一种丙纶纳米竹碳短纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种丙纶纳米竹碳短纤维及其制备方法，丙纶纳米竹碳短纤维的制备方法，包括如下步骤：制备纳米竹碳母粒、热熔纺丝、加热上油、卷曲上油、热定型以及剪切打包。由于丙纶纳米竹碳短纤维由纳米竹碳母粒和均聚聚丙烯胶粒制得，竹碳母粒具有长期优良的吸附能力，从而含有竹碳母粒的丙纶纳米竹碳短纤维具有长期优良的吸附能力，使得丙纶纳米竹碳短纤维及制品具有长期持久的抗菌、除臭、负离子释放和远红外发热等功能，并且可以以纳米竹碳为基础，添加其他的功能性物质制成复合纳米竹碳配方的丙纶复合纳米竹碳短纤维，进一步增强和延伸丙纶短纤维的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种丙纶纳米竹碳短纤维及其制备方法
本专利技术涉及无纺布生产
，具体涉及一种丙纶纳米竹碳短纤维及其制备方法。
技术介绍
目前，除了常规的纤维生产外，民用及工业用纤维要求其功能性越来越多。随着汽车的广泛普及，人们对汽车密闭空间内的散发出的气味和产生的细菌有更高的要求，因此在汽车内饰材料方面要求具有抗菌及除臭的功能，现有的内饰材料主要为纤维，而现有的纤维并没有抗菌除臭功能，一般都是在车内喷晒清新剂来实现抗菌和除臭，过一段时间后，清新剂失效，为了维持车内清洁，需要不断喷晒清新剂，并且清新剂后也会被吸入人体，影响人体健康。
技术实现思路
本申请提供一种具有抗菌和除臭功能的丙纶纳米竹碳短纤维及其制备方法。根据第一方面，一种实施例中提供一种丙纶纳米竹碳短纤维的制备方法，包括如下步骤：制备纳米竹碳母粒，以毛竹作为原材料，先后经过干燥、碳化、煅烧和冷却工序制得竹碳，将竹碳经过物理或化学工艺处理得到纳米级的竹碳颗粒，将竹碳母粒制备成纳米级大小的纳米竹碳颗粒，将纳米竹碳颗粒表面处理及分散处理后与纺丝级的均聚聚丙烯粉料热熔混合制成竹碳母粒；热熔纺丝，将纺丝级的均聚聚丙烯胶粒与竹碳母粒混合热熔纺丝制得丙纶竹碳原丝；加热上油，将丙纶竹碳原丝通过具有加热功能和盛装有亲水油剂的油浴槽，使得亲水油剂均匀附着在丙纶竹碳原丝上；卷曲上油，将附着有亲水油剂的丙纶竹碳原丝经过具有卷曲机卷曲和再次附着亲水油剂；热定型，将丙纶竹碳原丝加热定型；以及剪切打包，将定型好的丙纶竹碳原丝剪切成丙纶纳米竹碳短纤维，并打包包装。进一步地，纳米竹碳颗粒与纺丝级的均聚聚丙烯粉料按1:3的比例混合制成竹碳母粒。进一步地，纺丝级的均聚聚丙烯胶粒与纳米竹碳母粒按95:5的比例混合制得丙纶竹碳原丝。进一步地，干燥之前还包括预干燥，碳化之前还包括预碳化。进一步地，预干燥的温度为60～100℃，干燥的温度为100～150℃，预碳化的温度为150～270℃，碳化的温度为270～450℃，煅烧的温度为450～1200℃。进一步地，碳化和锻造过程中采用纯氧及氮气阻隔延时的方法制得竹碳。进一步地，竹碳母粒的大小在450～550nm之间。进一步地，加热上油和卷曲上油工序之间还设有多道牵伸机牵引和多个蒸汽槽加热。根据第二方面，一种实施例中提供一种丙纶纳米竹碳短纤维，其特征在于，丙纶纳米竹碳短纤维由上述的丙纶纳米竹碳短纤维的制备方法制备而成。依据上述实施例的丙纶纳米竹碳短纤维及其制备方法，由于丙纶竹碳短纤维由竹碳母粒和均聚聚丙烯胶粒制得，竹碳母粒具有长期优良的吸附能力，从而含有竹碳母粒的丙纶纳米竹碳短纤维具有长期优良的吸附能力，使得丙纶纳米竹碳短纤维的制品具有长期持久的抗菌和除臭功能，并且均聚聚丙烯胶粒为高分子材料，使得丙纶纳米竹碳短纤维及制品具有长期持久的抗菌、除臭、负离子释放和远红外发热等功能，并且可以以纳米竹碳为基础，添加其他的功能性物质制成复合纳米竹碳配方的丙纶复合纳米竹碳短纤维，进一步增强和延伸丙纶短纤维的功能。