一种聚乳酸气凝胶复合功能性纤维的制备方法技术

本发明专利技术所公开一种聚乳酸气凝胶复合功能性纤维的制备方法，涉及纤维制备技术领域，是将气凝胶粉体与聚乳酸切片冻干磨粉，然后均匀混合为聚乳酸75

【技术实现步骤摘要】
一种聚乳酸气凝胶复合功能性纤维的制备方法


[0001]本专利技术涉及纤维制备
，尤其是一种聚乳酸气凝胶复合功能性纤维的制备方法。

技术介绍

[0002]纤维是天然或人工合成的一种细丝状物质，在现代生活中纤维无处不在，在纺织行业的应用尤为广泛。现在基于全球环保趋势和人类对美好生活的向往，我们开发出了这种兼具多功能和环保降解的新材料纤维。

技术实现思路

[0003]本专利技术所涉及的是一种聚乳酸气凝胶复合功能性纤维的制备方法，包括如下步骤：步骤S1：将气凝胶粉体与聚乳酸切片粉体均匀混合并制成母粒，所述聚乳酸切片粉体占75
‑
90%，所述气凝胶粉末占10
‑
25%；步骤S2：在温度为220～245℃、熔体压力为1～2MPa条件下，将均匀混合后的气凝胶母粒与PLA切片熔融形成纺丝熔体；步骤S3：通过喷丝组件将纺丝熔体拉丝形成初生纤维，并吹风冷却固化；步骤S4：将上一步骤所制备的初生纤维经过集束、导丝机进行浸油槽浸渍油剂；步骤S5：对浸渍后的长丝进行牵伸、热定型。
[0004]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：步骤S1中，所述气凝胶粉末的重量百分比为0.5
‑
3%。
[0005]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述气凝胶粉末为二氧化硅气凝胶粉体，粒径为5～20微米，孔隙率大于90%。
[0006]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：步骤S1中，采用转鼓干燥机对聚乳酸切片进行干燥，在转鼓干燥温度小于PLA切片的玻璃化转变温度条件下进料，进料后冷却0.5h，然后在60℃干燥1h、在70℃条件下干燥4h、在80℃条件下干燥1h、在130℃条件下干燥6
‑
7h，干燥真空度≤
‑
0.098MPa；烘干后的含水率≦15
×
10
‑6，波动值≦3
×
10
‑6。
[0007]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：步骤S2中，采用纺丝联合机进行纺丝，螺杆冷却区<100℃，螺杆一区的温度为223
±
3℃，螺杆二区的温度为235
±
3℃，螺杆三区的温度为240
±
3℃，螺杆四区的温度为242
±
3℃，螺杆五区的温度为240
±
3℃，螺杆六区的温度为235
±
3℃；前后配管及过滤器的温度为230
±
2℃，箱体的温度为230
±
2℃；进风量为620
±
10Pa；纺速为1050 m/min；计量泵频率32.33 Hz。
[0008]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：步骤S3中，吹风冷却固化是先经依次经过缓冷区和骤冷区进行冷却成形；所述的缓冷区的温度控制在230～240℃，缓冷区的高度在75～80mm；在骤冷区采用侧吹风，侧吹风一侧设置一厚度为15～20mm的针刺无纺布，并在侧吹风的相对位置设置一弧形板；并设置一抽风装置，用于排除热量及烟雾；侧
吹风的温度为25～30℃，风速为0.3～0.5m/s，风湿则控制在75～80%。
[0009]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：在步骤S5中依次包括第一道牵伸机、油浴牵伸槽、第二道牵伸机、第三道牵伸机、热定型、蒸汽加热箱；所述牵伸槽油温为65
±
2℃；牵伸总倍数为3.0～3.3，其中第一道牵伸机的牵伸倍数为2.88～2.90，第二道牵伸机的牵伸倍数为1.04～1.14，第三道牵伸机和紧张热定形机冷凝水温度为135
±
5℃；第三道牵伸机速度速度≤120 m/min；温水循环装置的循环水温为室温；烘箱烘干区温度<PLA玻璃化转变温度；烘箱链板速度调整至进入烘箱丝束不堆积。
[0010]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述热定型是将长丝在具有张力的情况进行张紧热定型，张紧热定型的温度为超过PLA的玻璃化转变温度2～3℃，张力为25～30CN。
[0011]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：步骤S4中，所述浸渍油剂中包括22～25wt%的抗静电剂、5～8wt%的集束剂、1～2wt%的稳定体系助剂，其余为去离子水。
[0012]在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：还包括一个余热回收自给系统，该系统包括步骤S3中的抽风装置与步骤S5中蒸汽加热箱、温水循环装置，抽风装置的输出端连通烟气换热器，烟气换热器的热水出口端连通温水循环装置的输入端，烟气换热器的烟气出口端连通烟雾净化器，烟雾净化器的输出端连通蒸汽加热箱的进气端。
[0013]本专利技术的有益效果是：本专利技术所涉及的一种聚乳酸气凝胶复合功能性纤维的制备方法，通过采用气凝胶粉末和PLA切片为原料，同时结合了气凝胶良好的隔热性能以及PLA材料的强力高及可降解的特性，使得所制备的聚乳酸气凝胶纤维具有良好的可编织性和可降解性，避免了所制备的服装等编织品出现强力差等问题，同时该PLA气凝胶具有比纯羊毛更低的导热系统，使得成衣具有更优异的保暖性。
