一种双组分自卷曲酚醛长丝及其制备方法技术

本发明专利技术属于特种纤维领域。本发明专利技术提供了一种双组分自卷曲酚醛长丝及其制备方法，由组分A和组分B混合制备得到，组分A和组分B的质量比为60～90：10～40。本发明专利技术将两种组分分别熔融后通过并列型复合纺丝组件，顺次进行纺丝、牵伸和吸丝，得到初生丝；将初生丝进行交联，即得所述自卷曲酚醛长丝。本发明专利技术将酚醛长丝的原料进行合理的分配，引入PBS系聚酯可以在保证纤维阻燃性能的前提下提高其韧性，扩链剂的加入在进行熔融时可以对酚醛树脂进行改性，提高熔体强度、可纺性和纤维的力学性能，从而获得性能优异的自卷曲酚醛长丝，最大断裂强度达3.5cN/dtex。3.5cN/dtex。3.5cN/dtex。

【技术实现步骤摘要】
一种双组分自卷曲酚醛长丝及其制备方法


[0001]本专利技术涉及特种纤维
，尤其涉及一种双组分自卷曲酚醛长丝及其制备方法。

技术介绍

[0002]酚醛纤维是一种集耐温、绝热、阻燃、耐腐蚀、隔音等多种功能为一体的特种纤维。在阻燃、高温热防护、保温隔热、绝缘隔音、化学防护以及飞机潜艇等室内高档阻燃装饰材料等应用领域具有广阔的应用前景。但是由于酚醛纤维生产技术的开发难度很高，纤维强度低，不易通过机械卷曲的方法使其卷曲。专利文献US3996327A公开了一种酚醛树脂复合纤维纺丝工艺，其包括将由热塑性树脂(聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂或聚烯烃树脂)和热塑性酚醛树脂组成的改性酚醛树脂(a)和热塑性酚醛树脂(b)进行复合纺丝，使得两种组分相互结合以偏心或并列排布，喷丝头喷出复合长丝后进行卷绕得到初生丝，然后通过固化和溶胀得到自卷曲酚醛复合纤维。然而该专利技术中由于组分B只包含热塑性酚醛树脂，由于酚醛树脂脆性大，熔融温度低，可纺性差，这限制了复合纺丝的纺丝速度，最大仅为1000m/min。另外，该专利技术是通过对熔融纺丝所得的复合纤维先进行酸性和碱性两阶段的固化处理，然后再用溶胀剂对其进行溶胀处理，从而赋予纤维卷曲性。该方法工序较为繁琐，且使用的溶胀剂有较大的毒性，不利于环保以及工程放大生产。因此需要提供一种适合工业应用的、性能优异的自卷曲酚醛长丝。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种双组分自卷曲酚醛长丝及其制备方法。
[0004]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0005]本专利技术提供了一种双组分自卷曲酚醛长丝，由包含下列质量比的原料制备得到：
[0006]组分A和组分B的质量比为60～90：10～40；
[0007]所述组分A包含下列质量份的原料：
[0008]酚醛树脂90～98.9份、PBS系聚酯1～9份、扩链剂0.1～1份；
[0009]所述组分B包含下列质量份的原料：
[0010]酚醛树脂74～84.9份、PBS系聚酯15～25份、扩链剂0.1～1份。
[0011]作为优选，所述PBS系聚酯包含聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸
‑
对苯二甲酸
‑
丁二醇酯、聚丁二酸
‑
己二酸
‑
丁二醇酯和聚己二酸
‑
对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或几种。
[0012]作为优选，所述扩链剂包含噁唑啉类扩链剂和/或环氧类扩链剂；
[0013]所述噁唑啉类扩链剂包含2,2'
‑
(1,3
‑
亚苯基)
‑
二恶唑啉、2,2'
‑
(1,4
‑
亚苯基)二恶唑啉和2,2'
‑
双(2
‑
恶唑啉)中的一种或几种；所述环氧类扩链剂包含ADR4400、KL
‑
E4300和TN4300中的一种或几种。
[0014]本专利技术还提供了所述双组分自卷曲酚醛长丝的制备方法，包含下列步骤：
[0015](1)将组分A和组分B分别通过单螺杆熔融后经计量泵计量进入复合纺丝组件；
[0016](2)将熔融物顺次进行纺丝、温差牵伸和吸丝，得到初生丝；
[0017](3)将初生丝进行交联，即得所述双组分自卷曲酚醛长丝。
[0018]作为优选，步骤(1)中组分A熔融顺次经过一区熔融a、二区熔融a、三区熔融a和四区熔融a；
[0019]所述一区熔融a的温度为85～95℃；所述二区熔融a的温度为110～130℃；所述三区熔融a的温度为120～160℃；所述四区熔融a的温度为130～200℃；
