本申请涉及聚酯纤维领域，尤其涉及一种负离子、远红外复合型聚酯功能纤维及其制造方法。
背景技术：
聚酯是大分子主链中各链节通过酯基相连的，以聚对苯二甲基乙二醇酯(pet)为代表，聚酯纤维是开发最早、产量最大的聚酯产品，聚酯纤维是由二元酸和二元醇经酯化和缩聚反应而制得的一种高分子聚合物，是一种常见的纤维，其具有坚韧性、耐磨性、电绝缘性、耐化学药品性等，属于一种高分子化合物。实践发现，普通的聚酯纤维难以满足人们的生活需要，在保持聚酯纤维原有优势的基础上，将其功能化成为开发的重点。
在实现聚酯纤维功能化的过程中，通过添加具有远红外发射功能、负离子发射功能的无机粉料是一种常用的技术，如专利申请2011110289921中，将电气石粉、海泡石、珍珠粉添加到聚酯熔体中进行熔融纺丝，制得具有保健功能的聚酯纤维。
但是直接将无机粉体加入到聚酯纤维中，由于粉体表面比表面积较大，粉体之间作用力相互吸引，极易形成团聚体，阻碍了粉体的分散，导致聚酯纤维中无机粉体的作用发挥不明显，改性效果不显著。
技术实现要素：
为此，基于上述技术问题，本发明一方面涉及一种负离子、远红外复合型聚酯功能纤维，该复合型聚酯功能纤维负离子发生量高、可纺性高、远红外发射性能佳、分散性好、成本较低、适合大规模工业化生产。
具体的，在该复合型聚酯功能纤维中，其原料按照重量百分比包括：负离子添加剂7％；远红外添加剂16％；聚酯纤维77％；其中，该负离子添加剂包括：添加剂载体、电气石负离子粉；该远红外添加剂包括：添加剂载体、太极石粉体、纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米氧化锰、纳米氧化钙。
在本发明第二方面，涉及一种负离子、远红外复合型聚酯功能纤维的制造方法：1、制备添加剂载体；2、制备负离子添加剂；3、制备远红外添加剂；4、将远红外添加剂、负离子添加剂与精对苯二甲酸、乙二醇、催化助剂混合进行酯化缩聚反应，制备聚酯母粒；5、将聚酯母粒进行熔融纺丝制备聚酯预取向丝；6、聚酯预取向丝经假捻后制备成复合型聚酯功能纤维；
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明的复合型聚酯功能纤维中，在聚酯纤维的熔融制备过程中添加有负离子添加剂和远红外添加剂，其中，各个添加剂中均含有添加剂载体，该添加剂载体为一种空心tio2颗粒，该空心tio2颗粒以花粉为模板制备，然后经过退火过程将花粉去除，得益于花粉表面凹凸的结构，该空心tio2颗粒的表面表现为类似花粉的开放的孔网状结构，该开放的孔网状结构能够有效吸附负离子、远红外粉体；而且，由于空心tio2颗粒粒径较大，其在聚酯纤维中分散均匀，导致其吸附的负离子、远红外粉体也能够均匀分散在聚酯纤维中，有效改善团聚现象的发生；此外，适量添加的空心tio2颗粒也能够改善聚酯纤维的加工性能和力学性能。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应当理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本申请在第一方面涉及一种聚酯功能纤维，特别是一种负离子、远红外复合型聚酯功能纤维。
其以聚酯纤维为基底，以远红外添加剂、负离子添加剂为填料，通过熔融混纺，制备得到一种负离子、远红外复合型聚酯功能纤维。
上述所述的聚酯功能纤维中，其原料按照重量百分比包括：
负离子添加剂7％；
远红外添加剂16％；
聚酯纤维77％。
在优选地实施方式中，上述所述的负离子添加剂包括：添加剂载体、电气石负离子粉；其中，各物质按照质量份数为：添加剂载体13份、电气石负离子粉5份；各物质的粒径为：添加剂载体50μm、电气石负离子粉500nm。
