[发明专利]一种高精度远红外波谱涤纶单丝纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及涤纶纤维的制备方法，特别是涉及一种高精度远红外波谱涤纶单丝纤维的制备方法。

背景技术

涤纶也称聚酯纤维(PET)，其长链分子的化学结构式为,相对分子量一般在18000-25000左右。涤纶的分子结构由短脂肪族链、酯基、苯环和端醇羟基所构成。由于分子结构中仅存在两个端醇羟基，，因此所得涤纶纤维亲水性较差。此外，涤纶分子的线性结构和苯环结构的存在使得涤纶纤维具备较高的结晶度和取向度。

特殊的分子结构赋予了涤纶纤维特殊的性能，如强度高、弹性好、耐磨性能优异等优点，但是现有技术制备的涤纶仍然存在较多缺陷，无法满足人们对多功能纤维的需求，比如涤纶容易产生静电，不具有红外线的释放功能，抗菌性能差等。经改性后尽管某些功能有所体现，但所得纤维的物质指标显著降低，本发明正是基于现有技术的这些缺陷而产生的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种高精度远红外波谱涤纶单丝纤维的制备方法，以解决以下技术问题：

1、解决涤纶纤维制备过程中容易产生断头、毛丝的现象；

2、解决涤纶纤维容易产生静电的缺陷；

3、使得制备的涤纶纤维具有稳定的、持续的释放红外线的功能；

4、使得制备的涤纶纤维具有良好的机械性能；

5、提高涤纶纤维的抗菌等功能性。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

（1）高精度纳米镭石粉/活性炭复合材料的制备

采集礌石粉，使用纳米研磨机将粒径为5-15μm的镭石粉与粒径为50-100μm椰壳活性炭进行混合，将混合物通过卧式纳米研磨机进行研磨，设定研磨机转速为350-700rpm，研磨介质粒径为0.2-0.5mm的氧化锆细珠；所述研磨分三次，一次研磨设定研磨机转速为350-450rpm，研磨时间为20-30min；二次研磨设定研磨机转速为450-600rpm，研磨时间为40-50min；三次研磨设计研磨机转速为600-700 rpm，研磨时间为5-10min；研磨完成后制得纳米礌石/活性炭复合初级材料；

所述椰壳活性炭的比表面积为850-1000m²/g，碘吸附值为900-950cm²/g，水分含量为1-2%。

将研磨后制备成的的纳米礌石/活性炭复合初级材料与蛋白碳酰胺溶液加压混合，制备成高精度纳米镭石粉/活性炭复合材料溶液；所述混合压力为3.2-3.5MPa；

所述蛋白碳酰胺溶液的具体制备方法如下：

将蛋白粉溶解在35-40℃，浓度为50-60g/L的碳酰胺溶液中，搅拌后静置20-30min；然后进行加温搅拌，制成蛋白碳酰胺溶液；所述加温搅拌温度为55-60℃，所述加温搅拌时间为30-50min；所述所述蛋白粉的加入量为碳酰胺溶液质量的25-30%；所述蛋白质粉为分离乳清蛋白、分离鱼蛋白、分离大豆蛋白的一种或几种；

将制备的高精度纳米镭石粉/活性炭复合材料溶液与浓度为2.2-2.6%的醋酸进行混合搅拌，混合搅拌时间为1-1.5h，混合搅拌温度为70-90℃；将所得溶液在80-90℃下进行干燥并粉碎研磨处理，制得高精度纳米镭石粉/活性炭复合材料。

通过上述方法制备的高精度纳米镭石粉/活性炭复合材料加入到聚酯切片中，两者间具有良好的相容性，使制备涤纶纤维的过程中不宜产生断头、毛丝等现象；

利用上述方法制备的高精度纳米镭石粉/活性炭复合材料加入到聚酯切片中，可使得制备的涤纶纤维具有抗静电性能；

利用上述方法制备的高精度纳米镭石粉/活性炭复合材料加入到聚酯切片中，使得制备的涤纶纤维具有持续发射红外线的作用，可精确释放波长为10-12μm的红外线，其制成的贴身衣物可明显的改善人体的微循环，起到扩张毛细血管，增强血液循环，促进新陈代谢，增强淋巴循环的作用；

同时，镭气能溶脂解毒，并有促进利尿的作用，可治痛风病，提高新陈代谢，促进细胞的再生的作用。

（2）羟基化反应

将环状对苯二甲酸丁二醇酯微粉与四氢呋喃混合，加热到30-45℃，搅拌至对苯二甲酸丁二醇酯微粉完全溶解，然后加入过量甘油，同时加入DMTC；反应30-40min后，得到羟基化反应后的对苯二甲酸丁二醇酯；所述四氢呋喃的加入量为环状对苯二甲酸丁二醇酯的80-130%，反应完成通过加热回收四氢呋喃；所述DMTC的加入量为对苯二甲酸丁二醇酯的0.05-0.1%。