一种改性PET聚酯纤维及制备方法、聚酯织物技术

本发明专利技术涉及聚酯纤维技术领域，具体是一种改性PET聚酯纤维及制备方法、聚酯纤维。按重量份数计，改性PET聚酯纤维由100份纤维级PET聚酯和0.5‑5份负载有远红外发射功能纳米粒子的二氧化硅气凝胶组成；负载有纳米远红外粉体的二氧化硅气凝胶按以下方法制备，将纳米远红外粉体超声分散在有机溶剂中，加入硅源和水混合均匀，经过酸性水解和碱性缩合制得湿凝胶，再经过老化、无水乙醇置换、表面改性剂改性、干燥制得。本发明专利技术制得的改性PET聚酯纤维具有密度低、导热性差的特点，而且能发射远红外，织成的织物具有轻盈、保暖性好的优点。

A modified PET polyester fiber and its preparation method, polyester fabric

【技术实现步骤摘要】
一种改性PET聚酯纤维及制备方法、聚酯织物
本专利技术涉及气凝胶
，具体涉及一种改性PET聚酯纤维及制备方法、聚酯纤维。
技术介绍
二氧化硅气凝胶由于其低密度和低导热率，在保温材料领域具有非常巨大的潜在应用价值。二氧化硅气凝胶应用在保温隔热织物领域，不仅具有保温隔热效果，而且由于其低密度可以减轻织物的重量，使其更加轻盈。期刊文献《SiO2气凝胶隔热涂层织物的制备及性能研究》(表面技术，2014,43(3)，95-100)报道了将SiO2气凝胶用于制备涂层剂，再涂布于棉布表面，具有明显的隔热效果。但是该方法得到的织物不耐用，SiO2气凝胶隔热涂层容易随着穿着和清洗而逐渐脱落。申请公布号CN103397516A的专利技术专利公开了一种二氧化硅气凝胶复合织物，将高强度合成纤维浸入二氧化硅溶胶后老化，再进行超临界干燥，制得。但是，该方法不适合大规模化生产，而且二氧化硅气凝胶包覆在纤维表面，容易在后续的使用中脱落。申请公布号CN110257946A的专利技术专利公开了一种气凝胶纤维的制备方法，将二氧化硅气凝胶粉体与精对苯二甲酸混合后与反应溶剂进行聚合反应，得到气凝胶混合聚酯熔体，纺丝及后处理，制得。该方法对聚合反应的工艺有较高的要求，而且不适合灵活生产。因此，对二氧化硅气凝胶改性的纤维材料有以下几点的要求：1.稳定，不容易在应用中脱落；2.生产较为方便；3.隔热保温性能较好。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种改性PET聚酯纤维，具有密度低、导热性差的特点。本专利技术的另一个目的是提供一种改性PET聚酯纤维的制备方法，负载有纳米远红外粉体的二氧化硅气凝胶分散在聚酯中，不容易脱落。本专利技术还有一个目的是提供一种聚酯织物，具有轻盈、保暖性好的特点。本专利技术的采用如下的技术方案：一种改性PET聚酯纤维，按重量份数计，由100份纤维级PET聚酯和0.5-5份负载有纳米远红外粉体的二氧化硅气凝胶组成。优选的，按重量份数计，由100份纤维级PET聚酯和1-4份负载有纳米远红外粉体的二氧化硅气凝胶组成。更优选的方案中，由100份纤维级PET聚酯和2-3份负载有纳米远红外粉体的二氧化硅气凝胶组成。优选的，所述纳米远红外粉体的平均粒径为0.5-100nm，所述纳米远红外粉体选自纳米电气石和纳米太极石中的一种或两种混合物。纳米远红外粉体不只是天然的具有远红外发射功能的粉体，也可以是人工合成的，CN101215167A、CN107163294A、CN104233501B、CN102826834B、CN102532959B和CN101353227B都公开具有远红外发射功能的粉体的制备方法。优选的，所述负载有纳米远红外粉体的二氧化硅气凝胶按以下方法制备，将纳米远红外粉体超声分散在有机溶剂中，加入硅源和水混合均匀，经过酸性水解和碱性缩合制得湿凝胶，再经过老化、无水乙醇置换、表面改性剂改性、干燥制得。更优选的，所述纳米远红外粉体和硅源的重量比为1-8:100。更优选的，所述有机溶剂选自甲醇、无水乙醇、异丙醇、四氢呋喃和丙酮中的一种或几种。更优选的，所述硅源选自正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、硅酸钠、甲基三甲氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷中的一种或几种。更优选的，所述有机溶剂、硅源和水的摩尔比为8-15:1:4-8。所述酸性水解是在反应体系中加入酸性物质调整pH为2-4，酸性物质可以是硫酸、盐酸、硝酸、草酸、甲酸和醋酸中的至少一种。所述碱性缩合是在反应体系中加入碱性物质调整pH为8-12，碱性物质可以是氢氧化钠、氢氧化钾、四甲基氢氧化铵、氨水、碳酸钾和碳酸钠中的至少一种。所述老化是湿凝胶置于20-90℃的环境中维持1-3小时。所述无水乙醇置换是将湿凝胶浸泡于无水乙醇中1-2小时，再除去多余的溶剂。