一种共混熔融海岛纤维、超细纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种共混熔融海岛纤维、超细纤维及其制备方法，其中的“岛”成分为聚酰胺，“海”成分为水性聚酯化合物，“海”组分无需在碱溶液，在热水中即可溶解。聚酰胺海岛纤维的制备方法是将聚酰胺与水性聚酯共混熔融纺丝，进一步将海岛纤维置于热水中，进行水减量处理去除聚酯海组分后得到聚酰胺超细纤维。本发明专利技术制备超细纤维方法简单高效，“水减量”工艺过程绿色环保，被溶离的海成分易于回收再利用，对环境无害。所制备的超细纤维可应用于第四代超纤革、仿真丝织物、仿麂皮织物、人造羽绒保温材料、清洁布、防尘面罩及吸附材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功能纤维
，尤其涉及一种可以水减量处理的非定岛型海岛纤维、超细纤维及其制备方法。
技术介绍
海岛纤维是由一种聚合物以极细的形式包埋在另一种聚合物中形成的纤维，由于其分散相原纤在纤维截面中呈岛屿状而得名。海岛纤维溶去海成分后可以获得超细纤维。海岛纤维有定岛型和不定岛型两种生产方法，不定岛型是把两种聚合物按一定比例混合造粒或直接混合后熔融挤出纺丝，用单螺杆单组分喷丝组件纺丝，获得共混海岛纤维，聚合物中“岛”组分为聚酰胺(PA)，“海”组分为聚乙烯(PE)或聚苯乙烯(PS)，用甲苯抽出开纤；由于水性聚酯切片(CoPET)的开发成功，定岛型海岛短纤维应运而生，通常以PA和CoPET或普通聚酯(PET)和CoPET分别熔融挤出复合纺丝，用双螺杆复合喷丝组件共轭复合纺丝，碱溶性开纤，获得复合海岛纤维。然而，不定岛型海岛短纤维生产中，“海”相组分溶去所用的有机溶剂回收困难，对环境污染较大，也带来了易燃、易爆等问题，在当前全球倡导绿色生产的大环境下，这种方法已经不符合时代的要求；定岛海岛长纤维生产中，目前市场上普遍采用碱溶性聚酯CoPET切片作为生产海岛纤维的“海”相组份原料，但是在碱液浸泡开纤的过程中（碱减量工艺），“岛”相结构会受到不同程度的影响，且仍然存在溶解液的不环保问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种可以直接用热水进行减量处理的海岛纤维及其制备方法，称为“水减量”工艺，该纤维在纯热水溶离“海”组分后形成超细纤维，有效减少生产过程的污染物的产生，绿色环保，符合当今绿色制造、绿色发展理念，大大降低生产成本。实现本专利技术的技术方案是：一种共混熔融海岛纤维，包括岛的部分和海的部分，所述岛的部分为聚酰胺PA，海的部分为水性聚酯；聚酰胺的质量百分比是30-70%，余量为水性聚酯；所述水性聚酯在85-95℃的热水中溶解，其熔点为202±5℃，软化点为65±5℃。所述聚酰胺PA的相对粘度为2.4-3.1，聚酰胺为聚己内酰胺PA6或聚己二酰己二胺中PA66的任意一种。所述的共混熔融海岛纤维的制备方法，制备步骤如下：（1）将聚酰胺切片放入真空干燥箱内干燥2小时，干燥温度为80℃，将水性聚酯切片置于真空干燥箱内干燥10小时，干燥温度50℃；将干燥好的聚酰胺切片、水性聚酯切片通过不同的输送管道输入混料仓进行混合；（2）将混合后的物料进入螺杆挤压机进行熔融共混；然后通过喷丝板进行纺丝，经牵伸并烘干定型后，牵伸倍数为2.0-4.0倍，制得海岛纤维。所述步骤（2）中螺杆机四区加热温度为210~245℃。所述步骤（2）中纺丝温度为230~270℃。所述步骤（2）中烘干定型采用五区加热方式，各区温度分别为80℃、75℃、70℃、65℃、60℃。所述步骤（2）在80℃的水浴条件下进行牵伸，牵伸倍数为2.0-4.0倍。本专利技术制备的海岛纤维可以用来制备聚酰胺超细纤维。海岛纤维制备聚酰胺超细纤维的方法为：将海岛纤维在85-95℃的热水中进行开纤处理；去除聚酯组分，处理时间为0.5~2小时。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术方法中，通过调控聚酰胺与水性聚酯共混质量分数比例，以制备不同比例下的聚酰胺/水性聚酯共混海岛型纤维及聚酰胺海岛纤维。本专利技术中，超细纤维的制备方法简单，不需要添加有毒有机溶剂或苛性碱溶剂就可以实现对海岛纤维中的“海”相组分进行剥离，制备出岛相分布均匀、直径较细的聚酰胺超细纤维，且“岛”相成分不被损伤，被热水溶离的“海”组分易于回收再利用，生产过程对环境友好，能形成工业化规模生产；（2）按照本专利技术方法中所制备的超细纤维纤度为0.03~0.7dtex，用于人造合成革、仿真丝织物、人造麂皮、滑雪和滑水服、高支高密织物、人造羽绒、清洁布、防尘面罩、空气过滤材料。