[发明专利]气凝胶改性聚酯纤维及气凝胶改性聚酯织物的制备方法

说明书

本发明提供了一种气凝胶改性聚酯纤维及气凝胶改性聚酯织物的制备方法。其中，气凝胶改性聚酯纤维的制备方法包括：将多元羧酸和多元醇混合，将混合浆料依次进行第一段酯化反应、第二段酯化反应及缩聚反应，其中在多元羧酸和多元醇混合阶段、第一段酯化反应阶段或者第二段酯化反应阶段向体系中加入气凝胶，或者，在混合阶段和第一段酯化反应阶段之间利用混合装置将气凝胶和混合浆料混合，或者，在第一段酯化反应阶段和第二段酯化反应阶段之间利用混合装置将气凝胶与第一段酯化反应的产物进行混合，从而得到气凝胶改性聚酯；将气凝胶改性聚酯进行纺丝，得到气凝胶改性聚酯纤维。本发明制备的气凝胶改性聚酯纤维具有良好的保温性能和较轻的密度。

技术领域

本发明涉及纺织材料技术领域，具体而言，涉及一种气凝胶改性聚酯纤维及气凝胶改性聚酯织物的制备方法。

背景技术

聚酯纤维作为纺织材料中的重要类型，其性能的改进一直是相关技术人员的研究重点。目前，为了提高织物的保温性能并减轻织物重量，通常会在聚酯纤维中加入气凝胶。

中国专利CN 106835307 A中，首先制备了含气凝胶的聚酯母粒，该母粒在加入聚酯主熔体管道前需要预先干燥处理；然后再经螺杆加热熔融、计量泵计量后由注入阀流入静态混合器，与主熔体管道中的纤维级聚酯熔体混合后再纺丝。然而，该技术存在以下缺点：A、流程及装置复杂。该技术首先需要制备含气凝胶的聚酯母粒，由于气凝胶具有堆密度极低等特点，常规的螺杆设备很难将气凝胶顺畅地和聚酯切片实现均匀共混，加料口及加料方式、螺杆的结构、螺杆熔程等均需特殊设计，大大增加了制造难度和运行成本。且需专门设计静态混合器和高压注入阀，同样会增加成本，并加大工艺控制的难度。B、由于纤维级聚酯熔体的粘度很高，一般可达100Pa.S以上，在如此高的粘度下通过单一的静态混合器很难在短时间内实现气凝胶的均匀分散，而增加时间虽然可以一定程度上解决均匀性的问题，但同时会使聚酯热降解，大大降低其可纺性和最终纤维乃至织物的最终性能。

中国专利CN 103388193 B所提供的技术为将气凝胶粉体与聚合物树脂切片按一定比例混合后，于180～250℃混炼制得母粒，再将母粒进行熔融喷丝进而得到改性织物。该方法用于聚酯基体的主要问题是：A、温度太低，常规纤维级聚酯切片的熔点是260℃左右，250℃根本未熔融，无法实现共混；而用分子量较低或经改性后的聚酯切片不仅会大大增加成本，降低可纺性，同时无法在现有工业化装置上推广。B、难以保证气凝胶在聚酯基体中均匀分散，会大大降低可纺性及隔热保温性能。

中国专利CN 106633691 A所提供的技术为将活化剂、分散剂和气凝胶混合均匀，并进行活化处理得到混合物料A；向混合物料A中加入PET切片混合均匀，并在120℃条件下干燥6小时得到混合物料B；将干燥后的混合物料B放入双螺杆挤出机中，以32.5～35.5Hz的频率进行造粒得到改性聚酯母粒。该技术存在的不足为：A、需要加入多种助剂，例如甲苯二异氰酸酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚二甲基硅油等，该助剂的存在不仅会增加成本，有的助剂如二异氰酸酯还容易导致分子结构发生变化如交联等，导致可纺性下降；B、由于其也是采用母粒法共混，同样存在气凝胶分散均匀性的问题。

基于以上因素，有必要提供一种成本较低、气凝胶分散较为均匀且可纺性较高的气凝胶改性聚酯纤维的制备方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种气凝胶改性聚酯纤维及气凝胶改性聚酯织物的制备方法，以解决现有技术中气凝胶改性聚酯纤维的制备成本高、气凝胶分散不够均匀及可纺性不好的问题。