本發明涉及一種抗老化功能聚酯纖維的制造方法，屬于紡織纖維制造技術領域。
背景技術：
聚對苯二甲酸乙二醇酯(簡稱PET)是聚酯中的主要品種，因其具備較高的熔融溫度(Tm)和玻璃化轉變溫度(Tg)，并且具有良好的成纖性，力學性能，耐磨性，抗蠕變性及電絕緣性，被廣泛應用在合成纖維、瓶片、薄膜等領域。聚酯老化一般指聚酯在加工、儲存及使用過程中，在外界(光、水及熱)條件下，發生分子鏈降解及交聯反應，導致性能變差，影響產品正常使用，是一種不可逆的變化。由于常規PET抗老化性能差，在熱氧環境中壽命短等缺陷，限制了其在戶外領域的應用。
為解決聚酯纖維在戶外使用過程中的老化問題，硅灰石具有良好的絕緣性、耐磨性、較高的折光率、較高的白度等物理化學性能，被廣泛應用于陶瓷、油漆、涂料、塑料、橡膠、化工、造紙以及作為石棉代用品等，它作為聚酯填料，可以提高沖擊強度，增強流動性，改善抗拉強度、沖擊強度，提高白度和不透明度等。紫外線吸收劑可以強烈地吸收紫外線(尤其是波長為290-400nm)，熱穩定性好，即使在加工過程中也不會因熱而變化，熱揮發性小，化學穩定性好，不與制品中材料組分發生不良反應，混溶性好，可均勻地分散在材料中，不噴霜，不滲出，無色、無毒、無臭且價廉、易得，它的這些性能使其成為優良的聚酯改性添加劑。
白炭黑作為一種環保、性能優異的助劑，主要用于橡膠制品、紡織、造紙、農藥、食品添加劑領域。白炭黑耐高溫、不燃、無味、無嗅、可強烈地反射紫外線，添加到樹脂中可大大減少紫外線對高分子材料的降解作用，從而達到延緩材料老化的目的。碳酸鈣晶須用于改性塑料、橡膠、聚氯乙烯等熱塑性材料表現出顯著的增強、增韌作用。還可以改善產品的彎曲強度、尺寸穩定性、熱穩定性、抗老化性能，還可提升加工性能及制品的表面光潔度。改性的蒙脫土具有很強的吸附能力，良好的分散性能，可以廣泛應用于高分子材料行業作為納米聚合物高分子材料的添加劑，提高抗沖擊、抗疲勞、尺寸穩定性及氣體阻隔性能等，從而起到增強聚合物綜合物理性能的作用，同時改善物料加工性能，在聚合物中的應用可以在聚合時添加，也可以在熔融時共混添加。
晶須是以單晶形式生長而成的直徑非常小(0.1～10um)、原子排列高度有序、強度接近完整晶體的理論值，有一定長徑比(5-1000)的一種纖維材料，具有強度高、耐熱、阻燃、抗菌、導電、吸波等功能，因其長度為高分子材料大分子鏈長度的幾倍到幾十倍，在高分子材料中加入少量晶須，便能起到增強、增韌的效果，還可提高材料耐熱性。晶須是一種理想的高分子材料改性劑，具有廣泛的應用領域。
通過國內文獻檢索，在現有技術中報道了在紡絲過程中，采用共混紡絲技術物理添加抗紫外劑或防老化劑等方法，從而生產得到具有抗老化功能聚酯纖維。如發明專利“一種超細聚酯纖維用納米抗紫外功能母粒的制備方法”(CN 102643519 A)該復合納米抗紫外粉體材料、分散劑、聚酯類載體按照質量比例10％-50％：0％-10％：90％-40％混合后，造粒而成超細聚酯纖維用納米抗紫外功能母粒。發明專利“一種含抗紫外納米粒子的聚酯纖維及其生產方法”CN 103451766 A)將抗紫外納米粒子與聚酯成纖樹脂采用熔融共混法制備抗紫外聚酯切片，再經過熔融紡絲制備初生纖維，進而經過加捻和拉伸制備DTY和FDY。以上專利的方法存在的缺陷在于共混添加抗紫外納米粒子會使纖維的加工穩定性差、設備工藝復雜，能耗高。發明專利”一種具有抗紫外線、抗老化、吸濕速干復合功能聚酯纖維的制備方法”(CN 102443876 A)采用聚合改性法，在酯化反應中引入具有較大空間位阻的第三單體；在酯化反應之后，預聚反應之前，加入高含量消光劑二氧化鈦、受阻胺類光穩定劑和受阻酚類抗氧劑；在預聚合結束之后、終聚合之前，加入紫外線吸收劑，最后切粒、造粒制備功能聚酯切片，功能聚酯切片進行預結晶和干燥，再紡制成異形纖維，該方法的缺陷在于沒有添加改善聚酯流動性和增強纖維的材料，致使可紡性下降、纖維強度受損。
技術實現要素：