附图说明图1为一种实施例中丙纶纳米竹碳短纤维制备方法的流程图；图2为一种实施例中竹碳母粒制备方法的流程图；图3为一种实施例中丙纶纳米竹碳短纤维制备的工序图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。实施例一：在本实施例中提供了一种丙纶纳米竹碳短纤维的制备方法，本方法能够经济、快速的制备优良品质的丙纶纳米竹碳短纤维。如图1所示，本丙纶纳米竹碳短纤维制备方法包括如下步骤：S100：制备纳米竹碳母粒；如图2所示，制备纳米竹碳母粒包括如下步骤：S101：预干燥；以毛竹作为原材料，在温度为60～100℃的环境内预干燥一定时间，去除部分水分子。S102：干燥；将预干燥后的毛竹置于干燥室内，干燥的温度为100～150℃，干燥一定时候去掉毛竹中的大部分水分子。S103：预碳化；将干燥后的毛竹置于碳化室内进行预碳化，预碳化的温度为150～270℃。S104：碳化；预碳化后的毛竹马上进行碳化，碳化的温度为270～450℃，毛竹碳化后基本成为竹碳结构，碳化过程中采用纯氧碳化，并且采用氮气阻隔延时的方法加热碳化。S105：煅烧；毛竹碳化成竹碳后进行高温煅烧，煅烧的温度为450～1200℃，并且煅烧过程也采用纯氧煅烧和采用氮气阻隔延时的方法煅烧处理。S106：细化处理；将竹碳经过物理或化学工艺处理得到纳米级的竹碳颗粒，物理方法包括研磨等，化学方法包括加热搅拌等，物料和化学方法可并用，细化后的竹碳颗粒大小在450～550nm之间，优选为500nm大小的颗粒，竹碳颗粒不能太细，否则容易团聚，减弱活性炭的性能；也不能太大，太大会影响纺丝，容易造成堵网、断丝等现象，同时也会大大降低纤维的强度，影响产品的使用性能。S107：熔融混合；在熔融混合前，将纳米竹碳颗粒进行表面处理和分散处理，处理后的纳米竹碳颗粒与纺丝级的均聚聚丙烯粉料按照1:3的比例热熔混合制成纳米竹碳母粒。S200：热熔纺丝；将纺丝级的均聚聚丙烯胶粒与纳米竹碳母粒按照95:5的比例混合热熔纺丝制得丙纶竹碳原丝，即在纺丝级的均聚聚丙烯胶粒中加入5％的竹碳母粒。S300：加热上油；将丙纶竹碳原丝通过具有加热功能和盛装有亲水油剂的油浴槽，使得亲水油剂均匀附着在丙纶竹碳原丝上。S400：卷曲上油；将附着有亲水油剂的丙纶竹碳原丝经过具有卷曲机卷曲和再次附着亲水油剂。S500：热定型；将丙纶竹碳原丝加热定型。S600：剪切打包。将定型好的丙纶竹碳原丝剪切成丙纶纳米竹碳短纤维，并打包包装。如图3为均聚聚丙烯胶粒与竹碳母粒从热熔混合到制得丙纶竹碳短纤的工序图，即图3展示了S200至S600的制备过程。如图3所示，均聚聚丙烯胶粒与纳米竹碳母粒先后经过混料机1混合、大料斗2传输、螺杆挤压机3热熔挤压混合和纺丝机4纺丝得打丙纶竹碳原丝，纺丝后进行冷却。丙纶竹碳原丝出来后经过一道牵引机5传送到油浴槽6内加热上油，油浴槽6具有一条长槽，长槽内具有亲水油剂，并一直处于加热状态，从而纺丝穿过长槽可在温热的环境内均匀粘附上亲水油剂。经过上油后的丙纶竹碳原丝先后经过二道牵引机7、一道蒸汽槽8、三道牵引机9和二道蒸汽槽10传送到卷曲机11上，卷曲机11的卷曲轮上设有油孔，油孔用于喷晒亲水油剂，卷曲机11对丙纶竹碳原丝卷曲过程中还进行第二次上油。