專利名稱：一種咖啡炭聚酯纖維彈力地毯及其制備方法
一種咖啡炭聚酯纖維彈力地毯及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地毯技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是一種咖啡炭聚酯纖維彈力地毯及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活質(zhì)量也在不斷提高，同時(shí)對(duì)地毯的要求除了美觀、舒適夕卜，開始追求環(huán)保性、功能保健性，開發(fā)各種功能性地毯已成為當(dāng)今的主流?？Х忍烤埘ダw維是利用喝完咖啡后剩下的咖啡渣，經(jīng)煅燒后制成晶體，再研磨成納米粉體，加入到聚酯纖維中，生產(chǎn)出一種功能性聚酯短纖——咖啡炭纖維，其主要功能是抑菌除臭、發(fā)散負(fù)離子和抗紫外線、蓄熱保溫、低炭環(huán)保的功能和特色。隨著地毯工業(yè)的迅速發(fā)展，品種不斷增加，所需要的膠粘劑用量巨大，目前市場(chǎng)上常用的地毯黏合劑主要有丙烯酸系列乳液、醋酸乙烯酯乳膠、PVA縮甲醛類，EVA等等。但是存在的問(wèn)題是:
(I)基體價(jià)格高昂，為了降低地毯的生產(chǎn)成本，地毯膠粘劑填料含量不斷增加，這直接導(dǎo)致地毯的質(zhì)量增加，手感變硬，很容易出現(xiàn)脆裂；(2)地毯膠粘劑的粘結(jié)性不好，使毯坯與膠粘劑很容易脫落，減少了地毯的使用壽命;(3)膠粘劑直接粘合在地毯上，其彈性會(huì)大幅度降低，舒適性能達(dá)不到人們的要求；(4)為了增加地毯的舒適度和彈性，很多廠家采用在毯坯與膠粘劑之間增加海綿背襯；這就使生產(chǎn)工序復(fù)雜，勞動(dòng)力成本大大加大；且對(duì)毯坯、背襯、膠粘劑三者之間的粘結(jié)要求更加嚴(yán)格；同時(shí)海綿背襯容易褶皺，影響地毯平整性，長(zhǎng)期踩踏海綿導(dǎo)致失去彈性?；谝陨系靥杭暗靥耗z粘劑所存在的問(wèn)題，迫切需要開發(fā)一種環(huán)保、除臭、抗紫外線、發(fā)散負(fù)離子功能且彈性高、粘結(jié)強(qiáng)度好、耐用性強(qiáng)的功能性彈性地毯。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種咖啡炭聚酯纖維彈力地毯及其制備方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種咖啡炭聚酯纖維彈力地毯，其特征在于，包含由上至下依次層疊的咖啡炭聚酯纖維層、滌綸無(wú)紡布層及用于固定咖啡炭聚酯纖維的微氣囊彈力膠層，咖啡炭聚酯纖維層通過(guò)簇絨大織機(jī)插植到滌綸無(wú)紡布層中，微氣囊彈力膠層涂敷在滌綸無(wú)紡布層的背面。優(yōu)選地,所述的咖啡炭聚酯纖維層的厚度為3mm 50_。優(yōu)選地，所述的漆絕無(wú)紡布層的厚度為0.1 0.5mm。優(yōu)選地,所述的微氣囊彈力膠層的厚度為3mm 20mm。所述的咖啡炭聚酯纖維層由咖啡炭聚酯纖維制備，包含聚酯纖維本體以及分散在聚酯纖維本體中的納米級(jí)咖啡炭粉體。