一种皮芯结构调温再生涤纶纤维及其制备方法与流程

本发明涉及功能纤维领域，具体涉及一种皮芯结构调温再生涤纶纤维及其制备方法。

背景技术：

1、再生聚酯(pet)行业是属国家重点鼓励的循环经济产业，因为再生聚酯在生产、加工和利用过程中，产生了良好的经济效益和社会效益。一是解决了上百万人的就业问题；二是再生聚酯行业是每年国家税收的一个重要来源；三是利用再生聚酯生产涤纶纤维，能节约石油矿产资源；四是再生聚酯的高值再利用能有效减少城市固废数量。并且与直接利用原生聚酯相比,再生聚酯的能源消耗不足原生的2/3,并减少了2/3的so2和1/2的no2，用水量也减少了90％，且再生pet相对于其他再生塑料而言，其资源价值较高。因此通过将大量的废旧pet进行回收再利用，从源头上最大限度地减少废弃物对环境造成的污染，做到废物资源化和无害化，才能解决我国经济社会发展中环境污染严重、生态系统退化的矛盾。

2、再生聚酯的来源主要有两条途径：第一条是在生产过程中产生的边角料；另一条是pet包装材料的废弃物，包括废弃的pet饮瓶、pet板材、pet薄膜等。回收聚酯在加工、使用和废弃过程中会发生水解和热降解，致使分子链断裂、特性黏度下降、机械性能劣化，回收聚酯如未经改性只能用于生产聚醋短纤维，附加值偏低。

技术实现思路

1、要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种皮芯结构调温再生涤纶纤维，本发明中将再生聚酯和聚酯切片制备一种复合结构的芯层，以聚酯切片作为内芯层，保证长丝的力学性能，pet瓶片进行改性作为外芯层，并将外芯层进行亲水处理后，在外芯层外侧附着一层多孔凝胶层，得到一种皮芯结构调温再生涤纶纤维。

2、技术方案：一种皮芯结构调温再生涤纶纤维，所述涤纶纤维包括涤纶复合芯层和凝胶皮层，所述涤纶纤维复合芯层由pet切片和改性再生pet复合而成，所述凝胶皮层包覆于涤纶复合芯层的外侧，所述凝胶皮层中含有纳米远红外陶瓷。

3、上述的皮芯结构调温再生涤纶纤维的制备方法，包括以下步骤：

4、s1.复合芯层的制备：将微纳米的caco3，微纳米的sio2颗粒，pet瓶片进行干燥，将干燥后的各成分进行混合，混合通过混炼机挤出造粒得到改性再生pet粒子，将改性再生pet粒子和pet切片干燥后，以改性再生pet粒子为外芯层，以pet切片为内芯层，熔融纺丝，得到涤纶复合芯层；

5、s2.亲水再生芯层的制备：将步骤s1再生涤纶芯层浸泡于无机酸溶液中，去除涤纶芯层表面的caco3并活化sio2，得到亲水再生芯层；

6、s3.凝胶皮层溶液的制备：将纳米远红外发热陶瓷加入至含盐纤维素溶液中，搅拌混合均匀，得到凝胶皮层溶液；

7、s4.皮芯结构纤维的制备：将亲水再生芯层浸渍于凝胶皮层溶液中，浸泡后取出先后用水和乙醇处理，再进行超临界干燥，重复上述步骤，得到皮芯结构纤维。

8、优选的，所述步骤s1中微纳米的caco3，微纳米的sio2颗粒和pet瓶片的质量比为1.5-2.5:1.5-2.5:100。

9、优选的，所述步骤s1中外芯层和内芯层比例为2.5-3:7-7.5，外芯层螺杆各区温度为：一区265-268℃，二区280-285℃，三区285-288℃，箱体温度为285-288℃，内芯层螺杆各区温度为：一区262-265℃，二区278-281℃，三区283-285℃，箱体温度为283-285℃。

10、优选的，所述步骤s2中无机酸为盐酸，硫酸和硝酸中的任意一种，无机酸的浓度为0.1-0.4mol/l。

11、优选的，所述步骤s3中纤维素溶液是以氢氧化钠，尿素和水为溶解体系，纤维素溶液的浓度为5-8wt％。

12、优选的，所述步骤s3中纳米远红外发热陶瓷为tio2，纳米远红外发热陶瓷在凝胶皮层溶液中的含量为4-8wt％.

