[发明专利]一种α-纳米氧化铝改性的聚酯纤维的制备方法

说明书

本发明涉及聚酯制备领域，公开了一种α‑纳米氧化铝改性的聚酯纤维的制备方法，包括：（1）α‑纳米氧化铝的无定型氧化铝包覆：将α‑纳米氧化铝粉体分散于去离子水中搅拌，加热，调节pH，再滴加入硫酸铝溶液，同时用稀硫酸调节pH，滴加完后继续搅拌熟化，洗涤至中性后烘干；（2）α‑纳米氧化铝的聚乙二醇包覆：将粉体与水、聚乙二醇、分散剂混合后球磨，洗涤、烘干后得到改性α‑纳米氧化铝；（3）凉感聚酯纤维的制备。本发明采用改性α‑纳米氧化铝代替传统冰凉母粒，在聚酯熔体中分散性较好，纺丝过程中对于设备压力较小，得到的纤维凉感明显，并且具有一定的保健作用。

技术领域

本发明涉及聚酯制备领域，尤其涉及一种α-纳米氧化铝改性的聚酯纤维的制备方法。

背景技术

聚酯纤维面料由于其良好的抗皱性、保形性，强度较高，挺括，并且制造成本较低，被广泛应用于服装领域。而由于消费理念的改变，人们对于夏季服装的要求已不仅仅满足于其外观的时尚性，更注重于其内在的凉爽舒适性。在这样的趋势下，凉感纤维应运而生。传统的凉感纤维通常选用天然云母、玉石粉体等作为添加剂，利用其优异的热传导能力及抗紫外性能，对常规聚酯纤维进行改性。

如申请号201110325475.4，201110325475.4，201710074517.9，将含有云母、玉石或珍珠等粉体的冰凉母粒与常规聚酯进行熔融共混纺丝，经十字形喷丝板喷出，得到十字形冰凉聚酯纤维，以其制成的服装面料具有良好的吸湿、凉爽功能。但由于云母、玉石、珍珠等均为天然材料，将其粉碎成纳米级较为困难，且容易发生团聚，在聚酯熔体中分散性相对较差，对于纺丝设备压力较大。

发明内容

为解决传统冰凉聚酯纤维在纺丝过程中对设备压力较大，凉感不明显等问题，本发明提供了一种α-纳米氧化铝改性的聚酯纤维的制备方法，该改性方法较为简单。改性后的α-纳米氧化铝粉体在聚酯熔体中分散性较好，纺丝过程中对于设备压力较小，得到的纤维凉感明显，并且具有一定的保健作用。

本发明的具体技术方案为：一种α-纳米氧化铝改性的聚酯纤维的制备方法，包括以下步骤：

（1）α-纳米氧化铝的无定型氧化铝包覆：

将α-纳米氧化铝粉体分散于去离子水中搅拌，加热，调节pH，再缓慢滴加入硫酸铝溶液，同时用稀硫酸调节pH，滴加完后继续搅拌熟化，洗涤至中性后烘干。

（2）α-纳米氧化铝的聚乙二醇包覆：

将步骤（1）制得的粉体与水、聚乙二醇、分散剂混合后球磨，洗涤、烘干后得到改性α-纳米氧化铝。

（3）凉感聚酯纤维的制备：

将对苯二甲酸、乙二醇、改性α-纳米氧化铝和助剂加入聚合釜中反应后经纺丝制成凉感聚酯纤维。

本发明采用α-纳米氧化铝粉体作为凉感聚酯纤维添加剂。由于α-纳米氧化铝粉体一般采用湿法烧结制备，粒径可以有效控制在纳米级，无需经过粉碎处理。对其进行表面处理后，可改善其在聚酯熔体中的分散性和界面相容性，纺丝过程对于设备压力较小。且α-纳米氧化铝是一种远红外发射材料，导热系数也极高，制得的α-纳米氧化铝型凉感聚酯纤维凉感明显，具有一定的保健作用。

在步骤（1）中，先以硫酸铝作为前驱体，对α-纳米氧化铝表面进行无定型氧化铝包覆，由于无定型氧化铝具有较高的比表面积，且表面含有大量的羟基，更容易发生接枝反应。

在步骤（2）中，对α-纳米氧化铝表面进一步包覆聚乙二醇，包覆聚乙二醇后，在后续聚合反应中能够减小α-纳米氧化铝在熔体中的空间位阻，与熔体的相容性更好，更易于分散。

作为优选，步骤（1）中，α-纳米氧化铝粉体分散于去离子水中后的质量分数为10-30%，硫酸铝溶液质量分数为5-20%，稀硫酸质量分数为5-25%，控制氧化铝包覆层与α-纳米氧化铝的质量比为1-5:100。