一种硅藻土/PP树脂复合纤维的制备方法技术

本发明专利技术公开一种硅藻土/PP树脂复合纤维的制备方法。本发明专利技术硅藻土/PP树脂复合纤维的制备方法包括以下步骤：对硅藻土进行改性处理，得到改性硅藻土；对改性硅藻土进行造粒处理，得到功能高分子；利用熔融法复合纺丝技术对功能高分子与PP树脂进行纺丝，得到硅藻土/PP树脂复合纤维。本发明专利技术进一步提供了上述制备方法制备得到的硅藻土/PP树脂复合纤维及其应用。本发明专利技术硅藻土/PP树脂复合纤维具有高效的净化甲醛的性能，可应用于航空的生化服、防毒面具、民用口罩、空调滤芯、汽车滤芯、汽车内饰零部件等的制备，制成产品后对甲醛的过滤效果可以达到80％以上。

Preparation of Diatomite/PP Resin Composite Fiber

【技术实现步骤摘要】
一种硅藻土/PP树脂复合纤维的制备方法
本专利技术涉及材料
更具体地，涉及一种硅藻土/高分子树脂复合纤维的制备方法。
技术介绍
硅藻土是由单细胞植物硅藻的遗骸经过数年沉积所形成的，这种硅藻的独特性能是能够通过吸收水体中的游离硅生成硅藻的骨骸，当其死亡后沉积，在特定的地质条件下形成硅藻土矿，硅藻土的化学成分中占主要的是SiO2，同时含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等和部分有机物质。硅藻土的密度一般是1.9-2.3g/cm3，孔体积0.45-0.98m3/g，堆密度0.34-0.65g/cm3，比表面积40-65m2/g，吸水率是自身体积的2-4倍，熔点1650-1750℃，在电子显微镜下可以观察到硅藻土具有特殊多孔的构造，硅藻土具有超纤维、多孔质、相对的不可压缩性及化学稳定性等特性，其超微细孔比活性炭还要多出5000到6000倍，具有较强的吸附性。硅藻土通常呈浅灰色或浅黄色，质软，多孔而轻，工业上常用作保温材料、研磨材料、过滤材料、填料、脱色剂及硅藻土助滤剂、水玻璃原料、催化剂载体等等。可以有效去除空气中的游离苯、氨、甲醛、VOC等有害物质以及宠物体臭、生活垃圾、吸烟所产生的异味，可以有效解决室内空气污染，明显改善室内空气环境。硅藻土虽然有非常强的吸附能力，但是对于颗粒状或粉末状的硅藻土来说，在使用的过程中会出现由于振动等原因发生松动，硅藻土粉末容易脱落等问题，操作的过程中也会发生沉降。另外硅藻土本身不能作为支架使用，造成使用装置比较复杂。硅藻土在实际的应用过程中也会发生散失和不易处理的情况，粉状或颗粒状的硅藻土由于本身的团聚等作用，使得其与甲醛等有害气体的接触面积有限，净化效果低。正是由于硅藻土的众多缺点使得硅藻土在很多领域都无法应用。为了有效弥补硅藻土的上述缺点，开发出纤维状硅藻土对扩大其应用领域发挥其更大功效就显得尤为重要。通过把硅藻土纤维化可以有效提高材料的比表面积，扩大硅藻土、光触媒和甲醛的接触面积，净化效率大幅提高，而且纤维状的硅藻土也易于制备出各种形状的制品，将极大的扩大硅藻土在各领域的应用，发挥硅藻土的最大功效。但是，硅藻土/PP树脂复合纤维制备在技术上存在很大难度，硅藻土属于亲水性材料，而PP树脂属于疏水性材料，两者不仅在结构上存在着差异，同时由于两者特性上的差异要想结合到一起非常困难，因此，需要提供一种新的硅藻土/PP树脂复合纤维的制备工艺，以解决两者亲和力差、分散不好等问题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种硅藻土/PP树脂复合纤维的制备方法，该方法可有效解决硅藻土和高分子树脂的亲和力差、分散不好等问题，对纺丝工艺的调节具有关键性的作用。本专利技术的另一个目的在于提供上述制备方法制备得到的硅藻土/PP树脂复合纤维，该复合纤维甲醛净化效率高，吸附和过滤功能强，应用范围广泛。为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：本专利技术提供了一种硅藻土/PP树脂复合纤维的制备方法，包括以下步骤：对硅藻土进行改性处理，得到改性硅藻土；对改性硅藻土进行造粒处理，得到功能高分子；利用熔融法复合纺丝技术对功能高分子与PP树脂进行纺丝，得到硅藻土/PP树脂复合纤维。进一步，所述对硅藻土进行改性处理是将质量百分比为93-95％的硅藻土、0.5-3％的偶联剂、1-3％的光触媒和1-2％的分散剂混匀，搅拌40-60min，即可；其中，各原料质量百分比之和为100％。进一步，所述硅藻土中二氧化硅的含量在90％以上，硅藻土的细度大于1000目，含水量小于0.2％。进一步，所述光触媒为纳米级的光触媒。进一步，所述偶联剂选自钛酸酯、磷酸酯中一种或两种的混合物。进一步，所述分散剂选自聚羧酸钠盐、硬脂酸、聚乙烯蜡中的一种或几种的混合物。进一步，所述对改性硅藻土进行造粒处理是将质量百分比为38-50％的PP树脂、30-60％的改性硅藻土、0.5-3％的分散剂、0.1-3％的抗氧化剂和0.5-3％的偶联剂混匀，在160-230℃温度条件下，放入造粒机中进行造粒，即可；其中，各原料质量百分比之和为100％。进一步，所述分散剂选自聚羧酸钠盐、六偏磷酸纳中一种或两种的混合物。进一步，所述抗氧化剂选自2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯中的一种或几种的混合物。进一步，所述偶联剂选自钛酸酯、磷酸酯中一种或两种的混合物。进一步，所述利用熔融法复合纺丝技术对功能高分子与PP树脂进行纺丝，包括如下步骤：将干燥后的功能高分子和PP树脂分别加入到纺丝机计量泵，然后通过纺丝螺杆A和纺丝螺杆B经160-350℃加热熔融后，分别经过滤除去杂质，同时加入到螺杆挤出机中通过喷丝板喷出丝束，给丝束施加油剂，通过1-3道牵伸，最后经过热定型后进行卷曲变形、再经过热定型后整形得到复合纤维。进一步，所述PP树脂和功能高分子的质量比为1:1、7:3或4:1。本专利技术进一步提供了上述制备方法制备得到的硅藻土/PP树脂复合纤维。本专利技术进一步还提供了上述硅藻土/PP树脂复合纤维在制备生化服、防毒面具、民用口罩、空调滤芯、汽车滤芯、汽车内饰零部件上的应用。本专利技术的有益效果如下：本专利技术的有益效果：本专利技术硅藻土/PP树脂复合纤维具有高效的净化甲醛的性能，制成产品后对甲醛的过滤效果可以达到80％以上，可应用于航空的生化服、防毒面具、民用口罩、空调滤芯、汽车滤芯、汽车内饰零部件等的制备。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。图1示出利用熔融法复合纺丝技术进行纺丝的工艺步骤。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例对本专利技术做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。第一方面，本专利技术提供了一种硅藻土/PP树脂复合纤维的制备方法，包括以下步骤：对硅藻土进行改性处理，得到改性硅藻土；对改性硅藻土进行造粒处理，得到功能高分子；利用熔融法复合纺丝技术对功能高分子与PP树脂进行纺丝，得到硅藻土/PP树脂复合纤维。本专利技术将硅藻土进行改性和造粒处理后，利用熔融法复合纺丝技术，与PP树脂经过高温熔融混合直接纺丝，制备出甲醛净化效率高的硅藻土/PP树脂复合纤维，制成产品后对甲醛的过滤效果可以达到80％以上。具体的，所述对硅藻土进行改性处理是将质量百分比为93-95％(例如可以为93％、94％、95％等等或任意质量百分比之间的任意范围)的硅藻土、0.5-3％(例如可以为0.5％、1％、2％、3％等等或任意质量百分比之间的任意范围)的偶联剂、1-3％(例如可以为1％、2％、3％等等或任意质量百分比之间的任意范围)的光触媒和1-2％(例如可以为1％、1.5％、2％等等或任意质量百分比之间的任意范围)分散剂混匀，搅拌40-60min，即可；其中，各原料质量百分比之和为100％。具体的，所述硅藻土中二氧化硅的含量在90％以上，硅藻土的细度大于1000目，含水量小于0.2％，其含量和质量会影响纤维的吸附甲醛的能力。具体的，所述光触媒为纳米级的光触媒，其会影响分解甲醛的能力和速度。具体的，所述偶联剂选自钛酸酯、磷酸酯中一种或两种的混合物。具体的，所述分散剂选自聚羧酸钠盐、硬脂酸、聚乙烯蜡中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅藻土/PP树脂复合纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：对硅藻土进行改性处理，得到改性硅藻土；对改性硅藻土进行造粒处理，得到功能高分子；利用熔融法复合纺丝技术对功能高分子与PP树脂进行纺丝，得到硅藻土/PP树脂复合纤维。

