[发明专利]笼形聚倍半硅氧烷和纳米太极石共改性聚酯纤维及其制备方法和纺织品

说明书

本发明涉及合成纤维改性领域，具体涉及一种笼形聚倍半硅氧烷和纳米太极石共改性聚酯纤维及其制备方法和纺织品。本发明使用环氧基硅烷偶联剂处理纳米太极石后，得到的环氧基修饰纳米太极石，再将其与单γ‑氨丙基POSS反应，得到POSS改性的纳米太极石。将5～30重量份POSS改性纳米太极石加入到100重量份聚酯切片中熔融共挤出造粒得到改性聚酯母粒，将20‑50重量份改性聚酯母粒再与100重量份聚酯切片进行熔融纺丝，得到改性聚酯纤维。本发明得到的改性聚酯纤维具有较好的远红外发射率、力学性能、耐热性和抗紫外性，可单独纺织成型或者与其他纤维共纺织成型。

技术领域

本发明涉及合成纤维改性领域，具体涉及一种笼形聚倍半硅氧烷和纳米太极石共改性聚酯纤维及其制备方法和纺织品。

背景技术

聚酯纤维(polyester fibre)，俗称涤纶，简称PET纤维，, 是由有机二元酸和有机二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维，包括聚对苯二甲酸乙二酯纤维、聚对苯二甲酸丁二酯纤维、聚对苯二甲酸丙二酯纤维、聚对苯二甲酸-1,4-环己二甲酯纤维、聚-2,6-萘二酸乙二酯纤维以及多种改性的聚酯基纤维。聚酯纤维最大的优点是抗皱性和保形性很好，具有较高的强度与弹性恢复能力。其坚牢耐用、抗皱免烫、不粘毛，具有许多优良的纺织性能和服用性能，用途广泛，可以纯纺织造，也可与棉、毛、丝、麻等天然纤维和其他化学纤维混纺交织，制成花色繁多、坚牢挺括、易洗易干、免烫和洗可穿性能良好的仿毛、仿棉、仿丝、仿麻织物。

太极石是天然的稀有矿物质，具有优异的远红外线功能，远红外发射率达91.7-93.36％，远红外作用波长3.9-16μm，而对人体有益的远红外波长是8-14μm，因此太极石对人体十分有利。将太极石加入到纺织品中，不但对人体健康有利，而且可以防紫外线，还具有杀菌功能。

2016年上海工程技术大学的硕士学位论文《太极石母粒/PET功能性复合材料的制备及其性能研究》中报道了采用静电纺丝法制备太极石母粒/PET复合纤维，当纳米太极石添加量为3％时，复合纤维具有较好的力学性能，纳米太极石添加量继续提高，由于分散性变差，复合纤维的力学性能下降。当纳米太极石的添加量为7％时，复合纤维具有较好的耐热性和抗紫外性能。但是，当复合纤维具有较好的耐热性和抗紫外性能时，由于纳米太极石的添加量较多，导致力学性能较差。

笼形聚倍半硅氧烷，简称POSS，具有结构通式(RSiO_1.5)_n，其中R 为八个顶角Si原子所连接的有机基团。POSS由于具有无机的内核和有机基团的外部结构，是一种无机/有机杂化材料，添加到聚合物中具有较好的分散性。POSS加入到聚合物中形成复合材料，使得复合材料的使用温度增加、力学性能增加、加工性能变好、具有阻燃性。

2016年出版的东华大学硕士学位论文《POSS的合成及其PET复合材料的制备与性能》报道了POSS和阻燃剂PACP一起复配到PET基体中形成复合材料，考察两者的协同效应以及对PET力学、热性能和阻燃性能的影响，发现POSS能明显提高由于加入阻燃剂导致复合材料耐热性和力学性能的降低。

公布号CN108330553A的中国发明申请专利公开了一种太极石纤维素纤维的制备方法，先将太极石制成纳米太极石悬浮液，再加入到纤维素磺酸酯溶液混合均匀后进行湿法纺丝，得到太极石纤维素纤维，远红外发射率≥90％，紫外线防护洗漱UPF≥50，抑菌率≥99％。

但是，目前还没有纳米太极石和POSS共同加入到聚酯中制备聚酯纤维的报道。而且如果将纳米太极石和POSS直接加入到聚酯中，由于纳米太极石的分散性问题，还是会存在无法同时得到具有较好的力学性能、耐热性和抗紫外性能的复合材料。

发明内容

(一)所用解决的技术问题