[发明专利]一种改性涤纶母粒制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种负离子粉的改性方法及其在制备负氧离子涤纶纤维中的应用，包括如下步骤：将纳米负离子粉与乙二醇混合；加入2,5‑二羟基对苯二甲酸(或2‑羟基对苯二甲酸)、催化剂、消光剂，进行原位聚合，聚合完毕后冷却切粒，得到外层包裹改性涤纶的负离子粉母粒；在涤纶纺丝线上通过色母粒添加装置将负离子粉母粒在螺杆挤出机入口之前加入；经过熔融挤出、纺丝等常规工序得到负氧离子涤纶纤维。本发明方案中包裹在负离子粉外表面的改性涤纶与常规涤纶的相容性很好，有助于负离子粉在涤纶纤维中均匀分布，且改性涤纶具有一定的亲水性，有助于负氧离子的产生。本发明整体制备工艺简单，适于在现有聚酯纤维生产企业推广。

技术领域

本发明属于纤维制造技术领域，具体涉及一种负离子粉的改性方法及其在负氧离子涤纶纤维制造中的应用。

背景技术

负氧离子是空气中一种带负电荷的气体离子，负氧离子对人体及其他生物的生命活动有着十分重要的影响，因此它又被称为空气维生素。当我们在空调房或超洁净的实验室内头昏脑涨的时候，来到森林或海边立感神清气爽，这就是自然界看不到摸不着无色无味的负氧离子的作用。

由于空气污染、房间密闭等各种因素，我们的卧室，办公室，娱乐场所等环境能够提供的负氧离子量远远小于我们身体的需要量。这种供求之间的巨大反差，往往容易导致肺炎，气管炎的呼吸道疾病。因此人们也开始使用能够释放负氧离子的设备或者产品，补充人体每天所需的负氧离子。负氧离子纤维织物即是其中之一，系采用负离子粉与高分子载体经过共混、纺丝、织造而成。负离子粉是一种天然矿物粉末或者多种天然矿物粉末的复配物的简称，其特点是能够电离空气中的水和氧并稳定释放负氧离子。

现有的负氧离子纤维的制备方法主要是将负离子粉与高分子载体共混，并经过挤出、喷丝等纺丝工艺程序制备负氧离子纤维。如专利CN104532382B、CN100351439C等。其技术关键在于负离子粉尺寸要尽可能小，且必须在高分子载体尽量均匀分布。其中负离子粉的表面处理是重中之重。这是因为负离子粉是无机物，与有机高分子的相容性较差，很难在高分子载体中均匀分布，容易由于负离子粉团聚而导致纺丝断头频繁、生产效率降低，纤维成本增加。因此需要发展有效的对负离子粉进行表面处理方法，以改善负离子粉在高分子载体中的分散性和减小团聚现象。目前采用的多是使用有机硅烷类偶联剂，由于有机硅烷与涤纶的相容性不佳，因此在改性负离子粉表面、制备负氧离子涤纶纤维方面的效果不是很理想。

此外，负离子粉要通过电离空气中的氧和水产生负氧离子，因此需要在负离子粉周围有足够的氧和水存在才能产生足够的负氧离子。而涤纶纤维是疏水性的，这是制约负氧离子涤纶纤维织物的负氧离子产生量的重要因素。目前的技术都是着重于对负离子粉改性让负离子粉在涤纶中尽可能均匀分布，对涤纶具有疏水性导致织物负离子释放量不佳这一点并没有较好的解决方案。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种低成本高效率的负离子粉的表面改性方法及其在负氧离子涤纶纤维制备中的应用。

本发明技术方案如下：

一种负离子粉的表面改性方法，其特征在于改性剂是与涤纶结构非常类似但亲水性更好的改性涤纶聚2,5-二羟基对苯二甲酸乙二酯或者聚2-二羟基对苯二甲酸乙二酯，结构式如下：

其中，n为聚合度，其大小与聚合反应工艺有关。在聚酯工业中一般通过检测聚酯的熔体粘度来间接反应n的大小，本发明中要求聚合物的熔体粘度在0.55～0.65之间，方能达到本发明的目的。

所述的负离子粉为无放射性且具有明显的负离子发生作用的天然矿物粉末，包括但不限于电气石、蛇纹石、稀土矿物等，为其中一种矿物粉末或者多种矿物粉末的混合体。由于这类矿物具有永久极化的物理特性，因此具有稳定的负离子发生功能，且其无放射性，可用于制备人体服装织物或者室内纺织品。