專利名稱：一種仿棉型咖啡碳丙綸功能纖維及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紡織領(lǐng)域的功能纖維及其制造方法，尤其涉及一種仿棉型咖啡碳丙綸功能纖維及其制造方法。
背景技術(shù)：
丙綸纖維由于制造成本低，具有優(yōu)良的物理化學(xué)性能而得到迅速發(fā)展，但由于丙綸纖維的吸濕性和柔軟性較差，在制作內(nèi)衣、運(yùn)動(dòng)衣等直接接觸皮膚或貼近皮膚穿著的服裝時(shí)，在舒適性上較天然纖維差，另外丙綸纖維在抑菌除臭、發(fā)散負(fù)離子和抗紫外線的表現(xiàn)性不佳，因而影響了其在紡織面料上的應(yīng)用。目前，改善丙綸纖維吸濕性的研究主要有以下幾種方法一是將吸濕率高的纖維與丙綸纖維進(jìn)行混紡、合股來(lái)提高丙綸纖維的吸濕性，其缺點(diǎn)是改變了丙綸纖維原有的物理特性，同時(shí)增加了產(chǎn)品成本，也給染色及后處理增加了難度。二是對(duì)纖維表面進(jìn)行親水處理，其缺點(diǎn)是耐久性差?？梢?jiàn)，以上兩種方法并沒(méi)有從根本上解決丙綸纖維吸濕性問(wèn)題。第三類方法是，對(duì)丙綸纖維進(jìn)行親水化改性，如分子結(jié)構(gòu)親水化法、與親水化單體接枝共聚法、纖維結(jié)構(gòu)微孔化法等。這些方法的缺點(diǎn)在于工藝復(fù)雜，技術(shù)難度高，而且一定程度上改變了丙綸纖維的物理化學(xué)特性，潛在地降低了纖維的強(qiáng)度、染色牢度、手感(影響或降低了纖維的柔軟性)等，所以尚未達(dá)到實(shí)用化標(biāo)準(zhǔn)。
綜上所述，目前從根本上改善丙綸纖維吸濕性、柔軟性的方法還不夠成熟，距工業(yè)
化應(yīng)用、推廣還有一定差距。研究表明，穿著咖啡碳制品，所吸收的負(fù)離子，和清晨在公園散步的效果一樣，每立方公分約400 800個(gè)，相當(dāng)于辦公室的2 4倍，室外交通繁忙處的6 8倍。目前市場(chǎng)上生產(chǎn)的咖啡碳功能纖維多為滌綸功能纖維，這種功能纖維一般適合外衣的加工生產(chǎn)，產(chǎn)品吸濕性較差，用于衣物使用時(shí)舒適性上較傳統(tǒng)棉纖維較差。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的問(wèn)題是提供一種仿棉型咖啡碳丙綸功能纖維及其制造方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下本方案的一種仿棉型咖啡碳丙綸功能纖維由碳酸鈣、咖啡碳復(fù)合功能母粒和纖維級(jí)樹(shù)脂切片構(gòu)成，碳酸鈣、咖啡碳復(fù)合功能母粒包括下列組分，均為重量百分比咖啡碳粉體5% 10% ；碳酸鈣粉體10 25% ；偶聯(lián)劑5% 10%;分散劑10% 20%;
載體樹(shù)脂40% 70%;所述偶聯(lián)劑為硅烷、鋁酸酯、鈦酸酯、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑中的任一種；所述分散劑為PE高分子蠟、PP分子蠟、EVA中的任一種；所述載體樹(shù)脂為PP樹(shù)脂。