CN112796004A - 微米丝复合超细纤维及其制备方法 - Google Patents

微米丝复合超细纤维及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种微米丝复合超细纤维及其制备方法，它包括采用聚酯类高分子材料和聚酰胺类高分子材料，其特征是所述微米丝复合超细纤维为聚酯、聚酰胺类高分子的共混物，所述聚酯类高分子是聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯；所述聚酰胺类高分子是尼龙6、尼龙66或尼龙12；所述聚酯类高分子和聚酰胺类高分子的重量份配比为1:1‑1.5:1。本发明得到的微米丝复合超细纤维，具有较小的纤维直径，制得的织物柔软性、透气性和吸湿性好，可用于服装、过滤多种领域，使用范围广；本发明还采用碱处理超声波开纤法来进行微米丝复合纤维的开纤，有利于微米丝复合超细纤维的分离，开纤度高，刚度值低。

Description

微米丝复合超细纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及化纤技术领域，特别是一种微米丝复合超细纤维及其制备方法。
背景技术
超细纤维由于纤度极细，大大降低了丝的刚度，作成织物手感极为柔软，纤维细还可增加丝的层状结构，增大比表面积和毛细效应，使纤维内部反射光在表面分布更细腻，使之具有真丝般的高雅光泽，并有良好的吸湿散湿性。超细纤维用途很广：用它作的织物，经砂洗、磨绒等高级整理后，表面形成一层类似桃皮茸毛的外观，并极为膨松、柔软、滑爽。
目前复合超细纤维主要采用化学处理法来进行超细纤维开纤，主要包括酸处理法和碱处理法，随着开纤的不断进行，开纤度增加，单丝数量增多，织物厚度不断变大，但是采用单一化学处理法开纤到一定程度时，复合纤维会发生水解，织物厚度下降，透气性和吸湿性都会下降。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种开纤度高，柔性、透气性和吸湿性好的微米丝复合超细纤维及其制备方法。
为了达到上述目的，本发明所提供的一种微米丝复合超细纤维，它包括采用聚酯类高分子材料和聚酰胺类高分子材料，其特征是所述微米丝复合超细纤维为聚酯、聚酰胺类高分子的共混物，所述聚酯类高分子是聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯；所述聚酰胺类高分子是尼龙6、尼龙66、尼龙46、尼龙610、尼龙612或尼龙12；所述聚酯类高分子和聚酰胺类高分子的重量份配比为1:1-1.5:1。
本发明提供的一种微米丝复合超细纤维制备方法，包括如下步骤：
步骤一、真空干燥：将聚酯类高分子和聚酰胺类高分子在60-160℃下干燥8-24h；
步骤二、熔融纺丝：采用熔融纺丝的方法，将聚酯类高分子和聚酰胺类高分子熔体熔融混合后，再挤出拉丝，环吹风冷却、集束上油、牵伸卷绕制备得到微米丝复合预取向丝；
步骤三、假捻变形：将复合预取向丝经过拉伸假捻变形，制得微米丝复合纤维，通过碱处理超声波开纤法得到微米丝复合超细纤维；所述碱处理超声波开纤法方法如下：取一定量微米丝复合纤维称重，配置含量为1mol/L的碳酸钠/丙酮溶液，在常温环境下进行碱处理超声波开纤，随后再进行清水洗、酸洗、清水洗至中性，烘干静置，称重切片，进行纤维特性测试，开纤后所述微米丝复合超细纤维直径为0.1-5微米；所述碱处理超声波开纤法的超声功率为500w，时间为20分钟，浴比为1:100，采用乙酸溶液酸洗。
所述熔融纺丝工艺的工艺参数为：熔融纺丝温度为270-280℃，环吹风风速为0.45±0.05m/min，环吹风温度为23-25℃，环吹风湿度为35-45RH％，POY的牵伸倍数为1.5-2.0倍，POY的纺丝速度为2800-3500m/min，FDY的牵伸倍数为3.0-4.5倍，纺丝速度为4000-4800m/min。
本发明得到的一种微米丝复合超细纤维及其制备方法，具有以下优点：本发明得到的一种微米丝复合超细纤维，具有较小的纤维直径，制得的织物柔软性、透气性和吸湿性好，可用于服装、过滤、医疗卫生、劳动保护等多种领域，使用范围广，清洁能力强。本发明还采用碱处理超声波开纤法来进行微米丝复合纤维的开纤，有利于微米丝复合超细纤维的分离，开纤度高，刚度值低。
具体实施方式
为了更清晰地理解本发明的技术方案，下面通过实施例对本发明作进一步的举例说明。
实施例1：
