本发明专利技术涉及一种聚甲醛‑聚乳酸‑聚对二氧环己酮三元复合纤维及其制备方法。本发明专利技术所述复合纤维，其纤维本体成分为聚甲醛（POM）、聚乳酸（PLA）与聚对二氧环己酮，三者的质量比依次为60～80：12～30：3～15；其制备方法为：将三种聚合物分别干燥至恒重，经螺杆挤出后经预过滤器、箱体及组件后，喷丝甬道冷却后卷绕，将初生丝经后道热牵伸、热定型后获得复合纤维。本发明专利技术所述复合纤维具有良好的力学性能、耐热性及适度的可降解性，具有良好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种复合纤维，尤其涉及一种聚甲醛-聚乳酸-聚对二氧环己酮三元复 合纤维及其制备方法。
技术介绍
聚甲醛(polyoxymethylene，POM)纤维秉承了POM原料的优异性能，具有高强高模、 优异的耐磨损性、耐碱性、高的伸长回复特性;尤其是POM纤维的冲击耐久性优，耐划伤断裂 性好。同时，POM纤维分子结构中含有大量的醚键，与多种材料有良好的相容性，结合强度 高，因此POM纤维可用于复合材料增强。 然而，POM树脂具有热稳定性差、结晶速度快、结晶度高等特征，这是制约纤维制备 的瓶颈。国内外学者及科技人员开展了一定的研究工作。专利CN201010137926采用了至少 二级缓冷(窄区缓冷，间隔式缓冷）），后道三道不同介质的牵伸工艺，但温度均偏低，热定型 温度为60-115°C，时间达10_40min，生产效率极低，同时卷绕速度为50-5000min，但未明确 此速度与前、后纺的匹配范围。CN201010588776.1同样采用了缓冷-骤冷、高压（50-200atm)、慢速多级多倍率拉伸获得总牵倍较高的纤维，但纺速偏快(500-3500m/min)，并不 适合POM快速结晶的特点。CN200710187055主要限定了纺丝原料共聚甲醛中氧化乙烯的比 例（1.8%-5.0%)、及熔指（1.0-120) XN02818234同样是控制氧化烯的量，且固定降温速 率，保持其较长的半结晶时间。CN200310119502.8限定了牵伸倍数与牵伸体的截面积，同时 也限定了氧化稀单元含量摩尔百分含量为0.5~10%、恪融指数为0.3~20g/10min。 CN02156329.2限定了制备纤维的聚甲醛分子结构与熔融指数。CN200680002247提及使用熔 体指数为〇.3-30ml/10min(0.42-42g/10min)的聚甲醛共聚物，对牵伸方式、牵伸媒介、总牵 伸比及热定型温度作了限定。 在聚甲醛复合纤维制备方面，专利CN200510081358提出制备了皮芯复合纤维，芯 与鞘分别为不同特征的共聚甲醛。CN200710126318在限定了氧化烯单元、熔体指数的基础 上，将POM与碱分解性树脂、水溶性树脂及有机溶剂可溶性树脂复合纺丝，然后通过碱处理、 水处理或有机溶剂处理除去热塑性树脂，或者溶解除去POM纤维，获得含POM的微细纤维。 从文献概述可以看出，现有研究多集中于POM纤维原料及相应工艺等方面，而对复 合纤维的组成等方面涉及较少。聚甲醛纤维较高的结晶速率与结晶度特征保证了其优良的 力学性能，但其柔韧性不足。聚乳酸(PLA)具有较好的机械强度、弹性模量和可降解性，硬而 脆、柔韧性差的特性限制了其应用。聚对二氧环己酮(proo)为结晶性聚合物，其分子结构内 含有酯键和醚键，醚键对PPDO的亲水性及柔顺性都有贡献，此外，分子中所含-CH 2-,也是 PPDO具有柔韧性的原因。聚甲醛与聚乳酸具有非常相近的窄加工温度区间，同时，PLA的玻 璃化转变温度与PPDO出现结晶峰温度相近，体现出良好的相容性。基于上述背景与特征，本 专利将专利技术一种聚甲醛-聚乳酸-聚对二氧环己酮三元复合纤维。
技术实现思路