附图说明
[0014]图1为本专利技术一种聚乳酸气凝胶复合功能性纤维的制备方法的整体流程图。
[0015]图2为本专利技术一种聚乳酸气凝胶复合功能性纤维的制备方法中余热回收自给系统的示意图。
[0016]图中：1、抽风装置；2、蒸汽加热箱；3、烟雾净化器；4、烟气换热器；5、进气端；6、温水循环装置。
具体实施方式
[0017]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进一步说明。
[0018]实施例一本实施例所涉及的一种聚乳酸气凝胶复合功能性纤维的制备方法，所述聚乳酸气凝胶纤维包括气凝胶和PLA，所述气凝胶的重量百分比为0.5%。
[0019]本实施例所涉及的一种聚乳酸气凝胶复合功能性纤维的制备方法的制备方法，包括如下步骤：步骤S1、将气凝胶母粒与PLA切片均匀混合并进行干燥处理；所述PLA切片占90%，所述气凝胶母粒占10%。
[0020]在本步骤中是采用转鼓干燥机对气凝胶母粒与PLA切片进行干燥，在转鼓干燥温
度小于PLA切片的玻璃化转变温度条件下进料，进料后冷却0.5h，然后在60℃干燥1h、在70℃条件下干燥4h、在80℃条件下干燥1h、在130℃条件下干燥6
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7h，干燥真空度≤
‑
0.098MPa；烘干后的含水率≦15
×
10
‑6，波动值≦3
×
10
‑6。
[0021]具体的，在本实施例中气凝胶母粒是二氧化硅气凝胶粉体与PLA切片进行冻干磨粉，搅拌混合均匀后，再经过湿法挤出造粒所形成。在本气凝胶母粒中二氧化硅气凝胶粉体的重量百分比5%。
[0022]步骤S2、在温度为220～245℃、熔体压力为2MPa条件下，将均匀混合后的气凝胶母粒与PLA切片熔融形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚乳酸气凝胶复合功能性纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：将气凝胶粉体与聚乳酸切片粉体均匀混合并制成母粒，所述聚乳酸切片粉体占75
‑
90%，所述气凝胶粉末占10
‑
25%；步骤S2：在温度为220～245℃、熔体压力为1～2MPa条件下，将均匀混合后的气凝胶母粒与PLA切片熔融形成纺丝熔体；步骤S3：通过喷丝组件将纺丝熔体拉丝形成初生纤维，并吹风冷却固化；步骤S4：将上一步骤所制备的初生纤维经过集束、导丝机进行浸油槽浸渍油剂；步骤S5：对浸渍后的长丝进行牵伸、热定型。2.根据权利要求1所述的一种聚乳酸气凝胶复合功能性纤维的制备方法，步骤S1中，所述气凝胶粉末的重量百分比为0.5
‑
3%。3.根据权利要2所述的一种聚乳酸气凝胶复合功能性纤维的制备方法，其特征在于，所述气凝胶粉末为二氧化硅气凝胶粉体，粒径为5～20微米，孔隙率大于90%。4.根据权利要求1所述的一种聚乳酸气凝胶复合功能性纤维的制备方法，其特征在于，步骤S1中，采用转鼓干燥机对气凝胶母粒与PLA切片进行干燥，在转鼓干燥温度小于PLA切片的玻璃化转变温度条件下进料，进料后冷却0.5h，然后在60℃干燥1h、在70℃条件下干燥4h、在80℃条件下干燥1h、在130℃条件下干燥6
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7h，干燥真空度≤
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0.098MPa；烘干后的含水率≦15
×
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‑6，波动值≦3
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‑6。5.根据权利要求1所述的一种聚乳酸气凝胶复合功能性纤维的制备方法的制备方法，其特征在于，步骤S2中，采用纺丝联合机进行纺丝，螺杆冷却区<100℃，螺杆一区的温度为223
±
3℃，螺杆二区的温度为235
±
3℃，螺杆三区的温度为240
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3℃，螺杆四区的温度为242
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3℃，螺杆五区的温度为240
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3℃，螺杆六区的温度为235
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3℃；前后配管及过滤器的温度为230
±
2℃，箱体的温度为230
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2℃；进风量为6...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋苏臣，尚佳，张建纲，沈坤良，
申请(专利权)人：润益嘉兴新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：