本發(fā)明涉及一種儲熱并保溫的聚酯纖維及其制造方法，更具體地，本發(fā)明涉及一種聚酯纖維及其制造方法，該聚酯纖維具有優(yōu)秀的纖維儲熱和保溫性能及其優(yōu)異的持續(xù)性，其中，將鎢系氧化物、銫系氧化物、銻系氧化物、銦系氧化物、錫系氧化物混合并紡絲成紗線。

背景技術：

近年來，與關于高質(zhì)量纖維制品的潮流一致，各種類型的功能性纖維已經(jīng)上市。在為了追趕潮流的努力中，積極地進行了對于儲熱和保溫的纖維及其技術開發(fā)的研究。

與此相聯(lián)系，歐洲專利第302141號公開了精細的一碳化鋯顆粒。但是，精細的一碳化鋯顆粒的缺點在于，其無法提供具有多種顏色的纖維制品，因為在將其混合到混紡紗中的時候其具有灰或黑的顏色。

另外，日本未審專利申請公開第h3-69675號公開了一種制造短纖維的方法，該方法通過揉捏40重量％的精細陶瓷粉末(例如氧化鋯、氧化硅、氧化鋁等)來制備母片，通過將母片與普通片混合在一起來得到混合物，然后對該混合物進行紡絲。雖然該短纖維具有優(yōu)秀的白度，但是其缺點是，由于大量陶瓷顆粒的分散能力差所以纖維絲的制造是困難的。

另外，韓國專利申請公開第10-1995-020757號公開了一種用于制造遠紅外線聚酯纖維的方法，該方法包含：將至少兩個或更多類型的精細遠紅外線陶瓷粉末混合從而獲得混合物，將0.5～9.0重量％的該混合物加入到聚合物；通過使用高速攪拌器制備乙二醇的稀漿；將該稀漿引入到酯化反應管中；以及揉捏該引入的稀漿。該方法存在一個問題，即，因為其主要成分是基于氧化鋯的材料從而具有高硬度，該方法導致聚合反應、紡絲和后處理設備上和各種類型的導軌上的磨損。

另外，韓國專利第0926588號公開了一種制造短纖紗的方法，該方法包含：均勻地將cs0.33wo3與聚酯樹脂混合從而制造母料；將該母料混合、熔化并紡絲；將該母料拉長從而制造多絲纖維；以及將該多絲纖維裁剪成短纖維。但是，該方法的缺點是，由于添加物的分散能力差所以該方法只能用于制造短纖紗；其另一個缺點是，雖然其呈現(xiàn)出儲熱和保溫效果，但是由于添加物的特性，導致該效果的持續(xù)性很差。

技術實現(xiàn)要素：

技術問題

本發(fā)明用于解決現(xiàn)有技術中的上述問題，并且本發(fā)明的一個目的是提供一種聚酯纖維及其制造方法，該聚酯纖維展現(xiàn)出優(yōu)秀的儲熱和保溫性能及其優(yōu)秀的持續(xù)性。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種紡絲和一種采用該紡絲的織物制品，該紡絲具有優(yōu)秀的紡絲加工性能、優(yōu)秀的纖維加工性能(例如假捻加工性能)和優(yōu)秀的可染色性，同時具有優(yōu)秀的儲熱和保溫性能。

技術方案

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個方面涉及一種聚酯纖維，其包括0.01～2重量％的復合金屬氧化物顆粒，該復合金屬氧化物顆粒中混合有鎢系氧化物、銫系氧化物、銻系氧化物、銦系氧化物和錫系氧化物。

在根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式中，基于100重量份的wo3，復合金屬氧化物顆粒可以包括3～20重量份的cs2o、1～10重量份的sb2o3、0.5～5重量份的in2o3、和0.1～1重量份的sno2，并且該聚酯纖維可以具有0.5～3旦的單絲細度。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的另一個方面涉及一種用于制造聚酯纖維的方法，該方法包括：將5～50重量％的包括鎢系氧化物、銫系氧化物、銻系氧化物、銦系氧化物和錫系氧化物的復合金屬氧化物顆粒與40～90重量％的選自醇、酮和乙酸酯的一種或兩種有機溶劑、0.4～20重量％的聚乙烯醇縮丁醛(即聚合物)以及2～30重量％的硬脂酸鈣或硬脂酸鎂混合到一起，從而得到混合物，并攪拌和研磨該混合物從而制備分散液；將該分散液干燥從而制備粉末狀的添加物；將1～30重量％的該添加物與聚酯片混合到一起從而得到混合物，并熔化該混合物從而制備母料片；以及將1～10重量％的該母料片與普通聚酯片混合到一起從而得到混合物，并對該混合物進行熔化和紡絲。

