CN103541039A - 一种多功能的改性涤纶短纤维及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多功能的改性涤纶短纤维，其功能母粒占涤纶短纤维的质量百分比为1～10％；功能母粒，其原料组份质量百分比比为：纳米竹炭为1～10％，咖啡炭为1～20％，功能试剂为1～5％，PET切片为余量，制备方法的具体步骤为：(1)咖啡炭制备，(2)微粉化，(3)含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的制备，(4)功能母粒制备，(5)共混以及纺丝在熔融纺丝中，采用C字形喷丝板，其中3个C字形喷丝孔按照120度的分布在喷丝板上，3个C字形喷丝孔厚度不同。本发明的优点：纳米竹炭具有特殊的结构，其分子结构呈六角形，且比表面积大，具有较强的吸附能力、抗菌、消臭、吸湿、干燥及良好的导电性；并具有竹碳、负离子发射功能。
Description
【技术领域】
本发明涉及功能纤维技术领域，具体地说，是一种多功能的改性涤纶短纤维及其制备方法。
【背景技术】
涤纶是合成纤维中的一个重要品种，是我国聚酯纤维的商品名称。它是以精对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(EG)为原料经酯化或酯交换和缩聚反应而制得的成纤高聚物——聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，经纺丝和后处理制成的纤维。
涤纶是三大合成纤维中工艺最简单的一种，价格也比较便宜。再加上它有结实耐用、弹性好、不易变形、耐腐蚀、绝缘、挺括、易洗快干等特点，为人们所喜爱。涤纶纤维面料的种类较多，除织制纯涤纶织品外，还有许多和各种纺织纤维涤纶混纺或交织的产品，弥补了纯涤纶织物的不足，发挥出更好的服用性能。
目前，涤纶织物正向着仿毛、仿丝、仿麻、仿鹿皮等合成纤维天然化的方向发展。目前，科技含量高、生态环保、时尚设计等功能性的服饰产品成为当今市场的主流趋势和核心产品。轻薄舒适的功能性化纤服饰的流行，呈现出的高品质化的趋势，功能性与时尚性的完美结合，引领了服饰时尚的潮流。
目前，功能性和健康舒适性的差别化纤维已经成为一种潮流。
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多功能的改性涤纶短纤维及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明的总体技术方案为：
一种多功能的改性涤纶短纤维，其功能母粒占涤纶短纤维的质量百分比为1～10％。
所述的功能母粒，其原料组份质量百分比比为：
所述的功能试剂为紫外吸收剂，阻燃剂，远红外吸收剂。
所述的紫外吸收剂为含羟基的紫外吸收剂，为市售产品；2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮，百灵威科技有限公司；邻羟基苯甲酸苯酯，上海迈瑞尔化学技术有限公司；
所述的阻燃剂为含羟基的阻燃剂，为市售产品；如阻燃剂CPPA，CEPPA，羟基聚硅氧烷POS-OH等；
所述的远红外吸收剂为含羟基的远红外吸收剂，比如纳米远红外剂FRN380，上海赫诗特化工有限公司(赫特国际集团)；远红外粉负离子粉电气石粉，河北灵寿鸿峰矿产品加工厂
所述的竹炭为纳米竹炭，为市售产品，粒径为20～100nm；
一种多功能的改性涤纶短纤维的制备方法，其特征在于，其具体步骤为：
(1)咖啡炭制备
利用废弃的咖啡渣，先经过150～180℃的干燥处理1～3小时，之后将温度升至600～700℃煅烧0.5～2小时，然后再升温至800～1000℃煅烧1～3小时，得到咖啡炭；使咖啡渣的晶体向与孔隙呈现最佳状态，并除去咖啡渣孔洞内的油与淀粉等有机物；
(2)微粉化
将咖啡炭进行微粉化，研磨成50～100纳米级咖啡炭粉体；
所述的微粉化方法为球磨法、高速离心法或纳米技术等；
(3)含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的制备
将纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体浸泡在浓硫酸和浓硝酸的溶液中，浓硫酸和浓硝酸的体积比为3∶1；在20～45℃进行微波加热并搅拌反应1～3.5h，再用蒸馏水过滤到中性，得到含有活化后的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的溶液；再加入功能试剂，进行超声波震荡反应1～2h，然后烘干得到含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体；
(4)功能母粒制备
将步骤(3)得到纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体和PET切片在80～120℃温度下真空干燥12～24小时，经螺杆挤出，螺杆温度为200～260℃，然后通过切粒机切粒，得到功能母粒；
(5)共混以及纺丝
将功能母粒与PET切片经熔融纺丝设备进行共混纺丝，螺杆温度为200～320℃，纺丝速度为600～1500米/分钟，牵伸温度为70～160℃，牵伸倍数为2～4倍，制得多功能的改性涤纶短纤维；在熔融纺丝中，采用C字形喷丝板，其中3个C字形喷丝孔按照120度的分布在喷丝板上，3个C字形喷丝孔厚度不同。
本发明的优选技术方案一为：
一种用于玩具填充的抗菌中空涤纶短纤维的制备方法，其具体步骤为：
(1)咖啡炭制备
利用废弃的咖啡渣，先经过150～180℃的干燥处理1～3小时，之后将温度升至600～700℃煅烧0.5～2小时，然后再升温至800～1000℃煅烧1～3小时，得到咖啡炭；
(2)微粉化
将咖啡炭进行微粉化，研磨成50～100纳米级咖啡炭粉体；
(3)含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的制备
将纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体浸泡在浓硫酸和浓硝酸的溶液中，浓硫酸和浓硝酸的体积比为3∶1；在20～45℃进行微波加热并搅拌反应1～3.5h，再用蒸馏水过滤到中性，得到含有活化后的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的溶液；再加入功能试剂，进行超声波震荡反应1～2h，然后烘干得到含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体；
所述的功能试剂为阻燃剂和紫外吸收剂，二者的质量比为1∶1；
(4)功能母粒制备
将步骤(3)得到纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体和PET切片在80～120℃温度下真空干燥12～24小时，经螺杆挤出，螺杆温度为200～260℃，然后通过切粒机切粒，得到功能母粒；
所述的功能母粒，其原料组份质量百分比比为：
(5)共混以及纺丝
将功能母粒与PET切片经熔融纺丝设备进行共混纺丝，螺杆温度为200～320℃，纺丝速度为600～1500米/分钟，牵伸温度为70～160℃，牵伸倍数为2～4倍，制得用于玩具填充的中空涤纶短纤维；在熔融纺丝中，采用C字形喷丝板，其中3个C字形喷丝孔按照120度的分布在喷丝板上，3个C字形喷丝孔厚度不同；
功能母粒占用于玩具填充的中空涤纶短纤维的质量百分比为1～5％。
本发明的优选技术方案二为：
一种用于防火领域的中空涤纶短纤维的制备方法，其具体步骤为：
(1)咖啡炭制备
利用废弃的咖啡渣，先经过150～180℃的干燥处理1～3小时，之后将温度升至600～700℃煅烧0.5～2小时，然后再升温至800～1000℃煅烧1～3小时，得到咖啡炭；
(2)微粉化
将咖啡炭进行微粉化，研磨成50～100纳米级咖啡炭粉体；
(3)含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的制备
将纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体浸泡在浓硫酸和浓硝酸的溶液中，浓硫酸和浓硝酸的体积比为3∶1；在20～45℃进行微波加热并搅拌反应1～3.5h，再用蒸馏水过滤到中性，得到含有活化后的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的溶液；再加入功能试剂，进行超声波震荡反应1～2h，然后烘干得到含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体；
所述的功能试剂为阻燃剂；
(4)功能母粒制备
将步骤(3)得到纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体和PET切片在80～120℃温度下真空干燥12～24小时，经螺杆挤出，螺杆温度为200～260℃，然后通过切粒机切粒，得到功能母粒；
所述的功能母粒，其原料组份质量百分比为：
所述的纳米竹炭质量百分比为5％；所述的咖啡炭质量百分比为10％；
(5)共混以及纺丝
将功能母粒与PET切片经熔融纺丝设备进行共混纺丝，螺杆温度为200～320℃，纺丝速度为600～1500米/分钟，牵伸温度为70～160℃，牵伸倍数为2～4倍，制得用于防火领域的中空涤纶短纤维；在熔融纺丝中，采用C字形喷丝板，其中3个C字形喷丝孔按照120度的分布在喷丝板上，3个C字形喷丝孔厚度不同；
功能母粒占用于防火领域的中空涤纶短纤维的质量百分比为1～10％。
本发明的优选技术方案三为：
一种用于生产无纺布领域的高性能涤纶短纤维的制备方法，其具体步骤为：
(1)咖啡炭制备
利用废弃的咖啡渣，先经过150～180℃的干燥处理1～3小时，之后将温度升至600～700℃煅烧0.5～2小时，然后再升温至800～1000℃煅烧1～3小时，得到咖啡炭；
(2)微粉化
将咖啡炭进行微粉化，研磨成50～100纳米级咖啡炭粉体；
(3)含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的制备
将纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体浸泡在浓硫酸和浓硝酸的溶液中，浓硫酸和浓硝酸的体积比为3∶1；在20～45℃进行微波加热并搅拌反应1～3.5h，再用蒸馏水过滤到中性，得到含有活化后的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的溶液；再加入功能试剂，进行超声波震荡反应1～2h，然后烘干得到含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体；
所述的功能试剂为紫外吸收剂；
(4)功能母粒制备
将步骤(3)得到纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体和PET切片在80～120℃温度下真空干燥12～24小时，经螺杆挤出，螺杆温度为200～260℃，然后通过切粒机切粒，得到功能母粒；
所述的功能母粒，其原料组份质量百分比比为：
所述的纳米竹炭质量百分比为3％；所述的咖啡炭质量百分比为10％；
(5)共混以及纺丝
将功能母粒与PET切片经熔融纺丝设备进行共混纺丝，螺杆温度为200～320℃，纺丝速度为600～1500米/分钟，牵伸温度为70～160℃，牵伸倍数为2～4倍，制得用于生产无纺布领域的高性能涤纶短纤维；在熔融纺丝中，采用C字形喷丝板，其中3个C字形喷丝孔按照120度的分布在喷丝板上，3个C字形喷丝孔厚度不同；
功能母粒占用于生产无纺布领域的高性能涤纶短纤维的质量百分比为1～10％。
本发明的优选技术方案四为：
一种用于沙发专用料的健康卷曲涤纶短纤维的制备方法，其具体步骤为：
(1)咖啡炭制备
利用废弃的咖啡渣，先经过150～180℃的干燥处理1～3小时，之后将温度升至600～700℃煅烧0.5～2小时，然后再升温至800～1000℃煅烧1～3小时，得到咖啡炭；
(2)微粉化
将咖啡炭进行微粉化，研磨成50～100纳米级咖啡炭粉体；
(3)含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的制备
将纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体浸泡在浓硫酸和浓硝酸的溶液中，浓硫酸和浓硝酸的体积比为3∶1；在20～45℃进行微波加热并搅拌反应1～3.5h，再用蒸馏水过滤到中性，得到含有活化后的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的溶液；再加入功能试剂，进行超声波震荡反应1～2h，然后烘干得到含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体；
所述的功能试剂为阻燃剂和紫外吸收剂，二者的质量比为1∶3；
(4)功能母粒制备
将步骤(3)得到纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体和PET切片在80～120℃温度下真空干燥12～24小时，经螺杆挤出，螺杆温度为200～260℃，然后通过切粒机切粒，得到功能母粒；
所述的功能母粒，其原料组份质量百分比比为：
所述的纳米竹炭质量百分比为5％；所述的咖啡炭质量百分比为5％；
(5)共混以及纺丝
将功能母粒与PET切片经熔融纺丝设备进行共混纺丝，螺杆温度为200～320℃，纺丝速度为600～1500米/分钟，牵伸温度为70～160℃，牵伸倍数为2～4倍，制得用于沙发专用料的健康卷曲涤纶短纤维；在熔融纺丝中，采用C字形喷丝板，其中3个C字形喷丝孔按照120度的分布在喷丝板上，3个C字形喷丝孔厚度不同；
功能母粒占用于沙发专用料的健康卷曲涤纶短纤维的质量百分比为1～10％。
本发明的优选技术方案五为：
一种用于人造毛皮专用环保涤纶短纤维的制备方法，其具体步骤为：
(1)咖啡炭制备
利用废弃的咖啡渣，先经过150～180℃的干燥处理1～3小时，之后将温度升至600～700℃煅烧0.5～2小时，然后再升温至800～1000℃煅烧1～3小时，得到咖啡炭；
(2)微粉化
将咖啡炭进行微粉化，研磨成50～100纳米级咖啡炭粉体；
(3)含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的制备
将纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体浸泡在浓硫酸和浓硝酸的溶液中，浓硫酸和浓硝酸的体积比为3∶1；在20～45℃进行微波加热并搅拌反应1～3.5h，再用蒸馏水过滤到中性，得到含有活化后的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的溶液；再加入功能试剂，进行超声波震荡反应1～2h，然后烘干得到含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体；
所述的功能试剂为阻燃剂和紫外吸收剂，二者的质量比为2∶3；
(4)功能母粒制备
将步骤(3)得到纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体和PET切片在80～120℃温度下真空干燥12～24小时，经螺杆挤出，螺杆温度为200～260℃，然后通过切粒机切粒，得到功能母粒；
所述的功能母粒，其原料组份质量百分比比为：
所述的纳米竹炭质量百分比为2％；所述的咖啡炭质量百分比为10％；
(5)共混以及纺丝
将功能母粒与PET切片经熔融纺丝设备进行共混纺丝，螺杆温度为200～320℃，纺丝速度为600～1500米/分钟，牵伸温度为70～160℃，牵伸倍数为2～4倍，制得用于人造毛皮专用环保涤纶短纤维；在熔融纺丝中，采用C字形喷丝板，其中3个C字形喷丝孔按照120度的分布在喷丝板上，3个C字形喷丝孔厚度不同；
