[发明专利]双组份橘瓣型复合纤维及其制备方法

权利要求书

1.双组份橘瓣型复合纤维的制备方法，其特征是：采用复合纺丝法将改性聚酯熔体和锦纶熔体经计量、橘瓣型喷丝板中同一喷丝孔挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得双组份橘瓣型复合纤维；

所述改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、1,4-丁二醇、带三甲硅基侧基的二元醇、带叔丁基侧基的二元酸和掺杂改性的Bi₂O₃粉体混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应；

带三甲硅基侧基的二元醇的结构式如下：

；

式中，R为-CH₂-、-CH(CH₃)-或-C((CH₃)₂)-；

带叔丁基侧基的二元酸为5-叔丁基-1,3-苯二甲酸、2-叔丁基-1,6-己二甲酸、3-叔丁基-1,6-己二甲酸或2,4-二叔丁基-1,6-己二甲酸；

锦纶中分散有掺杂改性的Bi₂O₃粉体；

Bi₂O₃掺杂改性的过程为：首先将含Ca²⁺的溶液与含Bi³⁺的溶液混合均匀，然后滴加沉淀剂至混合液的pH值为9~10，最后煅烧沉淀产物。

2.根据权利要求1所述的双组份橘瓣型复合纤维的制备方法，其特征在于，所述带三甲硅基侧基的二元醇的合成步骤如下：

（1）按1:5~10:10~15的摩尔比将原料烯、过乙酸和二氯甲烷混合，在35~40℃的温度条件下反应5~8h，反应时伴以搅拌，反应结束后去除溶剂，经提纯和精制得到三甲硅基丙烯环氧化物；

（2）将水、浓硫酸和三甲硅基丙烯环氧化物混合，在搅拌条件下水浴加热至80~85℃，保温反应l0~15min，反应结束后冷却至室温，经中和、蒸馏、分离和提纯得到带三甲硅基侧基的二元醇，所述浓硫酸为质量浓度70%的硫酸，反应开始时，三甲硅基丙烯环氧化物与水的摩尔比为1:20~40，浓硫酸的质量占混合物质量之和的0.1~0.15%；

所述带三甲硅基侧基的二元醇的结构式中R为-CH(CH₃)-和-C((CH₃)₂)-时，所述原料烯对应为3-三甲硅基-3-甲基丙烯和3-三甲硅基-3,3-二甲基丙烯；

所述2-叔丁基-1,6-己二甲酸、3-叔丁基-1,6-己二甲酸和2,4-二叔丁基-1,6-己二甲酸的合成方法为：

首先将钨酸和过氧化氢混合，在室温下搅拌10~15min，然后加入原料醇先在80~85℃的温度条件下反应1~2h，再升温至90~95℃反应2~3h，反应过程中，反应物始终处于回流状态，最后进行冷却结晶、洗涤和精制；

反应开始时，钨酸、原料醇和过氧化氢的摩尔比为1:30~40:120~150；

所述2-叔丁基-1,6-己二甲酸、3-叔丁基-1,6-己二甲酸和2,4-二叔丁基-1,6-己二甲酸对应的原料醇分别为2-叔丁基环己醇、4-叔丁基环己醇和2,4-二叔丁基环己醇。

3.根据权利要求2所述的双组份橘瓣型复合纤维的制备方法，其特征在于，所述含Ca²⁺的溶液的浓度为2~3wt%，溶剂为水，溶液中的阴离子为NO₃^-；所述含Bi³⁺的溶液为浓度20~25wt%的Bi₂O₃的溶液，溶剂为硝酸；所述沉淀剂为浓度2mol/L的氨水；沉淀开始时，混合液中Ca²⁺与Bi³⁺的摩尔比为5~8:100；

所述煅烧前对沉淀产物进行洗涤和干燥，干燥的温度为105~110℃，时间为2~3h；所述煅烧的过程为：首先升温至400℃后保温2~3h，然后升温至700℃后保温1~2h，最后在空气中冷却；Bi₂O₃在掺杂改性后进行粉碎得到平均粒径小于0.5微米的粉体。