一種含咖啡炭的阻燃功能滌綸短纖維及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種含咖啡炭的阻燃功能滌綸短纖維及其制備方法，其咖啡炭功能母粒占滌綸短纖維的質(zhì)量百分比為0.1～10％；制備方法為：(1)咖啡炭制備；(2)微粉化；(3)含阻燃劑的納米級(jí)咖啡炭粉體的制備：將納米級(jí)咖啡炭粉體浸泡在濃硫酸和濃硝酸的溶液中；微波加熱并攪拌反應(yīng)1～3.5h，再用蒸餾水過(guò)濾到中性，得到含有活化后的納米級(jí)咖啡炭粉體的溶液；再加入阻燃劑，進(jìn)行超聲波震蕩反應(yīng)，然后烘干得到含阻燃的納米級(jí)咖啡炭粉體；(4)咖啡炭功能母粒制備；(5)共混以及紡絲。本發(fā)明專利技術(shù)的咖啡炭結(jié)構(gòu)空隙大，表面粗糙，對(duì)熱量的吸收效率高，速度快，具有瞬間升溫、蓄熱保暖功能；只需以清水洗滌即可，無(wú)需化學(xué)洗滌劑，符合節(jié)約用水、節(jié)能減排的概念。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及功能纖維
，具體地說(shuō)，是ー種含咖啡炭的阻燃功能滌綸短纖維及其制備方法。背景技木滌綸是合成纖維中的ー個(gè)重要品種，是我國(guó)聚酯纖維的商品名稱。它是以精對(duì)苯ニ甲酸(PTA)或?qū)Ρ渐思姿幞思柞?DMT)和こニ醇(EG)為原料經(jīng)酯化或酯交換和縮聚反應(yīng)而制得的成纖高聚物——聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯(PET)，經(jīng)紡絲和后處理制成的纖維。滌綸是三大合成纖維中エ藝最簡(jiǎn)單的ー種，價(jià)格也比較便宜。再加上它有結(jié)實(shí)耐用、弾性好、不易變形、耐腐蝕、絕緣、挺括、易洗快干等特點(diǎn)，為人們所喜愛(ài)。滌綸纖維面料·的種類較多，除織制純滌綸織品外，還有許多和各種紡織纖維滌綸混紡或交織的產(chǎn)品，彌補(bǔ)了純滌綸織物的不足，發(fā)揮出更好的服用性能。目前，滌綸織物正向著仿毛、仿絲、仿麻、仿鹿皮等合成纖維天然化的方向發(fā)展。目前，科技含量高、生態(tài)環(huán)保、時(shí)尚設(shè)計(jì)等功能性的服飾產(chǎn)品成為當(dāng)今市場(chǎng)的主流趨勢(shì)和核心產(chǎn)品。輕薄舒適的功能性化纖服飾的流行，呈現(xiàn)出的高品質(zhì)化的趨勢(shì)，功能性與時(shí)尚性的完美結(jié)合，引領(lǐng)了服飾時(shí)尚的潮流。目前，功能性和健康舒適性的差別化纖維已經(jīng)成為ー種潮流。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供。本專利技術(shù)的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種含咖啡炭的阻燃功能滌綸短纖維，其咖啡炭功能母粒占滌綸短纖維的質(zhì)量百分比為0. I 10% ;優(yōu)選為5%。所述的咖啡炭功能母粒，其原料組份質(zhì)量百分比比為咖啡炭I 20%阻燃劑I 5%PET切片余量所述的咖啡炭的質(zhì)量百分比比為8 12% ;所述的咖啡炭的質(zhì)量百分比比為10% ；一種含咖啡炭的阻燃功能滌綸短纖維的制備方法，其特征在于，其具體步驟為(I)咖啡炭制備利用廢棄的咖啡渣，先經(jīng)過(guò)150 180°C的干燥處理I 3小時(shí)，之后將溫度升至600 700°C煅燒0. 