功能母粒占用于人造毛皮专用环保涤纶短纤维的质量百分比为1～5％。
本发明的优选技术方案六为：
一种用于缝纫线的高品质涤纶短纤维的制备方法，其具体步骤为：
(1)咖啡炭制备
利用废弃的咖啡渣，先经过150～180℃的干燥处理1～3小时，之后将温度升至600～700℃煅烧0.5～2小时，然后再升温至800～1000℃煅烧1～3小时，得到咖啡炭；
(2)微粉化
将咖啡炭进行微粉化，研磨成50～100纳米级咖啡炭粉体；
(3)含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的制备
将纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体浸泡在浓硫酸和浓硝酸的溶液中，浓硫酸和浓硝酸的体积比为3∶1；在20～45℃进行微波加热并搅拌反应1～3.5h，再用蒸馏水过滤到中性，得到含有活化后的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的溶液；再加入功能试剂，进行超声波震荡反应1～2h，然后烘干得到含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体；
所述的功能试剂为紫外吸收剂；
(4)功能母粒制备
将步骤(3)得到纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体和PET切片在80～120℃温度下真空干燥12～24小时，经螺杆挤出，螺杆温度为200～260℃，然后通过切粒机切粒，得到功能母粒；
所述的功能母粒，其原料组份质量百分比比为：
所述的纳米竹炭质量百分比为2％；所述的咖啡炭质量百分比为3％；
(5)共混以及纺丝
将功能母粒与PET切片经熔融纺丝设备进行共混纺丝，螺杆温度为200～320℃，纺丝速度为600～1500米/分钟，牵伸温度为70～160℃，牵伸倍数为2～4倍，制得用于缝纫线的高品质涤纶短纤维；在熔融纺丝中，采用C字形喷丝板，其中3个C字形喷丝孔按照120度的分布在喷丝板上，3个C字形喷丝孔厚度不同；
功能母粒占用于缝纫线的高品质涤纶短纤维的质量百分比为1～10％。
本发明的优选技术方案七为：
一种用于油毡基布的阻燃涤纶短纤维的制备方法，其具体步骤为：
(1)咖啡炭制备
利用废弃的咖啡渣，先经过150～180℃的干燥处理1～3小时，之后将温度升至600～700℃煅烧0.5～2小时，然后再升温至800～1000℃煅烧1～3小时，得到咖啡炭；
(2)微粉化
将咖啡炭进行微粉化，研磨成50～100纳米级咖啡炭粉体；
(3)含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的制备
将纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体浸泡在浓硫酸和浓硝酸的溶液中，浓硫酸和浓硝酸的体积比为3∶1；在20～45℃进行微波加热并搅拌反应1～3.5h，再用蒸馏水过滤到中性，得到含有活化后的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的溶液；再加入功能试剂，进行超声波震荡反应1～2h，然后烘干得到含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体；
所述的功能试剂为阻燃剂和紫外吸收剂，二者的质量比为5∶1；
(4)功能母粒制备
将步骤(3)得到纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体和PET切片在80～120℃温度下真空干燥12～24小时，经螺杆挤出，螺杆温度为200～260℃，然后通过切粒机切粒，得到功能母粒；
所述的功能母粒，其原料组份质量百分比比为：
所述的纳米竹炭质量百分比为5％；所述的咖啡炭质量百分比为7％；
(5)共混以及纺丝
将功能母粒与PET切片经熔融纺丝设备进行共混纺丝，螺杆温度为200～320℃，纺丝速度为600～1500米/分钟，牵伸温度为70～160℃，牵伸倍数为2～4倍，制得用于油毡基布的阻燃涤纶短纤维；在熔融纺丝中，采用C字形喷丝板，其中3个C字形喷丝孔按照120度的分布在喷丝板上，3个C字形喷丝孔厚度不同；
功能母粒占用于油毡基布的阻燃涤纶短纤维的质量百分比为1～7％。
本发明的优选技术方案八为：
一种含有负离子远红外功能的高膨松三维卷曲中空涤纶短纤维的制备方法，其具体步骤为：
(1)咖啡炭制备
利用废弃的咖啡渣，先经过150～180℃的干燥处理1～3小时，之后将温度升至600～700℃煅烧0.5～2小时，然后再升温至800～1000℃煅烧1～3小时，得到咖啡炭；
(2)微粉化
将咖啡炭进行微粉化，研磨成50～100纳米级咖啡炭粉体；
(3)含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的制备
将纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体浸泡在浓硫酸和浓硝酸的溶液中，浓硫酸和浓硝酸的体积比为3∶1；在20～45℃进行微波加热并搅拌反应1～3.5h，再用蒸馏水过滤到中性，得到含有活化后的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的溶液；再加入功能试剂，进行超声波震荡反应1～2h，然后烘干得到含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体；
所述的功能试剂为阻燃剂和远红外剂，二者的质量比为1∶5；
(4)功能母粒制备
将步骤(3)得到纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体和PET切片在80～120℃温度下真空干燥12～24小时，经螺杆挤出，螺杆温度为200～260℃，然后通过切粒机切粒，得到功能母粒；
所述的功能母粒，其原料组份质量百分比比为：
所述的纳米竹炭质量百分比为5％；所述的咖啡炭质量百分比为8％；
(5)共混以及纺丝
将功能母粒与PET切片经熔融纺丝设备进行共混纺丝，螺杆温度为200～320℃，纺丝速度为600～1500米/分钟，牵伸温度为70～160℃，牵伸倍数为2～4倍，制得含有负离子远红外功能的高膨松三维卷曲中空涤纶短纤维；在熔融纺丝中，采用C字形喷丝板，其中3个C字形喷丝孔按照120度的分布在喷丝板上，3个C字形喷丝孔厚度不同；
功能母粒占含有负离子远红外功能的高膨松三维卷曲中空涤纶短纤维的质量百分比为2～5％。
本发明的优选技术方案九为：
一种用于高品质纱线领域的高蓬松三维中空抗菌涤纶短纤维的制备方法，其具体步骤为：
(1)咖啡炭制备
利用废弃的咖啡渣，先经过150～180℃的干燥处理1～3小时，之后将温度升至600～700℃煅烧0.5～2小时，然后再升温至800～1000℃煅烧1～3小时，得到咖啡炭；
(2)微粉化
将咖啡炭进行微粉化，研磨成50～100纳米级咖啡炭粉体；
(3)含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的制备
将纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体浸泡在浓硫酸和浓硝酸的溶液中，浓硫酸和浓硝酸的体积比为3∶1；在20～45℃进行微波加热并搅拌反应1～3.5h，再用蒸馏水过滤到中性，得到含有活化后的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的溶液；再加入功能试剂，进行超声波震荡反应1～2h，然后烘干得到含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体；
所述的功能试剂为紫外吸收剂；
(4)功能母粒制备
将步骤(3)得到纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体和PET切片在80～120℃温度下真空干燥12～24小时，经螺杆挤出，螺杆温度为200～260℃，然后通过切粒机切粒，得到功能母粒；
