本發(fā)明涉及一種濕平衡聚酯纖維的制造方法，屬于紡織纖維制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚對苯二甲酸乙二醇酯(簡稱PET)是聚酯的主要品種，因其具備較高的熔融溫度(Tm)和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，并且具有優(yōu)異的綜合性能，而被廣泛應(yīng)用在合成纖維、瓶片、薄膜等領(lǐng)域。由于PET大分子鏈結(jié)構(gòu)中親水性基團很少，導(dǎo)致其吸濕性極小，若作為紡織面料使用，PET纖維的回潮率僅0.4％左右，導(dǎo)致其舒適感差，易起球、產(chǎn)生靜電，易吸附灰塵，布面易臟等缺點，影響人體穿著舒適度。所以，開展吸濕改性聚酯纖維的研究，賦予其新的特性，拓寬其應(yīng)用，一直是研究者研發(fā)的熱點。
目前國內(nèi)針對吸濕性聚酯纖維的研究開發(fā)，主要集中在以下幾個方面：1)超細(xì)纖維的開發(fā)：通過開發(fā)水溶性聚酯，與常規(guī)PET復(fù)合紡絲制備海島纖維，然后溶去海組分，制備出表面積大、具有吸濕性、以及較好舒適感的超細(xì)纖維；2)通過共混與共聚的方法：添加具有吸濕功能的無機離子或者分子鏈中引入具有吸濕功能的基團，來賦予PET聚酯吸濕功能；3)異形纖維的開發(fā)：通過異形纖維噴絲組件，制備異形截面的纖維(如十字型、扁平型)，使其具備較好的吸濕排汗功能。目前開發(fā)的吸濕改性聚酯的主要應(yīng)用熱點在于紡織纖維領(lǐng)域。
鈉基膨潤土具有很強的吸濕性和膨脹性，可吸附自身體積8～15倍于的水量，體積膨脹可達至30倍，有較強的陽離子交換和吸附能力；埃洛石納米管由硅氧四面體、鋁氧八面體組成，外壁含有一定的硅羥基，對陽離子、極性分子等具有較強的吸附能力，天然的納米管狀結(jié)構(gòu)和易于分散的性質(zhì)，使得埃洛石納米管作為一種新型的聚合物增強材料在聚丙烯、環(huán)氧樹脂、聚乙烯、聚酰胺、聚酯、橡膠等中得到應(yīng)用；硅藻土的密度1.9-2.3g/cm3，堆密度0.34-0.65g/cm3，比表面積40-65m2/g，孔體積0.45-0.98m，吸水率是自身體積的2-4倍，有細(xì)膩、松散、質(zhì)輕、多孔、吸水性和滲透性強的性質(zhì)，在高分子聚合物材料中添加少量硅藻土能明顯提高材料的吸附性和吸濕性，并可提高產(chǎn)品的耐熱、保溫、抗老化等作用。聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)分子中由于亞甲基結(jié)構(gòu)存在，其晶格堆積密度低于PET，具有更好透明度、耐熱性和加工性。
通過共聚接枝的方法改善聚酯纖維的吸濕性是一種常用的方法，專利“一種聚酯、其制備方法及聚酯纖維(CN 104788664A)中使用含磺酸基團的間苯二甲酸或其衍生物作為第三彈體并采用聚丁二醇、聚丙二醇中的一種或幾種來封端處理而制備改性共聚酯，該改性共聚酯的吸濕率最高僅達到2.5％。這種制備工藝穩(wěn)定性差，生產(chǎn)的計量設(shè)備要求較高，難以規(guī)?；a(chǎn)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，開發(fā)的可以紡絲制備吸濕性高檔纖維，而且可通過引入其他共聚改性組分，對PET進行改性，控制結(jié)晶性能，制備智能型吸濕纖維，滿足人們對環(huán)境濕度的調(diào)節(jié)控制要求的一種濕平衡聚酯纖維的制造方法。