本發明的目的在于克服現有技術存在的不足，通過在聚酯產品中引入含有白炭黑納米粉體、有機化碳酸鈣晶須、有機化納米蒙脫土以及對羥基苯甲酸等抗老化增強劑及含有光穩定劑、抗氧劑及紫外光吸收劑的復合抗老化劑，來合成具備較好抗老化性能的共聚酯的一種抗老化功能聚酯纖維的制造方法。
本發明提供的一種抗老化功能聚酯纖維的制造方法，它采用如下步驟：
A)按質量份數，將1-2份有機化白炭黑納米粉體，1-2份表征參數直徑為0.5-3um、長度為5-20um的有機化碳酸鈣晶須，1-2份有機化納米蒙脫土，65-75份乙二醇，5-8份1,3-丙二醇，5-8份1,4-丁二醇混合，3-5份對羥基苯甲酸，0.2-0.5份鍺酸鈉混合溶液在70℃攪拌球磨機密閉研磨反應2-4小時，得到一種抗老化復合醇溶液，70℃保溫待用；
B)按質量份數，將1-2份長徑比為14-16:0.5-1.5的有機化硅灰石納米針狀纖維，8-10份分子量為15000的聚乙二醇PEG，8-10份1,3-丙二醇，0.4-0.6份UV-327紫外線吸收劑，0.4-0.6份高溫抗氧劑1098，0.2-0.4份三嗪-5光穩定劑，0.1-0.3份乙二醇銻，0.1-0.3份質子化劑磷酸混合，在70℃條件下密閉攪拌球磨機研磨反應1-2小時，得到一種抗老化復合促進劑，70℃真空脫水至含水量小于1％時保溫待用；
C)按質量份數，將步驟A制備)的2-4份抗老化復合醇溶液與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2小時，在常壓酯化-縮聚階段，連續加入1-2份由步驟B)制備的抗老化復合促進劑并升溫至270℃反應50分鐘，然后抽真空，在283℃，絕對壓力100Pa以下進行縮聚反應，至熔體粘度符合后加工的工藝要求后出料，制得一種抗老化功能聚酯；
D)以步驟C制備)的抗老化功能聚酯為皮層，以普通聚酯為芯層，按皮芯質量比25-50：75-50的比例，復合紡絲制得皮芯結構的抗老化功能聚酯纖維；
或E)以步驟C制備)的抗老化功能聚酯為原料，經單組份紡絲制成抗老化功能聚酯纖維；
或F)以步驟C制備)的抗老化功能聚酯為原料，與其它功能性：抗菌、抗靜電、負離子母粒共混紡絲制成抗老化復合功能性聚酯纖維。
本發明提供的一種抗老化功能聚酯纖維的制造方法，它采用如下步驟：
A)按質量份數，將1.5份有機化白炭黑納米粉體，1.5份表征參數直徑為1.75um、長度為12.5um的有機化碳酸鈣晶須，1.5份有機化納米蒙脫土，70份乙二醇，6份1,3-丙二醇，6份1,4-丁二醇混合，4份對羥基苯甲酸，0.3份鍺酸鈉混合溶液在70℃攪拌球磨機密閉研磨反應3小時，得到一種抗老化復合醇溶液，70℃保溫待用；
B)按質量份數，將1.5份長徑比為15:1的有機化硅灰石納米針狀纖維，9份分子量為15000的聚乙二醇PEG，9份1,3-丙二醇，0.5份UV-327紫外線吸收劑，0.5份高溫抗氧劑1098，0.3份三嗪-5光穩定劑，0.2份乙二醇銻，0.2份質子化劑磷酸混合，在70℃條件下密閉攪拌球磨機研磨反應1.5小時，得到一種抗老化復合促進劑，70℃真空脫水至含水量小于1％時保溫待用；
C)按質量份數，將步驟A制備)的3份抗老化復合醇溶液與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2小時，在常壓酯化-縮聚階段，連續加入1.5份由步驟B)制備的抗老化復合促進劑并升溫至270℃反應50分鐘，然后抽真空，在283℃，絕對壓力100Pa以下進行縮聚反應，至熔體粘度符合后加工的工藝要求后出料，制得一種抗老化功能聚酯；
D)以步驟C制備)的抗老化功能聚酯為皮層，以普通聚酯為芯層，按皮芯質量比37.5：62.5的比例，復合紡絲制得皮芯結構的抗老化功能聚酯纖維；
或E)以步驟C制備)的抗老化功能聚酯為原料，經單組份紡絲制成抗老化功能聚酯纖維；
或F)以步驟C制備)的抗老化功能聚酯為原料，與其它功能性：抗菌、抗靜電、負離子母粒共混紡絲制成抗老化復合功能性聚酯纖維。