所述的功能母粒，其原料组份质量百分比比为：
所述的纳米竹炭质量百分比为5％；所述的咖啡炭质量百分比为15％；
(5)共混以及纺丝
将功能母粒与PET切片经熔融纺丝设备进行共混纺丝，螺杆温度为200～320℃，纺丝速度为600～1500米/分钟，牵伸温度为70～160℃，牵伸倍数为2～4倍，制得高蓬松三维中空抗菌涤纶短纤维；在熔融纺丝中，采用C字形喷丝板，其中3个C字形喷丝孔按照120度的分布在喷丝板上，3个C字形喷丝孔厚度不同；
功能母粒占高蓬松三维中空抗菌涤纶短纤维的质量百分比为5～10％。
本发明的优选技术方案十为：
一种多功能超仿棉生物质聚酯短纤维的制备方法，其特征在于，其具体步骤为：
(1)咖啡炭制备
利用废弃的咖啡渣，先经过150～180℃的干燥处理1～3小时，之后将温度升至600～700℃煅烧0.5～2小时，然后再升温至800～1000℃煅烧1～3小时，得到咖啡炭；使咖啡渣的晶体向与孔隙呈现最佳状态，并除去咖啡渣孔洞内的油与淀粉等有机物；
(2)微粉化
将咖啡炭进行微粉化，研磨成50～400纳米级咖啡炭粉体；
所述的微粉化方法为球磨法、高速离心法或纳米技术等；
(3)含紫外剂的纳米级咖啡炭粉体的制备
将纳米级咖啡炭粉体浸泡在浓硫酸和浓硝酸的溶液中，浓硫酸和浓硝酸的体积比为3∶1；在20～45℃进行微波加热并搅拌反应1～3.5h，再用蒸馏水过滤到中性，得到含有活化后的纳米级咖啡炭粉体的溶液；再加入紫外吸收剂，进行超声波震荡反应1～2h，然后烘干得到含紫外剂的纳米级咖啡炭粉体；
所述的紫外吸收剂为含羟基的紫外吸收剂，为市售产品；2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮，百灵威科技有限公司；邻羟基苯甲酸苯酯，上海迈瑞尔化学技术有限公司；
(4)咖啡炭功能母粒制备
将含紫外剂的纳米级咖啡炭粉体和PET切片在80～120℃温度下真空干燥12～24小时，经螺杆挤出，螺杆温度为200～260℃，然后通过切粒机切粒，得到咖啡炭功能母粒；
所述的咖啡炭功能母粒，其原料组份质量百分比比为：
咖啡炭 1～15％
紫外吸收剂 1～5％
生物质聚酯切片 余量。
所述的咖啡炭质量百分比为10％；
(5)共混以及纺丝
将咖啡炭功能母粒与生物质聚酯切片分别与结晶，干燥8～24小时，其中咖啡炭功能母粒干燥温度为80～120℃，PET切片干燥温度为100～140℃；然后混合，在真空转鼓烘箱中干燥1～2小时，干燥温度为100～120℃，制得共混切片；
将共混切片，经熔融纺丝设备进行共混纺丝，螺杆温度为200～320℃，纺丝速度为600～1500米/分钟，牵伸温度为70～160℃，牵伸倍数为2～4倍，制得超仿棉生物质聚酯短纤维；咖啡炭功能母粒占超仿棉生物质聚酯短纤维的质量百分比为0.1～10％。
一种生物质聚酯切片的制备方法，包括以下步骤：
(1)将对苯二甲酸与生物质混合多元醇按照1∶1.05～1.5的摩尔比配制成浆料；
(2)将配置好的浆料加入酯化反应釜进行酯化反应；酯化反应的温度为225～280℃，酯化反应的时间为0.5～4h；所述的酯化反应的相对压力为0～0.3MPa。
(3)最后将酯化反应的混合物进行缩聚反应，经过缩聚反应制得生物质聚酯；缩聚反应的温度保持在260～290℃；所述的缩聚反应持续2～6h；
其中，所述的生物质混合多元醇的成分及质量百分比包括：乙二醇90～99.2％，1，2-丙二醇0.4～5％，1，2-丁二醇0.2～2％，戊二醇0.1～2％，山梨醇0.1～1％。
所述的酯化反应加入催化剂，加入量为120～550ppm，基数为所述对苯二甲酸的质量，所述的催化剂为钛系催化剂和/或锑系催化剂；所述的钛系催化剂为二氧化钛或钛酸四丁酯，所述的锑系催化剂为三氧化二锑、醋酸锑或乙二醇锑。
所述的酯化反应还加入所述对苯二甲酸0～0.02wt％的热稳定剂和所述对苯二甲酸0～0.03wt％的抗氧化剂。
所述的抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂168或抗氧化剂616中之一或其混合物；所述的热稳定剂为磷酸三甲酯、烷基磷酸二酯或三(壬苯基)亚磷酸酯中之一或其混合物。
所述的生物质聚酯的制备方法为间歇式、半连续式或连续式聚合生产工艺。
所述的生物质混合多元醇由生物发酵后提纯制得。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：
咖啡炭涤纶短纤维产品具有如下优点：(1)可以消臭、升温、快干，带给消费者一种享受清爽舒适的触觉。(2)咖啡炭纤维生产原料来自回收的咖啡渣，环保回收再利用，不增加地球的负担，从而达到节能减碳的目的。(3)将咖啡炭导入纤维，制成功能性纺织品，能迅速将皮肤产生的湿气或是外来水分吸收并迅速挥发快干。(4)当身体或身边环境有异味时，也会通过范德华引力作用将异味吸收。(5)咖啡炭在纤维中高效均匀分散，结构精细，保证光线的有效吸收，及时反射，具有抗紫外线功能。(6)咖啡炭结构空隙大，表面粗糙，对热量的吸收效率高，速度快，具有瞬间升温、蓄热保暖功能。(7)咖啡炭纤维制作的服饰穿着后，只需以清水洗涤即可，无需化学洗涤剂，符合节约用水、节能减排的概念。(8)咖啡碳纤维本身是灰色的，可以不染色就进行后道加工，减少了加工工序。(9)咖啡炭上接枝抗紫外剂，具有抗紫外的功能。
在步骤(2)中，采用加热和搅拌，有利于反应的快速进行，因为微波加热和传统加热方式有所不同，即微波加热是通过物质内部粒子和高速交变的电磁波互相作用完成的，有利于物质内部温度的提高，这就是加热效率提高的因素；
在步骤(2)中，采用活化后的粉体与功能试剂通过发生化学反应以及利用纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭自身空隙的吸附作用，进行两种结合，使得功能试剂和咖啡炭以及竹炭的结合更加紧密，并同时发挥功效；有利于材料长期持续的具有抗紫外剂和咖啡炭以及竹炭的功能；
由于纳米竹炭具有特殊的结构，其分子结构呈六角形，炭质致密、比重大、孔隙多、矿物质含量丰富，含有钾、镁、铁、锰、钙、锆等对人体有益的物质，且比表面积大，具有较强的吸附能力、抗菌、消臭、吸湿、干燥及良好的导电性；并具有负离子发射功能。
【附图说明】
图1本发明的喷丝板的结构图；
附图中的标记为：1、喷丝孔一，2、喷丝孔二，3、喷丝孔三。
【具体实施方式】
以下提供本发明一种多功能的改性涤纶短纤维及其制备方法的具体实施方式。
实施例1
一种多功能的改性涤纶短纤维，其功能母粒占涤纶短纤维的质量百分比为1％。
所述的功能母粒，其原料组份质量百分比比为：
所述的竹炭为纳米竹炭，为市售产品，粒径为20～100nm；
一种多功能的改性涤纶短纤维的制备方法，其特征在于，其具体步骤为：
(1)咖啡炭制备
利用废弃的咖啡渣，先经过150～180℃的干燥处理1～3小时，之后将温度升至600～700℃煅烧0.5～2小时，然后再升温至800～1000℃煅烧1～3小时，得到咖啡炭；使咖啡渣的晶体向与孔隙呈现最佳状态，并除去咖啡渣孔洞内的油与淀粉等有机物；
(2)微粉化
将咖啡炭进行微粉化，研磨成50～100纳米级咖啡炭粉体；
所述的微粉化方法为球磨法、高速离心法或纳米技术等；
(3)含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的制备
将纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体浸泡在浓硫酸和浓硝酸的溶液中，浓硫酸和浓硝酸的体积比为3∶1；在20～45℃进行微波加热并搅拌反应1～3.5h，再用蒸馏水过滤到中性，得到含有活化后的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的溶液；再加入功能试剂，进行超声波震荡反应1～2h，然后烘干得到含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体；
(4)功能母粒制备