本發(fā)明提供的一種濕平衡聚酯纖維的制造方法，它采用如下步驟：
A)按質(zhì)量份數(shù)，將1-2份鈉基膨潤土納米顆粒，1-2份表征參數(shù)直徑為40-100nm、長度為500-2000nm的埃洛石納米管，1-2份海藻酸鈉，1-2份500目滑石粉，65-75份乙二醇，5-8份1,3-丙二醇，4-6份對羥基苯甲酸，0.1-0.3份鍺酸鈉，0.2-0.6份月桂胺混合，混合溶液在70℃球磨機密閉研磨反應(yīng)2-4小時，得到一種吸濕性復(fù)合醇溶液，70℃保溫待用；
B)按質(zhì)量份數(shù)，將1-2份超細(xì)硅藻土，1-2份聚丙烯酸鈉，8-10份分子量為15000的乙二醇PEG，8-10份1,3-丙二醇，0.2-0.4份抗氧化劑1010，0.1-0.3份乙二醇銻，0.1-0.3份質(zhì)子化劑磷酸混合，在70℃條件下密閉攪拌球磨機研磨反應(yīng)1-2小時，得到一種吸濕性復(fù)合促進劑，70℃真空脫水至含水量小于1％時保溫待用；
C)按質(zhì)量份數(shù)，將步驟A制備)的4-2份吸濕性復(fù)合醇溶液與6-8份乙二醇混合，再與15-18份對苯二甲酸組分進行配比，并共混打漿，加熱至70℃真空脫水，當(dāng)含水量小于1％時加入到聚合裝置，在溫度250℃，壓力0.15MPa下進行酯化反應(yīng)2小時，在常壓酯化-縮聚階段，連續(xù)加入1-2份由步驟B制備)的吸濕性復(fù)合促進劑，并升溫至270℃反應(yīng)50分鐘，然后抽真空，在溫度283℃、絕對壓力100Pa以下進行縮聚反應(yīng)，制得一種吸濕性改性聚酯；
D)以步驟C制備的吸濕性改性聚酯為原料，經(jīng)單組份熔體紡絲制成濕平衡聚酯纖維；
或E)以步驟C制備的吸濕性改性聚酯為皮層，以普通聚酯為芯層，按皮芯質(zhì)量比50-75：50-25的比例，復(fù)合紡絲制得皮芯結(jié)構(gòu)的濕平衡聚酯纖維。
本發(fā)明提供的一種濕平衡聚酯纖維的制造方法，它采用如下步驟：
A)按質(zhì)量份數(shù)，將1.5份鈉基膨潤土納米顆粒，1.5份表征參數(shù)直徑為70nm、長度為1250nm的埃洛石納米管，1.5份海藻酸鈉，1.5份500目滑石粉，70份乙二醇，6份1,3-丙二醇，5份對羥基苯甲酸，0.2份鍺酸鈉，0.4份月桂胺混合，混合溶液在70℃球磨機密閉研磨反應(yīng)3小時，得到一種吸濕性復(fù)合醇溶液，70℃保溫待用；
B)按質(zhì)量份數(shù)，將1.5份超細(xì)硅藻土，1.5份聚丙烯酸鈉，9份分子量為15000的乙二醇PEG，9份1,3-丙二醇，0.3份抗氧化劑1010，0.2份乙二醇銻，0.2份質(zhì)子化劑磷酸混合，在70℃條件下密閉攪拌球磨機研磨反應(yīng)1.5小時，得到一種吸濕性復(fù)合促進劑，70℃真空脫水至含水量小于1％時保溫待用；