在根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的用于制備聚酯纖維的方法中，用于制備該母料片的該聚酯片可以具有0.60～0.70dl/g的固有粘度，并且，包括在該母料片中的該添加物可以具有2μm或更小的平均粒徑。

在根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的用于制備聚酯纖維的方法中，該有機溶劑可以是選自乙醇、酮和丙酮的一種或兩種材料的混合物，并且可以使用具有c形橫截面的紡絲噴嘴對混合物進行紡絲。

有益的效果

通過根據(jù)本發(fā)明的制備方法而制備的復合功能聚酯纖維具有如下效果：儲熱和保溫效果提高了+3℃或更多[基于燈泡實驗(lamptests)]，儲熱和保溫功能持續(xù)了10分鐘或更多(基于燈泡實驗)，實現(xiàn)了95％或更高的長纖維紗線制造加工性能，并且實現(xiàn)了95％或更高的染色m％。

附圖說明

圖1是用于根據(jù)本發(fā)明的制備方法的混合熔化紡絲裝置；

圖2示出了通過根據(jù)本發(fā)明的制備方法而制備的纖維的橫截面；

圖3是用于測量通過本發(fā)明的制備方法而制備的纖維的儲熱和保溫功能的測量裝置的概略示意圖；

圖4示出了采用通過根據(jù)本發(fā)明的制備方法而制備的纖維的染色編織襪織物的儲熱和保溫性能的測量結果。

具體實施方式

以下將參考實施例來更具體地描述本發(fā)明的具體實施方式。另外，在本發(fā)明的說明書中，將省略相關的公知的一般目的的功能或結構。

本發(fā)明的一個方面涉及一種聚酯纖維，其包括0.01～2.00重量％的復合金屬氧化物顆粒，鎢系氧化物、銫系氧化物、銻系氧化物、銦系氧化物和錫系氧化物混合在該復合金屬氧化物顆粒中。

在根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式中，基于100重量份的wo3，復合金屬氧化物顆粒可以包括3～20重量份的cs2o、1～10重量份的sb2o3、0.5～5重量份的in2o3、和0.1～1重量份的sno2。

本發(fā)明的另一個方面涉及一種用于制造聚酯纖維的方法，該方法包括如下步驟：將5～50重量％的包括鎢系氧化物、銫系氧化物、銻系氧化物、銦系氧化物和錫系氧化物的復合金屬氧化物顆粒與40～90重量％的有機溶劑、0.4～20重量％的聚乙烯醇縮丁醛以及2～30重量％的硬脂酸鈣或硬脂酸鎂顆?；旌系揭黄穑瑥亩玫交旌衔?，并攪拌和研磨該混合物從而制備分散液；將該分散液干燥從而制備粉末狀的添加物；將1～30重量％的該添加物與聚酯片混合到一起從而得到混合物，并熔化該混合物從而制備母料片；以及將1～10重量％的該母料片與普通聚酯片混合到一起從而得到混合物，并對該混合物進行熔化和紡絲。

圖1是用于根據(jù)本發(fā)明的制備方法的混合熔化紡絲裝置的概略示意圖?，F(xiàn)在參考圖1對根據(jù)本發(fā)明的制備方法進行更加具體的描述。首先，將5～50重量％的包括(基于100重量份的wo3)3～20重量份的cs2o、1～10重量份的sb2o3、0.5～5.0重量份的in2o3、和0.1～1.0重量份的sno2的復合金屬氧化物顆粒與40～90重量％的選自醇、酮和乙酸酯的一種或兩種有機溶劑、0.4～20.0重量％的聚乙烯醇縮丁醛(即聚合物，第一分散劑)以及2～30重量％的硬脂酸鈣或硬脂酸鎂(第二分散劑)混合到一起。通過超級旋轉氧化鋯研磨機(即，高粘度均化器)以20～60℃的溫度攪拌和研磨該混合物10～20小時，從而通過攪拌和研磨得到的顆粒粒徑成為10～50nm或更小，從而制備了分散液。

之后，以50～90℃的溫度將該分散液干燥8～16小時從而制備粉末狀的添加物。

將1～30重量％的該添加物與具有約0.60～0.70dl/g的固有粘度的聚酯片混合到一起從而得到混合物，并通過雙擠出機以280～300℃的溫度熔化和混合該混合物，從而制備母料片。在此情況下，當通過電子顯微鏡測量平均粒徑時，該儲熱和保溫添加物優(yōu)選地具有2μm或更小的粒徑。

通過自動攪拌機3將1～10重量％的所得到的具有儲熱和保溫功能的該母料片自動地與普通聚酯片混合到一起從而得到混合物，通過擠出機5對該混合物進行熔化，并且通過聚合物熔化泵6將熔化后的混合物移動到紡絲噴嘴8。