将步骤(3)得到纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体和PET切片在80～120℃温度下真空干燥12～24小时，经螺杆挤出，螺杆温度为200～260℃，然后通过切粒机切粒，得到功能母粒；
(5)共混以及纺丝
将功能母粒与PET切片经熔融纺丝设备进行共混纺丝，螺杆温度为200～320℃，纺丝速度为600～1500米/分钟，牵伸温度为70～160℃，牵伸倍数为2～4倍，制得多功能的改性涤纶短纤维；在熔融纺丝中，采用C字形喷丝板，其中3个C字形喷丝孔按照120度的分布在喷丝板上，具体为喷丝孔一1，喷丝孔二2，喷丝孔三3，3个C字形喷丝孔厚度不同，参见附图1。
实施例2-5
方法同实施例1。
表1 为功能母粒的配方
| 功能母粒 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
| 纳米竹炭(％) | 3 | 5 | 7 | 9 |
| 咖啡炭(％) | 5 | 10 | 15 | 20 |
| 功能试剂(％) | 2 | 3 | 4 | 5 |
| PET切片(％) | 90 | 82 | 76 | 66 |
表2为功能母粒占涤纶短纤维的质量百分比
| 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | |
| 功能母粒(％) | 3 | 5 | 7 | 9 |
实施例6-10
一种用于玩具填充的中空涤纶短纤维的制备方法，其中，功能试剂为阻燃剂和紫外吸收剂，二者的质量比为1∶1；方法同实施例1。
表3为功能母粒的配方
| 功能母粒 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 |
| 纳米竹炭(％) | 3 | 5 | 7 | 9 | 1 |
| 咖啡炭(％) | 5 | 10 | 15 | 20 | 1 |
| 功能试剂(％) | 2 | 3 | 4 | 5 | 1 |
| PET切片(％) | 90 | 82 | 76 | 66 | 97 |
表4为功能母粒占涤纶短纤维的质量百分比
| 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 | |
| 功能母粒(％) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
实施例11-15
一种用于防火领域的中空涤纶短纤维的制备方法，其中，功能试剂为阻燃剂；方法同实施例1。
表5为功能母粒的配方
| 功能母粒 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 |
| 纳米竹炭(％) | 3 | 5 | 7 | 9 | 1 |
| 咖啡炭(％) | 5 | 10 | 15 | 20 | 1 |
| 功能试剂(％) | 2 | 3 | 4 | 5 | 1 |
| PET切片(％) | 90 | 82 | 76 | 66 | 97 |
表6为功能母粒占涤纶短纤维的质量百分比
| 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 | |
| 功能母粒(％) | 1 | 3 | 5 | 7 | 10 |
实施例16-20
一种用于生产无纺布领域的高性能涤纶短纤维的制备方法，其中，功能试剂为紫外吸收剂；方法同实施例1。
表7为功能母粒的配方
| 功能母粒 | 实施例16 | 实施例17 | 实施例18 | 实施例19 | 实施例20 |
| 纳米竹炭(％) | 3 | 5 | 2 | 4 | 1 |
| 咖啡炭(％) | 5 | 10 | 15 | 20 | 1 |
| 功能试剂(％) | 2 | 3 | 4 | 5 | 1 |
| PET切片(％) | 90 | 82 | 79 | 71 | 97 |
表8为功能母粒占涤纶短纤维的质量百分比
| 实施例16 | 实施例17 | 实施例18 | 实施例19 | 实施例20 | |
| 功能母粒(％) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
实施例21-25
一种用于生产沙发专用料的健康卷曲涤纶短纤维的制备方法，其中，功能试剂为阻燃剂和紫外吸收剂，质量比为1∶3；方法同实施例1。
表9为功能母粒的配方
| 功能母粒 | 实施例21 | 实施例22 | 实施例23 | 实施例24 | 实施例25 |
| 纳米竹炭(％) | 3 | 5 | 2 | 4 | 1 |
| 咖啡炭(％) | 5 | 2 | 3 | 4 | 1 |
| 功能试剂(％) | 2 | 3 | 4 | 5 | 1 |
| PET切片(％) | 90 | 90 | 91 | 87 | 97 |
表10为功能母粒占涤纶短纤维的质量百分比
| 实施例21 | 实施例22 | 实施例23 | 实施例24 | 实施例25 | |
| 功能母粒(％) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
实施例26-30
一种用于人造毛皮专用环保涤纶短纤维的制备方法，其中，功能试剂为阻燃剂和紫外吸收剂，质量比为2∶3；方法同实施例1。
表11为功能母粒的配方
| 功能母粒 | 实施例26 | 实施例27 | 实施例28 | 实施例29 | 实施例30 |
| 纳米竹炭(％) | 3 | 5 | 2 | 4 | 1 |
| 咖啡炭(％) | 5 | 2 | 3 | 4 | 1 |
| 功能试剂(％) | 2 | 3 | 4 | 5 | 1 |
| PET切片(％) | 90 | 90 | 91 | 87 | 97 |
表12为功能母粒占涤纶短纤维的质量百分比
| 实施例26 | 实施例27 | 实施例28 | 实施例29 | 实施例30 | |
| 功能母粒(％) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
实施例31-35
一种用于缝纫线的高品质涤纶短纤维的制备方法，其中，功能试剂为紫外吸收剂方法同实施例1。
表13为功能母粒的配方
| 功能母粒 | 实施例31 | 实施例32 | 实施例33 | 实施例34 | 实施例35 |
| 纳米竹炭(％) | 3 | 5 | 2 | 4 | 1 |
| 咖啡炭(％) | 5 | 10 | 15 | 20 | 1 |
| 功能试剂(％) | 2 | 3 | 4 | 5 | 1 |
| PET切片(％) | 90 | 82 | 79 | 81 | 97 |
表14为功能母粒占涤纶短纤维的质量百分比
| 实施例31 | 实施例32 | 实施例33 | 实施例34 | 实施例35 | |
| 功能母粒(％) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
实施例36-40
一种用于油毡基布的阻燃涤纶短纤维的制备方法，其中，功能试剂为阻燃剂和紫外吸收剂，质量比为2∶3；方法同实施例1。
表15为功能母粒的配方
| 功能母粒 | 实施例36 | 实施例37 | 实施例38 | 实施例39 | 实施例40 |
| 纳米竹炭(％) | 3 | 5 | 2 | 4 | 1 |
| 咖啡炭(％) | 5 | 10 | 15 | 20 | 1 |
| 功能试剂(％) | 2 | 3 | 4 | 5 | 1 |
| PET切片(％) | 90 | 82 | 79 | 81 | 97 |
表16为功能母粒占涤纶短纤维的质量百分比
| 实施例36 | 实施例37 | 实施例38 | 实施例39 | 实施例40 | |
| 功能母粒(％) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
实施例41-45
一种含有负离子远红外功能的高蓬松三维卷曲中空涤纶短纤维的制备方法，其中，功能试剂为阻燃剂和紫外吸收剂，质量比为1∶5；方法同实施例1。
表17为功能母粒的配方