C)按質(zhì)量份數(shù)，將步驟A制備)的3份吸濕性復(fù)合醇溶液與7份乙二醇混合，再與16份對苯二甲酸組分進行配比，并共混打漿，加熱至70℃真空脫水，當(dāng)含水量小于1％時加入到聚合裝置，在溫度250℃，壓力0.15MPa下進行酯化反應(yīng)2小時，在常壓酯化-縮聚階段，連續(xù)加入1.5份由步驟B制備)的吸濕性復(fù)合促進劑，并升溫至270℃反應(yīng)50分鐘，然后抽真空，在溫度283℃、絕對壓力100Pa以下進行縮聚反應(yīng)，制得一種吸濕性改性聚酯；
D)以步驟C制備的吸濕性改性聚酯為原料，經(jīng)單組份熔體紡絲制成濕平衡聚酯纖維；
或E)以步驟C制備的吸濕性改性聚酯為皮層，以普通聚酯為芯層，按皮芯質(zhì)量比62.5：37.5的比例，復(fù)合紡絲制得皮芯結(jié)構(gòu)的濕平衡聚酯纖維。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在：鈉基膨潤土納米顆粒在乙二醇中具有良好的分散性，能在聚酯中分散均勻一致，克服了一般無機添加組分在聚酯中分散不均的問題，并且可根據(jù)產(chǎn)品用途和對性能的要求適當(dāng)添加一定比例的改性組分，賦予產(chǎn)品較高的結(jié)晶度及較好的加工定型性；采用切片紡或熔體直紡工藝制備的自調(diào)節(jié)、吸濕改性聚酯纖維，具備較好的力學(xué)性能的同時，同時滿足可調(diào)濕性要求，能作為一種智能型吸濕性紡織用絲使用，具備非常好的市場前景。
具體實施方式
下面對本發(fā)明的實施例作進一步的說明。以下實施例僅對本申請進行進一步說明，不應(yīng)理解為對本申請的限制。
本發(fā)明所述的一種濕平衡聚酯纖維的制造方法，采用如下步驟：
A)按質(zhì)量份數(shù)，將1-2份鈉基膨潤土納米顆粒，1-2份表征參數(shù)直徑為40-100nm、長度為500-2000nm的埃洛石納米管，1-2份海藻酸鈉，1-2份500目滑石粉，65-75份乙二醇，5-8份1,3-丙二醇，4-6份對羥基苯甲酸，0.1-0.3份鍺酸鈉，0.2-0.6份月桂胺混合，混合溶液在70℃球磨機密閉研磨反應(yīng)2-4小時，得到一種吸濕性復(fù)合醇溶液，70℃保溫待用；
B)按質(zhì)量份數(shù)，將1-2份超細(xì)硅藻土，1-2份聚丙烯酸鈉，8-10份分子量為15000的乙二醇PEG，8-10份1,3-丙二醇，0.2-0.4份抗氧化劑1010，0.1-0.3份乙二醇銻，0.1-0.3份質(zhì)子化劑磷酸混合，在70℃條件下密閉攪拌球磨機研磨反應(yīng)1-2小時，得到一種吸濕性復(fù)合促進劑，70℃真空脫水至含水量小于1％時保溫待用；
C)按質(zhì)量份數(shù)，將步驟A制備)的4-2份吸濕性復(fù)合醇溶液與6-8份乙二醇混合，再與15-18份對苯二甲酸組分進行配比，并共混打漿，加熱至70℃真空脫水，當(dāng)含水量小于1％時加入到聚合裝置，在溫度250℃，壓力0.15MPa下進行酯化反應(yīng)2小時，在常壓酯化-縮聚階段，連續(xù)加入1-2份由步驟B制備)的吸濕性復(fù)合促進劑，并升溫至270℃反應(yīng)50分鐘，然后抽真空，在溫度283℃、絕對壓力100Pa以下進行縮聚反應(yīng)，制得一種吸濕性改性聚酯；
D)以步驟C制備的吸濕性改性聚酯為原料，經(jīng)單組份熔體紡絲制成濕平衡聚酯纖維；
或E)以步驟C制備的吸濕性改性聚酯為皮層，以普通聚酯為芯層，按皮芯質(zhì)量比50-75：50-25的比例，復(fù)合紡絲制得皮芯結(jié)構(gòu)的濕平衡聚酯纖維。