優(yōu)選地采用具有c形橫截面的噴嘴作為該紡絲噴嘴8，從而纖維能夠包含空氣層，從而提高了該纖維的儲熱功能。通過紡絲噴嘴紡絲的纖維在經(jīng)過冷卻裝置9時被降溫，其通過第一和第二導絲滑輪(godetrollers)11和12，并且通過纏繞裝置13來纏繞。

經(jīng)纏繞的聚酯纖維優(yōu)選地具有0.01～2.00重量％的儲熱和保溫無機顆粒(復合金屬氧化物顆粒)含量以及0.5～3旦的單絲細度。當儲熱和保溫無機顆粒的含量少于0.01wt％時，出現(xiàn)儲熱和保溫功能下降的問題。相反，當儲熱和保溫無機顆粒的含量超過2wt％時，出現(xiàn)組件壓力(packpressure)上升和紡絲加工性能下降的問題。據(jù)此，這些情況是非優(yōu)選的。另外，當纖維的單絲細度低于0.5旦時，需要將紡絲組件過濾器構造得密集，從而由于添加物而使得組件壓力上升，由此導致組件替換周期下降和紡絲加工性能下降的問題。相反，當纖維的單絲細度超過3旦時，出現(xiàn)了衣物穿著舒適感下降的問題。

下文將參考實施例而更加詳細地對根據(jù)本發(fā)明的用于制備儲熱和保溫的聚酯纖維的方法進行描述。但是，該描述僅僅是意圖示范本發(fā)明，本發(fā)明的范圍不應該被該描述所限制。

實施例1

將基于100重量份的wo3包括5重量份的cs2o、2重量份的sb2o3、1重量份的in2o3、和0.5重量份的sno2的20g復合金屬氧化物顆粒與120g乙醇、10g聚乙烯醇縮丁醛(即聚合物)以及20g硬脂酸鈣混合到一起從而得到混合物。通過超級旋轉氧化鋯研磨機(即，高粘度均化器)以30℃的溫度攪拌和研磨該混合物10小時，從而通過攪拌和研磨得到的顆粒粒徑為10～50nm或更小，從而制備了分散液。以70℃的溫度將該分散液干燥9小時從而制備粉末狀的儲熱和保溫的添加物。得到的粉末的平均粒徑為1～2μm。

之后，將得到的功能性粉末與普通聚酯(固有粘度：0.64dl/g)混合到一起從而得到混合物，并將混合物熔化，從而制備了具有5重量％的功能性粉末含量的母料片。將該母料片與普通聚酯(固有粘度：0.64dl/g)以重量比4:96混合到一起，從而功能性粉末在纖維中的濃度為0.2重量％，得到混合物。通過圖1的紡絲設備、中心旋轉外流淬火(roq)設備和噴嘴加熱器以295℃的溫度和2,450m/min的速度對該混合物進行紡絲，并且通過常規(guī)非接觸式假捻裝置以1.65的假捻拉長率對經(jīng)紡絲的混合物進行假捻，從而制造了具有圖2的c形橫截面的65旦/108絲假捻纖維。采用具有c形的噴嘴作為紡絲噴嘴，從而可以包含空氣層，從而提高了纖維的保溫功能。母料片通過設置在熔化擠出機之前的獨立的進料和混合裝置來進行給料，并且對得到的功能性聚酯纖維的物理特性、加工性能和功能性進行評價。評價的結果如下文的表1中所示。

實施例2

將以與實施例1中相同的方式得到的功能性粉末與普通聚酯(固有粘度：0.64dl/g)混合到一起，從而得到混合物，并且將該混合物熔化，由此制備了具有10重量％的功能性粉末含量的母料片。將該母料片與普通聚酯(固有粘度：0.64dl/g)以重量比3:97混合到一起，從而功能性粉末在纖維中的濃度成為0.3重量％。通過圖1的紡絲設備、中心旋轉外流淬火(roq)設備和噴嘴加熱器以295℃的溫度和2,600m/min的速度對該混合物進行紡絲，并且通過常規(guī)非接觸式假捻裝置以1.65的假捻拉長率對經(jīng)紡絲的混合物進行假捻，從而制造了具有圖2的c形橫截面的65旦/72絲假捻纖維。采用具有c形的噴嘴作為紡絲噴嘴，從而可以包含空氣層，從而提高了纖維的保溫功能。母料片通過設置在熔化擠出機之前的獨立的進料和混合裝置來進行給料，并且對得到的功能性聚酯纖維的物理特性、加工性能和功能性進行評價。評價的結果如下文的表1中所示。

