一种高性能椰壳助剂的制备方法及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种高性能椰壳助剂的制备方法及其应用，其特征在于，其具体步骤为：(1)原料预处理；(2)炭化处理；(3)老化改性：将步骤(2)改性椰壳粉进行老化改性处理，得到复合椰壳粉；(4)高性能椰壳助剂：将芯层为复合椰壳粉包裹在囊层为壳聚糖材料里面，制成含复合椰壳粉的高性能椰壳助剂。高性能椰壳助剂在涤纶纤维中的应用，高性能椰壳助剂在复合涤纶纤维中的应用，高性能椰壳助剂在蕾丝花边面料中的应用，高性能椰壳助剂在聚酯薄膜中的应用。
【专利说明】一种高性能椰壳助剂的制备方法及其应用 【【技术领域】】
[0001] 本发明涉及纺织生产【技术领域】，具体的说，是一种高性能椰壳助剂的制备方法及 其应用。 【【背景技术】】
[0002] 聚酯以及聚酯纤维从20世纪70年代步入大规模工业化以来，发展速度远远大 于其他合成材料和合成纤维，2010年我国聚酯纤维产量2513万吨，约占我国化纤产量的 81% ;约占世界聚酯纤维产量的70%。今后10年，世界聚酯以及聚酯纤维仍将保持3%以 上的速度增长，聚酯纤维将占世界纤维产品总量的60%以上。聚酯纤维的物理机械性能如 强力、耐磨性、回弹性和尺寸稳定性均能较好满足各种用途的需要。但聚酯纤维是一种典型 的疏水性纤维，回潮率只有〇. 4%，作为贴身服用材料，它的穿着舒适性很差，在高湿、高温 状态，人们穿着合成纤维的服装会有闷热感，心情烦躁不安；在湿热状态下，人体与衣服间 摩擦力增大，沉重感增加，对人的心理及生理变化产生不很大的影响。同时，聚酯纤维亲水 性很差，也给织造带来一系列问题。如易积聚静电、易吸灰尘、去除油污渍难等。为此，人们 在改善聚酯纤维亲水性能方面做了大量的研究工作。发达国家从上世纪80年代开始，聚 酯纤维及其纺织品向着性能、品质和经济指标逐步赶上或超越天然纤维及纺织品的方向发 展，具有高功能、高品质、低能耗和低排放等特征的超仿真合成纤维是合成纤维及其纺织品 的发展目标。同时，提高合成纤维织物的吸湿、排汗性也是未来纺织品发展方向之一。
[0003] 功能化的纺织材料成为发展的潮流。 【
【发明内容】
】
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高性能椰壳助剂的制备方法及 其应用。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0006] -种高性能椰壳助剂的制备方法，其具体步骤为：
[0007] (1)原料预处理：
[0008] 将椰壳在80°C下干燥4小时，得到处理后椰壳；
[0009] (2)炭化处理：
[0010] 将步骤（1)得到的处理后椰壳，进行炭化得到改性椰壳粉；
[0011] 所述的炭化工艺为采用石英管式炉进行椰壳的分段炭化：以l〇°C/min的升温速 率升至200°C，椰壳在200°C下炭化80min，然后以15°C/min的升温速率升至400°C，再在 400°C炭化80min，最后以20°C/min的升温速率升至700°C，并在该温度下炭化处理2? 3h;炭化后将所获产物在高能球磨机进行研磨，直至细粉状，即得到改性椰壳粉，椰壳粉的 粒径为0. 001?0. 5ym;采用低温炭化，一方面节省成本，另外一方面保持椰壳的原有功 能，可以作为吸附的载体发挥椰壳功效，炭化的温度过高和过长，将破坏椰壳的原有性能， 这就是低温炭化的优点和长处。
[0012] (3)老化改性：
[0013] 将步骤（2)改性椰壳粉进行老化改性处理，得到复合椰壳粉；
[0014] 复合椰壳粉为含有纳米复合型磷酸铵，纳米氮化钛，纳米二氧化钛和纳米氧化锌 的椰壳粉；
[0015] 将步骤（2)得到的改性椰壳粉溶于强酸溶液中，得到的改性椰壳粉的溶液，加入 纳米材料和老化剂，再进行搅拌以及超声分散，然后离心分离得到固体材料，将固体材料在 40?60°C下干燥2?6小时，得到复合椰壳粉；
[0016] 所述的纳米材料为纳米复合型磷酸铵，纳米氮化钛，纳米二氧化钛和纳米氧化锌； 四者的质量比为1 :1 :1 :1?1 :5 :5 :5,优选为1 :3 :3 :3 ;
[0017] 所述的纳米材料与老化剂的质量比为5 :1?1 :1 ;
[0018] 所述的强酸为浓硫酸，浓硝酸，氢氟酸以及等其它。
[0019] 所述的老化剂的加入量为改性椰壳粉质量分数的1?3% ;
[0020] 所述的老化剂为抗氧剂，紫外吸收剂和光稳定剂，三者的质量比为1 :1 :2 ;
[0021] 所述的抗氧剂为市售产品，比如抗氧剂1010和抗氧剂168 ;
[0022] 所述的紫外吸收剂为含羟基的紫外吸收剂，比如2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮， 2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，2,4-二羟基二苯甲酮等材料；为市售产品；
