[发明专利]一种含咖啡炭的阻燃功能涤纶短纤维及其制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及功能纤维技术领域，具体地说，是一种含咖啡炭的阻燃功能涤纶短纤维及其制备方法。

【背景技术】

涤纶是合成纤维中的一个重要品种，是我国聚酯纤维的商品名称。它是以精对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(EG)为原料经酯化或酯交换和缩聚反应而制得的成纤高聚物——聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，经纺丝和后处理制成的纤维。

涤纶是三大合成纤维中工艺最简单的一种，价格也比较便宜。再加上它有结实耐用、弹性好、不易变形、耐腐蚀、绝缘、挺括、易洗快干等特点，为人们所喜爱。涤纶纤维面料的种类较多，除织制纯涤纶织品外，还有许多和各种纺织纤维涤纶混纺或交织的产品，弥补了纯涤纶织物的不足，发挥出更好的服用性能。

目前，涤纶织物正向着仿毛、仿丝、仿麻、仿鹿皮等合成纤维天然化的方向发展。目前，科技含量高、生态环保、时尚设计等功能性的服饰产品成为当今市场的主流趋势和核心产品。轻薄舒适的功能性化纤服饰的流行，呈现出的高品质化的趋势，功能性与时尚性的完美结合，引领了服饰时尚的潮流。

目前，功能性和健康舒适性的差别化纤维已经成为一种潮流。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种含咖啡炭的阻燃功能涤纶短纤维及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种含咖啡炭的阻燃功能涤纶短纤维，其咖啡炭功能母粒占涤纶短纤维的质量百分比为0.1～10％；优选为5％。

所述的咖啡炭功能母粒，其原料组份质量百分比比为：

咖啡炭        1～20％

阻燃剂        1～5％

PET切片       余量

所述的咖啡炭的质量百分比比为8～12％；

所述的咖啡炭的质量百分比比为10％；

一种含咖啡炭的阻燃功能涤纶短纤维的制备方法，其特征在于，其具体步骤为：

(1)咖啡炭制备

利用废弃的咖啡渣，先经过150～180℃的干燥处理1～3小时，之后将温度升至600～700℃煅烧0.5～2小时，然后再升温至800～1000℃煅烧1～3小时，得到咖啡炭；使咖啡渣的晶体向与孔隙呈现最佳状态，并除去咖啡渣孔洞内的油与淀粉等有机物；

(2)微粉化

将咖啡炭进行微粉化，研磨成50～400内米级咖啡炭粉体；

所述的微粉化方法为球磨法、高速离心法或纳米技术等；

(3)含阻燃剂的纳米级咖啡炭粉体的制备

将纳米级咖啡炭粉体浸泡在浓硫酸和浓硝酸的溶液中，浓硫酸和浓硝酸的体积比为3∶1；在20～45℃进行微波加热并搅拌反应1～3.5h，再用蒸馏水过滤到中性，得到含有活化后的纳米级咖啡炭粉体的溶液；再加入阻燃剂，进行超声波震荡反应1～2h，然后烘干得到含阻燃剂的纳米级咖啡炭粉体；

所述的阻燃剂为含羟基的阻燃剂，为市售产品；如阻燃剂CPPA，CEPPA，羟基聚硅氧烷POS-OH等；

(4)咖啡炭功能母粒制备

将含阻燃剂的纳米级咖啡炭粉体和PET切片在80～120℃温度下真空干燥12～24小时，经螺杆挤出，螺杆温度为200～260℃，然后通过切粒机切粒，得到咖啡炭功能母粒；

(5)共混以及纺丝

将咖啡炭功能母粒与PET切片分别与结晶，干燥8～24小时，其中咖啡炭功能母粒干燥温度为80～120℃，PET切片干燥温度为100～140℃；然后混合，在真空转鼓烘箱中干燥1～2小时，干燥温度为100～120℃，制得共混切片；

将共混切片，经熔融纺丝设备进行共混纺丝，螺杆温度为200～320℃，纺丝速度为600～1500米/分钟，牵伸温度为70～160℃，牵伸倍数为2～4倍，制得含咖啡炭的阻燃功能涤纶短纤维。

一种含咖啡炭的阻燃功能涤纶短纤维在服装领域中的应用。

一种含咖啡炭的阻燃功能涤纶短纤维在纤维充填材料中的应用。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：