比較例1

將基于100重量份的wo3包括5重量份的cs2o、0.5重量份的sb2o3和sno2的20g復合金屬氧化物顆粒與100g乙醇、2g聚乙烯醇縮丁醛(即聚合物)以及10g硬脂酸鈣混合到一起從而得到混合物。通過超級旋轉氧化鋯研磨機(即，高粘度均化器)以30℃的溫度攪拌和研磨該混合物10小時，從而通過攪拌和研磨得到的顆粒粒徑為10～50nm或更小，從而制備了分散液。以70℃的溫度將該分散液干燥9小時從而制備粉末狀的儲熱和保溫的添加物。得到的粉末的平均粒徑為1～2μm。

將得到的功能性粉末與普通聚酯(固有粘度：0.64dl/g)混合到一起從而得到混合物，并將混合物熔化，從而制備了具有5重量％的功能性粉末含量的母料片。將該母料片與普通聚酯(固有粘度：0.64dl/g)以重量比4:96混合到一起，從而功能性粉末在纖維中的濃度為0.2重量％。通過圖1的紡絲設備、中心旋轉外流淬火(roq)設備和噴嘴加熱器以295℃的溫度和2,450m/min的速度對此混合物進行紡絲，并且通過常規(guī)非接觸式假捻裝置以1.65的假捻拉長率對經(jīng)紡絲的混合物進行假捻，從而制造了具有圖2的c形橫截面的65旦/108絲假捻纖維。采用具有c形的噴嘴作為紡絲噴嘴，從而可以包含空氣層，從而提高了纖維的保溫功能。母料片通過設置在熔化擠出機之前的獨立的進料和混合裝置來進行給料，并且對得到的功能性聚酯纖維的物理特性、加工性能和功能性進行評價。評價的結果如下文的表1中所示。

比較例2

將常規(guī)的鎢銫氧化物(cs0.33wo3)粉末與普通聚酯(固有粘度：0.64dl/g)混合到一起，從而得到混合物，并且將該混合物熔化，由此制備了具有10重量％的功能性粉末含量的母料片(下文簡稱mb片)。將該母料片與普通聚酯(固有粘度：0.64dl/g)以重量比3:97混合到一起，從而得到混合物，從而功能性粉末在纖維中的濃度成為0.3重量％。通過圖1的紡絲設備、中心旋轉外流淬火(roq)設備和噴嘴加熱器以295℃的溫度和2,600m/min的速度對該混合物進行紡絲，并且通過常規(guī)非接觸式假捻裝置以1.65的假捻拉長率對經(jīng)紡絲的混合物進行假捻，從而制造了具有圖2的c形橫截面的65旦/72絲假捻纖維。采用具有c形的噴嘴作為紡絲噴嘴，從而可以包含空氣層，從而提高了纖維的保溫功能。母料片通過設置在熔化擠出機之前的獨立的進料和混合裝置來進行給料，并且對得到的功能性聚酯纖維的物理特性、加工性能和功能性進行評價。評價的結果如下文的表1中所示。

比較例3

通過圖1的紡絲設備、中心旋轉外流淬火(roq)設備和噴嘴加熱器以295℃的溫度和2,450m/min的速度對普通聚酯片(固有粘度：0.64dl/g)進行紡絲，并且通過常規(guī)非接觸式假捻裝置以1.63的假捻拉長率對經(jīng)紡絲的混合物進行假捻，從而制造了具有圖2的c形橫截面的65旦/108絲假捻纖維。對得到的功能性聚酯纖維的物理特性、加工性能和功能性進行評價。評價的結果如下文的表1中所示。

表1

儲熱和保溫性能(參考燈法)

制備了分別具有30cm寬度和30cm長度的織物樣本并將其放入人工氣候室(溫度：20±2℃；相對濕度：65±4％)2小時。之后，將溫度傳感器設置在織物樣本的各自相對更低的平面上，啟動距離織物樣本50cm的500w光源，用光照射織物樣本30分鐘，然后關閉光源。以1分鐘為間隔，測量織物樣本的溫度30分鐘，一共60分鐘。然后進行計算，如下述公式所示。

圖3示出了用于測量儲熱和保溫性能的裝置和測試條件的概略示意圖。

如表1所示，通過根據(jù)本發(fā)明的制備方法制備的復合功能性聚酯纖維展現(xiàn)出如下效果：儲熱和保溫效果提升了3℃或更高，儲熱和保溫功能持續(xù)了10分鐘或更長，實現(xiàn)了95％或更高的長纖維紗線制造加工性能，實現(xiàn)了95％或更高的染色m％。

盡管本發(fā)明參考優(yōu)選實施例進行了具體的描述，但是本發(fā)明并不局限于上述實施例，明顯地，本領域技術人員可以在本發(fā)明的技術主旨的范圍內(nèi)進行各種變換。