基于纳米纤维的复合假捻纱及其制备方法技术

本发明专利技术涉及如下的基于纳米纤维的复合假捻纱及其制备方法：精密分切通过电纺丝所制备的纳米纤维膜来制备纳米纤维带子纱后，使纳米纤维带子纱与通过捻纱取得的纳米纤维单独捻纱物或纳米纤维单独捻纱物和天然纤维或合成纤维进行复合捻纱来取得。上述基于纳米纤维的复合假捻纱包括：包括至少一个接合部的纳米纤维带子纱或由上述纳米纤维带子纱假捻而成的假捻纱；以及天然纤维丝或合成纤维丝，与上述纳米纤维带子纱或假捻纱进行复合假捻而成，上述纳米纤维带子纱由纤维成形性高分子物质形成，通过积累平均直径低于1μm的高分子纳米纤维而形成具有微细气孔的纳米纤维网。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于纳米纤维的复合假捻纱及其制备方法
本专利技术涉及如下的基于纳米纤维的复合假捻纱及其制备方法：精密分切通过电纺丝所制备的纳米纤维膜来制备纳米纤维带子纱后，使纳米纤维带子纱与通过捻纱取得的纳米纤维单独捻纱物或纳米纤维单独捻纱物和天然纤维或合成纤维进行复合捻纱来取得。
技术介绍
通常，在纤维产业中，纳米纤维(nanofiber)意味着纤维的直径低于作为以往纺丝(spinning)工序的极限直径的1μm的纤维。作为纳米纤维的制备方法，正在试图尝试着延伸法(drawing)、模板法(templatesynthesis)、自组装法(self-assembly)、化学气相淀积法(chemicalvapordeposition，CVD)、相分离法(phaseseparation)、电纺丝法(electrospinning)、与以往纺丝工序相混合(hybrid)的方法等多种方法。在批量生产性或处理性、多种原料物质的选择、广泛的应用及加工方面上，上述制备方法中的电纺丝法为最广泛地研究研发的领域，并且为通过大量生产的成功及与现有材质进行熔复合化而处于产业化初始阶段。电纺丝(electrospinning)技术为如下的方法：在向高分子溶液或熔融物施加高电压来向以负(-)极或接地(earth)带电的表面喷射高分子溶液的过程中，溶剂被挥发的同时纳米纤维状物质在集电板(collector)上以网(Web)或无纺布(non-woven)状态层压来制备的方法。在这种纳米纤维网中，在纤维的直径低于1μm的无纺布上，根据纤维的直径和厚度的气孔度为60～90％、平均气孔尺寸(Averageporesize)为0.2～1.0μm。但是，通常，纳米纤维网在产业上适用时的处理性不良，如张力或抗拉强度等的物理性质脆弱，因此，与现有材质进行复合化来适用为2次电池分离膜材质、环境净化用过滤器材质、衣服用膜材质、医疗用医学(medical)材质等，若考虑到由纳米纤维构成的无纺布固有的物性，则广泛使用于高强度用材质或多种应用领域方面受限。因此，若制备由纳米纤维构成的复丝(filament)纱，则可制备制织或编织、网格、绳索等多种二次加工物，从而可大大扩张纳米纤维的用途。合成纤维或天然纤维通过赋予加捻(twisting)来使纱线的强力增加，向纱线赋予触感或弹性、集束性来提高制织和编织性。合成纤维以单纤维(monofilament)或多复丝纱(multifilament)状态、天然纤维以纺织丝形态向纱线赋予加捻，根据材质和加捻数可分为甘捻纱至极强捻纱。但是，这种合成纤维或天然纤维的纤维直径为数～数十μm，当与电纺丝的纳米纤维进行比较时，具有数十～数千倍粗的特征。因此，当以相同材质、相同厚度加捻时，由于纳米纤维的气孔度(porosity)高，制织、编织物等的结构物可简单地进行轻量化，可利用高的表面积提高接触面积，可使透湿防水等功能化变得便利。