優(yōu)選地，所述的納米級(jí)咖啡炭粉體的含量為0.5 5wt%所述咖啡炭聚酯纖維制備，其具體步驟為:第一步:將對(duì)苯二甲酸與乙二醇按照1: 1.05 2.0的摩爾比進(jìn)行混合，配制漿料；將配制好的漿料加入酯化反應(yīng)釜進(jìn)行第一酯化反應(yīng)，在副產(chǎn)物收集量達(dá)到理論值的82 95%時(shí)，加入山梨醇和聚乙二醇，進(jìn)行第二酯化反應(yīng)，完成酯化反應(yīng)后，將酯化物進(jìn)行縮聚反應(yīng)，制成聚酷切片；第二步:將咖啡渣干燥后，煅燒得到咖啡炭；將咖啡炭微粉化得到納米級(jí)咖啡炭粉體；第三步:將第二步得到的納米級(jí)咖啡炭粉體和第一步得到的聚酯切片進(jìn)行熔融造粒，溫度為260 300°C，得到功能母粒；第四步:將第三步得到的功能母粒和第一步得到的聚酯切片進(jìn)行熔融紡絲，最終制得含咖啡炭的聚酯纖維。優(yōu)選地，所述第一步中，第一酯化反應(yīng)在225 250°C，0 0.4MPa條件下進(jìn)行，反應(yīng)時(shí)間為0.5 4h。優(yōu)選地，所述第一步中，第二酯化反應(yīng)在240 260°C、常壓條件下進(jìn)行，反應(yīng)時(shí)間為0.5 Ih0優(yōu)選地，所述第一步中，在將配制好的漿料加入酯化反應(yīng)釜進(jìn)行第一酯化反應(yīng)前，先將其與催化劑混合，所述的催化劑為鈦系催化劑、銻系催化劑或它們的組合物，催化劑的加入量為120 550ppm，基數(shù)為所述的對(duì)苯二甲酸的質(zhì)量。更優(yōu)選地，所述的鈦系催化劑為鈦酸四丁酯，所述的銻系催化劑為三氧化二銻、醋酸銻或乙二醇銻。優(yōu)選地，所述第一步中，在將配制好的漿料加入酯化反應(yīng)釜進(jìn)行第一酯化反應(yīng)前，先將其與熱穩(wěn)定劑和抗氧化劑混合，所述的熱穩(wěn)定劑的加入量為對(duì)苯二甲酸的0.001
0.02wt%，抗氧化劑的加入量為對(duì)苯二甲酸的0.001 0.03wt%。更優(yōu)選地，所述的抗氧化劑為抗氧化劑1010、抗氧化劑168和抗氧化劑616中的一種或兩種以上的混合物；所述的熱穩(wěn)定劑為磷酸三甲酯、烷基磷酸二酯和三(壬苯基)亞磷酸酯中的一種或兩種以上的混合物。優(yōu)選地，所述第一步中，副產(chǎn)物為水，在第一酯化反應(yīng)過(guò)程中，通過(guò)分餾塔將水分離出來(lái)進(jìn)行收集，用量筒測(cè)量收集量，根據(jù)反應(yīng)式計(jì)算出理論值。優(yōu)選地，所述第一步中，山梨醇的加入量為對(duì)苯二甲酸摩爾數(shù)的0.1 2%。優(yōu)選地，所述第一步中，聚乙二醇為PEG-2000、PEG-4000或者PEG-6000，聚乙二醇的加入量為對(duì)苯二甲酸摩爾數(shù)的0.05 0.2%。優(yōu)選地，所述第一步中，縮聚反應(yīng)的溫度保持在260 290°C。優(yōu)選地,所述第一步中,縮聚反應(yīng)包括預(yù)縮聚反應(yīng)和終縮聚反應(yīng)；預(yù)縮聚反應(yīng)時(shí)間為0.5 2h，終縮聚反應(yīng)時(shí)間為I 2h。優(yōu)選地，所述第二步中，咖啡渣的干燥溫度為150 180°C，時(shí)間為I 3小時(shí)。優(yōu)選地，所述第二步中，咖啡渣的煅燒過(guò)程為:升溫至600 700°C煅燒0.5 2小時(shí)，再升溫至800 1000°C煅燒I 3小時(shí)。將廢棄的咖啡渣煅燒成咖啡炭，可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。優(yōu)選地，所述第二步中，將咖啡炭微粉化的具體步驟為將咖啡炭采用球磨法研磨成粒徑為50 400nm的納米級(jí)咖啡炭粉體。所述的微粉化還可采用高速離心法或納米技術(shù)等。優(yōu)選地,所述第三步中，納米級(jí)咖啡炭粉體的用量為功能母粒質(zhì)量的0.5 2%。優(yōu)選地，所述第四步中，紡絲溫度為240 300°C，紡絲速度為3000 4000m/min。第一步所得的聚酯的分子鏈中包含-C0C6H4C00CH2CH20-和
