作，即采用粉碎2～3分钟停止5～10分钟再粉碎的重复操作，以获得粒径为100～200目的CBT粉末；

b）将所获CBT粉末与担载有催化剂的担载功能粉体在混合机中混合，即得CBT与担载有催化剂的担载功能粉体的混合粉末，其中混合时间为5～10min，转速为400～450rpm/min。

5.根据权利要求1所述的一种功能化聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述的原位聚合和喷雾粉化的具体步骤为：

a）干燥后的混合粉末经双螺杆挤出机实现CBT的熔融、聚合以及材料的共混过程，操作温度控制在200～245℃，螺杆转速控制在100～200r/min；

b）共混后含有功能粉体的熔融液体与热压缩空气经二流体喷嘴并向上高速喷出，喷雾塔上部通冷风，迅速冷却固化喷出的悬浮液滴；其中热压缩空气的温度为220～240℃，气液比为2～3∶1（体积比），在喷雾塔中进行雾化冷却造粒获得PBT包覆的功能粉体，所述PBT包覆的功能粉体的粒径为20～30μm。

6.根据权利要求1所述的一种功能化聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述的聚酯切片为PBT、PET或PTT切片中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种功能化聚酯纤维的制备方法，其特征在于，进一步地，所述的PBT包覆的功能粉体采用气流粉碎工艺粉碎，所用气流为经冷冻干燥后的氮气，气体压力为0.7～0.8Mpa，所得PBT包覆的功能粉体的粒径为3～5μm。

8.根据权利要求1所述的一种功能化聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述的干燥是指所述CBT与功能粉体混合物在80～100℃条件下真空干燥40～48h。

9.根据权利要求1所述的一种功能化聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述的共混纺丝具体包括：纺丝原料的干燥、熔体输送、熔体的过滤、喷丝板小孔喷丝、冷却固化以及卷绕，其中，纺丝原料的干燥温度为100～150℃，干燥时间为12～15h；过滤网的规格为100～200目，喷丝板的孔径为0.3～0.5mm，纺丝温度为255～295℃，纺丝速度为600～1500m/min。

10.根据权利要求1所述的一种功能化聚酯纤维的制备方法，其特征在于，所述的拉伸的工艺参数为：热盘温度为50～80℃，热板温度为110～165℃，拉伸倍数为1.5～2.8倍。