因此，若制备由纳米纤维构成的复合假捻纱，则可制备制织或编织、网格、绳索等多种形态的2次加工物或结构物，因此，可使纳米纤维的用途扩张为整个产业的基础材质。作为与这种复合假捻纱有关的现有技术，在韩国公开专利公报第10-2011-0047340号(专利文献1)中公开了纳米纤维复合丝的制备方法。上述专利文献1为本专利技术人所提出的技术，公开了如下的含有纳米纤维的纳米纤维复合丝的制备方法，即，在层压由纤维直径低于1μm的高分子纳米纤维构成的纺丝网之后通过分切来制备纳米纤维带子纱，利用合丝机、捻线机对其进行捻纱来制备含有纳米纤维的纳米纤维复合丝。专利文献1概念性地限定与纳米纤维单独的复合丝制备及包芯纱制备方法有关的技术。本专利技术人以更创新的方式改善在上述专利文献1中公开的纳米纤维复合丝的制备技术来提高基于纳米纤维的假捻纱的连续生产性和实用性，通过使纳米纤维丝单独捻纱物与现有的纺织丝或合成纤维丝进行熔复合化来发挥纳米纤维所具有的轻量性、宽的比表面积、透湿防水性、功能化等的优点，且同时体现现有材质所具有的物理、化学性能等的优点，从而完成本专利技术。
技术实现思路
技术问题本专利技术为了对纳米纤维丝单独或以往纤维丝进行熔复合化来提高现有材质所具有的以往的物性而提高，当制备纳米纤维时，进行电纺丝并经过干燥及压延工序之后卷绕来制备成卷(Roll)形态。此时，由于处理及工序的特性，所制备的卷形态大部分以500M左右的长度制备，在用于制备假捻纱的精密分切工序(第二次分切)之前以符合分切机宽度的方式进行第一次分切。若精密地分切进行第一次分切的上述样品，则具有作业在数分钟之内完成的缺点，因此，作业的连续性降低并产生工序上的损失，为了提高作业性及品质，需使进行第一次分切的样品相接合来做大限度的延伸长度，当接合部进行后续工序时，不可切断。因此，本专利技术为了解决如上所述的问题而提出，其目的在于，提供如下的基于高分子纳米纤维的复合假捻纱及其制备方法：为了纳米纤维假捻纱的连续制备，可使进行第一次分切的纳米纤维相接合来进行连续工序。本专利技术的再一目的在于，提供如下的基于高分子纳米纤维的复合假捻纱及其制备方法：通过使纳米纤维带子纱或假捻纱热固定或热延伸来提高强伸度等的物性，且具有优秀的制织及编织性，从而可用作产业领域的基础材质。本专利技术的另一目的在于，提供如下的基于纳米纤维的复合假捻纱及其制备方法：随着通过与现有材质进行融合化来提高物性，从而进一步掌握纳米纤维的溶度。解决问题的手段为了实现如上所述的目的，根据本专利技术，提供基于纳米纤维的复合假捻纱的制备方法，其特征在于，包括：将纤维成形性高分子物质溶解于溶剂来制备纺丝溶液的步骤；对上述纺丝溶液进行电纺丝来取得平均直径小于1μm的高分子纳米纤维网的步骤；层压上述纳米纤维网来取得高分子纳米纤维膜的步骤；对上述高分子纳米纤维膜进行第一次分切来制备多个分切卷的步骤；将纳米纤维膜接合于上述多个分切卷之间来形成大口径分切卷的步骤；对上述大口径分切卷进行第二次分切来取得纳米纤维带子纱的步骤；以及通过使上述纳米纤维带子纱或由纳米纤维带子纱假捻而成的假捻纱与天然纤维丝或合成纤维丝进行复合假捻来取得复合假捻纱的步骤。以下，对本专利技术的基于纳米纤维的复合假捻纱的制备方法进行详细说明。首先，将纤维成形性高分子物质溶解于适当的溶剂来制备可进行纺丝的浓度，之后，使用电纺丝装置来向转移片的上侧进行电纺丝来制备纳米纤维网，从而使直径小于1μm的纳米纤维的克重范围为0.5gsm至100gsm(grampersquaremeter)。