| 功能母粒 | 实施例41 | 实施例42 | 实施例43 | 实施例44 | 实施例45 |
| 纳米竹炭(％) | 3 | 5 | 2 | 4 | 1 |
| 咖啡炭(％) | 5 | 10 | 15 | 8 | 1 |
| 功能试剂(％) | 2 | 3 | 4 | 5 | 1 |
| PET切片(％) | 90 | 82 | 79 | 83 | 97 |
表18为功能母粒占涤纶短纤维的质量百分比
| 实施例41 | 实施例42 | 实施例43 | 实施例44 | 实施例45 | |
| 功能母粒(％) | 2 | 2 | 3 | 4 | 5 |
实施例46-50
一种用于高品质纱线领域的高蓬松三维中空抗菌涤纶短纤维的制备方法，其中，功能试剂为紫外吸收剂；方法同实施例1。
表19为功能母粒的配方
| 功能母粒 | 实施例46 | 实施例47 | 实施例48 | 实施例49 | 实施例50 |
| 纳米竹炭(％) | 3 | 5 | 2 | 4 | 1 |
| 咖啡炭(％) | 5 | 10 | 15 | 8 | 1 |
| 功能试剂(％) | 2 | 3 | 4 | 5 | 1 |
| PET切片(％) | 90 | 82 | 79 | 83 | 97 |
表20为功能母粒占涤纶短纤维的质量百分比
| 实施例46 | 实施例47 | 实施例48 | 实施例49 | 实施例50 | |
| 功能母粒(％) | 6 | 7 | 9 | 10 | 5 |
实施例51
一种多功能超仿棉生物质聚酯短纤维的制备方法，其特征在于，其具体步骤为：
(1)咖啡炭制备
利用废弃的咖啡渣，先经过150～180℃的干燥处理1～3小时，之后将温度升至600～700℃煅烧0.5～2小时，然后再升温至800～1000℃煅烧1～3小时，得到咖啡炭；使咖啡渣的晶体向与孔隙呈现最佳状态，并除去咖啡渣孔洞内的油与淀粉等有机物；
(2)微粉化
将咖啡炭进行微粉化，研磨成50～400纳米级咖啡炭粉体；
所述的微粉化方法为球磨法、高速离心法或纳米技术等；
(3)含紫外剂的纳米级咖啡炭粉体的制备
将纳米级咖啡炭粉体浸泡在浓硫酸和浓硝酸的溶液中，浓硫酸和浓硝酸的体积比为3∶1；在20～45℃进行微波加热并搅拌反应1～3.5h，再用蒸馏水过滤到中性，得到含有活化后的纳米级咖啡炭粉体的溶液；再加入紫外吸收剂，进行超声波震荡反应1～2h，然后烘干得到含紫外剂的纳米级咖啡炭粉体；
(4)咖啡炭功能母粒制备
将含紫外剂的纳米级咖啡炭粉体和PET切片在80～120℃温度下真空干燥12～24小时，经螺杆挤出，螺杆温度为200～260℃，然后通过切粒机切粒，得到咖啡炭功能母粒；
所述的咖啡炭功能母粒，其原料组份质量百分比比为：
咖啡炭 1％
紫外吸收剂 1％
生物质聚酯切片 98％。
(5)共混以及纺丝
将咖啡炭功能母粒与生物质聚酯切片分别与结晶，干燥8～24小时，其中咖啡炭功能母粒干燥温度为80～120℃，PET切片干燥温度为100～140℃；然后混合，在真空转鼓烘箱中干燥1～2小时，干燥温度为100～120℃，制得共混切片；
将共混切片，经熔融纺丝设备进行共混纺丝，螺杆温度为200～320℃，纺丝速度为600～1500米/分钟，牵伸温度为70～160℃，牵伸倍数为2～4倍，制得超仿棉生物质聚酯短纤维；咖啡炭功能母粒占超仿棉生物质聚酯短纤维的质量百分比为0.1％。
一种生物质聚酯切片的制备方法，包括以下步骤：
(1)将对苯二甲酸与生物质混合多元醇按照1∶1.05～1.5的摩尔比配制成浆料；
(2)将配置好的浆料加入酯化反应釜进行酯化反应；酯化反应的温度为225～280℃，酯化反应的时间为0.5～4h；所述的酯化反应的相对压力为0～0.3MPa。
(3)最后将酯化反应的混合物进行缩聚反应，经过缩聚反应制得生物质聚酯；缩聚反应的温度保持在260～290℃；所述的缩聚反应持续2～6h；
其中，所述的生物质混合多元醇的成分及质量百分比包括：乙二醇90～99.2％，1，2-丙二醇0.4～5％，1，2-丁二醇0.2～2％，戊二醇0.1～2％，山梨醇0.1～1％。
所述的酯化反应加入催化剂，加入量为120～550ppm，基数为所述对苯二甲酸的质量，所述的催化剂为钛系催化剂和/或锑系催化剂；所述的钛系催化剂为二氧化钛或钛酸四丁酯，所述的锑系催化剂为三氧化二锑、醋酸锑或乙二醇锑。
所述的酯化反应还加入所述对苯二甲酸0～0.02wt％的热稳定剂和所述对苯二甲酸0～0.03wt％的抗氧化剂。
所述的抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂168或抗氧化剂616中之一或其混合物；所述的热稳定剂为磷酸三甲酯、烷基磷酸二酯或三(壬苯基)亚磷酸酯中之一或其混合物。
所述的生物质聚酯的制备方法为间歇式、半连续式或连续式聚合生产工艺。
所述的生物质混合多元醇由生物发酵后提纯制得。
实施例52-55
表21咖啡炭功能母粒的原料组份质量百分比
| 实施例52 | 实施例53 | 实施例54 | 实施例55 | |
| 咖啡炭％ | 3 | 7 | 10 | 15 |
| 紫外吸收剂％ | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 生物质聚酯切片％ | 95 | 90 | 86 | 80 |
表22咖啡炭功能母粒占抗紫外功能仿棉短纤维的质量百分比
| 实施例52 | 实施例53 | 实施例54 | 实施例55 | |
| 咖啡炭功能母粒％ | 3 | 5 | 7 | 10 |
Claims (10)
1.一种多功能的改性涤纶短纤维，其功能母粒占涤纶短纤维的质量百分比为1～10％；所述的功能母粒，其原料组份质量百分比比为：
2.一种多功能的改性涤纶短纤维的制备方法，其特征在于，其具体步骤为：
(1)咖啡炭制备
利用废弃的咖啡渣，先经过150～180℃的干燥处理1～3小时，之后将温度升至600～700℃煅烧0.5～2小时，然后再升温至800～1000℃煅烧1～3小时，得到咖啡炭；
(2)微粉化
将咖啡炭进行微粉化，研磨成50～100纳米级咖啡炭粉体；
所述的微粉化方法为球磨法、高速离心法或纳米技术等；
(3)含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的制备
将纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体浸泡在浓硫酸和浓硝酸的溶液中，浓硫酸和浓硝酸的体积比为3∶1；在20～45℃进行微波加热并搅拌反应1～3.5h，再用蒸馏水过滤到中性，得到含有活化后的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的溶液；再加入功能试剂，进行超声波震荡反应1～2h，然后烘干得到含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体；
(4)功能母粒制备
将步骤(3)得到纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体和PET切片在80～120℃温度下真空干燥12～24小时，经螺杆挤出，螺杆温度为200～260℃，然后通过切粒机切粒，得到功能母粒；
(5)共混以及纺丝
将功能母粒与PET切片经熔融纺丝设备进行共混纺丝，螺杆温度为200～320℃，纺丝速度为600～1500米/分钟，牵伸温度为70～160℃，牵伸倍数为2～4倍，制得多功能的改性涤纶短纤维；在熔融纺丝中，采用C字形喷丝板，其中3个C字形喷丝孔按照120度的分布在喷丝板上，3个C字形喷丝孔厚度不同。
3.一种用于玩具填充的抗菌中空涤纶短纤维的制备方法，其具体步骤为：
(1)咖啡炭制备
利用废弃的咖啡渣，先经过150～180℃的干燥处理1～3小时，之后将温度升至600～700℃煅烧0.5～2小时，然后再升温至800～1000℃煅烧1～3小时，得到咖啡炭；
(2)微粉化
将咖啡炭进行微粉化，研磨成50～100纳米级咖啡炭粉体；
(3)含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的制备
将纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体浸泡在浓硫酸和浓硝酸的溶液中，浓硫酸和浓硝酸的体积比为3∶1；在20～45℃进行微波加热并搅拌反应1～3.5h，再用蒸馏水过滤到中性，得到含有活化后的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的溶液；再加入功能试剂，进行超声波震荡反应1～2h，然后烘干得到含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体；
所述的功能试剂为阻燃剂和紫外吸收剂，二者的质量比为1∶1；
(4)功能母粒制备
将步骤(3)得到纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体和PET切片在80～120℃温度下真空干燥12～24小时，经螺杆挤出，螺杆温度为200～260℃，然后通过切粒机切粒，得到功能母粒；
所述的功能母粒，其原料组份质量百分比比为：
(5)共混以及纺丝
将功能母粒与PET切片经熔融纺丝设备进行共混纺丝，螺杆温度为200～320℃，纺丝速度为600～1500米/分钟，牵伸温度为70～160℃，牵伸倍数为2～4倍，制得用于玩具填充的中空涤纶短纤维；在熔融纺丝中，采用C字形喷丝板，其中3个C字形喷丝孔按照120度的分布在喷丝板上，3个C字形喷丝孔厚度不同；
功能母粒占用于玩具填充的中空涤纶短纤维的质量百分比为1～5％。
4.一种用于防火领域的中空涤纶短纤维的制备方法，其具体步骤为：
(1)咖啡炭制备
利用废弃的咖啡渣，先经过150～180℃的干燥处理1～3小时，之后将温度升至600～700℃煅烧0.5～2小时，然后再升温至800～1000℃煅烧1～3小时，得到咖啡炭；
(2)微粉化
将咖啡炭进行微粉化，研磨成50～100纳米级咖啡炭粉体；
(3)含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的制备
将纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体浸泡在浓硫酸和浓硝酸的溶液中，浓硫酸和浓硝酸的体积比为3∶1；在20～45℃进行微波加热并搅拌反应1～3.5h，再用蒸馏水过滤到中性，得到含有活化后的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的溶液；再加入功能试剂，进行超声波震荡反应1～2h，然后烘干得到含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体；
所述的功能试剂为阻燃剂；
(4)功能母粒制备
将步骤(3)得到纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体和PET切片在80～120℃温度下真空干燥12～24小时，经螺杆挤出，螺杆温度为200～260℃，然后通过切粒机切粒，得到功能母粒；
所述的功能母粒，其原料组份质量百分比比为：
(5)共混以及纺丝
将功能母粒与PET切片经熔融纺丝设备进行共混纺丝，螺杆温度为200～320℃，纺丝速度为600～1500米/分钟，牵伸温度为70～160℃，牵伸倍数为2～4倍，制得用于防火领域的中空涤纶短纤维；在熔融纺丝中，采用C字形喷丝板，其中3个C字形喷丝孔按照120度的分布在喷丝板上，3个C字形喷丝孔厚度不同；
功能母粒占用于防火领域的中空涤纶短纤维的质量百分比为1～10％。
5.一种用于生产无纺布领域的高性能涤纶短纤维的制备方法，其具体步骤为：
(1)咖啡炭制备
利用废弃的咖啡渣，先经过150～180℃的干燥处理1～3小时，之后将温度升至600～700℃煅烧0.5～2小时，然后再升温至800～1000℃煅烧1～3小时，得到咖啡炭；
(2)微粉化
将咖啡炭进行微粉化，研磨成50～100纳米级咖炭粉体；
(3)含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的制备
将纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体浸泡在浓硫酸和浓硝酸的溶液中，浓硫酸和浓硝酸的体积比为3∶1；在20～45℃进行微波加热并搅拌反应1～3.5h，再用蒸馏水过滤到中性，得到含有活化后的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的溶液；再加入功能试剂，进行超声波震荡反应1～2h，然后烘干得到含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体；
所述的功能试剂为紫外吸收剂；
(4)功能母粒制备
将步骤(3)得到纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体和PET切片在80～120℃温度下真空干燥12～24小时，经螺杆挤出，螺杆温度为200～260℃，然后通过切粒机切粒，得到功能母粒；
所述的功能母粒，其原料组份质量百分比比为：
(5)共混以及纺丝
将功能母粒与PET切片经熔融纺丝设备进行共混纺丝，螺杆温度为200～320℃，纺丝速度为600～1500米/分钟，牵伸温度为70～160℃，牵伸倍数为2～4倍，制得用于生产无纺布领域的高性能涤纶短纤维；在熔融纺丝中，采用C字形喷丝板，其中3个C字形喷丝孔按照120度的分布在喷丝板上，3个C字形喷丝孔厚度不同；
功能母粒占用于生产无纺布领域的高性能涤纶短纤维的质量百分比为1～10％。
6.一种用于沙发专用料的健康卷曲涤纶短纤维的制备方法，其具体步骤为：
(1)咖啡炭制备
利用废弃的咖啡渣，先经过150～180℃的干燥处理1～3小时，之后将温度升至600～700℃煅烧0.5～2小时，然后再升温至800～1000℃煅烧1～3小时，得到咖啡炭；
(2)微粉化
将咖啡炭进行微粉化，研磨成50～100纳米级咖啡炭粉体；
(3)含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的制备
将纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体浸泡在浓硫酸和浓硝酸的溶液中，浓硫酸和浓硝酸的体积比为3∶1；在20～45℃进行微波加热并搅拌反应1～3.5h，再用蒸馏水过滤到中性，得到含有活化后的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的溶液；再加入功能试剂，进行超声波震荡反应1～2h，然后烘干得到含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体；
所述的功能试剂为阻燃剂和紫外吸收剂，二者的质量比为1∶3；
(4)功能母粒制备
将步骤(3)得到纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体和PET切片在80～120℃温度下真空干燥12～24小时，经螺杆挤出，螺杆温度为200～260℃，然后通过切粒机切粒，得到功能母粒；
所述的功能母粒，其原料组份质量百分比比为：
(5)共混以及纺丝
将功能母粒与PET切片经熔融纺丝设备进行共混纺丝，螺杆温度为200～320℃，纺丝速度为600～1500米/分钟，牵伸温度为70～160℃，牵伸倍数为2～4倍，制得用于沙发专用料的健康卷曲涤纶短纤维；在熔融纺丝中，采用C字形喷丝板，其中3个C字形喷丝孔按照120度的分布在喷丝板上，3个C字形喷丝孔厚度不同；
功能母粒占用于沙发专用料的健康卷曲涤纶短纤维的质量百分比为1～10％。
7.一种用于人造毛皮专用环保涤纶短纤维的制备方法，其具体步骤为：
(1)咖啡炭制备
利用废弃的咖啡渣，先经过150～180℃的干燥处理1～3小时，之后将温度升至600～700℃煅烧0.5～2小时，然后再升温至800～1000℃煅烧1～3小时，得到咖啡炭；