在优选地实施方式中，上述所述的远红外添加剂包括：添加剂载体、太极石粉体、纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米氧化锰、纳米氧化钙；其中，各物质按照质量份数为：添加剂载体20份、太极石粉体8份、纳米二氧化硅5份、纳米氧化铝3份、纳米氧化锰2份、纳米氧化钙3份；各物质的粒径为：添加剂载体50μm、太极石粉体2μm、纳米二氧化硅300nm、纳米氧化铝100nm、纳米氧化锰50nm、纳米氧化钙100nm。
电气石负离子粉是一种传统的负离子粉，能够产生负离子效应；纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米二氧化钛、纳米氧化钙是常用的远红外粒子，能够吸收远红外辐射，达到发热的目的；但是如果只是简单的将上述的添加剂加入到聚酯纤维中，正如以上所述，会产生纳米团聚现象，影响负离子、远红外发射的效果；在本申请中，上述所述的负离子添加剂、远红外添加剂中均包含添加剂载体，该添加剂载体为一种空心tio2颗粒，该空心tio2颗粒以花粉为模板制备，然后经过退火过程将花粉去除，得益于花粉表面凹凸的结构，该空心tio2颗粒的表面表现为类似花粉的开放的孔网状结构，该开放的孔网状结构能够有效吸附负离子、远红外粉体；而且，由于空心tio2颗粒粒径较大，其在聚酯纤维中分散均匀，导致其吸附的负离子、远红外粉体也能够均匀分散在聚酯纤维中，有效改善团聚现象的发生；此外，适量添加的空心tio2颗粒也能够改善聚酯纤维的加工性能和力学性能。
太极石是一种天然矿石，其主要成分为二氧化硅，还含有微量的金属矿物元素，不具有任何放射性物质，由于其高频共振频率与人体细胞分子的共振频率相当接近，对人体具有多种有益功能；比如，太极石具有辐射远红外线的功能，放射率高达93.36％，从而促进血液循环，使人体升温保暖，加快新陈代谢；太极石还具有抗紫外线、抗菌的功能。如今，将太极石应用于功能材料，特别是将太极石与聚酯纤维相结合，进行功能化改进的方案不多。
本申请在第二方面涉及上述所述的一种负离子、远红外复合型聚酯功能纤维的制备方法：
1、制备添加剂载体；
2、制备负离子添加剂；
3、制备远红外添加剂；
4、将远红外添加剂、负离子添加剂与精对苯二甲酸、乙二醇、催化助剂混合进行酯化缩聚反应，制备聚酯母粒；
5、将聚酯母粒进行熔融纺丝制备聚酯预取向丝；
6、聚酯预取向丝经假捻后制备成复合型聚酯功能纤维；
具体如下：
1、该添加剂载体的制备过程为：
首先，筛选出直径50μm的油菜花花粉，取20g用酒精漂洗、干燥；然后，向300ml的去例子水中加入9g的ti(so4)2，搅拌20min，再向上述去离子水中加入1.2g的氟化铵和3.8g的尿素，搅拌60min，再向上述去离子水中加入20g油菜花花粉，搅拌20min，将上述去离子水转移到水热釜中，将其在180℃水热反应20h，反应结束后，收集水热釜中白色沉淀，并将其清洗干净，在干燥箱中60℃下干燥15h，然后将其放入马弗炉中460℃退火2h，490℃退火1h，升温速率为2℃/min，退火过程中会将花粉颗粒去除，退火结束后，得到空心tio2颗粒，即为添加剂载体；
二氧化钛是一种化学性质稳定的半导体材料，一般表现为光催化性能，用于光催化自清洁材料，或者用于造纸、橡胶等制品中，作为填充剂、着色剂使用，而本申请中，将空心tio2颗粒创造性的作为添加剂载体，由于其特殊的结构，对于负离子粉体、远红外粒子等的吸附作用强，并且在聚酯纤维中分散均匀，在本申请的聚酯功能纤维中起到关键作用。
2、该负离子添加剂的制备过程为：
