一種共混熔融海島纖維、超細纖維及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種共混熔融海島纖維、超細纖維及其制備方法，其中的“島”成分為聚酰胺，“海”成分為水性聚酯化合物，“海”組分無需在堿溶液，在熱水中即可溶解。聚酰胺海島纖維的制備方法是將聚酰胺與水性聚酯共混熔融紡絲，進一步將海島纖維置于熱水中，進行水減量處理去除聚酯海組分后得到聚酰胺超細纖維。本發(fā)明專利技術(shù)制備超細纖維方法簡單高效，“水減量”工藝過程綠色環(huán)保，被溶離的海成分易于回收再利用，對環(huán)境無害。所制備的超細纖維可應(yīng)用于第四代超纖革、仿真絲織物、仿麂皮織物、人造羽絨保溫材料、清潔布、防塵面罩及吸附材料。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于功能纖維
，尤其涉及一種可以水減量處理的非定島型海島纖維、超細纖維及其制備方法。
技術(shù)介紹
海島纖維是由一種聚合物以極細的形式包埋在另一種聚合物中形成的纖維，由于其分散相原纖在纖維截面中呈島嶼狀而得名。海島纖維溶去海成分后可以獲得超細纖維。海島纖維有定島型和不定島型兩種生產(chǎn)方法，不定島型是把兩種聚合物按一定比例混合造粒或直接混合后熔融擠出紡絲，用單螺桿單組分噴絲組件紡絲，獲得共混海島纖維，聚合物中“島”組分為聚酰胺(PA)，“海”組分為聚乙烯(PE)或聚苯乙烯(PS)，用甲苯抽出開纖；由于水性聚酯切片(CoPET)的開發(fā)成功，定島型海島短纖維應(yīng)運而生，通常以PA和CoPET或普通聚酯(PET)和CoPET分別熔融擠出復(fù)合紡絲，用雙螺桿復(fù)合噴絲組件共軛復(fù)合紡絲，堿溶性開纖，獲得復(fù)合海島纖維。然而，不定島型海島短纖維生產(chǎn)中，“海”相組分溶去所用的有機溶劑回收困難，對環(huán)境污染較大，也帶來了易燃、易爆等問題，在當前全球倡導(dǎo)綠色生產(chǎn)的大環(huán)境下，這種方法已經(jīng)不符合時代的要求；定島海島長纖維生產(chǎn)中，目前市場上普遍采用堿溶性聚酯CoPET切片作為生產(chǎn)海島纖維的“海”相組份原料，但是在堿液浸泡開纖的過程中（堿減量工藝），“島”相結(jié)構(gòu)會受到不同程度的影響，且仍然存在溶解液的不環(huán)保問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以直接用熱水進行減量處理的海島纖維及其制備方法，稱為“水減量”工藝，該纖維在純熱水溶離“海”組分后形成超細纖維，有效減少生產(chǎn)過程的污染物的產(chǎn)生，綠色環(huán)保，符合當今綠色制造、綠色發(fā)展理念，大大降低生產(chǎn)成本。實現(xiàn)本專利技術(shù)的技術(shù)方案是：一種共混熔融海島纖維，包括島的部分和海的部分，所述島的部分為聚酰胺PA，海的部分為水性聚酯；聚酰胺的質(zhì)量百分比是30-70%，余量為水性聚酯；所述水性聚酯在85-95℃的熱水中溶解，其熔點為202±5℃，軟化點為65±5℃。所述聚酰胺PA的相對粘度為2.4-3.1，聚酰胺為聚己內(nèi)酰胺PA6或聚己二酰己二胺中PA66的任意一種。所述的共混熔融海島纖維的制備方法，制備步驟如下：（1）將聚酰胺切片放入真空干燥箱內(nèi)干燥2小時，干燥溫度為80℃，將水性聚酯切片置于真空干燥箱內(nèi)干燥10小時，干燥溫度50℃；將干燥好的聚酰胺切片、水性聚酯切片通過不同的輸送管道輸入混料倉進行混合；（2）將混合后的物料進入螺桿擠壓機進行熔融共混；然后通過噴絲板進行紡絲，經(jīng)牽伸并烘干定型后，牽伸倍數(shù)為2.0-4.0倍，制得海島纖維。所述步驟（2）中螺桿機四區(qū)加熱溫度為210~245℃。所述步驟（2）中紡絲溫度為230~270℃。所述步驟（2）中烘干定型采用五區(qū)加熱方式，各區(qū)溫度分別為80℃、75℃、70℃、65℃、60℃。所述步驟（2）在80℃的水浴條件下進行牽伸，牽伸倍數(shù)為2.0-4.0倍。本專利技術(shù)制備的海島纖維可以用來制備聚酰胺超細纖維。海島纖維制備聚酰胺超細纖維的方法為：將海島纖維在85-95℃的熱水中進行開纖處理；去除聚酯組分，處理時間為0.5~2小時。本專利技術(shù)的有益效果是：（1）本專利技術(shù)方法中，通過調(diào)控聚酰胺與水性聚酯共混質(zhì)量分數(shù)比例，以制備不同比例下的聚酰胺/水性聚酯共混海島型纖維及聚酰胺海島纖維。本專利技術(shù)中，超細纖維的制備方法簡單，不需要添加有毒有機溶劑或苛性堿溶劑就可以實現(xiàn)對海島纖維中的“海”相組分進行剝離，制備出島相分布均勻、直徑較細的聚酰胺超細纖維，且“島”相成分不被損傷，被熱水溶離的“海”組分易于回收再利用，生產(chǎn)過程對環(huán)境友好，能形成工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)；（2）按照本專利技術(shù)方法中所制備的超細纖維纖度為0.03~0.7dtex，用于人造合成革、仿真絲織物、人造麂皮、滑雪和滑水服、高支高密織物、人造羽絨、清潔布、防塵面罩、空氣過濾材料。由于纖維極細，用該纖維織成的織物具有手感柔軟、細膩滑糯、染色均勻、懸垂性好、吸濕性強等特點。（3）烘干定型溫度設(shè)置由高到低的五區(qū)加熱方式，逐步消除纖維在前段工藝中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，提高其尺寸穩(wěn)定性，固定其牽伸效果。