本实施例描述的一种微米丝复合超细纤维是以丙酮为介质进行碱处理超声波开纤得到的，其制备方法包括如下步骤：
步骤一、真空干燥：以重量份数计，将100份聚对苯二甲酸乙二醇酯和100份尼龙66在60℃下干燥24h；
步骤二、熔融纺丝：采用熔融纺丝的方法，将聚对苯二甲酸乙二醇酯在255℃下熔融，尼龙66在260℃下熔融，混合后，再汇入复合箱体进行复合纺丝，环吹风冷却、集束上油、牵伸卷绕制备得到微米丝复合预取向丝；
所述熔融纺丝工艺的工艺参数为：复合纺丝温度为270℃，环吹风风速为0.4m/min，环吹风温度为23℃，环吹风湿度为35RH％，POY的牵伸倍数为1.5倍，POY的纺丝速度为2800m/min，FDY的牵伸倍数为3.0倍，纺丝速度为4000m/min；
步骤三、假捻变形：将复合预取向丝经过拉伸假捻变形，制得微米丝复合纤维，通过碱处理超声波开纤法得到微米丝复合超细纤维；
所述碱处理超声波开纤法方法如下：以重量份数计，取1份微米丝复合纤维称重，配置100份含量为1mol/L的碳酸钠/丙酮溶液，浴比为1:100，在常温环境下进行碱处理超声波开纤，超声时间为20分钟，超声功率为500w，随后进行清水洗、1g/L乙酸进行酸洗、再次清水洗至中性，在100℃下烘燥30min，静置24h并进行纤维特性测试。
所得纤维特性如表1所示。
实施例2：
本实施例描述的一种微米丝复合超细纤维是以丙酮为介质进行碱处理超声波开纤得到的，其制备方法包括如下步骤：
步骤一、真空干燥。以重量份数计，将150份聚对苯二甲酸乙二醇酯和100份尼龙6在160℃下干燥12h。
步骤二、熔融纺丝。采用熔融纺丝的方法，将聚对苯二甲酸乙二醇酯在255℃下熔融，尼龙6在225℃下熔融，混合后，再汇入复合箱体进行复合纺丝，环吹风冷却、集束上油、牵伸卷绕制备得到微米丝复合预取向丝。
所述熔融纺丝工艺的工艺参数为：复合纺丝温度为280℃，环吹风风速为0.5m/min，环吹风温度为25℃，环吹风湿度为45RH％，POY的牵伸倍数为2.0倍，POY的纺丝速度为3500m/min，FDY的牵伸倍数为4.5倍，纺丝速度为4800m/min。
步骤三、假捻变形。将复合预取向丝经过拉伸假捻变形，制得微米丝复合纤维，通过碱处理超声波开纤法得到微米丝复合超细纤维。
所述碱处理超声波开纤法方法如下：以重量份数计，取1份微米丝复合纤维称重，配置100份含量为1mol/L的碳酸钠/丙酮溶液，浴比为1:100，在常温环境下进行碱处理超声波开纤，超声时间为20分钟，超声功率为500w，随后进行清水洗、1g/L乙酸进行酸洗、再次清水洗至中性，在100℃下烘燥30min，静置24h并进行纤维特性测试。
所得纤维特性如表1所示。
实施例3：
本实施例描述的一种微米丝复合超细纤维是以丙酮为介质进行碱处理超声波开纤得到的，其制备方法包括如下步骤：
步骤一、真空干燥。以重量份数计，将60份聚对苯二甲酸乙二醇酯和40份尼龙610在150℃下干燥20h。
步骤二、熔融纺丝。采用熔融纺丝的方法，将聚对苯二甲酸丁二醇酯在230℃下熔融，尼龙610在215℃下熔融，混合后，再汇入复合箱体进行复合纺丝，环吹风冷却、集束上油、牵伸卷绕制备得到微米丝复合预取向丝。
所述熔融纺丝工艺的工艺参数为：复合纺丝温度为275℃，环吹风风速为0.45m/min，环吹风温度为24℃，环吹风湿度为40RH％，POY的牵伸倍数为1.75倍，POY的纺丝速度为3150m/min，FDY的牵伸倍数为3.75倍，纺丝速度为4400m/min。
步骤三、假捻变形。将复合预取向丝经过拉伸假捻变形，制得微米丝复合纤维，通过碱处理超声波开纤法得到微米丝复合超细纤维。
所述碱处理超声波开纤法方法如下：以重量份数计，取1份微米丝复合纤维称重，配置100份含量为1mol/L的碳酸钠/丙酮溶液，浴比为1:100，在常温环境下进行碱处理超声波开纤，超声时间为20分钟，超声功率为500w，随后进行清水洗、1g/L乙酸进行酸洗、再次清水洗至中性，在100℃下烘燥30min，静置24h并进行纤维特性测试。
所得纤维特性如表1所示。
实施例1-3制备得到的微米丝复合超细纤维的纤维特性如下表所示。
表1纤维特性表
Figure BDA0002877130030000051
如表1中结果所示，本发明采用碱处理超声波处理法开纤制备得到微米丝复合超细纤维，碱减量率小于1.5％，复合纤维的开纤程度较高，所制备的微米丝复合超细纤维直径小于0.5微米，纤维强度在3cN/dtex左右，在伸长率在30％左右时，弹性回复率高于90％。

