一种以PA6为岛组分的海岛纤维及其制备方法和由其形成的超细纤维技术

本发明专利技术提供一种以PA6为岛组分的海岛纤维及其制备方法和由其形成的超细纤维，所述以PA6为岛组分的海岛纤维是以改性共聚酯作为海组分。采用本申请中的改性共聚酯作为海岛纤维的海材料，以PA6作为岛材料，形成的海岛纤维的可纺性好，并且，由于改性共聚酯的特性，使得海岛纤维在非常温和的条件下就可以实现开纤，而这一温和的开纤条件并不会影响岛组分PA6的物理化学性能，由此岛组分形成的PA6超细纤维的性能不受损伤。

【技术实现步骤摘要】
一种以PA6为岛组分的海岛纤维及其制备方法和由其形成的超细纤维
本专利技术涉及超细纤维
，特别是涉及一种以PA6为岛组分的海岛纤维及其制备方法。
技术介绍
海岛纤维是将一种聚合物分散于另一种聚合物中，在纤维截面中分散相呈“岛”状态，而母体则相应于“海”，从纤维的横截面看是一种成分以微细而分散的状态被另一种成分包围着，好像海中有许多岛屿。海岛纤维采用复合纺丝技术将2种成纤聚合物分别作为“岛”和“海”组分，按不同的配比进行熔融纺丝，然后利用这2种组分对某些化学溶剂的不同溶解性或分解性，去掉“海”组分、留下“岛”组分即得到超细纤维。根据海相聚合物类型和开纤加工工艺的不同，海岛纤维分为水解剥离型(碱减量方法)、溶剂溶海型(苯减量方法)和热水溶解型(热水溶解方法)。水解剥离型(碱减量方法)采用碱溶性聚酯(COPET)作为海岛纤维的海组分，采用高温强碱的条件(温度≥95℃，pH值≥13)使海相COPET降解成为对苯二甲酸钠和乙二醇，存在水解产物的回收再利用以及废碱液的处理等多方面问题，呈强碱性的碱减量废液处理困难，排污成本高昂。溶剂溶海型(苯减量方法)采用低密度聚乙烯(LDPE)作为海岛纤维的海组分，采用甲苯或二甲苯等有机溶剂在较高温度(温度≥85℃)下使海相LDPE溶解，存在有毒有害溶剂泄漏风险以及超细纤维上微量有毒有害溶剂的残留问题，回收的LDPE残存甲苯或二甲苯等有毒有害有机溶剂，使用价值降低。热水溶解型(热水溶解方法)在CN108589028A、CN108589028A、CN108505190A、CN108589028A、CN108486683A和CN108424601A中公开，采用聚乙烯醇(PVA)作为海岛纤维的海相，如果岛组分是PA6时，存在海岛两相纺丝温差大(温差＞80℃)、难以在普通海岛纺丝设备上纺丝的问题，而且在开纤之前的牵伸后加工及应用过程中均须避开水的存在，否则纤维会发生粘结现象，严重影响纤维的使用性能。开纤之后的聚乙烯醇水溶液回收再利用价值较低，如果直接排掉，则会造成资源的浪费。此外，上述专利公开的PVA海组分中含有多元醇类或盐类化合物改性剂、抗氧化剂和润滑剂等添加剂(总含量占海组分至少15％)，均增加了开纤废水的处理难度及成本。综上所述，市面上可量产的海岛纤维的开纤方法都有一定的缺陷，并且伴有不可逆的环境污染。目前没有一种即可以做到保值或高附加值循环再利用，又可以在循环过程中无毒害、零排放，同时能与多种高聚物PET、PA6、PP等纺丝匹配性良好的海组分存在。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种以PA6为岛组分的海岛纤维及其制备方法和由其形成的超细纤维，用于解决现有技术中的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术是通过以下技术方案获得的。本专利技术提供一种以PA6为岛组分的海岛纤维，所述以PA6为岛组分的海岛纤维是以改性共聚酯作为海组分，所述改性共聚酯的结构式如下式所示：其中，重复单元随机选自M为钾或钠，n≥95。根据上述所述的以PA6为岛组分的海岛纤维，所述海组分和所述岛组分的质量比为1：(1～9)。根据上述上述所述的以PA6为岛组分的海岛纤维，所述岛组分PA6为常规纺丝用切片。根据上述所述的以PA6为岛组分的海岛纤维，在改性共聚酯中，结构的重复数目小于3。否则，形成的改性共聚酯会由于离子聚集效应加剧，在熔融状态下表观黏度增大，可纺性下降。根据上述所述的以PA6为岛组分的海岛纤维，所述改性共聚酯中，结构的摩尔比为1：(1.1～2.4)：(0.015～0.07)：(0.04～0.20)：(0.02～0.10)，优选地，摩尔比为1：(1.1～2.4)：(0.015～0.05)：(0.05～0.20)：(0.025～0.10)，更优选地，摩尔比为1：(1.1～2.4)：(0.02～0.05)：(0.05～0.15)：(0.025～0.075)，最优选地，摩尔比为1：(1.1～2.4)：(0.03～0.04)：(0.05～0.10)：(0.025～0.05)。根据上述所述的以PA6为岛组分的海岛纤维，所述改性共聚酯的特性黏度为(0.4～0.7)dL/g。本申请中的特性黏度由毛细管黏度法测得。根据上述所述的以PA6为岛组分的海岛纤维，所述改性共聚酯的熔点为200℃～240℃。根据上述所述的以PA6为岛组分的海岛纤维，所述改性聚酯的制备方法包括：1)乙二醇和对苯二甲酸进行酯化反应；2)加入间苯二元酸二元酯-5-磺酸钠或间苯二元酸二元酯-5-磺酸钾，并加入2-甲基-1,3-丙二醇和1,3-丙二醇进行酯交换；3)加入催化剂和热稳定剂进行缩聚反应。根据上述所述的以PA6为岛组分的海岛纤维，步骤1)中，酯化反应的温度为240～270℃。根据上述所述的以PA6为岛组分的海岛纤维，步骤1)中，酯化反应的时间为2～4h。根据上述所述的以PA6为岛组分的海岛纤维，步骤2)中，酯交换反应的温度为240～270℃。根据上述所述的以PA6为岛组分的海岛纤维，步骤2)中，酯交换反应的时间为1～3h。根据上述所述的以PA6为岛组分的海岛纤维，步骤3)中，缩聚反应的温度为270～300℃。根据上述所述的以PA6为岛组分的海岛纤维，步骤3)中，缩聚反应的时间为2～4h。根据上述所述的以PA6为岛组分的海岛纤维，步骤3)中，所述催化剂为含Zn、Sb、Mn、Ca或Co化合物中的一种或几种。更优选地，所述催化剂为三氧化锑。根据上述所述的以PA6为岛组分的海岛纤维，所述催化剂的加入量不超过对苯二甲酸质量的0.08％，优选为0.01％～0.08％。根据上述所述的以PA6为岛组分的海岛纤维，步骤3)中，所述热稳定剂为磷酸三甲酯或磷酸三苯酯。根据上述所述的以PA6为岛组分的海岛纤维，所述热稳定剂的添加量为对苯二甲酸质量的0.02％～0.06％。根据上述所述的以PA6为岛组分的海岛纤维，对苯二甲酸、乙二醇、间苯二元酸二元酯-5-磺酸钠或钾、2-甲基-1,3-丙二醇和1,3-丙二醇的摩尔比为1：(1.1～2.4)：(0.015～0.07)：(0.04～0.20)：(0.02～0.10)。本专利技术还公开了如上述所述的以PA6为岛组分的海岛纤维的制备方法，包括如下步骤：采用熔融复合纺丝技术，将岛组分PA6喂入第一螺杆挤出机熔融挤出，同时，将海组分改性共聚酯喂入第二螺杆挤出机挤出；熔融挤出后的两种熔体进入复合纺丝箱体中，经计量泵计量后，通过复合纺丝喷丝板喷出获得初生纤维，然后经后处理获得以PA6为岛组分的海岛纤维。根据上述所述的制备方法，所述后处理选自拉伸、热定型、卷绕、加弹、集束、卷曲、切断中的一种或多种。根据上述所述的制备方法，所述初生纤维经集束拉伸、热定型、卷曲和切断后获得以PA6为岛组分的海岛短纤维。根据上述所述的制备方法，所述初生纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以PA6为岛组分的海岛纤维，其特征在于，所述以PA6为岛组分的海岛纤维是以改性共聚酯作为海组分，所述改性共聚酯的结构式如下式所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种以PA6为岛组分的海岛纤维，其特征在于，所述以PA6为岛组分的海岛纤维是以改性共聚酯作为海组分，所述改性共聚酯的结构式如下式所示：