具體實施方式以下為本專利技術(shù)的具體實施方式，所述的實施例是為了進一步描述本專利技術(shù)，而不是限制本專利技術(shù)。實施例1本實施例選取聚己內(nèi)酰胺PA6作為島的部分，海的部分為水性聚酯A-PET，其中聚己內(nèi)酰胺PA6的質(zhì)量百分比是50%，水性聚酯A-PET的質(zhì)量百分比是50%。本實施例的海島纖維的制備方法是：（1）將聚己內(nèi)酰胺PA6切片放入真空干燥箱內(nèi)干燥2小時，干燥溫度為80℃，干燥后聚己內(nèi)酰胺PA6的含水率為500ppm，將水性聚酯置于真空干燥箱內(nèi)干燥10小時，干燥溫度50℃，干燥后水性聚酯的含水率為20ppm；（2）將干燥好的聚己內(nèi)酰胺PA6切片、水性聚酯切片通過不同的輸送管道輸入混料倉進行混合；（3）將混合后的物料進入單螺桿擠壓機進行熔融共混，單螺桿擠壓機四區(qū)加熱溫度為210~245℃，然后通過噴絲板進行紡絲，紡絲溫度為230℃-270℃，噴絲過程中進行冷卻吹風(fēng)，絲束經(jīng)過溫度為18℃、相對濕度為65%、速度為0.2~0.3m/s的冷卻吹風(fēng)，得到初生聚酰胺/水性聚酯共混纖維；（4）將初生聚酰胺/水性聚酯共混纖維經(jīng)過油槽上油后，再經(jīng)預(yù)網(wǎng)絡(luò)、第一導(dǎo)絲輥、第二導(dǎo)絲輥牽伸，采用80℃水浴牽伸，牽伸倍數(shù)2.0~4.0倍，通過主網(wǎng)絡(luò)后進行機械卷繞，卷曲數(shù)調(diào)整為16個/25mm；然后在80℃、75℃、70℃、65℃、60℃五區(qū)進行松弛熱定型，最后按51mm長度切斷獲得的聚酰胺海島纖維纖度為8.7dtex的海島纖維。本實施例制備的海島纖維斷裂強度達到4.2cN/dtex，含油率（0.3±0.05）%。將得到的海島纖維在90℃的熱水中進行水減量0.5小時，溶離去除聚酯組分，可得到單纖纖度0.09~0.7dtex的PA6超細纖維。實施例2本實施例選取聚己二酰己二胺PA66作為島的部分，海的部分為水性聚酯，其中聚己內(nèi)酰胺PA6的質(zhì)量百分比是30%，水性聚酯的質(zhì)量百分比是70%。本實施例的海島纖維的制備方法同實施例1。本實施例制備的海島纖維的斷裂強度為可達到3.9cN/dtex，含油率（0.3±0.05）%。將所得到的海島纖維在85℃的熱水中進行水減量1小時，溶離去除聚酯組分，可得到單纖纖度0.08~0.68dtex的PA6超細纖維。實施例3本實施例選取聚己二酰己二胺PA66作為島的部分，海的部分為水性聚酯，其中聚己二酰己二胺PA66的質(zhì)量百分比是70%，水性聚酯的質(zhì)量百分比是30%。本實施例的海島纖維的制備方法同實施例1。本實施例制備的海島纖維的斷裂強度為可達到4.5cN/dtex，含油率（0.3±0.05）%。將所得到的海島纖維在95℃的熱水中進行水減量2小時，溶離去除聚酯組分，可得到單纖纖度0.07~0.86dtex的PA66超細纖維。以上顯示和描述了本專利技術(shù)的基本原理和主要特征和本專利技術(shù)的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本專利技術(shù)不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本專利技術(shù)的原理，在不脫離本專利技術(shù)精神和范圍的前提下，本專利技術(shù)還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本專利技術(shù)范圍內(nèi)。本專利技術(shù)要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種共混熔融海島纖維，包括島的部分和海的部分，其特征在于：所述島的部分為聚酰胺，海的部分為水性聚酯。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種共混熔融海島纖維，包括島的部分和海的部分，其特征在于：所述島的部分為聚酰胺，海的部分為水性聚酯。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共混熔融海島纖維，其特征在于：所述海島纖維中聚酰胺的質(zhì)量百分比是30-70%，余量為水性聚酯。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共混熔融海島纖維，其特征在于：所述水性聚酯在85-95℃的熱水中溶解，其熔點為202±5℃，軟化點為65±5℃。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共混熔融海島纖維，其特征在于：所述聚酰胺的相對粘度為2.4-3.1，聚酰胺為聚己內(nèi)酰胺或聚己二酰己二胺中的任意一種。5.權(quán)利要求1所述的共混熔融海島纖維的制備方法，其特征在于步驟如下：（1）將聚酰胺切片放入真空干燥箱內(nèi)干燥2小時，干燥溫度為80℃，將水性聚酯切片置于真空干燥箱內(nèi)干燥10小時，干燥溫度50℃；將干燥好的聚酰...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱方龍，馮倩倩，
申請(專利權(quán))人：中原工學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：河南;41