一种弹力仿棉聚酯纤维及其制备工艺的制作方法

本发明涉及纤维制备，具体为一种弹力仿棉聚酯纤维及其制备工艺。

背景技术：

1、近年来随着我国服装面料市场的不断发展，目前纺织行业已逐渐面临着天然棉纤维资源紧缺，成本飙升的现象，但是另一方面聚酯纤维则面临着产能过剩，但是聚酯纤维相较于天然棉纤维在吸水性能等方面表现较差，排汗功能较差，体感闷热，因此有必要针对聚酯纤维的这些缺陷进行攻克，从而缓解天然棉纤维的紧缺，实现对聚酯纤维的高效利用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种弹力仿棉聚酯纤维及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种弹力仿棉聚酯纤维的制备工艺，包括以下步骤：

3、s1.制备抗菌纳米介孔二氧化硅；

4、s11.将纳米介孔二氧化硅使用浓度为50-60wt％的硝酸分散，超声波震荡分散处理4-8h后，升温至65-80℃，继续震荡反应2-4h后，离心分离沉淀，并使用去离子水洗涤至中性后，真空干燥12-24h后，将沉淀再次分散至溶有双(4-氨基苯氧基)二甲基硅烷的dmf中，升温至80-95℃，超声分散反应8-10h后，得到氨基化的纳米介孔二氧化硅；

5、s12.将氨基化的纳米介孔二氧化硅分散至dmac中，加入二月桂酸二丁基锡，超声混合分散45-60min后，将其滴加至分散有异佛尔酮二异氰酸酯的dmf溶液中，氮气氛围下，升温至60-80℃，反应2-4h后，离心分离沉淀，使用dmf洗涤沉淀2-3次后，真空蒸发至恒重，研磨分散，得到异氰酸酯基化纳米介孔二氧化硅；

6、s13.将4,5-二苯咪唑啉酮分散至乙醇中，混合10-15min后，向其中加入氢氧化钠，升温至55-60℃，搅拌活化20-30min后，冷却至室温，得到4,5-二苯咪唑啉酮分散液；

7、将4-碘苄醇与乙醇混合，氮气氛围下，将其滴加至4,5-二苯咪唑啉酮分散液中，升温至72-75℃，回流反应12-36h后，旋蒸去除多余溶剂，使用四氢呋喃洗涤剩余产物，收集滤液，真空蒸发至恒重，得到咪唑啉酮苄醇化合物；

8、s14.将异氰酸酯基化纳米介孔二氧化硅分散至四氢呋喃中，超声分散处理2-4h后，得到异氰酸酯基化纳米介孔二氧化硅分散液；

9、将咪唑啉酮苄醇化合物分散至四氢呋喃中，升温至55-65℃，搅拌分散4-8h后滴加异氰酸酯基化纳米介孔二氧化硅分散液，滴加结束后，升温至45-60℃，搅拌反应2-4h后，离心分离，真空蒸发至恒重，得到啉酮改性纳米介孔二氧化硅；

10、s15.将啉酮改性纳米介孔二氧化硅分散至丙酮中，加入三氯异氰尿酸，氮气氛围下，升温至45-60℃，搅拌反应4-8h后，旋蒸去除多余溶剂，使用正己烷洗涤产物3-5次后，真空蒸发至恒重，得到抗菌纳米介孔二氧化硅；

11、s2.将pet、抗菌纳米介孔二氧化硅混合，螺杆熔融，将pbt干燥后，螺杆熔融；将上述螺杆熔融后的材料置于纺丝箱体中，进行喷丝并列复合后，制备得到聚酯纤维原丝；

12、s3.将聚酯纤维原丝经卷绕上油，然后拉伸卷曲后定型，得到弹力仿棉聚酯纤维。

13、进一步的，步骤s11中，按重量份数计，所述纳米介孔二氧化硅与双(4-氨基苯氧基)二甲基硅烷的质量比为5：(15-40)。

14、进一步的，步骤s12中，所述氨基化的纳米介孔二氧化硅、二月桂酸二丁基锡、异佛尔酮二异氰酸酯的质量比为5：(0.1-0.5)：(10-20)。

15、进一步的，步骤s13中，所述4,5-二苯咪唑啉酮、氢氧化钠、4-碘苄醇的质量比为10：(1-1.7)：(8.5-10)。

16、进一步的，步骤s14中，所述异氰酸酯基化纳米介孔二氧化硅、咪唑啉酮苄醇化合物的质量比为5：(10-20)。

17、进一步的，步骤s15中，所述啉酮改性纳米介孔二氧化硅与三氯异氰尿酸的质量比为5：(5-15)。

18、进一步的，步骤s2中，所述pet、抗菌纳米介孔二氧化硅、pbt的质量比为75：(2.5-4)：(20-25)。

19、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

20、1.本申请为了提升弹力仿棉聚酯纤维的舒适性，使用了pet材料与pbt材料并列复合纺丝，制备得到了弹力仿棉聚酯纤维，pet和pbt材料具有良好的机械强度，具有优异的断裂强力以及断裂伸长率，并且相较于天然棉纤维，本发明制备的弹力仿棉聚酯纤维耐皂洗、耐摩擦，具有优异的耐穿性；