本方案的仿棉型咖啡碳丙綸功能纖維的制造方法，包括下列步驟(I)制備碳酸鈣、咖啡碳復(fù)合功能母粒將納米級(jí)的碳酸鈣粉體和咖啡碳粉體材料進(jìn)行烘干，使得碳酸鈣粉體和咖啡碳粉體材料中的水分含量在40 50PPm ;按照重量百 分比咖啡碳粉體5% 10%、碳酸鈣粉體10% 25%、偶聯(lián)劑5% 10%、分散劑10% 20%、載體樹(shù)脂40% 70%的比例，在烘干后的粉體中加入偶聯(lián)劑、載體樹(shù)脂、分散劑，攪拌，最后經(jīng)雙螺桿熔融擠出、冷卻、切粒，制成功能母粒；(2)紡絲將上述碳酸鈣、咖啡碳復(fù)合功能母粒進(jìn)行干燥，使其含水量小于30PPm，然后加入纖維級(jí)PP樹(shù)脂切片，通過(guò)計(jì)量裝置，控制碳酸鈣、咖啡碳復(fù)合功能母粒在纖維中的含量為20% 30%，最后通過(guò)熔融擠壓紡絲，制成仿棉型咖啡碳丙綸功能纖維。本發(fā)明的原理在于利用偶聯(lián)劑對(duì)碳酸鈣粉體和咖啡碳粉體材料表面進(jìn)行處理，因偶聯(lián)劑分子結(jié)構(gòu)同時(shí)含有親無(wú)機(jī)基團(tuán)和親有機(jī)基團(tuán)兩類性質(zhì)不同的化學(xué)基團(tuán)，其兩類基團(tuán)分別通過(guò)化學(xué)反應(yīng)或物理化學(xué)作用，一端與粉體材料表面結(jié)合，另一端與高分子樹(shù)脂纏結(jié)或反應(yīng)，使粉體材料與高分子樹(shù)脂能夠穩(wěn)定、牢固地結(jié)合，以利于紡絲過(guò)程的進(jìn)行。同時(shí)利用分散劑的作用，使處于聚結(jié)狀態(tài)的粉體材料顆粒易于被分散成單個(gè)粒子并能夠依靠偶聯(lián)劑的作用均勻穩(wěn)定地分布在載體樹(shù)脂中。本發(fā)明的有益之處在于①在未改變丙綸纖維的物理化學(xué)特性的前提下，從根本上有效地提高了丙綸纖維的吸濕性和柔軟性，使丙綸纖維的吸濕性能介于棉和滌綸之間，而且不損害丙綸纖維的其他優(yōu)良特性；②提高了丙綸纖維面料的貼身穿著舒適性，達(dá)到了仿棉的要求；③咖啡碳粉體的增加，有效的提高了丙綸纖維抑菌除臭、發(fā)散負(fù)離子、抗紫外線、蓄熱保溫的效果，提升了穿著的舒適性；④在丙綸纖維中添加一定比例的咖啡碳功能粉體，在未改變丙綸纖維的物理化學(xué)特性，且不損害丙綸纖維的其他優(yōu)良特性的前提下，使丙綸纖維的吸濕性能介于棉和滌綸之間；⑤工藝成熟，制造成本低，適于工業(yè)化應(yīng)用、推廣。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :(I)制備碳酸鈣、咖啡碳復(fù)合功能母粒將納米級(jí)的碳酸鈣粉體和咖啡碳粉體材料進(jìn)行烘干，使得碳酸鈣粉體和咖啡碳粉體材料中的水分含量在40PPm ;按照重量百分比取烘干后的咖啡碳粉體7%、碳酸鈣粉體15%，加入偶聯(lián)劑8%，攪拌，然后加入載體樹(shù)脂55%，攪拌，再加入分散劑15%，最后經(jīng)雙螺桿熔融擠出、冷卻、切粒，制成功能母粒；(2)紡絲將上述碳酸鈣、咖啡碳復(fù)合功能母粒進(jìn)行干燥，使其含水量小于30PPm，然后加入纖維級(jí)PP樹(shù)脂切片，通過(guò)計(jì)量裝置，控制碳酸鈣、咖啡碳復(fù)合功能母粒在纖維中的含量為20%，最后通過(guò)熔融擠壓紡絲，制成仿棉型咖啡碳丙綸功能纖維。實(shí)施例2 I)制備碳酸鈣、咖啡碳復(fù)合功能母粒將納米級(jí)的碳酸鈣粉體和咖啡碳粉體材料進(jìn)行烘干，使得碳酸鈣粉體和咖啡碳粉體材料中的水分含量在40PPm ;按照重量百分比取烘干后的咖啡碳粉體10%、碳酸鈣粉體25%，加入偶聯(lián)劑5%，攪拌，然后加入載體樹(shù)脂45%，攪拌，再加入分散劑15%，最后經(jīng)雙螺桿熔融擠出、冷卻、切粒，制成功能母粒；(2)紡絲將上述碳酸鈣、咖啡碳復(fù)合功能母粒進(jìn)行干燥，使其含水量小于30PPm，然后加入纖維級(jí)PP樹(shù)脂切片，通過(guò)計(jì)量裝置，控制碳酸鈣、咖啡碳復(fù)合功能母粒在纖維中的含量為30%，最后通過(guò)熔融擠壓紡絲，制成仿棉型咖啡碳丙綸功能纖維。