所述表面改性剂改性采用的改性剂是三甲基氯硅烷或六甲基二硅氮烷，改性剂和正己烷按照体积比1:5-10配置成改性剂溶液，再将老化后的湿凝胶置于改性剂溶液中常温下浸泡1-5小时。一种上述任一实施方案所述的改性PET聚酯纤维的制备方法，包括以下步骤，S1.按重量份数计，将1份所述负载有纳米远红外粉体的二氧化硅气凝胶磨成粉末后分散到四氢呋喃中，加入到3-10份所述纤维级PET聚酯中混合均匀，除去四氢呋喃，熔融挤出、切片，得到聚酯母粒；S2.将步骤S1得到的聚酯母粒和所述纤维级PET聚酯混合、熔融挤出、拉伸、上油、收卷，得到改性PET聚酯纤维。采用先制备聚酯母粒，再制备改性PET聚酯纤维的方法可以使得负载有纳米远红外粉体的二氧化硅气凝胶在聚酯纤维中的分散更好。也可以直接按配方比例，将负载有纳米远红外粉体的二氧化硅气凝胶和纤维级PET聚酯混合后熔融挤出、拉伸、上油、收卷而得。一种聚酯织物，由上述任一实施方案所述的改性PET聚酯纤维纺织而成。本专利技术的有益效果是：(1)得到的改性PET聚酯纤维密度可低至0.8g/cm3以下，降低了大约36％，室温导热系数低至0.023W/(m·k)，降低了大约73％。(2)本专利技术的改性PET聚酯纤维通过添加负载有纳米远红外粉体的二氧化硅气凝胶，二氧化硅气凝胶提供了低密度和低导热系数的特性，而且纳米远红外粉体可以发射远红外线，提供热效应，进一步提高了聚酯织物的穿着保暖性。(3)负载有纳米远红外粉体的二氧化硅气凝胶分散在PET聚酯中，在聚酯纤维或聚酯织物的应用或清洗中都不容易脱落，效果维持好。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术的技术方案进行进一步的说明和描述。如无特别指明，以下实施方案中的份数都为重量份数。实施方式制备负载有纳米远红外粉体的二氧化硅气凝胶将2份平均粒径10nm的纳米太极石超声分散在无水乙醇中，加入100份正硅酸乙酯和去离子水(正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水的摩尔比为1:8.5:4.2)，混合均匀，加入草酸调节pH为3.0进行水解，再加入氨水调节pH为11.0进行缩合制得湿凝胶，湿凝胶置于30℃水浴中老化3小时，取出湿凝胶再浸泡入无水乙醇中2小时进行溶剂置换，溶剂置换进行3次，再取出湿凝胶浸没入表面改性剂(表面改性剂为三甲基氯硅烷的正己烷溶液，三甲基氯硅烷的体积百分数为15％)中3小时进行改性，取出的湿凝胶采用冷冻干燥方法干燥，得到负载有纳米太极石的二氧化硅气凝胶1。测得二氧化硅气凝胶1的密度为0.117g/cm3，比表面积(BET法)为680m2/g，孔隙率为92％。将5份平均粒径20nm的纳米电气石超声分散在无水乙醇中，加入100份正硅酸乙酯和去离子水(正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水的摩尔比为1:9:4.1)，混合均匀，加入草酸调节pH为3.0进行水解，再加入氨水调节pH为11.0进行缩合制得湿凝胶，湿凝胶置于30℃水浴中老化3小时，取出湿凝胶再浸泡入无水乙醇中2小时进行溶剂置换，溶剂置换进行3次，再取出湿凝胶浸没入表面改性剂(表面改性剂为三甲基氯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性PET聚酯纤维，其特征在于：按重量份数计，由100份纤维级PET聚酯和0.5-5份负载有纳米远红外粉体的二氧化硅气凝胶组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种改性PET聚酯纤维，其特征在于：按重量份数计，由100份纤维级PET聚酯和0.5-5份负载有纳米远红外粉体的二氧化硅气凝胶组成。


2.根据权利要求1所述的改性PET聚酯纤维，其特征在于：按重量份数计，由100份纤维级PET聚酯和1-4份负载有纳米远红外粉体的二氧化硅气凝胶组成。


3.根据权利要求1或2所述的改性PET聚酯纤维，其特征在于：所述纳米远红外粉体的平均粒径为0.5-100nm，所述纳米远红外粉体选自纳米电气石和纳米太极石中的一种或两种混合物。


4.根据权利要求1或2所述的改性PET聚酯纤维，其特征在于：所述负载有纳米远红外粉体的二氧化硅气凝胶按以下方法制备，将纳米远红外粉体超声分散在有机溶剂中，加入硅源和水混合均匀，经过酸性水解和碱性缩合制得湿凝胶，再经过老化、无水乙醇置换、表面改性剂改性、干燥制得。


5.根据权利要求4所述的改性PET聚酯纤维，其特征在于：所述纳米远红外粉体和硅源的重量比为1-8:100。


6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨金兰，
申请(专利权)人：福建六树网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35