将添加剂载体、电气石负离子粉、钛酸酯偶联剂加入到去例子水中，充分搅拌均匀，得到负离子添加剂浆料，然后将其烘干，研磨成粉，即得负离子添加剂；
3、该远红外添加剂的制备过程为：
将添加剂载体、太极石粉体、纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米氧化锰、纳米氧化钙、钛酸酯偶联剂加入到去例子水中，充分搅拌均匀，得到远红外添加剂浆料，然后将其烘干，研磨成粉，即得远红外添加剂；
4、制备聚酯母粒：
聚酯母粒中包括远红外添加剂、负离子添加剂、精对苯二甲酸、乙二醇、催化助剂，其中，精对苯二甲酸与乙二醇的质量和、远红外添加剂、负离子添加剂、催化助剂的质量比为98:9:4:1，催化助剂为三氧化二锑。
作为优选，精对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.1。
聚酯母粒制备方法为：
首先，将远红外添加剂、负离子添加剂和乙二醇混合，搅拌后在室温下超声5h，得到混合液；然后将混合液与精对苯二甲酸、催化助剂进行酯化，聚合，得到聚酯母粒，其中，酯化温度为250℃，压力300kpa，酯化率达到大于94.1％时进行缩聚反应，缩聚温度为280℃，抽真空至40mpa，缩聚至特性粘度为0.68时，出料，切料；
5、制备聚酯预取向丝：
将聚酯母粒熔融，然后送入过滤器进行过滤，经计量后，进入喷丝组件，在将喷出的丝束斤西瓜冷却、上油，经导辊后卷绕成预取向丝，其中，纺丝温度为290℃，纺丝速度为3200m/min；
6、制备复合型聚酯功能纤维：
聚酯预取向丝经一辊、热箱、二辊、假捻器、卷绕后可制备成复合型聚酯功能纤维，其中，牵伸速度为600m/min，牵伸比为3.1，一辊温度为90℃，二辊温度为140℃。
实施例1
1、该添加剂载体的制备过程为：
首先，筛选出直径50μm的油菜花花粉，取20g用酒精漂洗、干燥；然后，向300ml的去例子水中加入9g的ti(so4)2，搅拌20min，再向上述去离子水中加入1.2g的氟化铵和3.8g的尿素，搅拌60min，再向上述去离子水中加入20g油菜花花粉，搅拌20min，将上述去离子水转移到水热釜中，将其在180℃水热反应20h，反应结束后，收集水热釜中白色沉淀，并将其清洗干净，在干燥箱中60℃下干燥15h，然后将其放入马弗炉中460℃退火2h，490℃退火1h，升温速率为2℃/min，退火过程中会将花粉颗粒去除，退火结束后，得到空心tio2颗粒，即为添加剂载体；
二氧化钛是一种化学性质稳定的半导体材料，一般表现为光催化性能，用于光催化自清洁材料，或者用于造纸、橡胶等制品中，作为填充剂、着色剂使用，而本申请中，将空心tio2颗粒创造性的作为添加剂载体，由于其特殊的结构，对于负离子粉体、远红外粒子等的吸附作用强，并且在聚酯纤维中分散均匀，在本申请的聚酯功能纤维中起到关键作用。
2、该负离子添加剂的制备过程为：
将添加剂载体、电气石负离子粉、钛酸酯偶联剂加入到去例子水中，充分搅拌均匀，得到负离子添加剂浆料，然后将其烘干，研磨成粉，即得负离子添加剂；
3、该远红外添加剂的制备过程为：
将添加剂载体、纳米氧化铝、纳米氧化锰、纳米氧化钙、钛酸酯偶联剂加入到去例子水中，充分搅拌均匀，得到远红外添加剂浆料，然后将其烘干，研磨成粉，即得远红外添加剂；
4、制备聚酯母粒：
聚酯母粒中包括远红外添加剂、负离子添加剂、精对苯二甲酸、乙二醇、催化助剂，其中，精对苯二甲酸与乙二醇的质量和、远红外添加剂、负离子添加剂、催化助剂的质量比为98:9:4:1，催化助剂为三氧化二锑。
作为优选，精对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.1。