采用加工温度区间接近的聚甲醛(POM)、聚乳酸(PLA)与聚对二氧环己酮(proo)三 种聚合物，利用聚对二氧环己酮的柔韧性，适当减慢聚甲醛的结晶速率，并改善聚乳酸的脆 性，从而获得本专利技术所述的性能优异的聚甲醛-聚乳酸-聚对二氧环己酮三元复合纤维。 本专利技术提供一种聚甲醛-聚乳酸-聚对二氧环己酮三元复合纤维，所述复合纤维本 体成分为聚甲醛(POM)、聚乳酸(PLA)与聚对二氧环己酮(PPDO)，三者的质量比依次为60~ 80:12~30:3~15。 本专利技术所述一种聚甲醛-聚乳酸-聚对二氧环己酮三元复合纤维的制备方法，包括 如下步骤： (1)将聚甲醛、聚乳酸与聚对二氧环己酮这三种聚合物分别干燥至恒重，聚甲醛、 聚乳酸与聚对二氧环己酮的干燥温度分别为:60°c~100°C、60°C~80°C及40°C~60°C，干 燥时间分别为:6h、16~24h和8h; (2)三种聚合物按比例在高速混合机中混合均匀后，加入螺杆挤出机，经过滤、箱 体组件及喷丝板后，经甬道冷却后卷绕，其中，螺杆挤出机加料段、压缩段与计量段的温度 分别为60°c~110°C、160°C~220°C、180°C~215°C，喷丝板下方的1米范围内的甬道通氮气 保护，卷绕速度为150~400m/min; (3)将初生纤维经后道牵伸、热定型与上油后收卷为成品，后道牵伸温度控制在80 ~150°C，牵伸总倍数为2~10倍； 所述聚甲醛原料熔融指数范围为3.5~15.0g/10min，所述聚乳酸原料重均分子量 为4~33万，所述聚对二氧环己酮的分子量为8~42万。 步骤(3)所述的热定型工艺:温度为60°C~115°C，时间为5~720s。 步骤(3)所述的上油工艺：油剂浓度为5%~12.5%，油轮频率控制在2~30Hz，成 品丝上油率为0.1 %~1.5%。 本专利技术所述复合纤维的主要优点： (1)使用常规的聚合物，发挥各自的力学性能优势，形成综合性能优良的复合纤 维； (2)三种聚合物的加工温度区间接近，有利于加工工艺的实现； (3)添加部分可降解的聚乳酸组分，赋予纤维更多的功能性。【具体实施方式】 下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本发 明而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术的内容之后，本领域技术人员 可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的 范围。 聚甲醛购自上海蓝星聚甲醛有限公司，聚乳酸与聚对二氧环己酮二种原料均购自 深圳市博立生物材料有限公司。 对比例将熔指为9.0g/10min的聚甲醛制备出直径为30微米普通POM纤维作为对比样。相 应工艺与实施例1相同，标记为对比样品1。 实施例1将熔指为9.0g/10min的聚甲醛、分子量为15万的聚乳酸、分子量为35万的聚对二 氧环己酮分别在90°〇、80°〇及40°〇条件下干燥611、1611及811。按80 :12:8的质量比在高速混合 机混合均匀后，加入螺杆挤出机，螺杆挤出机加料段、压缩段与计量段的温度分别为90°C、 200°C、195°C。经过滤、箱体组件及喷丝板后，经甬道冷却后卷绕当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚甲醛‑聚乳酸‑聚对二氧环己酮三元复合纤维，其特征在于：所述复合纤维本体成分为聚甲醛（POM）、聚乳酸（PLA）与聚对二氧环己酮(PPDO)，三者的质量比依次为60～80：12～30：3～15。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：阳知乾，刘加平，徐德根，刘建忠，吕进，张丽辉，张爱民，叶光斗，周涛，
申请(专利权)人：江苏苏博特新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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