通過(guò)實(shí)施例I、實(shí)施例2證實(shí)，所述碳酸鈣粉體材料在纖維中的含量為3% 7. 5%時(shí)，有良好的可紡性，以及優(yōu)良的吸濕性能、柔軟性能。 以上對(duì)本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種仿棉型咖啡碳丙綸功能纖維，其特征在于該功能纖維由碳酸鈣、咖啡碳復(fù)合功能母粒和纖維級(jí)樹(shù)脂切片構(gòu)成，碳酸鈣、咖啡碳復(fù)合功能母粒包括下列組分，均為重量百分比 咖啡碳粉體5% 10% ； 碳酸鈣粉體10 25% ； 偶聯(lián)劑 5% 10% ； 分散劑 10% 20%; 載體樹(shù)脂40% 70%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的仿棉型咖啡碳丙綸功能纖維，其特征在于 所述偶聯(lián)劑為硅烷、鋁酸酷、鈦酸酷、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑中的任ー種； 所述分散劑為PE高分子蠟、PP分子蠟、EVA中的任ー種； 所述載體樹(shù)脂為PP樹(shù)脂。
3.一種仿棉型咖啡碳丙綸功能纖維的制造方法，其特征在于 包括下列步驟 (1)制備碳酸鈣、咖啡碳復(fù)合功能母粒將納米級(jí)的碳酸鈣粉體和咖啡碳粉體材料進(jìn)行烘干，使得碳酸鈣粉體和咖啡碳粉體材料中的水分含量在40 50PPm ;按照重量百分比咖啡碳粉體5% 10%、碳酸鈣粉體10% 25%、偶聯(lián)劑5% 10%、分散劑10% 20%、載體樹(shù)脂40% 70%的比例，在烘干后的粉體中加入偶聯(lián)劑、載體樹(shù)脂、分散劑，攪拌，最后經(jīng)雙螺桿熔融擠出、冷卻、切粒，制成功能母粒； (2)紡絲將上述碳酸鈣、咖啡碳復(fù)合功能母粒進(jìn)行干燥，使其含水量小于30PPm，然后加入纖維級(jí)PP樹(shù)脂切片，通過(guò)計(jì)量裝置，控制碳酸鈣、咖啡碳復(fù)合功能母粒在纖維中的含量為20% 30%，最后通過(guò)熔融擠壓紡絲，制成仿棉型咖啡碳丙綸功能纖維。
全文摘要
一種仿棉型咖啡碳丙綸功能纖維由碳酸鈣、咖啡碳復(fù)合功能母粒和纖維級(jí)樹(shù)脂切片構(gòu)成，碳酸鈣、咖啡碳復(fù)合功能母粒包括下列組分，均為重量百分比咖啡碳粉體5%～10%；碳酸鈣粉體10～25%；偶聯(lián)劑5%～10%；分散劑10%～20%；載體樹(shù)脂40%～70%。其加工工藝包括制備碳酸鈣、咖啡碳復(fù)合功能母粒和紡絲兩個(gè)步驟。本發(fā)明的有益之處在于①有效地提高了丙綸纖維的吸濕性和柔軟性，使丙綸纖維的吸濕性能介于棉和滌綸之間；②提高了丙綸纖維面料的貼身穿著舒適性，達(dá)到了仿棉的要求；③咖啡碳粉體的增加，有效的提高了丙綸纖維抑菌除臭、發(fā)散負(fù)離子、抗紫外線、蓄熱保溫的效果，提升了穿著的舒適性。
文檔編號(hào)D01F6/46GK102677210SQ201210148049
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月14日
發(fā)明者張銀喜, 楊炳香, 牛玉年, 蔡宏, 趙建民 申請(qǐng)人:天津市賽遠(yuǎn)保健品有限公司