5 2小時(shí)，然后再升溫至800 1000°C煅燒I 3小時(shí)，得到咖啡炭；使咖啡渣的晶體向與孔隙呈現(xiàn)最佳狀態(tài)，并除去咖啡渣孔洞內(nèi)的油與淀粉等有機(jī)物；⑵微粉化將咖啡炭進(jìn)行微粉化，研磨成50 400內(nèi)米級(jí)咖啡炭粉體；所述的微粉化方法為球磨法、高速離心法或納米技術(shù)等；(3)含阻燃劑的納米級(jí)咖啡炭粉體的制備將納米級(jí)咖啡炭粉體浸泡在濃硫酸和濃硝酸的溶液中，濃硫酸和濃硝酸的體積比為3 I ;在20 45°C進(jìn)行微波加熱并攪拌反應(yīng)I 3. 5h，再用蒸餾水過(guò)濾到中性，得到含有活化后的納米級(jí)咖啡炭粉體的溶液；再加入阻燃劑，進(jìn)行超聲波震蕩反應(yīng)I 2h，然后烘干得到含阻燃劑的納米級(jí)咖啡炭粉體；所述的阻燃劑為含羥基的阻燃劑，為市售產(chǎn)品；如阻燃劑CPPA，CEPPA，羥基聚硅氧烷POS-OH等；(4)咖啡炭功能母粒制備 將含阻燃劑的納米級(jí)咖啡炭粉體和PET切片在80 120°C溫度下真空干燥12 24小時(shí)，經(jīng)螺桿擠出，螺桿溫度為200 260°C，然后通過(guò)切粒機(jī)切粒，得到咖啡炭功能母粒;(5)共混以及紡絲將咖啡炭功能母粒與PET切片分別與結(jié)晶，干燥8 24小時(shí)，其中咖啡炭功能母粒干燥溫度為80 120°C，PET切片干燥溫度為100 140°C ;然后混合，在真空轉(zhuǎn)鼓烘箱中干燥I 2小時(shí)，干燥溫度為100 120°C，制得共混切片；將共混切片，經(jīng)熔融紡絲設(shè)備進(jìn)行共混紡絲，螺桿溫度為200 320°C，紡絲速度為600 1500米/分鐘，牽伸溫度為70 160°C，牽伸倍數(shù)為2 4倍，制得含咖啡炭的阻燃功能滌綸短纖維。一種含咖啡炭的阻燃功能滌綸短纖維在服裝領(lǐng)域中的應(yīng)用。一種含咖啡炭的阻燃功能滌綸短纖維在纖維充填材料中的應(yīng)用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的積極效果是咖啡炭滌綸短纖維產(chǎn)品具有如下優(yōu)點(diǎn)(I)可以消臭、升溫、快干，帶給消費(fèi)者ー種享受清爽舒適的觸覺(jué)。(2)咖啡炭纖維生產(chǎn)原料來(lái)自回收的咖啡渣，環(huán)保回收再利用，不増加地球的負(fù)擔(dān)，從而達(dá)到節(jié)能減碳的目的。(3)將咖啡炭導(dǎo)入纖維，制成功能性紡織品，能迅速將皮膚產(chǎn)生的濕氣或是外來(lái)水分吸收并迅速揮發(fā)快干。(4)當(dāng)身體或身邊環(huán)境有異味時(shí)，也會(huì)通過(guò)范德華引力作用將異味吸收。(5)咖啡炭在纖維中高效均勻分散，結(jié)構(gòu)精細(xì)，保證光線的有效吸收，及時(shí)反射，具有抗紫外線功能。(6)咖啡炭結(jié)構(gòu)空隙大，表面粗糙，對(duì)熱量的吸收效率高，速度快，具有瞬間升溫、蓄熱保暖功能。(7)咖啡炭纖維制作的服飾穿著后，只需以清水洗滌即可，無(wú)需化學(xué)洗滌劑，符合節(jié)約用水、節(jié)能減排的概念。(8)咖啡碳纖維本身是灰色的，可以不染色就進(jìn)行后道加工，減少了加工エ序。(9)咖啡炭上接枝阻燃齊U，具有阻燃的功能。