多功能聚酯纖維的制備方法和由此制備的多功能聚酯纖維的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)多功能聚酯纖維的方法以及由此生產(chǎn)的多功能聚酯纖維，并 且更具體地，本發(fā)明涉及生產(chǎn)具有優(yōu)良的儲熱/隔熱效果和優(yōu)異的遠(yuǎn)紅外發(fā)射性能的多功 能聚酯纖維的方法以及由該方法生產(chǎn)的多功能聚酯纖維，所述方法包括將含有銫鎢氧化物 類微粒的聚酯母料切片與普通聚酯切片均勻地混合，然后熔融紡絲所述混合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著技術(shù)的發(fā)展，合成纖維也已經(jīng)改善為具有與天然纖維相媲美的物理性能，并 因此已經(jīng)使用了具有各種功能的合成纖維。特別地，以聚對苯二甲酸乙二醇酯為代表的聚 酯具有許多優(yōu)異的性能，并因此其不僅廣泛用于紡織應(yīng)用，也廣泛用于工業(yè)應(yīng)用。
[0003] 近來，在聚酯紡織業(yè)中，已經(jīng)積極地開發(fā)了高附加值差異化的材料。為了克服聚酯 的缺點(diǎn)并發(fā)展新優(yōu)勢，許多研宄都聚焦于使用其他組分來改性聚酯聚合物的組分或者進(jìn)行 向聚酯聚合物中添加特殊的添加劑。
[0004] 作為一個(gè)例子，歐洲專利號302141公開了一種具有儲熱和隔熱性能的聚酯纖維， 其含有碳化鋯顆粒。但是，碳化鋯顆粒具有缺陷，因?yàn)楫?dāng)它們被摻入到混紡紗中時(shí)具有灰色 或黑色的顏色，所以它們不能提供具有各種顏色的織物產(chǎn)品。
[0005] 同時(shí)，日本的未經(jīng)審查的專利申請公開號H3-69675公開了一種生產(chǎn)短纖維的技 術(shù)，其包括將成纖聚合物與氧化物陶瓷細(xì)粉（諸如氧化鋁或氧化鋯陶瓷細(xì)粉）混合以制備 母料切片，將所述母料切片與普通聚酯切片混合，以及對所述混合物紡絲。通過這種方法生 產(chǎn)的聚酯纖維具有良好的白度，但是因?yàn)榇罅刻沾深w粒的分散性很差，存在長絲生產(chǎn)困難 的問題。
[0006] 韓國專利號926588公開了一種生產(chǎn)精紡紗的方法，其包括均勻地混合具有1~ 800nm粒徑和六方晶結(jié)構(gòu)的氧化鎢顆粒與聚酯樹脂以制備母料、熔融紡絲所述母料、拉絲該 熔紡長絲以產(chǎn)生復(fù)絲紗、以及將復(fù)絲紗切割成短纖紗。但是，在母料的生產(chǎn)以及紗線的生產(chǎn) 過程中氧化鎢顆粒聚集成大顆粒并因此造成致命的問題，因?yàn)槟噶系目杉徯宰儾畈⑶耶a(chǎn)生 外觀缺陷如絨毛或環(huán)。因此，含鎢氧化物顆粒的紗線實(shí)際上不能用作長纖維，且只能用作紡 成短纖維。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 技術(shù)問題
[0008] 本發(fā)明是為了克服常規(guī)技術(shù)的上述問題而產(chǎn)生的，并且本發(fā)明的一個(gè)目的在于提 供一種生產(chǎn)多功能聚酯纖維的方法，其中所述多功能聚酯纖維可以被生產(chǎn)為具有1旦或更 低單紗細(xì)度的高復(fù)絲紗并且具有優(yōu)異的儲熱和隔熱性能以及優(yōu)異的可染性和遠(yuǎn)紅外發(fā)射 性能，同時(shí)展現(xiàn)出優(yōu)異的紡絲加工性能和紗線加工性能。
[0009] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種具有優(yōu)異的儲熱和隔熱性能以及優(yōu)異的遠(yuǎn)紅外 發(fā)射效果并同時(shí)由于其高白度而具有高顯色性能的多功能聚酯纖維。
[0010] 技術(shù)方案
[0011] 為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明的一方面針對的是一種用于生產(chǎn)多功能聚酯纖維的方 法，該方法包括：
[0012] 將銫鎢氧化物基復(fù)合金屬氧化物顆粒與聚酯熔融混合，以制備母料切片；
[0013] 將所制備的母料切片與普通聚酯切片混合以制備混合物，并且使用具有能夠使得 纖維具有中空截面形狀的截面形狀的紡絲噴嘴對所述混合物進(jìn)行紡絲，從而形成紡成纖 維；以及
[0014] 使用包括旋轉(zhuǎn)流出淬火單元和噴嘴升溫加熱器的冷卻裝置冷卻所述紡成纖維。
[0015] 為了完成上述目標(biāo)，本發(fā)明的另一方面針對的是一種具有優(yōu)異的儲熱/隔熱性能 的多功能聚酯纖維，其含有0. 01~2wt%的平均粒度為0. 3~1. 8ym的銫鎢氧化物基復(fù)合 顆粒，并且具有0. 5~1旦的單紗細(xì)度、包括中空部的紗線截面、10~40%的空心率以及在 5~20ym波長范圍內(nèi)為0.88以上的遠(yuǎn)紅外發(fā)射率。
[0016] 有利效果