聚酯母粒制备方法为：
首先，将远红外添加剂、负离子添加剂和乙二醇混合，搅拌后在室温下超声5h，得到混合液；然后将混合液与精对苯二甲酸、催化助剂进行酯化，聚合，得到聚酯母粒，其中，酯化温度为250℃，压力300kpa，酯化率达到大于94.1％时进行缩聚反应，缩聚温度为280℃，抽真空至40mpa，缩聚至特性粘度为0.68时，出料，切料；
5、制备聚酯预取向丝：
将聚酯母粒熔融，然后送入过滤器进行过滤，经计量后，进入喷丝组件，在将喷出的丝束斤西瓜冷却、上油，经导辊后卷绕成预取向丝，其中，纺丝温度为290℃，纺丝速度为3200m/min；
6、制备复合型聚酯功能纤维：
聚酯预取向丝经一辊、热箱、二辊、假捻器、卷绕后可制备成复合型聚酯功能纤维，其中，牵伸速度为600m/min，牵伸比为3.1，一辊温度为90℃，二辊温度为140℃。
实施例2
1、该添加剂载体的制备过程为：
首先，筛选出直径50μm的油菜花花粉，取20g用酒精漂洗、干燥；然后，向300ml的去例子水中加入9g的ti(so4)2，搅拌20min，再向上述去离子水中加入1.2g的氟化铵和3.8g的尿素，搅拌60min，再向上述去离子水中加入20g油菜花花粉，搅拌20min，将上述去离子水转移到水热釜中，将其在180℃水热反应20h，反应结束后，收集水热釜中白色沉淀，并将其清洗干净，在干燥箱中60℃下干燥15h，然后将其放入马弗炉中460℃退火2h，490℃退火1h，升温速率为2℃/min，退火过程中会将花粉颗粒去除，退火结束后，得到空心tio2颗粒，即为添加剂载体；
二氧化钛是一种化学性质稳定的半导体材料，一般表现为光催化性能，用于光催化自清洁材料，或者用于造纸、橡胶等制品中，作为填充剂、着色剂使用，而本申请中，将空心tio2颗粒创造性的作为添加剂载体，由于其特殊的结构，对于负离子粉体、远红外粒子等的吸附作用强，并且在聚酯纤维中分散均匀，在本申请的聚酯功能纤维中起到关键作用。
2、该负离子添加剂的制备过程为：
将添加剂载体、电气石负离子粉、钛酸酯偶联剂加入到去例子水中，充分搅拌均匀，得到负离子添加剂浆料，然后将其烘干，研磨成粉，即得负离子添加剂；
3、该远红外添加剂的制备过程为：
将添加剂载体、纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米氧化锰、纳米氧化钙、钛酸酯偶联剂加入到去例子水中，充分搅拌均匀，得到远红外添加剂浆料，然后将其烘干，研磨成粉，即得远红外添加剂；
4、制备聚酯母粒：
聚酯母粒中包括远红外添加剂、负离子添加剂、精对苯二甲酸、乙二醇、催化助剂，其中，精对苯二甲酸与乙二醇的质量和、远红外添加剂、负离子添加剂、催化助剂的质量比为98:9:4:1，催化助剂为三氧化二锑。
作为优选，精对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.1。
聚酯母粒制备方法为：
首先，将远红外添加剂、负离子添加剂和乙二醇混合，搅拌后在室温下超声5h，得到混合液；然后将混合液与精对苯二甲酸、催化助剂进行酯化，聚合，得到聚酯母粒，其中，酯化温度为250℃，压力300kpa，酯化率达到大于94.1％时进行缩聚反应，缩聚温度为280℃，抽真空至40mpa，缩聚至特性粘度为0.68时，出料，切料；
5、制备聚酯预取向丝：
将聚酯母粒熔融，然后送入过滤器进行过滤，经计量后，进入喷丝组件，在将喷出的丝束斤西瓜冷却、上油，经导辊后卷绕成预取向丝，其中，纺丝温度为290℃，纺丝速度为3200m/min；
6、制备复合型聚酯功能纤维：