在步驟(2)中，采用加熱和攪拌，有利于反應(yīng)的快速進(jìn)行，因?yàn)槲⒉訜岷蛡鹘y(tǒng)加熱方式有所不同，即微波加熱是通過(guò)物質(zhì)內(nèi)部粒子和高速交變的電磁波互相作用完成的，有利于物質(zhì)內(nèi)部溫度的提聞，這就是加熱效率提聞的因素；在步驟(2)中，采用活化后的納米級(jí)咖啡炭粉體與含羥基的阻燃劑通過(guò)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以及利用納米級(jí)咖啡炭粉體自身空隙的吸附作用，進(jìn)行兩種結(jié)合，使得阻燃劑和咖啡炭的結(jié)合更加緊密，并同時(shí)發(fā)揮功效；有利于材料長(zhǎng)期持續(xù)的具有阻燃劑和咖啡炭的功倉(cāng)泛;具體實(shí)施方式以下提供本專利技術(shù)ー種含咖啡炭的阻燃功能短纖維及其制備方法的具體實(shí)施方式。實(shí)施例I—種含咖啡炭的阻燃功能滌綸短纖維，其咖啡炭功能母粒占滌綸短纖維的質(zhì)量百分比為1%。所述的咖啡炭功能母粒，其原料組份質(zhì)量百分比比為 咖啡炭1%阻燃劑I %PET 切片98%一種含咖啡炭的阻燃功能滌綸短纖維的制備方法，其特征在于，其具體步驟為(I)咖啡炭制備利用廢棄的咖啡渣，先經(jīng)過(guò)150 180°C的干燥處理I 3小時(shí)，之后將溫度升至600 700°C煅燒0. 5 2小時(shí)，然后再升溫至800 1000°C煅燒I 3小時(shí)，得到咖啡炭；使咖啡渣的晶體向與孔隙呈現(xiàn)最佳狀態(tài)，并除去咖啡渣孔洞內(nèi)的油與淀粉等有機(jī)物；(2)微粉化將咖啡炭進(jìn)行微粉化，研磨成50 400內(nèi)米級(jí)咖啡炭粉體；所述的微粉化方法為球磨法、高速離心法或納米技術(shù)等；(3)含阻燃劑的納米級(jí)咖啡炭粉體的制備將納米級(jí)咖啡炭粉體浸泡在濃硫酸和濃硝酸的溶液中，濃硫酸和濃硝酸的體積比為3 I ;在20 45°C進(jìn)行微波加熱并攪拌反應(yīng)I 3. 5h，再用蒸餾水過(guò)濾到中性，得到含有活化后的納米級(jí)咖啡炭粉體的溶液；再加入阻燃劑，進(jìn)行超聲波震蕩反應(yīng)I 2h，然后烘干得到含阻燃劑的納米級(jí)咖啡炭粉體；(4)咖啡炭功能母粒制備將含阻燃劑的納米級(jí)咖啡炭粉體和PET切片在80 120°C溫度下真空干燥12 24小時(shí)，經(jīng)螺桿擠出，螺桿溫度為200 260°C，然后通過(guò)切粒機(jī)切粒，得到咖啡炭功能母粒;(5)共混以及紡絲將咖啡炭功能母粒與PET切片分別與結(jié)晶，干燥8 24小時(shí)，其中咖啡炭功能母粒干燥溫度為80 120°C，PET切片干燥溫度為100 140°C ;然后混合，在真空轉(zhuǎn)鼓烘箱中干燥I 2小時(shí)，干燥溫度為100 120°C，制得共混切片；將共混切片，經(jīng)熔融紡絲設(shè)備進(jìn)行共混紡絲，螺桿溫度為200 320°C，紡絲速度為600 1500米/分鐘，牽伸溫度為70 160°C，牽伸倍數(shù)為2 4倍，制得含咖啡炭的阻燃功能滌綸短纖維。實(shí)施例2一種含咖啡炭的阻燃功能滌綸短纖維，其咖啡炭功能母粒占滌綸短纖維的質(zhì)量百分比為3%%。所述的咖啡炭功能母粒，其原料組份質(zhì)量百分比比為咖啡炭8%阻燃劑2%PET 切片90%一種含咖啡炭的阻本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種含咖啡炭的阻燃功能滌綸短纖維，其特征在于，其咖啡炭功能母粒占滌綸短纖維的質(zhì)量百分比為0.1～10％。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：潘洪慶，顧斌，鄭權(quán)，王朝生，王華平，方孝芬，崔慧，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江蘇德賽化纖有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：