【技术特征摘要】
1.一种硅藻土/PP树脂复合纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：对硅藻土进行改性处理，得到改性硅藻土；对改性硅藻土进行造粒处理，得到功能高分子；利用熔融法复合纺丝技术对功能高分子与PP树脂进行纺丝，得到硅藻土/PP树脂复合纤维。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述对硅藻土进行改性处理是将质量百分比为93-95％的硅藻土、0.5-3％的偶联剂、1-3％的光触媒和1-2％的分散剂混匀，搅拌40-60min，即可；其中，各原料质量百分比之和为100％。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述硅藻土中二氧化硅的含量在90％以上，硅藻土的细度大于1000目，含水量小于0.2％。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述光触媒为纳米级的光触媒；优选地，所述偶联剂选自钛酸酯、磷酸酯中一种或两种的混合物；更优选地，所述分散剂选自聚羧酸钠盐、硬脂酸、聚乙烯蜡中的一种或几种的混合物。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述对改性硅藻土进行造粒处理是将质量百分比为38-50％的PP树脂、30-60％的改性硅藻土、0.5-3％的分散剂、0.1-3％的抗氧化剂和0.5-3％的偶联剂混匀，在160-230℃温度条件下，放入造粒机中进行造粒，即可；...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁译旋，刘秀丽，
申请(专利权)人：吉林省萱润现代农业科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22