聚酯预取向丝经一辊、热箱、二辊、假捻器、卷绕后可制备成复合型聚酯功能纤维，其中，牵伸速度为600m/min，牵伸比为3.1，一辊温度为90℃，二辊温度为140℃。
实施例3
1、该添加剂载体的制备过程为：
首先，筛选出直径50μm的油菜花花粉，取20g用酒精漂洗、干燥；然后，向300ml的去例子水中加入9g的ti(so4)2，搅拌20min，再向上述去离子水中加入1.2g的氟化铵和3.8g的尿素，搅拌60min，再向上述去离子水中加入20g油菜花花粉，搅拌20min，将上述去离子水转移到水热釜中，将其在180℃水热反应20h，反应结束后，收集水热釜中白色沉淀，并将其清洗干净，在干燥箱中60℃下干燥15h，然后将其放入马弗炉中460℃退火2h，490℃退火1h，升温速率为2℃/min，退火过程中会将花粉颗粒去除，退火结束后，得到空心tio2颗粒，即为添加剂载体；
二氧化钛是一种化学性质稳定的半导体材料，一般表现为光催化性能，用于光催化自清洁材料，或者用于造纸、橡胶等制品中，作为填充剂、着色剂使用，而本申请中，将空心tio2颗粒创造性的作为添加剂载体，由于其特殊的结构，对于负离子粉体、远红外粒子等的吸附作用强，并且在聚酯纤维中分散均匀，在本申请的聚酯功能纤维中起到关键作用。
2、该负离子添加剂的制备过程为：
将添加剂载体、电气石负离子粉、钛酸酯偶联剂加入到去例子水中，充分搅拌均匀，得到负离子添加剂浆料，然后将其烘干，研磨成粉，即得负离子添加剂；
3、该远红外添加剂的制备过程为：
将添加剂载体、太极石粉体、纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米氧化锰、纳米氧化钙、钛酸酯偶联剂加入到去例子水中，充分搅拌均匀，得到远红外添加剂浆料，然后将其烘干，研磨成粉，即得远红外添加剂；
4、制备聚酯母粒：
聚酯母粒中包括远红外添加剂、负离子添加剂、精对苯二甲酸、乙二醇、催化助剂，其中，精对苯二甲酸与乙二醇的质量和、远红外添加剂、负离子添加剂、催化助剂的质量比为98:9:4:1，催化助剂为三氧化二锑。
作为优选，精对苯二甲酸与乙二醇的摩尔比为1:1.1。
聚酯母粒制备方法为：
首先，将远红外添加剂、负离子添加剂和乙二醇混合，搅拌后在室温下超声5h，得到混合液；然后将混合液与精对苯二甲酸、催化助剂进行酯化，聚合，得到聚酯母粒，其中，酯化温度为250℃，压力300kpa，酯化率达到大于94.1％时进行缩聚反应，缩聚温度为280℃，抽真空至40mpa，缩聚至特性粘度为0.68时，出料，切料；
5、制备聚酯预取向丝：
将聚酯母粒熔融，然后送入过滤器进行过滤，经计量后，进入喷丝组件，在将喷出的丝束斤西瓜冷却、上油，经导辊后卷绕成预取向丝，其中，纺丝温度为290℃，纺丝速度为3200m/min；
6、制备复合型聚酯功能纤维：
聚酯预取向丝经一辊、热箱、二辊、假捻器、卷绕后可制备成复合型聚酯功能纤维，其中，牵伸速度为600m/min，牵伸比为3.1，一辊温度为90℃，二辊温度为140℃。
利用远红外线照射下升温的原理，采用远红外温升法测试装置测试本申请的复合型聚酯功能纤维的远红外性能：在相同条件下，与纯pet纤维相比，本申请实施例1-3中复合型聚酯功能纤维温度升高的多，纯pet纤维在1000s内温度升高了10.5℃，而实施例1-3中复合型聚酯功能纤维在1000s内温度分别升高了18.2℃、23.7℃、29.3℃，说明本申请中所述的复合型聚酯功能纤维表现良好的远红外发射功能，具有良好的实用性，能有效发挥蓄热保暖、促进血液循环等作用。
以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。