[0017] 根據(jù)本發(fā)明，通過分布在纖維中的遠(yuǎn)紅外發(fā)射顆粒發(fā)射遠(yuǎn)紅外射線以提供隔熱和 促進(jìn)健康的效果的聚酯纖維，包括展現(xiàn)優(yōu)異儲熱/隔熱性能的空氣層，并且展現(xiàn)出優(yōu)異的 加工性能和可染性，能夠被生產(chǎn)為具有1旦以下細(xì)度的高復(fù)絲紗線。
【附圖說明】
[0018] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)的多功能聚酯纖維的橫截面的照片；
[0019] 圖2是可以用于實(shí)踐本發(fā)明的用于混合、熔融和紡絲的設(shè)備的示意圖；
[0020] 圖3是本發(fā)明中用于測量儲熱/隔熱功能的系統(tǒng)的示意圖；和
[0021] 圖4是示出測量包括本發(fā)明生產(chǎn)的纖維的染色針織襪織物的儲熱/隔熱性能的結(jié) 果的圖表。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 在下文中，將參照附圖更加詳細(xì)地描述本發(fā)明。
[0023] 在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于生產(chǎn)功能性聚酯纖維的方法中，將含有具有遠(yuǎn)紅 外發(fā)射性能的銫鎢氧化物基復(fù)合金屬顆粒的聚酯母料切片與普通聚酯切片熔融混合，并且 對該混合物進(jìn)行紡絲。為了提高纖維的隔熱功能，使用具有能夠使得纖維含有空氣層的特 殊剖面的紡絲噴嘴對所述混合物進(jìn)行紡絲。
[0024] 在本發(fā)明中，制備包括聚合物和遠(yuǎn)紅外發(fā)射陶瓷粉末的獨(dú)立母料切片，然后所述 獨(dú)立母料切片被混合紡絲以生產(chǎn)具有儲熱/隔熱和遠(yuǎn)紅外發(fā)射性能的纖維。為了最大限度 地提高紗線和織物產(chǎn)品中空氣層的含量以最大化遠(yuǎn)紅外發(fā)射和隔熱效果，將具有儲熱/隔 熱和遠(yuǎn)紅外發(fā)射性能的成型紗線生產(chǎn)為具有C-型截面。
[0025] 在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式所述的方法中，將銫鎢氧化物基復(fù)合金屬氧化物顆粒與 聚酯熔融混合以制備聚酯母料切片，然后將所制備的母料切片與普通聚酯切片混合。使用 具有能夠使得紡成纖維具有中空截面形狀的截面形狀的紡絲噴嘴對切片混合物紡絲。使用 包括中央旋轉(zhuǎn)流出淬火單元和噴嘴升溫加熱器的冷卻裝置冷卻所述紡成纖維，由此生產(chǎn)多 功能聚酯纖維。在下文中，將對所述方法的每一步進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
[0026] 母料切片制各步驟
[0027] 在本發(fā)明中用作儲熱和隔熱添加劑的銫鎢氧化物基復(fù)合金屬氧化物顆粒由包含 100重量份W03、1~15重量份Cs20、0. 1~2重量份Sb203和0. 01~1重量份SnO2的復(fù)合 金屬氧化物制得。將5~20重量份這種復(fù)合金屬氧化物與100重量份一種或兩種選自于烷 基溶纖劑溶劑的有機(jī)溶劑、和1~2重量份聚甲基丙烯酸甲酯（分散劑1)和/或5~115 重量份月桂基硫酸鎂或鈣（分散劑2)混合，并且在35°C以下使用旋轉(zhuǎn)環(huán)磨機(jī)（即，高粘度 分配器）攪拌并研磨5小時(shí)到100ym以下的粒度以制備分散體。此后，使用噴霧式干燥器 在110°C下將分散體粉化成顆粒。通過電子顯微鏡測定，粉末狀的銫鎢氧化物基復(fù)合金屬氧 化物顆粒添加劑通常具有50ym以下的平均粒度。然后，使用空氣噴射研磨機(jī)對所述顆粒 進(jìn)行進(jìn)一步研磨以制備平均粒度為〇. 5ym以下的粉末。
[0028] 在母料切片的制備中，使用具有高粘度（特性粘度：0. 70~0.80dl/g)的聚酯 切片以便緩和由粘度降低導(dǎo)致的紡絲加工性能和物理性能的下降。將高粘度聚酯切片與 10~30wt%平均粒度為0. 5ym以下的銫鶴氧化物基復(fù)合金屬氧化物顆?；旌?，并且使用 單螺桿擠出機(jī)或雙螺桿擠出機(jī)在260~300°C下進(jìn)行熔融擠出，由此制備母料切片。
[0029] 在所述母料切片中，通過電子顯微鏡測定具有0.5 ym以下的平均粒度的銫鎢氧 化物基復(fù)合金屬氧化物顆粒添加劑具有0. 05~0. 1ym的平均粒度。這表明，在熔融擠出 工藝過程中，所述復(fù)合金屬氧化物顆粒被分散劑1和分散劑2進(jìn)行了二次分散。為了生產(chǎn) 具有1旦以下單絲纖度的高復(fù)絲紗線，有必要將銫鎢氧化物基復(fù)合金屬氧化物顆粒的粒度 控制在上述指定的范圍內(nèi)。如果銫鶴氧化物基復(fù)合金屬氧化物顆粒的尺寸小于0. 05ym，顆 粒的功能會被降低并且很難保證顆粒的分散性。相反，如果粒度大于0. 1um，在紡絲加工性 能（特別是具有1旦以下的單絲纖度的高復(fù)絲紗線的紡絲加工性能）方面會產(chǎn)生問題。
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