權(quán)利要求
1.一種咖啡炭聚酯纖維彈力地毯，其特征在于，包含由上至下依次層疊的咖啡炭聚酯纖維層、滌綸無(wú)紡布層及用于固定咖啡炭聚酯纖維的微氣囊彈力膠層，咖啡炭聚酯纖維層通過(guò)簇絨大織機(jī)插植到滌綸無(wú)紡布層中，微氣囊彈力膠層涂敷在滌綸無(wú)紡布層的背面。
2.按權(quán)利要求1所述的一種咖啡炭聚酯纖維彈力地毯，其特征在于，所述的咖啡炭聚酯纖維層由咖啡炭聚酯纖維制備，包含聚酯纖維本體以及分散在聚酯纖維本體中的納米級(jí)咖啡炭粉體。
3.按權(quán)利要求2所述的一種咖啡炭聚酯纖維彈力地毯，其特征在于，所述的納米級(jí)咖啡炭粉體的含量為0.5 5wt%。
4.按權(quán)利要求2所述的一種咖啡炭聚酯纖維彈力地毯，其特征在于，所述咖啡炭聚酯纖維彈力地毯用咖啡炭聚酯纖維的制備方法，其具體步驟為: 第一步:將對(duì)苯二甲酸與乙二醇按照1: 1.05 2.0的摩爾比進(jìn)行混合，配制漿料；將配制好的漿料加入酯化反應(yīng)釜進(jìn)行第一酯化反應(yīng)，在副產(chǎn)物收集量達(dá)到理論值的82 95 %時(shí)，加入山梨醇和聚乙二醇，進(jìn)行第二酯化反應(yīng)，完成酯化反應(yīng)后，將酯化物進(jìn)行縮聚反應(yīng)，制成未水性聚酷切片； 第二步:將咖啡渣干燥后，煅燒得到咖啡炭；將咖啡炭微粉化得到納米級(jí)咖啡炭粉體；第三步:將第二步得到的納米級(jí)咖啡炭粉體和第一步得到的親水聚酯切片進(jìn)行熔融造粒，溫度為260 300°C，得到功能母粒； 第四步:將第三步得到的功能母粒和第一步得到的親水聚酯切片進(jìn)行熔融紡絲，最終含咖啡炭的親水聚酯纖維。
5.按權(quán)利要求4所述的含咖啡炭的親水聚酯纖維的制備方法，其特征在于，所述第一步中，第一酯化反應(yīng)在225 250°C，0 0.4MPa條件下進(jìn)行，反應(yīng)時(shí)間為0.5 4h ; 所述第一步中，第二酯化反應(yīng)在240 260°C、常壓條件下進(jìn)行，反應(yīng)時(shí)間為0.5 Ih ;所述第一步中，在將配制好的漿料加入酯化反應(yīng)釜進(jìn)行第一酯化反應(yīng)前，先將其與催化劑混合，所述的催化劑為鈦系催化劑、銻系催化劑或它們的組合物，催化劑的加入量為120 550ppm，基數(shù)為所述的對(duì)苯二甲酸的質(zhì)量； 所述第一步中，在將配制好的漿料加入酯化反應(yīng)釜進(jìn)行第一酯化反應(yīng)前，先將其與熱穩(wěn)定劑和抗氧化劑混合，所述的熱穩(wěn)定劑的加入量為對(duì)苯二甲酸的0.001 0.02wt%，抗氧化劑的加入量為對(duì)苯二甲酸的0.001 0.03wt% ； 所述第一步中，山梨醇的加入量為對(duì)苯二甲酸摩爾數(shù)的0.1 2% ; 所述第一步中，聚乙二醇為PEG-2000、PEG-4000或者PEG-6000，聚乙二醇的加入量為對(duì)苯二甲酸摩爾數(shù)的0.05 0.2%。
6.按權(quán)利要求4所述的含咖啡炭的親水聚酯纖維的制備方法，其特征在于，所述第二步中，咖啡渣的煅燒過(guò)程為:升溫至600 700°C煅燒0.5 2小時(shí)，再升溫至800 1000°C煅燒I 3小時(shí)。