實施例1：一種濕平衡聚酯纖維的制造方法，采用如下步驟：
A)按質(zhì)量份數(shù)，將2份鈉基膨潤土納米顆粒，2份表征參數(shù)直徑為40nm、長度為500nm的埃洛石納米管，2份海藻酸鈉，2份500目滑石粉，65份乙二醇，8份1,3-丙二醇，6份對羥基苯甲酸，0.3份鍺酸鈉，0.5份月桂胺混合，混合溶液在70℃球磨機密閉研磨反應(yīng)4小時，得到一種吸濕性復(fù)合醇溶液，70℃保溫待用；
B)按質(zhì)量份數(shù)，將2份超細(xì)硅藻土，2份聚丙烯酸鈉，8份分子量為15000的乙二醇PEG，8份1,3-丙二醇，0.4份抗氧化劑1010，0.3份乙二醇銻，0.3份質(zhì)子化劑磷酸混合，在70℃條件下密閉攪拌球磨機研磨反應(yīng)1.5小時，得到一種吸濕性復(fù)合促進劑，70℃真空脫水至含水量小于1％時保溫待用；
C)按質(zhì)量份數(shù)，將步驟A制備)的4份吸濕性復(fù)合醇溶液與6份乙二醇混合，再與18份對苯二甲酸組分進行配比，并共混打漿，加熱至70℃真空脫水，當(dāng)含水量小于1％時加入到聚合裝置，在溫度250℃，壓力0.15MPa下進行酯化反應(yīng)2小時，在常壓酯化-縮聚階段，連續(xù)加入2份由步驟B制備)的吸濕性復(fù)合促進劑，并升溫至270℃反應(yīng)50分鐘，然后抽真空，在溫度283℃、絕對壓力100Pa以下進行縮聚反應(yīng)，至熔體粘度符合后加工的工藝要求后出料，制得一種吸濕性改性聚酯；
D)以步驟C制備)的吸濕性改性聚酯為皮層，以普通聚酯為芯層，按皮層和芯層質(zhì)量比50：50復(fù)合紡絲，作為皮層的吸濕性改性聚酯熔體與作為芯層的普通聚酯熔體分別經(jīng)過各自計量泵計量后進入紡絲箱，然后經(jīng)皮芯復(fù)合紡絲組件，冷卻、卷繞后制得皮芯結(jié)構(gòu)的濕平衡聚酯纖維；本實施例紡絲工藝參數(shù)：238dtex/48f纖維規(guī)格、286℃紡絲溫度、2750m/min POY卷繞速度、21.5℃環(huán)吹風(fēng)溫度、45Pa環(huán)吹風(fēng)壓力、85％環(huán)吹風(fēng)濕度。
實施例2：一種濕平衡聚酯纖維的制造方法，采用如下步驟：
A)按質(zhì)量份數(shù)，將1.5份鈉基膨潤土納米顆粒，1.5份表征參數(shù)直徑為70nm、長度為1250nm的埃洛石納米管，1.5份海藻酸鈉，1.5份500目滑石粉，70份乙二醇，6份1,3-丙二醇，5份對羥基苯甲酸，0.2份鍺酸鈉，0.4份月桂胺混合，混合溶液在70℃球磨機密閉研磨反應(yīng)3小時，得到一種吸濕性復(fù)合醇溶液，70℃保溫待用；
B)按質(zhì)量份數(shù)，將1.5份超細(xì)硅藻土，1.5份聚丙烯酸鈉，9份分子量為15000的乙二醇PEG，9份1,3-丙二醇，0.3份抗氧化劑1010，0.2份乙二醇銻，0.2份質(zhì)子化劑磷酸混合，在70℃條件下密閉攪拌球磨機研磨反應(yīng)1.5小時，得到一種吸濕性復(fù)合促進劑，70℃真空脫水至含水量小于1％時保溫待用；