(2)微粉化
将咖啡炭进行微粉化，研磨成50～100纳米级咖啡炭粉体；
(3)含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的制备
将纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体浸泡在浓硫酸和浓硝酸的溶液中，浓硫酸和浓硝酸的体积比为3∶1；在20～45℃进行微波加热并搅拌反应1～3.5h，再用蒸馏水过滤到中性，得到含有活化后的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的溶液；再加入功能试剂，进行超声波震荡反应1～2h，然后烘干得到含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体；
所述的功能试剂为阻燃剂和紫外吸收剂，二者的质量比为2∶3；
(4)功能母粒制备
将步骤(3)得到纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体和PET切片在80～120℃温度下真空干燥12～24小时，经螺杆挤出，螺杆温度为200～260℃，然后通过切粒机切粒，得到功能母粒；
所述的功能母粒，其原料组份质量百分比比为：
(5)共混以及纺丝
将功能母粒与PET切片经熔融纺丝设备进行共混纺丝，螺杆温度为200～320℃，纺丝速度为600～1500米/分钟，牵伸温度为70～160℃，牵伸倍数为2～4倍，制得用于人造毛皮专用环保涤纶短纤维；在熔融纺丝中，采用C字形喷丝板，其中3个C字形喷丝孔按照120度的分布在喷丝板上，3个C字形喷丝孔厚度不同；
功能母粒占用于人造毛皮专用环保涤纶短纤维的质量百分比为1～5％。
8.一种用于缝纫线的高品质涤纶短纤维的制备方法，其具体步骤为：
(1)咖啡炭制备
利用废弃的咖啡渣，先经过150～180℃的干燥处理1～3小时，之后将温度升至600～700℃煅烧0.5～2小时，然后再升温至800～1000℃煅烧1～3小时，得到咖啡炭；
(2)微粉化
将咖啡炭进行微粉化，研磨成50～100纳米级咖啡炭粉体；
(3)含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的制备
将纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体浸泡在浓硫酸和浓硝酸的溶液中，浓硫酸和浓硝酸的体积比为3∶1；在20～45℃进行微波加热并搅拌反应1～3.5h，再用蒸馏水过滤到中性，得到含有活化后的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的溶液；再加入功能试剂，进行超声波震荡反应1～2h，然后烘干得到含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体；
所述的功能试剂为紫外吸收剂；
(4)功能母粒制备
将步骤(3)得到纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体和PET切片在80～120℃温度下真空干燥12～24小时，经螺杆挤出，螺杆温度为200～260℃，然后通过切粒机切粒，得到功能母粒；
所述的功能母粒，其原料组份质量百分比比为：
(5)共混以及纺丝
将功能母粒与PET切片经熔融纺丝设备进行共混纺丝，螺杆温度为200～320℃，纺丝速度为600～1500米/分钟，牵伸温度为70～160℃，牵伸倍数为2～4倍，制得用于缝纫线的高品质涤纶短纤维；在熔融纺丝中，采用C字形喷丝板，其中3个C字形喷丝孔按照120度的分布在喷丝板上，3个C字形喷丝孔厚度不同；
功能母粒占用于缝纫线的高品质涤纶短纤维的质量百分比为1～10％。
9.一种用于油毡基布的阻燃涤纶短纤维的制备方法，其具体步骤为：
(1)咖啡炭制备
利用废弃的咖啡渣，先经过150～180℃的干燥处理1～3小时，之后将温度升至600～700℃煅烧0.5～2小时，然后再升温至800～1000℃煅烧1～3小时，得到咖啡炭；
(2)微粉化
将咖啡炭进行微粉化，研磨成50～100纳米级咖啡炭粉体；
(3)含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的制备
将纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体浸泡在浓硫酸和浓硝酸的溶液中，浓硫酸和浓硝酸的体积比为3∶1；在20～45℃进行微波加热并搅拌反应1～3.5h，再用蒸馏水过滤到中性，得到含有活化后的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的溶液；再加入功能试剂，进行超声波震荡反应1～2h，然后烘干得到含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体；
所述的功能试剂为阻燃剂和紫外吸收剂，二者的质量比为5∶1；
(4)功能母粒制备
将步骤(3)得到纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体和PET切片在80～120℃温度下真空干燥12～24小时，经螺杆挤出，螺杆温度为200～260℃，然后通过切粒机切粒，得到功能母粒；
所述的功能母粒，其原料组份质量百分比比为：
(5)共混以及纺丝
将功能母粒与PET切片经熔融纺丝设备进行共混纺丝，螺杆温度为200～320℃，纺丝速度为600～1500米/分钟，牵伸温度为70～160℃，牵伸倍数为2～4倍，制得用于油毡基布的阻燃涤纶短纤维；在熔融纺丝中，采用C字形喷丝板，其中3个C字形喷丝孔按照120度的分布在喷丝板上，3个C字形喷丝孔厚度不同；
功能母粒占用于油毡基布的阻燃涤纶短纤维的质量百分比为1～7％。
10.一种含有负离子远红外功能的高膨松三维卷曲中空涤纶短纤维的制备方法，其具体步骤为：
(1)咖啡炭制备
利用废弃的咖啡渣，先经过150～180℃的干燥处理1～3小时，之后将温度升至600～700℃煅烧0.5～2小时，然后再升温至800～1000℃煅烧1～3小时，得到咖啡炭；
(2)微粉化
将咖啡炭进行微粉化，研磨成50～100纳米级咖啡炭粉体；
(3)含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的制备
将纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体浸泡在浓硫酸和浓硝酸的溶液中，浓硫酸和浓硝酸的体积比为3∶1；在20～45℃进行微波加热并搅拌反应1～3.5h，再用蒸馏水过滤到中性，得到含有活化后的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体的溶液；再加入功能试剂，进行超声波震荡反应1～2h，然后烘干得到含功能试剂的纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体；
所述的功能试剂为阻燃剂和远红外剂，二者的质量比为1∶5；
(4)功能母粒制备
将步骤(3)得到纳米级咖啡炭粉体和纳米竹炭粉体和PET切片在80～120℃温度下真空干燥12～24小时，经螺杆挤出，螺杆温度为200～260℃，然后通过切粒机切粒，得到功能母粒；
所述的功能母粒，其原料组份质量百分比比为：
(5)共混以及纺丝
将功能母粒与PET切片经熔融纺丝设备进行共混纺丝，螺杆温度为200～320℃，纺丝速度为600～1500米/分钟，牵伸温度为70～160℃，牵伸倍数为2～4倍，制得含有负离子远红外功能的高膨松三维卷曲中空涤纶短纤维；在熔融纺丝中，采用C字形喷丝板，其中3个C字形喷丝孔按照120度的分布在喷丝板上，3个C字形喷丝孔厚度不同；
功能母粒占含有负离子远红外功能的高膨松三维卷曲中空涤纶短纤维的质量百分比为2～5％。
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