7.一種咖啡炭聚酯纖維彈力地毯用微氣囊彈力膠的制備方法，其具體步驟為: 第一步:制備膠粘劑基料:將羧基丁苯乳液倒進(jìn)不銹鋼容器中，用分散器攪拌10分鐘；然后加入分散劑，攪拌5分鐘；分散均勻后加入水和填料，攪拌15 20分鐘；最后依次加入防老劑、發(fā)泡助劑、增稠劑充分?jǐn)嚢?0 15分鐘，達(dá)到均勻無(wú)顆粒； 制備膠粘劑基料的原料重量為:羧基丁苯乳液100g，發(fā)泡助劑0.1 0.75g，增稠劑.3.0 8.5g，填料10 20g，防老劑0.5 2.5g，分散劑I 2g，水20 30g ； 第二步:制備發(fā)泡溶液:將水IOg和氫氧化鉀0.1 0.3g加入容器中，攪拌至完全溶解制成氫氧化鉀溶液，然后加入發(fā)泡劑0.4 3.0g，充分?jǐn)嚢枞芙庵敝磷兂牲S色溶液，即制備成發(fā)泡溶液； 第三步:先將微氣囊彈力膠的膠粘劑基料和發(fā)泡溶液所有組分稱取用料備用； 第四步:制備的地毯用微氣囊彈力膠:將第二步制備的發(fā)泡溶液加入第二步制備的膠粘劑基料中，膠粘劑基料的羧基丁苯乳液與發(fā)泡溶液的發(fā)泡劑重量比為100: 0.4 100: 3;并不斷進(jìn)行攪拌10 20分鐘，混合均勻后即得咖啡炭聚酯纖維彈力地毯用。
8.按權(quán)利要求7所述的一種咖啡炭聚酯纖維彈力地毯用微氣囊彈力膠的制備方法，其特征在于，所述第一步中，所述的分散劑選用十二烷基苯磺酸鈉、乙基纖維素或聚乙烯醇的一種； 所述第一步中，所述的填料選用滑石粉、重質(zhì)炭酸鈣、輕質(zhì)炭酸鈣或陶土的一種； 所述第一步中，所述的防老劑選用N-異丙基-N’ -苯基對(duì)苯二胺、N-(l，3-二甲基丁基)-N’ -苯基對(duì)苯二胺或N、N’ -二苯基對(duì)苯二胺的一種； 所述第一步中，所述的發(fā)泡助劑是氧化鋅、硬脂酸鋅、氧化鋅與硬脂酸鋅的混合物或尿素中的一種； 所述第一步中，所述的增稠劑選用聚丙烯酸鈉或羧甲基纖維素的一種。
9.按權(quán)利要求7所述的一種咖啡炭聚酯纖維彈力地毯用微氣囊彈力膠的制備方法，所述第二步中，所述的發(fā)泡劑選用偶氮二甲酰胺。
10.一種咖啡炭聚酯纖維彈力地毯的制備方法，其特征在于，其具體步驟為: 第一步:將咖啡炭聚酯纖維進(jìn)行開松、梳理、并條、加捻、熱定型形成紗線，然后通過(guò)簇絨大織機(jī)插植到滌綸無(wú)紡布層中形成地毯坯布，并將地毯坯布收卷； 第二步:將第一步得到的地毯坯布退卷，同時(shí)將配備好的微氣囊高彈背膠上膠，成型、干燥、檢驗(yàn)、收卷、包裝，成型溫度范圍為90°C 130°C，成型時(shí)間5 15分鐘，干燥溫度為.90°C 120°C，干燥時(shí)間10 30分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種咖啡炭聚酯纖維彈力地毯及其制備方法，其特征在于，包含由上至下依次層疊的咖啡炭聚酯纖維層、滌綸無(wú)紡布層及用于固定咖啡炭聚酯纖維的微氣囊彈力膠層，咖啡炭聚酯纖維層通過(guò)簇絨大織機(jī)插植到滌綸無(wú)紡布層中，微氣囊彈力膠層涂敷在滌綸無(wú)紡布層的背面。本發(fā)明環(huán)保、除臭、抗紫外線、發(fā)散負(fù)離子功能，且彈性高、穩(wěn)定性好，帶給消費(fèi)者一種健康、舒適的觸感。
文檔編號(hào)C08G63/86GK103082827SQ20131002524
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者王姍姍, 吳鐘鳴, 王華平, 陳仕艷, 陳向玲 申請(qǐng)人:東華大學(xué), 義烏市新彩虹工藝地毯有限公司