[0023] 所述的光稳定剂为含羟基的光稳定剂，比如邻羟基二苯甲酮，2_(2'，4'_二羟基苯 基）-5,6-二羟基苯并三氮唑和1，6-二羟基苯并三唑等材料；为市售产品；
[0024] 此步骤的老化改性有2个作用，即物理吸附和化学健合作用，椰壳粉和纳米材料 酸化后，其表面形成氢键，而与老化剂的羟基进行一个化学的健合，再者利用椰壳粉和纳米 材料自身的空隙较多，进行一个物理的吸附作用。
[0025] (4)高性能椰壳助剂
[0026] 将芯层为复合椰壳粉包裹在囊层为壳聚糖材料里面，制成含复合椰壳粉的高性能 椰壳助剂；其中，囊层和芯层的厚度比为1 :22 ;胶囊母粒的直径为0. 1?m:
[0027] 高性能椰壳助剂采用复凝聚法合成，也可以采用界面聚合法或原位聚合法，均为 成熟的技术。
[0028] 高性能椰壳助剂的直径为0. 1?5pm，其有利于胶囊顺利通过纺丝孔，并且保证 胶囊与纤维的结合牢固，还不能影响纤维的机械性能，
[0029] 高性能椰壳助剂的囊/芯比一般大于1 :15,保证微胶囊具有一定的机械强度和 耐热性；
[0030] 高性能椰壳助剂的作用在于，起到缓慢释放纳米功能粒子的作用，有利于其纳米 功效得以长久的保持；其纳米效果强于常规的母粒型功能粒子的制备再用于纺丝的技术效 果。
[0031] 一种多功能涤纶纤维，其原料组成质量百分比为：
[0032] 高性能椰壳助剂 0.1 %?2%
[0033] PIT切片 1 ?5%
[0034] PET切片 余量
[0035] -种多功能涤纶纤维的制备方法，将原料进行混合后进行熔融纺丝，得到多功能 涤纶纤维。所述的熔纺工艺一为：工艺采用常规聚酯生产工艺，其中纺丝温度为240? 300°C，纺丝速度为800?1500m/min，拉伸温度为60?80°C，总拉伸倍率为3?5。所述 的熔纺工艺二为：长丝的POY工艺：纺丝温度为240?300°C，纺丝速度为2000?3000m/ min，拉伸倍数为3. 25倍；FDY工艺：纺丝温度为240?300°C，纺丝速度为3000?4000m/ min，定型温度140?160°C。
[0036] -种复合型涤纶纤维，其原料组成质量百分比为：
[0037]
【权利要求】
1. 一种高性能椰壳助剂的制备方法，其特征在于，其具体步骤为： (1) 原料预处理： 将椰壳在80°C下干燥4小时，得到处理后椰壳； (2) 炭化处理： 将步骤（1)得到的处理后椰壳，进行炭化得到改性椰壳粉； 所述的炭化工艺为采用石英管式炉进行椰壳的分段炭化：以l〇°C / min的升温速率升 至200°C，椰壳在200°C下炭化80min，然后以15°C / min的升温速率升至400°C，再在400°C 炭化80min，最后以20°C / min的升温速率升至700°C，并在该温度下炭化处理2?3h ;炭 化后将所获产物在高能球磨机进行研磨，直至细粉状，即得到改性椰壳粉，椰壳粉的粒径为 0? 001 ?0? 5 u m ; (3) 老化改性： 将步骤（2)得到的改性椰壳粉溶于强酸溶液中，得到的改性椰壳粉的溶液，加入纳 米材料和老化剂，再进行搅拌以及超声分散，然后离心分离得到固体材料，将固体材料在 40?60°C下干燥2?6小时，得到复合椰壳粉； (4) 高性能椰壳助剂 将芯层为复合椰壳粉包裹在囊层为壳聚糖材料里面，制成含复合椰壳粉的高性能椰壳 助剂。
2. 如权利要求1所述的一种高性能椰壳助剂的制备方法，其特征在于，所述的纳米材 料为纳米复合型磷酸铵，纳米氮化钛，纳米二氧化钛和纳米氧化锌；四者的质量比为1 :1 : 1 :1 ?1 :5 :5 :5〇
3. 如权利要求2所述的一种高性能椰壳助剂的制备方法，其特征在于，所述的纳米复 合型磷酸铵，纳米氮化钛，纳米二氧化钛和纳米氧化锌的质量比为1 :3 :3 :3。
4. 如权利要求1所述的一种高性能椰壳助剂的制备方法，其特征在于，所述的纳米材 料与老化剂的质量比为5 :1?1 :1。
5. 如权利要求1所述的一种高性能椰壳助剂的制备方法，其特征在于，所述的老化剂 的加入量为改性椰壳粉质量分数的1?3%。
6. 如权利要求1所述的一种高性能椰壳助剂的制备方法，其特征在于，所述的老化剂 为抗氧剂，紫外吸收剂和光稳定剂，三者的质量比为1 :1 :2。
7. 如权利要求1所述的一种高性能椰壳助剂在涤纶纤维中的应用。
8. 如权利要求1所述的一种高性能椰壳助剂在复合涤纶纤维中的应用。
9. 如权利要求1所述的一种高性能椰壳助剂在蕾丝花边面料中的应用。
10. 如权利要求1所述的一种高性能椰壳助剂在聚酯薄膜中的应用。
【文档编号】C08K3/22GK104419993SQ201310403010
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年9月3日 优先权日:2013年9月3日
【发明者】周在日 申请人:周在日