卷曲上油后的丙纶竹碳原丝经过三道蒸汽槽12传送至热定型机13上进行热定型，热定型后的丙纶竹碳原丝经过切断机14切断成为丙纶纳米竹碳短纤维，最后通过打包机15打包包装成品。上述过程的牵引机用于牵引丙纶竹碳原丝及拉伸结晶取向，蒸汽槽用于对丙纶竹碳原丝加热，防止丙纶竹碳原丝结晶变硬，变硬后的丙纶竹碳原丝就无法传送了。本实施例提供的丙纶纳米竹碳短纤维的制备方法，由于制得的丙纶竹碳短纤维由竹碳母粒和均聚聚丙烯胶粒制得，竹碳母粒具有长期优良的吸附能力，从而含有竹碳母粒的丙纶纳米竹碳短纤维具有长期优良的吸附能力，使得丙纶纳米竹碳短纤维的制品具有长期持久的抗菌和除臭功能，并且均聚聚丙烯胶粒为高分子材料，使得丙纶纳米竹碳短纤维及制品具有长期持久的抗菌、除臭、负离子释放和远红外发热等功能，并且可以以纳米竹碳为基础，添加其他的功能性物质制成复合纳米竹碳配方的丙纶复合纳米竹碳短纤维，进一步增强和延伸丙纶短纤维的功能。实施例二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丙纶纳米竹碳短纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：制备纳米竹碳母粒，以毛竹作为原材料，先后经过干燥、碳化、煅烧和冷却工序制得竹碳，将竹碳经过物理或化学工艺处理得到纳米级的竹碳颗粒，将竹碳母粒制备成纳米级大小的纳米竹碳颗粒，将纳米竹碳颗粒表面处理及分散处理后与纺丝级的均聚聚丙烯粉料热熔混合制成竹碳母粒；热熔纺丝，将纺丝级的均聚聚丙烯胶粒与纳米竹碳母粒混合热熔纺丝制得丙纶竹碳原丝；加热上油，将丙纶竹碳原丝通过具有加热功能和盛装有亲水油剂的油浴槽，使得亲水油剂均匀附着在丙纶竹碳原丝上；卷曲上油，将附着有亲水油剂的丙纶竹碳原丝经过具有卷曲机卷曲和再次附着亲水油剂；热定型，将丙纶竹碳原丝加热定型；以及剪切打包，将定型好的丙纶竹碳原丝剪切成丙纶纳米竹碳短纤维，并打包包装。

【技术特征摘要】
1.一种丙纶纳米竹碳短纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：制备纳米竹碳母粒，以毛竹作为原材料，先后经过干燥、碳化、煅烧和冷却工序制得竹碳，将竹碳经过物理或化学工艺处理得到纳米级的竹碳颗粒，将竹碳母粒制备成纳米级大小的纳米竹碳颗粒，将纳米竹碳颗粒表面处理及分散处理后与纺丝级的均聚聚丙烯粉料热熔混合制成竹碳母粒；热熔纺丝，将纺丝级的均聚聚丙烯胶粒与纳米竹碳母粒混合热熔纺丝制得丙纶竹碳原丝；加热上油，将丙纶竹碳原丝通过具有加热功能和盛装有亲水油剂的油浴槽，使得亲水油剂均匀附着在丙纶竹碳原丝上；卷曲上油，将附着有亲水油剂的丙纶竹碳原丝经过具有卷曲机卷曲和再次附着亲水油剂；热定型，将丙纶竹碳原丝加热定型；以及剪切打包，将定型好的丙纶竹碳原丝剪切成丙纶纳米竹碳短纤维，并打包包装。2.如权利要求1所述的丙纶纳米竹碳短纤维的制备方法，其特征在于，所述纳米竹碳颗粒与纺丝级的均聚聚丙烯粉料按1:3的比例混合制成所述竹碳母粒。3.如权利要求2所述的丙纶纳米竹碳短纤维的制备方法，其特征在于，所述纺丝级的均聚聚丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：李绍亮，谭亦武，杨旭辉，邓征平，苏步安，
申请(专利权)人：肇庆新盈泰环境材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44