其中，重复单元随机选自M为钾或钠；n≥95。


2.根据权利要求1所述的海岛纤维，其特征在于，所述海组分和所述岛组分的质量比为1：(1～9)。


3.根据权利要求1所述的海岛纤维，其特征在于，在改性共聚酯中，

结构的连续重复数目小于3。


4.根据权利要求1所述的海岛纤维，其特征在于，所述改性共聚酯中，结构


的摩尔比为1：(1.1～2.4)：(0.015～0.07)：(0.04～0.20)：(0.02～0.10)。


5.根据权利要求1所述的海岛纤维，其特征在于，所述改性共聚酯的特性粘数为(0.4～0.7)dL/g；和/或，所述改性共聚酯的熔点为200℃～240℃。


6.一种如权利要求1～5任一项所述的海岛纤维的制备方法，包括如下步骤：
采用熔融复合纺丝技术，将岛组分PA6喂入第一螺杆挤出机熔融挤出，同时，将海组分改性共聚酯喂入第二螺杆挤出机熔融挤出；
熔融挤出后的两种熔体进入复合纺丝箱体中，分别经计量泵计量后，通过复合纺丝喷丝板喷出获得初生纤维，然后经后处理获得以PA6为岛组分的海岛纤维。


7.根据权利要求6所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：付昌飞，李赛，解德诚，邢亚均，石浩然，顾进，魏怡雯，薛丽云，曹伟新，钱桢英，崔厚平，
申请(专利权)人：上海市合成纤维研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31