CN107190348A - 一种二氧化硅气凝胶与纺织纤维复合方法 - Google Patents

一种二氧化硅气凝胶与纺织纤维复合方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种二氧化硅气凝胶与纺织纤维复合方法，根据绦纶纤维的品种不同,所选的原材料也不同,且前期除杂工艺也不同,本发明是在绦纶纤维生产过程中作为原料的涤纶湿切片筛选除杂后,在输送到湿切片料仓的过程中将给料机的出囗与运送切片的管道相连接均匀加入纳米二氧化硅气凝胶粉未；本发明中所涉及的长、短绦纶纤维的加工工艺及后套共工艺为本领域的常规工艺，固不做特别限制；最后生产出含有二氧化硅气凝胶的绦纶纤维,再经过织造成不同用途的布匹。

Description

一种二氧化硅气凝胶与纺织纤维复合方法
技术领域
本发明属于纺织纤维制造领域，具体涉及一种二氧化硅气凝胶与纺织纤维复合方法。
背景技术
二氧化硅气凝胶的孔隙率高达80%以上，孔洞的典型尺寸为1-100nm高比表面积200-1000，是一种隔热性能非常优秀的轻质隔热材料。如何将纳米二氧化硅气凝胶掺入涤纶纤维中再进行纺织以生产具有保温性能布料，成为亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种二氧化硅气凝胶与纺织纤维复合方法，制备的纤维面料具有良好的力学性能和良好的保温隔热性能；其中涉及以涤纶短纤维或涤纶长纤维为原料的二氧化硅气凝胶与纺织纤维复合方法。
根据绦纶纤维的品种不同,所选的原材料也不同, 且前期除杂工艺也不同, 本发明是在绦纶纤维生产过程中作为原料的涤纶湿切片筛选除杂后, 在输送到湿切片料仓的过程中将给料机的出囗与运送切片的管道相连接均匀加入纳米二氧化硅气凝胶粉未；本发明中所涉及的长、短绦纶纤维的加工工艺及后套共工艺为本领域的常规工艺，固不做特别限制；最后生产出含有二氧化硅气凝胶的绦纶纤维, 再经过织造成不同用途的布匹。
一种二氧化硅气凝胶与纺织纤维复合方法,包括以下步骤：
（1）将PET破碎并漂洗, 多次清洗以达到作为涤纶短纤维原料标准；
（2）将步骤1所得PET碎片晾干后置于转鼓干燥机中加热, 使PET碎片内部及表面的水分汽化并在真空泵抽吸作用下排出；
（3）将步骤2所得PET通过螺旋运送的方法运送到预结晶器，在输送PET碎片的管道中添加二氧化硅气凝胶粉末，二氧化硅气凝胶粉末粒径不大于80nm，PET碎片与二氧化硅气凝胶粉末的重量比例为100:5～8；在预结晶器中，干燥温度为160～180℃, 时间4～5h；
（4）将步骤3所得原料进行纺前过滤，在静态混合器中进行充分混合；然后通过螺杆挤压将含有二氧化硅气凝胶的熔体送进喷丝头，形成熔体细流，侧吹风冷却固化成丝；然后按常规涤纶短纤后处理工艺进行处理。需要特别指出的是：步骤4所涉及工艺为现有技术，固不做特别限制。
作为优选的，步骤3中，所述预结晶器的送风管道上联结称重式给料机，所述称重式给料机向预结晶器的送风管道中添加二氧化硅气胶凝粉未。
更进一步的，所述称重式给料机的出料口与送风管道的上端联结；所述出料口与送风管道的夹角不大于30°；以保证热风不回流到给料机中。
将步骤4 所得原料纱制得40S*40S/133*72的绦纶布面料，测得导热系数为1.362w/m.k, 而同规格的普通绦纶布为3.966 w/m.k。
一种二氧化硅气凝胶与纺织纤维复合方法,包括以下步骤：
（1）将绦纶长纤维生产原料按其普通的生产工艺进行预处理, 采用脉冲的输送方法将绦纶长纤维生产原料送入预结晶器, 所述预结晶器采用带搅拌式的, 在干燥的同时进行搅拌, 所述预结晶器的送风管道中添加二氧化硅气胶凝粉未；所述二氧化硅气胶凝粉末粒径大小为10～70nm, 绦纶长纤维生产原料与二氧化硅气胶凝粉未的比例为100:10；在预结晶器中，干燥温度为160～180℃, 时间1～2h；
（2）将步骤1所得混合后的原料输送到干燥塔进行干燥, 采用脫湿干燥，空气温度为190, 时间4小时, 进入熔融阶段, 由螺杆和箱体控制到熔浆温度为260℃, 再通过混合计量过滤等环节通过喷丝板形成溶体细流, 再通过冷却成型并逐步细化形成纺丝；后套工艺中的上油卷绕等工序与普通绦纶长丝生产并无差异，此处不做特别限制。
作为优选的，步骤1中，所述预结晶器的送风管道上联结称重式给料机出囗，所述预结晶器、称重式给料机与送风管道上端的联结呈30°角,以保证热风不回流到给料机中。
将上述生产的纺丝加工成75D/36F, 织成39.5＊39.5起绒丝光棉，测得其导热系数为0.812 w/m.k；而用不含二氧化硅气凝胶的纺丝用同标准纺织成丝光绒其导热系数为2.115 w/m.k。
有益效果：本发明提供的二氧化硅气凝胶与纺织纤维复合方法，制备工艺以现有工业化生产为基础，生产成本低，适合工业化生产；所得纤维面料产品，具备导热系数低以及优良的隔热性能等特点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例1
一种二氧化硅气凝胶与纺织纤维复合方法,包括以下步骤：
（1）将PET破碎并漂洗, 多次清洗以达到作为涤纶短纤维原料标准；
（2）将步骤1所得PET碎片晾干后置于转鼓干燥机中加热, 使PET碎片内部及表面的水分汽化并在真空泵抽吸作用下排出；
（3）将步骤2所得PET通过螺旋运送的方法运送到预结晶器，在输送PET碎片的管道中添加二氧化硅气凝胶粉末，二氧化硅气凝胶粉末粒径不大于80nm，PET碎片与二氧化硅气凝胶粉末的重量比例为100:5～8；在预结晶器中，干燥温度为160～180℃, 时间4～5h；
（4）将步骤3所得原料进行纺前过滤，在静态混合器中进行充分混合；然后通过螺杆挤压将含有二氧化硅气凝胶的熔体送进喷丝头，形成熔体细流，侧吹风冷却固化成丝；然后按常规涤纶短纤后处理工艺进行处理。需要特别指出的是：步骤4所涉及工艺为现有技术，固不做特别限制。
作为优选的，步骤3中，在输送PET碎片的管道上方联结设有称重式给料机，所述称重式给料机输送二氧化硅气凝胶粉末。
将步骤4 所得原料纱制得40S*40S/133*72的绦纶布面料，测得导热系数为1.362w/m.k, 而同规格的普通绦纶布为3.966 w/m.k。
实施例2
一种二氧化硅气凝胶与纺织纤维复合方法,包括以下步骤：
（1）将绦纶长纤维生产原料按其普通的生产工艺进行预处理, 采用脉冲的输送方法将绦纶长纤维生产原料送入预结晶器, 所述预结晶器采用带搅拌式的, 在干燥的同时进行搅拌, 所述预结晶器的送风管道中添加二氧化硅气胶凝粉未；所述二氧化硅气胶凝粉末粒径大小为10～70nm, 绦纶长纤维生产原料与二氧化硅气胶凝粉未的比例为100:10；在预结晶器中，干燥温度为160～180℃, 时间1～2h；
（2）将步骤1所得混合后的原料输送到干燥塔进行干燥, 采用脫湿干燥，空气温度为190, 时间4小时, 进入熔融阶段, 由螺杆和箱体控制到熔浆温度为260℃, 再通过混合计量过滤等环节通过喷丝板形成溶体细流, 再通过冷却成型并逐步细化形成纺丝；后套工艺中的上油卷绕等工序与普通绦纶长丝生产并无差异，此处不做特别限制。
作为优选的，步骤3中，所述预结晶器的送风管道上联结称重式给料机，所述称重式给料机向预结晶器的送风管道中添加二氧化硅气胶凝粉未。
更进一步的，所述称重式给料机的出料口与送风管道的上端联结；所述出料口与送风管道的夹角不大于30°。
将上述生产的纺丝加工成75D/36F, 织成39.5＊39.5起绒丝光棉，测得其导热系数为0.812 w/m.k；而用不含二氧化硅气凝胶的纺丝用同标准纺织成丝光绒其导热系数为2.115 w/m.k。