13、优选的，所述步骤s3中纤维素溶液中含盐量为1-2wt％。

14、优选的，所述步骤s4中重复浸泡处理干燥的次数为2-5次。

15、有益效果：本发明皮芯结构调温再生涤纶纤维具有以下优点：

16、1.本发明中将再生聚酯和聚酯切片制备一种复合结构的芯层，以聚酯切片作为内芯层，保证长丝的力学性能，pet瓶片进行改性作为外芯层，并将外芯层进行亲水处理后，在外芯层外侧附着一层多孔凝胶层(纤维素)，在多孔凝胶层中还加入了远红外发热陶瓷粒子，在粒子发热的同时，多孔凝胶层中可以储存热量，减少热量的流逝，达到保温的目的；

17、2.本发明中在外芯层中加入了微纳米的caco3，微纳米的sio2颗粒，caco3可以在无机酸中可以溶解在外芯层表面形成细小微穴，同时外芯层中含有的sio2颗粒表面具有活性集团，可以更好的和纤维素结合。

技术特征：

1.一种皮芯结构调温再生涤纶纤维，其特征在于：所述涤纶纤维包括涤纶复合芯层和凝胶皮层，所述涤纶纤维复合芯层由pet切片和改性再生pet复合而成，所述凝胶皮层包覆于涤纶复合芯层的外侧，所述凝胶皮层中含有纳米远红外陶瓷。

2.根据权利要求1所述的皮芯结构调温再生涤纶纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的皮芯结构调温再生涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中微纳米的caco3，微纳米的sio2颗粒和pet瓶片的质量比为1.5-2.5:1.5-2.5:100。

4.根据权利要求2所述的皮芯结构调温再生涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中外芯层和内芯层比例为2.5-3:7-7.5，外芯层螺杆各区温度为：一区265-268℃，二区280-285℃，三区285-288℃，箱体温度为285-288℃，内芯层螺杆各区温度为：一区262-265℃，二区278-281℃，三区283-285℃，箱体温度为283-285℃。

5.根据权利要求2所述的皮芯结构调温再生涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中无机酸为盐酸，硫酸和硝酸中的任意一种，无机酸的浓度为0.1-0.4mol/l。

6.根据权利要求2所述的皮芯结构调温再生涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤s3中纤维素溶液是以氢氧化钠，尿素和水为溶解体系，纤维素溶液的浓度为5-8wt％。

7.根据权利要求2所述的皮芯结构调温再生涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤s3中纳米远红外发热陶瓷为tio2，纳米远红外发热陶瓷在凝胶皮层溶液中的含量为4-8wt％。

8.根据权利要求2所述的皮芯结构调温再生涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤s3中纤维素溶液中含盐量为1-2wt％。

9.根据权利要求2所述的皮芯结构调温再生涤纶纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤s4中重复浸泡处理干燥的次数为2-5次。

技术总结本发明提供了一种皮芯结构调温再生涤纶纤维，所述涤纶纤维包括涤纶复合芯层和凝胶皮层，所述涤纶纤维复合芯层由PET切片和改性再生PET复合而成，所述凝胶皮层包覆于涤纶复合芯层的外侧，所述凝胶皮层中含有纳米远红外陶瓷。本发明中将再生聚酯和聚酯切片制备一种复合结构的芯层，以聚酯切片作为内芯层，保证长丝的力学性能，PET瓶片进行改性作为外芯层，并将外芯层进行亲水处理后，在外芯层外侧附着一层多孔凝胶层，得到一种皮芯结构调温再生涤纶纤维。技术研发人员：赵明清,罗仕中受保护的技术使用者：苏州东佾阳纺织科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27