C)按質(zhì)量份數(shù)，將步驟A制備)的3份吸濕性復(fù)合醇溶液與7份乙二醇混合，再與16份對苯二甲酸組分進行配比，并共混打漿，加熱至70℃真空脫水，當(dāng)含水量小于1％時加入到聚合裝置，在溫度250℃，壓力0.15MPa下進行酯化反應(yīng)2小時，在常壓酯化-縮聚階段，連續(xù)加入1.5份由步驟B制備)的吸濕性復(fù)合促進劑，并升溫至270℃反應(yīng)50分鐘，然后抽真空，在溫度283℃、絕對壓力100Pa以下進行縮聚反應(yīng)，至熔體粘度符合后加工的工藝要求后出料，制得一種吸濕性改性聚酯；
D)以步驟C制備)的吸濕性改性聚酯為皮層，以普通聚酯為芯層，按皮層和芯層質(zhì)量比75：25復(fù)合紡絲，作為皮層的吸濕性改性聚酯熔體與作為芯層的普通聚酯熔體分別經(jīng)過各自計量泵計量后進入紡絲箱，然后經(jīng)皮芯復(fù)合紡絲組件，冷卻、卷繞后制得皮芯結(jié)構(gòu)的濕平衡聚酯纖維；本實施例紡絲工藝參數(shù)：275dtex/48f纖維規(guī)格、286℃紡絲溫度、4750m/min FDY卷繞速度、3.2拉伸倍數(shù)、21℃?zhèn)却碉L(fēng)溫度、0.65m/min側(cè)吹風(fēng)速度、80％側(cè)吹風(fēng)濕度。
實施例3：一種濕平衡聚酯纖維的制造方法，采用如下步驟：
A)按質(zhì)量份數(shù)，將1份鈉基膨潤土納米顆粒，1份表征參數(shù)直徑為100nm、長度為2000nm的埃洛石納米管，1份海藻酸鈉，1.5份500目滑石粉，75份乙二醇，5份1,3-丙二醇，5份對羥基苯甲酸，0.1份鍺酸鈉，0.2份月桂胺混合，混合溶液在70℃球磨機密閉研磨反應(yīng)3小時，得到一種吸濕性復(fù)合醇溶液，70℃保溫待用；
B)按質(zhì)量份數(shù)，將1份超細(xì)硅藻土，1份聚丙烯酸鈉，10份分子量為15000的聚乙二醇PEG，8份1,3-丙二醇，0.3份抗氧化劑1010，0.1份乙二醇銻，0.1份質(zhì)子化劑磷酸混合，在70℃條件下密閉攪拌球磨機研磨反應(yīng)1.5小時，得到一種吸濕性復(fù)合促進劑，70℃真空脫水至含水量小于1％時保溫待用；
C)按質(zhì)量份數(shù)，將步驟A制備)的2份吸濕性復(fù)合醇溶液與8份乙二醇混合，再與16份對苯二甲酸組分進行配比，并共混打漿，加熱至70℃真空脫水，當(dāng)含水量小于1％時加入到聚合裝置，在溫度250℃，壓力0.15MPa下進行酯化反應(yīng)2小時，在常壓酯化-縮聚階段，連續(xù)加入1份由步驟B制備)的吸濕性復(fù)合促進劑，并升溫至270℃反應(yīng)50分鐘，然后抽真空，在溫度283℃、絕對壓力100Pa以下進行縮聚反應(yīng)，至熔體粘度符合后加工的工藝要求后出料，制得一種吸濕性改性聚酯；
D)以步驟C制備)的吸濕性改性聚酯為原料，單組份熔體由縮聚釜經(jīng)管道輸送，經(jīng)計量泵、紡絲組件、冷卻、卷繞后紡絲制成濕平衡聚酯纖維；本實施例紡絲工藝參數(shù)：238dtex/72f纖維規(guī)格、286℃紡絲溫度、2650m/min POY卷繞速度、21.5℃環(huán)吹風(fēng)溫度、45Pa環(huán)吹風(fēng)壓力、85％環(huán)吹風(fēng)濕度。
本發(fā)明所述的實施例并不限于以上所述實施例，通過前述公開的數(shù)值范圍，在就具體實施例中進行任意替換，從而可以得到無數(shù)個實施例，對此不一一例舉。