與現有技術相比，本發明的有益效果主要體現在以下幾個方面：本發明所制備的功能聚酯纖維具備較好的抗老化性能，室外應用，抗紫外線性能明顯提高，使用壽命明顯延長，而且具有良好的力學性能指標；硅灰石提高材料耐老化性能的同時，改善了聚酯熔體的流動加工性，晶須的加入，起到了增強增韌的效果；抗老化增強劑及復合抗老化劑采用特殊工藝制備，在聚酯熔體中具有良好的分散性，克服了常規改性添加劑聚合過程中添加后分散不均，副反應增加，紡絲斷絲等問題。
具體實施方式
下面將結合具體實施例對本發明作詳細的介紹：本發明所述的一種抗老化功能聚酯纖維的制造方法，采用如下步驟：
A)按質量份數，將1-2份有機化白炭黑納米粉體，1-2份表征參數直徑為0.5-3um、長度為5-20um的有機化碳酸鈣晶須，1-2份有機化納米蒙脫土，65-75份乙二醇，5-8份1,3-丙二醇，5-8份1,4-丁二醇混合，3-5份對羥基苯甲酸，0.2-0.5份鍺酸鈉混合溶液在70℃攪拌球磨機密閉研磨反應2-4小時，得到一種抗老化復合醇溶液，70℃保溫待用；
B)按質量份數，將1-2份長徑比為14-16:0.5-1.5的有機化硅灰石納米針狀纖維，8-10份分子量為15000的聚乙二醇PEG，8-10份1,3-丙二醇，0.4-0.6份UV-327紫外線吸收劑，0.4-0.6份高溫抗氧劑1098，0.2-0.4份三嗪-5光穩定劑，0.1-0.3份乙二醇銻，0.1-0.3份質子化劑磷酸混合，在70℃條件下密閉攪拌球磨機研磨反應1-2小時，得到一種抗老化復合促進劑，70℃真空脫水至含水量小于1％時保溫待用；
C)按質量份數，將步驟A制備)的2-4份抗老化復合醇溶液與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2小時，在常壓酯化-縮聚階段，連續加入1-2份由步驟B)制備的抗老化復合促進劑并升溫至270℃反應50分鐘，然后抽真空，在283℃，絕對壓力100Pa以下進行縮聚反應，至熔體粘度符合后加工的工藝要求后出料，制得一種抗老化功能聚酯；
D)以步驟C制備)的抗老化功能聚酯為皮層，以普通聚酯為芯層，按皮芯質量比25-50：75-50的比例，復合紡絲制得皮芯結構的抗老化功能聚酯纖維；
或E)以步驟C制備)的抗老化功能聚酯為原料，經單組份紡絲制成抗老化功能聚酯纖維；
或F)以步驟C制備)的抗老化功能聚酯為原料，與其它功能性：抗菌、抗靜電、負離子母粒共混紡絲制成抗老化復合功能性聚酯纖維。
實施例1：一種抗老化功能聚酯纖維的制造方法，采用如下步驟：
A)按質量份數，將1份有機化白炭黑納米粉體，1份表征參數直徑為0.5um、長度為5um的有機化碳酸鈣晶須，1份有機化納米蒙脫土，65份乙二醇，5份1,3-丙二醇，5份1,4-丁二醇混合，3份對羥基苯甲酸，0.2份鍺酸鈉混合溶液在70℃攪拌球磨機密閉研磨反應2小時，得到一種抗老化復合醇溶液，70℃保溫待用；
B)按質量份數，將1份長徑比為14:0.5的有機化硅灰石納米針狀纖維，8份分子量為15000的聚乙二醇PEG，8份1,3-丙二醇，0.4份UV-327紫外線吸收劑，0.4份高溫抗氧劑1098，0.2份三嗪-5光穩定劑，0.1份乙二醇銻，0.1份質子化劑磷酸混合，在70℃條件下密閉攪拌球磨機研磨反應1小時，得到一種抗老化復合促進劑，70℃真空脫水至含水量小于1％時保溫待用；
C)按質量份數，將步驟A制備)的2份抗老化復合醇溶液與8份乙二醇混合，再與15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2小時，在常壓酯化-縮聚階段，連續加入1份由步驟B)制備的抗老化復合促進劑并升溫至270℃反應50分鐘，然后抽真空，在283℃，絕對壓力100Pa以下進行縮聚反應，至熔體粘度符合后加工的工藝要求后出料，制得一種抗老化功能聚酯；