Claims (5)

1.一种二氧化硅气凝胶与纺织纤维复合方法,包括以下步骤：
（1）将PET破碎并漂洗, 多次清洗以达到作为涤纶短纤维原料标准；
（2）将步骤1所得PET碎片晾干后置于转鼓干燥机中加热, 使PET碎片内部及表面的水分汽化并在真空泵抽吸作用下排出；
（3）将步骤2所得PET通过螺旋运送的方法运送到预结晶器，在输送PET碎片的管道中添加二氧化硅气凝胶粉末，二氧化硅气凝胶粉末粒径不大于80nm，PET碎片与二氧化硅气凝胶粉末的重量比例为100:5～8；在预结晶器中，干燥温度为160～180℃, 时间4～5h；
（4）将步骤3所得原料进行纺前过滤，在静态混合器中进行充分混合；然后通过螺杆挤压将含有二氧化硅气凝胶的熔体送进喷丝头，形成熔体细流，侧吹风冷却固化成丝；然后按常规涤纶短纤后处理工艺进行处理。
2.根据权利要求1所述的一种二氧化硅气凝胶与纺织纤维复合方法，其特征在于：步骤3中，在输送PET碎片的管道上方联结设有称重式给料机，所述称重式给料机输送二氧化硅气凝胶粉末。
3.一种二氧化硅气凝胶与纺织纤维复合方法,包括以下步骤：
（1）将绦纶长纤维生产原料按其普通的生产工艺进行预处理, 采用脉冲的输送方法将绦纶长纤维生产原料送入预结晶器, 所述预结晶器采用带搅拌式的, 在干燥的同时进行搅拌, 所述预结晶器的送风管道中添加二氧化硅气胶凝粉未；所述二氧化硅气胶凝粉末粒径大小为10～70nm, 绦纶长纤维生产原料与二氧化硅气胶凝粉未的比例为100:10；在预结晶器中，干燥温度为160～180℃, 时间1～2h；
（2）将步骤1所得混合后的原料输送到干燥塔进行干燥, 采用脫湿干燥，空气温度为190, 时间4小时, 进入熔融阶段, 由螺杆和箱体控制到熔浆温度为260℃, 再通过混合计量过滤等环节通过喷丝板形成溶体细流, 再通过冷却成型并逐步细化形成纺丝。
4.根据权利要求3所述的一种二氧化硅气凝胶与纺织纤维复合方法，其特征在于：所述预结晶器的送风管道上联结称重式给料机，所述称重式给料机向预结晶器的送风管道中添加二氧化硅气胶凝粉未。
5.根据权利要求4所述的一种二氧化硅气凝胶与纺织纤维复合方法，其特征在于：所述称重式给料机的出料口与送风管道的上端联结；所述出料口与送风管道的夹角不大于30°。
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