其中，克重被定义为每单位面积的高分子的纺丝量。例如，在本专利技术中可使用的高分子能够以单独或2种以上对聚偏氟乙烯(PVdF，polyvinylidenefluoride)、尼龙(nylon)、硝酸纤维素(nitrocellulose)、聚氨酯(PU，polyurethane)、聚碳酸酯(PC，polycarbonate)、聚苯乙烯(PS，polystryene)、聚丙烯腈(PAN，polyacrylonitrile)、聚乳酸(PLA，polylaticacid)、聚乳酸-羟基乙酸(PLGA，polylactic-co-glycolicacid)、聚乙烯亚胺(PEI，polyethyleneimine)、聚丙烯亚胺(PPI，polypropyl本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于纳米纤维的复合假捻纱的制备方法，其特征在于，包括：将纤维成形性高分子物质溶解于溶剂来制备纺丝溶液的步骤；对上述纺丝溶液进行电纺丝来取得平均直径小于1μm的高分子纳米纤维网的步骤；层压上述纳米纤维网来取得高分子纳米纤维膜的步骤；对上述高分子纳米纤维膜进行第一次分切来制备多个分切卷的步骤；将纳米纤维膜接合于上述多个分切卷之间来形成大口径分切卷的步骤；对上述大口径分切卷进行第二次分切来取得纳米纤维带子纱的步骤；以及通过使上述纳米纤维带子纱或由纳米纤维带子纱假捻而成的假捻纱与天然纤维丝或合成纤维丝进行复合假捻来取得复合假捻纱的步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.28 KR 10-2015-01066521.一种基于纳米纤维的复合假捻纱的制备方法，其特征在于，包括：将纤维成形性高分子物质溶解于溶剂来制备纺丝溶液的步骤；对上述纺丝溶液进行电纺丝来取得平均直径小于1μm的高分子纳米纤维网的步骤；层压上述纳米纤维网来取得高分子纳米纤维膜的步骤；对上述高分子纳米纤维膜进行第一次分切来制备多个分切卷的步骤；将纳米纤维膜接合于上述多个分切卷之间来形成大口径分切卷的步骤；对上述大口径分切卷进行第二次分切来取得纳米纤维带子纱的步骤；以及通过使上述纳米纤维带子纱或由纳米纤维带子纱假捻而成的假捻纱与天然纤维丝或合成纤维丝进行复合假捻来取得复合假捻纱的步骤。2.根据权利要求1所述的基于纳米纤维的复合假捻纱的制备方法，其特征在于，第一次分切的上述纳米纤维膜的宽度与进行第二次分切的精密分切机的宽度相对应。3.根据权利要求1所述的基于纳米纤维的复合假捻纱的制备方法，其特征在于，接合于上述多个分切卷之间的纳米纤维膜的接合部的范围为0.5mm至1mm。4.根据权利要求3所述的基于纳米纤维的复合假捻纱的制备方法，其特征在于，接合于上述多个分切卷之间的纳米纤维膜的接合由热接合、超声波接合、加压及滚动中的一种方法进行。5.根据权利要求1所述的基于纳米纤维的复合假捻纱的制备方法，其特征在于，上述大口径分切卷的长度为500M以上。6.根据权利要求1所述的基于纳米纤维的复合假捻纱的制备方法，其特征在于，上述纳米纤维带子纱被设定成克重范围为0.5gsm至100gsm且宽度范围为0.1mm至5mm。7.根据权利要求1所述的基于纳米纤维的复合假捻纱的制备方法，其特征在于，上述假捻纱是纳米纤维带子纱单独的右捻纱...

【专利技术属性】
技术研发人员：金灿，李承勋，石钟洙，柳重在，金道焕，
申请(专利权)人：阿莫绿色技术有限公司，韩国针织产业研究院，
类型：发明
国别省市：韩国,KR