Claims (3)

1.一种微米丝复合超细纤维，它包括采用聚酯类高分子材料和聚酰胺类高分子材料，其特征是所述微米丝复合超细纤维为聚酯、聚酰胺类高分子的共混物，所述聚酯类高分子是聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯；所述聚酰胺类高分子是尼龙6、尼龙66、尼龙46、尼龙610、尼龙612或尼龙12；所述聚酯类高分子和聚酰胺类高分子的重量份配比为1:1-1.5:1。
2.一种微米丝复合超细纤维制备方法，其特征是所述微米丝复合超细纤维制备方法包括如下步骤：
步骤一、真空干燥：将聚酯类高分子和聚酰胺类高分子在60-160℃下干燥8-24h；
步骤二、熔融纺丝：采用熔融纺丝的方法，将聚酯类高分子和聚酰胺类高分子熔体熔融混合后，再挤出拉丝，环吹风冷却、集束上油、牵伸卷绕制备得到微米丝复合预取向丝；
步骤三、假捻变形：将复合预取向丝经过拉伸假捻变形，制得微米丝复合纤维，通过碱处理超声波开纤法得到微米丝复合超细纤维；所述碱处理超声波开纤法方法如下：取一定量微米丝复合纤维称重，配置含量为1mol/L的碳酸钠/丙酮溶液，在常温环境下进行碱处理超声波开纤，随后再进行清水洗、酸洗、清水洗至中性，烘干静置，称重切片，进行纤维特性测试，开纤后所述微米丝复合超细纤维直径为0.1-5微米；所述碱处理超声波开纤法的超声功率为500w，时间为20分钟，浴比为1:100，采用乙酸溶液酸洗。
3.根据权利要求2所述的一种微米丝复合超细纤维制备方法，其特征是所述熔融纺丝工艺的工艺参数为：熔融纺丝温度为270-280℃，环吹风风速为0.45±0.05 m/min，环吹风温度为23-25℃，环吹风湿度为35-45 RH%，POY的牵伸倍数为1.5-2.0倍，POY的纺丝速度为2800-3500 m/min，FDY的牵伸倍数为3.0-4.5倍，纺丝速度为4000-4800 m/min。
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