由于纤维极细，用该纤维织成的织物具有手感柔软、细腻滑糯、染色均匀、悬垂性好、吸湿性强等特点。（3）烘干定型温度设置由高到低的五区加热方式，逐步消除纤维在前段工艺中产生的内应力，提高其尺寸稳定性，固定其牵伸效果。具体实施方式以下为本专利技术的具体实施方式，所述的实施例是为了进一步描述本专利技术，而不是限制本专利技术。实施例1本实施例选取聚己内酰胺PA6作为岛的部分，海的部分为水性聚酯A-PET，其中聚己内酰胺PA6的质量百分比是50%，水性聚酯A-PET的质量百分比是50%。本实施例的海岛纤维的制备方法是：（1）将聚己内酰胺PA6切片放入真空干燥箱内干燥2小时，干燥温度为80℃，干燥后聚己内酰胺PA6的含水率为500ppm，将水性聚酯置于真空干燥箱内干燥10小时，干燥温度50℃，干燥后水性聚酯的含水率为20ppm；（2）将干燥好的聚己内酰胺PA6切片、水性聚酯切片通过不同的输送管道输入混料仓进行混合；（3）将混合后的物料进入单螺杆挤压机进行熔融共混，单螺杆挤压机四区加热温度为210~245℃，然后通过喷丝板进行纺丝，纺丝温度为230℃-270℃，喷丝过程中进行冷却吹风，丝束经过温度为18℃、相对湿度为65%、速度为0.2~0.3m/s的冷却吹风，得到初生聚酰胺/水性聚酯共混纤维；（4）将初生聚酰胺/水性聚酯共混纤维经过油槽上油后，再经预网络、第一导丝辊、第二导丝辊牵伸，采用80℃水浴牵伸，牵伸倍数2.0~4.0倍，通过主网络后进行机械卷绕，卷曲数调整为16个/25mm；然后在80℃、75℃、70℃、65℃、60℃五区进行松弛热定型，最后按51mm长度切断获得的聚酰胺海岛纤维纤度为8.7dtex的海岛纤维。本实施例制备的海岛纤维断裂强度达到4.2cN/dtex，含油率（0.3±0.05）%。将得到的海岛纤维在90℃的热水中进行水减量0.5小时，溶离去除聚酯组分，可得到单纤纤度0.09~0.7dtex的PA6超细纤维。实施例2本实施例选取聚己二酰己二胺PA66作为岛的部分，海的部分为水性聚酯，其中聚己内酰胺PA6的质量百分比是30%，水性聚酯的质量百分比是70%。本实施例的海岛纤维的制备方法同实施例1。本实施例制备的海岛纤维的断裂强度为可达到3.9cN/dtex，含油率（0.3±0.05）%。将所得到的海岛纤维在85℃的热水中进行水减量1小时，溶离去除聚酯组分，可得到单纤纤度0.08~0.68dtex的PA6超细纤维。实施例3本实施例选取聚己二酰己二胺PA66作为岛的部分，海的部分为水性聚酯，其中聚己二酰己二胺PA66的质量百分比是70%，水性聚酯的质量百分比是30%。本实施例的海岛纤维的制备方法同实施例1。本实施例制备的海岛纤维的断裂强度为可达到4.5cN/dtex，含油率（0.3±0.05）%。将所得到的海岛纤维在95℃的热水中进行水减量2小时，溶离去除聚酯组分，可得到单纤纤度0.07~0.86dtex的PA66超细纤维。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种共混熔融海岛纤维，包括岛的部分和海的部分，其特征在于：所述岛的部分为聚酰胺，海的部分为水性聚酯。

【技术特征摘要】
1.一种共混熔融海岛纤维，包括岛的部分和海的部分，其特征在于：所述岛的部分为聚酰胺，海的部分为水性聚酯。2.根据权利要求1所述的共混熔融海岛纤维，其特征在于：所述海岛纤维中聚酰胺的质量百分比是30-70%，余量为水性聚酯。3.根据权利要求1所述的共混熔融海岛纤维，其特征在于：所述水性聚酯在85-95℃的热水中溶解，其熔点为202±5℃，软化点为65±5℃。4.根据权利要求1所述的共混熔融海岛纤维，其特征在于：所述聚酰胺的相对粘度为2.4-3.1，聚酰胺为聚己内酰胺或聚己二酰己二胺中的任意一种。5.权利要求1所述的共混熔融海岛纤维的制备方法，其特征在于步骤如下：（1）将聚酰胺切片放入真空干燥箱内干燥2小时，干燥温度为80℃，将水性聚酯切片置于真空干燥箱内干燥10小时，干燥温度50℃；将干燥好的聚酰...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱方龙，冯倩倩，
申请(专利权)人：中原工学院，
类型：发明
国别省市：河南;41