D)以步驟C制備)的抗老化功能聚酯為皮層，以普通聚酯為芯層，按皮層和芯層質量比50：50復合紡絲，作為皮層的抗老化功能聚酯熔體與作為芯層的普通聚酯熔體分別經過各自計量泵計量后進入紡絲箱，然后經皮芯復合紡絲組件，冷卻、卷繞后制得皮芯結構的抗老化聚酯纖維；本實施例紡絲工藝參數：238dtex/48f纖維規格、288℃紡絲溫度、2800m/min POY卷繞速度、21.5℃環吹風溫度、45Pa環吹風壓力、85％環吹風濕度。
實施例2：一種抗老化功能聚酯纖維的制造方法，采用如下步驟：
A)按質量份數，將1.5份有機化白炭黑納米粉體，1.5份表征參數直徑為1.75um、長度為12.5um的有機化碳酸鈣晶須，1.5份有機化納米蒙脫土，70份乙二醇，6份1,3-丙二醇，6份1,4-丁二醇混合，4份對羥基苯甲酸，0.3份鍺酸鈉混合溶液在70℃攪拌球磨機密閉研磨反應3小時，得到一種抗老化復合醇溶液，70℃保溫待用；
B)按質量份數，將1.5份長徑比為15:1的有機化硅灰石納米針狀纖維，9份分子量為15000的聚乙二醇PEG，9份1,3-丙二醇，0.5份UV-327紫外線吸收劑，0.5份高溫抗氧劑1098，0.3份三嗪-5光穩定劑，0.2份乙二醇銻，0.2份質子化劑磷酸混合，在70℃條件下密閉攪拌球磨機研磨反應1.5小時，得到一種抗老化復合促進劑，70℃真空脫水至含水量小于1％時保溫待用；
C)按質量份數，將步驟A制備)的3份抗老化復合醇溶液與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2小時，在常壓酯化-縮聚階段，連續加入1.5份由步驟B)制備的抗老化復合促進劑并升溫至270℃反應50分鐘，然后抽真空，在283℃，絕對壓力100Pa以下進行縮聚反應，至熔體粘度符合后加工的工藝要求后出料，制得一種抗老化功能聚酯；
D)以步驟C制備)的抗老化功能聚酯為原料，單組份熔體由縮聚釜經管道輸送，經計量泵、紡絲組件、冷卻、卷繞后紡絲制成抗老化功能聚酯纖維；本實施例紡絲工藝參數：278dtex/48f纖維規格、288℃紡絲溫度、4750m/min FDY卷繞速度、3.3拉伸倍數、21℃側吹風溫度、0.65m/min側吹風速度、80％側吹風濕度。
實施例3：一種抗老化功能聚酯纖維的制造方法，采用如下步驟：
A)按質量份數，將2份有機化白炭黑納米粉體，2份表征參數直徑為3um、長度為20um的有機化碳酸鈣晶須，2份有機化納米蒙脫土，75份乙二醇，8份1,3-丙二醇，8份1,4-丁二醇混合，5份對羥基苯甲酸，0.5份鍺酸鈉混合溶液在70℃攪拌球磨機密閉研磨反應4小時，得到一種抗老化復合醇溶液，70℃保溫待用；
B)按質量份數，將2份長徑比為16:1.5的有機化硅灰石納米針狀纖維，10份分子量為15000的聚乙二醇PEG，10份1,3-丙二醇，0.6份UV-327紫外線吸收劑，0.6份高溫抗氧劑1098，0.4份三嗪-5光穩定劑，0.3份乙二醇銻，0.3份質子化劑磷酸混合，在70℃條件下密閉攪拌球磨機研磨反應2小時，得到一種抗老化復合促進劑，70℃真空脫水至含水量小于1％時保溫待用；
C)按質量份數，將步驟A制備)的4份抗老化復合醇溶液與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2小時，在常壓酯化-縮聚階段，連續加入2份由步驟B)制備的抗老化復合促進劑并升溫至270℃反應50分鐘，然后抽真空，在283℃，絕對壓力100Pa以下進行縮聚反應，至熔體粘度符合后加工的工藝要求后出料，制得一種抗老化功能聚酯；
D)以步驟C制備)的抗老化功能聚酯為原料，熔體直紡在線添加抗靜電母粒熔體，經動態混合器、靜態混合器、計量泵、紡絲組件、冷卻、卷繞后紡絲制成抗老化、抗靜電功能聚酯纖維；本實施例紡絲工藝參數：278dtex/48f纖維規格、286℃紡絲溫度、4350m/min FDY卷繞速度、3.2拉伸倍數、21℃側吹風溫度、0.65m/min側吹風速度、80％側吹風濕度。
本發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，從而可以得到無數個實施例，對此不一一例舉。