[发明专利]一种仿棉型咖啡碳丙纶功能纤维及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纺织领域的功能纤维及其制造方法，尤其涉及一种仿棉型咖啡碳丙纶功能纤维及其制造方法。 

背景技术

丙纶纤维由于制造成本低，具有优良的物理化学性能而得到迅速发展，但由于丙纶纤维的吸湿性和柔软性较差，在制作内衣、运动衣等直接接触皮肤或贴近皮肤穿着的服装时，在舒适性上较天然纤维差，另外丙纶纤维在抑菌除臭、发散负离子和抗紫外线的表现性不佳，因而影响了其在纺织面料上的应用。 

目前，改善丙纶纤维吸湿性的研究主要有以下几种方法： 

一是将吸湿率高的纤维与丙纶纤维进行混纺、合股来提高丙纶纤维的吸湿性，其缺点是改变了丙纶纤维原有的物理特性，同时增加了产品成本，也给染色及后处理增加了难度。 

二是对纤维表面进行亲水处理，其缺点是耐久性差。 

可见，以上两种方法并没有从根本上解决丙纶纤维吸湿性问题。 

第三类方法是，对丙纶纤维进行亲水化改性，如：分子结构亲水化法、与亲水化单体接枝共聚法、纤维结构微孔化法等。这些方法的缺点在于工艺复杂，技术难度高，而且一定程度上改变了丙纶纤维的物理化学特性，潜在地降低了纤维的强度、染色牢度、手感（影响或降低了纤维的柔软性）等，所以尚未达到实用化标准。 

综上所述，目前从根本上改善丙纶纤维吸湿性、柔软性的方法还不够成熟，距工业化应用、推广还有一定差距。 

研究表明，穿着咖啡碳制品，所吸收的负离子，和清晨在公园散步的效果一样，每立方公分约400～800个，相当于办公室的2～4倍，室外交通繁忙处的6～8倍。目前市场上生产的咖啡碳功能纤维多为涤纶功能纤维，这种功能纤维一般适合外衣的加工生产，产品吸湿性较差，用于衣物使用时舒适性上较传统棉纤维较差。 

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明要解决的问题是提供一种仿棉型咖啡碳丙纶功能纤维及其制造方法。 

本发明的技术方案如下： 

本方案的一种仿棉型咖啡碳丙纶功能纤维由碳酸钙、咖啡碳复合功能母粒和纤维级树脂切片构成，碳酸钙、咖啡碳复合功能母粒包括下列组分，均为重量百分比： 

咖啡碳粉体：5%～10%； 

碳酸钙粉体：10～25%； 

偶联剂    ：5%～10%； 

分散剂    ：10%～20%； 

载体树脂  ：40%～70%； 

所述偶联剂为硅烷、铝酸酯、钛酸酯、铝钛复合偶联剂中的任一种； 

所述分散剂为PE高分子蜡、PP分子蜡、EVA中的任一种； 

所述载体树脂为PP树脂。 

本方案的仿棉型咖啡碳丙纶功能纤维的制造方法，包括下列步骤： 

（1）制备碳酸钙、咖啡碳复合功能母粒：将纳米级的碳酸钙粉体和咖啡 碳粉体材料进行烘干，使得碳酸钙粉体和咖啡碳粉体材料中的水分含量在40～50PPm；按照重量百分比咖啡碳粉体5%～10%、碳酸钙粉体10%～25%、偶联剂5%～10%、分散剂10%～20%、载体树脂40%～70%的比例，在烘干后的粉体中加入偶联剂、载体树脂、分散剂，搅拌，最后经双螺杆熔融挤出、冷却、切粒，制成功能母粒； 

（2）纺丝：将上述碳酸钙、咖啡碳复合功能母粒进行干燥，使其含水量小于30PPm，然后加入纤维级PP树脂切片，通过计量装置，控制碳酸钙、咖啡碳复合功能母粒在纤维中的含量为20%～30%，最后通过熔融挤压纺丝，制成仿棉型咖啡碳丙纶功能纤维。 

本发明的原理在于：利用偶联剂对碳酸钙粉体和咖啡碳粉体材料表面进行处理，因偶联剂分子结构同时含有亲无机基团和亲有机基团两类性质不同的化学基团，其两类基团分别通过化学反应或物理化学作用，一端与粉体材料表面结合，另一端与高分子树脂缠结或反应，使粉体材料与高分子树脂能够稳定、牢固地结合，以利于纺丝过程的进行。同时利用分散剂的作用，使处于聚结状态的粉体材料颗粒易于被分散成单个粒子并能够依靠偶联剂的作用均匀稳定地分布在载体树脂中。