21、2.本申请为了进一步的增强弹力仿棉聚酯纤维的吸湿性能，在制备聚酯纤维的过程中还在其中引入了纳米介孔二氧化硅材料，纳米介孔二氧化碳材料中具有介孔结构，比表面积较大，可以对水汽进行吸附，减轻出汗造成的闷湿感；并且本申请为了提升弹力仿棉聚酯纤维的抗菌性能，还进一步的对纳米介孔二氧化硅材料进行了改性处理；

22、本发明对纳米介孔二氧化硅进行了酸化氧化处理，利用硝酸对其表面进行氧化处理，在其表面接枝羧基等活性基团，提升材料的反应活性，在这一基础上，本发明使用了双(4-氨基苯氧基)二甲基硅烷进一步处理纳米介孔二氧化硅，从而在其表面引入氨基基团后，将其与异佛尔酮二异氰酸酯反应，从而在纳米介孔二氧化硅表面引入游离异氰酸酯基团；

23、之后本发明使用4,5-二苯咪唑啉酮与4-碘苄醇为原料，利用碘元素与4,5-二苯咪唑啉酮中的亚胺反应，从而在4,5-二苯咪唑啉酮中引入了醇羟基，之后将其与在纳米介孔二氧化硅混合，利用醇羟基与异氰酸酯基之间的反应，在纳米介孔二氧化硅表面引入了4,5-二苯咪唑啉酮，之后使用三氯异氰尿酸与其发生亲核反应，将氯原子引入4,5-二苯咪唑啉酮中，生成具有抗菌活性的卤胺结构，从而使得纳米介孔二氧化硅具有抗菌活性，并且卤胺结构的引入还可以进一步的提升纳米介孔二氧化硅材料的亲水性，提升仿棉聚酯纤维的吸湿性能，改善穿戴舒适性。

技术特征：

1.一种弹力仿棉聚酯纤维的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种弹力仿棉聚酯纤维的制备工艺，其特征在于：步骤s11中，按重量份数计，所述纳米介孔二氧化硅与双(4-氨基苯氧基)二甲基硅烷的质量比为5：(15-40)。

3.根据权利要求1所述的一种弹力仿棉聚酯纤维的制备工艺，其特征在于：步骤s12中，所述氨基化的纳米介孔二氧化硅、二月桂酸二丁基锡、异佛尔酮二异氰酸酯的质量比为5：(0.1-0.5)：(10-20)。

4.根据权利要求1所述的一种弹力仿棉聚酯纤维的制备工艺，其特征在于：步骤s13中，所述4,5-二苯咪唑啉酮、氢氧化钠、4-碘苄醇的质量比为10：(1-1.7)：(8.5-10)。

5.根据权利要求1所述的一种弹力仿棉聚酯纤维的制备工艺，其特征在于：步骤s14中，所述异氰酸酯基化纳米介孔二氧化硅、咪唑啉酮苄醇化合物的质量比为5：(10-20)。

6.根据权利要求1所述的一种弹力仿棉聚酯纤维的制备工艺，其特征在于：步骤s15中，所述啉酮改性纳米介孔二氧化硅与三氯异氰尿酸的质量比为5：(5-15)。

7.根据权利要求1所述的一种弹力仿棉聚酯纤维的制备工艺，其特征在于：步骤s2中，所述pet、抗菌纳米介孔二氧化硅、pbt的质量比为75：(2.5-4)：(20-25)。

8.一种如权利要求1-7任意一项所述的制备工艺制备得到的弹力仿棉聚酯纤维。

技术总结本发明涉及纤维制备技术领域，具体为一种弹力仿棉聚酯纤维及其制备工艺；本申请为了提升弹力仿棉聚酯纤维的舒适性，使用了PET材料、PBT材料与抗菌纳米介孔二氧化硅为原料制备得到了弹力仿棉聚酯纤维，纳米介孔二氧化碳材料中具有介孔结构，比表面积较大，可以对水汽进行吸附，并且本发明还堆起进行了抗菌改性处理，在其中引入了卤胺结构，使其具有抗菌活性的同时，还可以进一步的提升纳米介孔二氧化硅材料的亲水性，提升仿棉聚酯纤维的吸湿性能，改善穿戴舒适性。技术研发人员：王健康,戚娟娟,陈吉祥,何培雪,李刚,丁梦亮,高金刚受保护的技术使用者：江苏三联新材料股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27