[发明专利]一种功能强化的改性生物炭/聚酯复合纤维及其制备方法

说明书

本发明涉及一种功能强化的改性生物炭/聚酯复合纤维及其制备方法，制备方法为：将含改性生物炭粉和易去除组分A的聚酯进行纺丝并在纤维成型后去除其中的A制得功能强化的改性生物炭/聚酯复合纤维；改性生物炭粉为用无机粉体球磨处理后的生物炭粉，无机粉体球磨处理使生物炭碳碳双键被打开且与氧结合，制得的功能强化的改性生物炭/聚酯复合纤维的甲醛吸附量为2~18mg/g，远红外发射率为0.65~0.95，负离子浓度为6000~8000个/cm³。本发明方法简单易行、成本低且对设备要求低，适合大规模生产，制得的纤维具有优异的吸附、远红外发射以及负离子功能，应用前景广阔。

技术领域

本发明属于聚酯纤维技术领域，特别涉及一种功能强化的改性生物炭/聚酯复合纤维及其制备方法。

背景技术

水源、大气和噪音被世界卫生组织列为三大环境污染源，成为危害人类健康的“隐形杀手”，污染源的处理已成为当务之急。随着各种净化材料及由其制得的净化器械的出现和广泛应用，吸附材料已引起人们的普遍关注。随着生活水平的提高，人们对自身的健康越来越重视，一些具有保健功能（包括远红外功能和负离子功能）的服饰的出现也得到了人们广泛的关注。因此研制具有吸附功能以及保健功能的纤维以及织物是尤为重要的。

生物炭是由生物质原料在完全或者部分缺氧的情况下经过热解炭化形成的一类高度芳香化且难熔的固态物质，其具有高的比表面积、优异的吸附性能、优异的抗菌抑菌性能同时兼具负离子和远红外发射等功能，可应用于废水处理、空气净化和保健等领域，应用范围广。

专利CN102220655A公开了一种将负载BaSO₄的活性炭、银系抗菌剂、远红外发射剂和PET混合后进行共混纺丝制备具有防辐射、负离子和远红外发射功能的聚酯纤维的方法。虽然制得的聚酯纤维具有较多的功能，但是制备过程中使用的负载BaSO₄的活性炭的比表面积和吸油值大，在共混过程中容易出现团聚，容易导致其分散不均匀，因此使得制得的纤维功能不能达到最佳。

因此，研究一种可实现生物炭均匀分散且吸附、远红外发射以及负离子功能良好的复合纤维具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中存在的问题，提供一种可实现生物炭均匀分散且吸附、远红外发射以及负离子功能良好的改性生物炭/聚酯复合纤维。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种功能强化的改性生物炭/聚酯复合纤维，主要由纤维和分布在纤维内部和表面的改性生物炭组成；

所述改性生物炭是指碳碳双键被打开且与氧结合的生物炭；

改性生物炭含量为0.5~5wt%的改性生物炭/聚酯复合纤维的甲醛吸附量为2~18mg/g，远红外发射率为0.65~0.95，负离子浓度为6000~8000个/cm³。

本发明的功能强化的改性生物炭/聚酯复合纤维，生物炭的碳碳双键被打开且与氧结合后，产生了活化能，降低了生物炭粉的粘度，增加了生物炭粉的流动性，改善了其在纤维中的分散性，从而提高了复合纤维的吸附、远红外发射以及负离子功能。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种功能强化的改性生物炭/聚酯复合纤维，所述纤维具有多孔结构，孔隙率为40%~75%，比表面积为20~100m²/g。本发明的复合纤维孔隙率高，比表面积大，解决了聚酯包覆影响生物炭功能体现的问题，强化了复合纤维的吸附、远红外发射和负离子功能。

本发明还提供了一种制备如上所述的一种功能强化的改性生物炭/聚酯复合纤维的方法，将含改性生物炭粉和易去除组分A的聚酯进行纺丝并在纤维成型后去除其中的A制得功能强化的改性生物炭/聚酯复合纤维；

所述改性生物炭粉为用无机粉体球磨处理后的生物炭粉。