[0020]步骤(1)中组分B熔融顺次经过一区熔融b、二区熔融b、三区熔融b和四区熔融b；
[0021]所述一区熔融b的温度为85～100℃；所述二区熔融b的温度为110～150℃；所述三区熔融b的温度为130～180℃；所述四区熔融b的温度为140～220℃。
[0022]作为优选，步骤(2)中所述纺丝的温度为100～220℃，压力为0.5～5MPa，孔径为0.13～0.3mm。
[0023]作为优选，步骤(2)中所述温差牵伸为顺次经过导丝辊1、加热牵伸辊组和导丝辊2；
[0024]所述导丝辊1的牵伸速度为500～1800m/min；
[0025]所述加热牵伸辊组的牵伸速度为500～2000m/min，温度为30～60℃；
[0026]所述导丝辊2的牵伸速度为500～2000m/min；
[0027]作为优选，步骤(2)中所述吸丝的风速为10～60m/s。
[0028]作为优选，步骤(3)中所述交联为顺次进行预交联、升温交联、洗涤、干燥和高温交联；
[0029]所述预交联在交联剂中进行，所述交联剂中包含水、甲醛和盐酸；
[0030]所述水、甲醛和盐酸的质量比为60～80：10～20：10～20；
[0031]所述预交联的温度为10～30℃，时间为0.5～10h。
[0032]作为优选，所述升温交联为顺次进行的交联a、交联b和交联c；
[0033]交联a的目标温度为35～45℃，从预交联温度升温至交联a目标温度的升温速率为0.1～0.5℃/min，到达交联a目标温度后的保温时间为10～20min；
[0034]交联b的目标温度为45～55℃，从交联a目标温度升温至交联b目标温度的升温速率为0.1～0.5℃/min，到达交联b目标温度后的保温时间为10～20min；
[0035]交联c的目标温度为85～95℃，从交联b目标温度升温至交联c目标温度的升温速率为0.5～1℃/min，到达交联c目标温度后停止加热，开始降温；
[0036]所述洗涤的温度为20～50℃，时间为15～25min；所述干燥的温度为40～60℃；
[0037]所述高温交联的温度为180～250℃，时间为0.5～1.2h。
[0038]本专利技术提供了一种双组分自卷曲酚醛长丝，由组分A和组分B进行复合纺丝得到，组分A和组分B的质量比为60～90：10～40；组分A中酚醛树脂为90～98.9份、PBS系聚酯为1～9份、扩链剂为0.1～1份；组分B中酚醛树脂为74～84.9份、PBS系聚酯为15～25份、扩链剂为0.1～1份。本专利技术采用不同配比的双组分原料，制备得到了不同性能的改性酚醛树脂，然后将改性酚醛树脂进行复合纺丝得到酚醛长丝。本专利技术将酚醛长丝的原料进行合理的分配，引入PBS系聚酯可以在保证纤维阻燃性能的前提下提高其韧性，扩链剂的加入在进行熔融时可以对酚醛树脂进行改性，提高熔体强度，可纺性和纤维的力学性能。此外，本专利技术通
过调控扩链剂的添加比例，使其在纺丝体系中发生不均匀的扩链反应，从而使纺丝原料的分子量分布较大，结晶不均一，各处的收缩能力不一样，而且通过调控双组分的比例来控制双组分的收缩比，从而获得卷曲率更高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双组分自卷曲酚醛长丝，其特征在于，由包含下列质量比的原料制备得到：组分A和组分B的质量比为60～90：10～40；所述组分A包含下列质量份的原料：酚醛树脂90～98.9份、PBS系聚酯1～9份、扩链剂0.1～1份；所述组分B包含下列质量份的原料：酚醛树脂74～84.9份、PBS系聚酯15～25份、扩链剂0.1～1份。2.如权利要求1所述的酚醛长丝，其特征在于，所述PBS系聚酯包含聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸
‑
对苯二甲酸
‑
丁二醇酯、聚丁二酸
‑
己二酸
‑
丁二醇酯和聚己二酸
‑
对苯二甲酸丁二醇酯中的一种或几种。3.如权利要求1或2所述的酚醛长丝，其特征在于，所述扩链剂包含噁唑啉类扩链剂和/或环氧类扩链剂；所述噁唑啉类扩链剂包含2,2'
‑
(1,3
‑
亚苯基)
‑
二恶唑啉、2,2'
‑
(1,4
‑
亚苯基)二恶唑啉和2,2'
‑
双(2
‑
恶唑啉)中的一种或几种；所述环氧类扩链剂包含ADR4400、KL
‑
E4300和TN4300中的一种或几种。4.权利要求1～3任意一项所述双组分自卷曲酚醛长丝的制备方法，其特征在于，包含下列步骤：(1)将组分A和组分B分别通过单螺杆熔融后经计量泵计量进入复合纺丝组件；(2)将熔融物顺次进行纺丝、温差牵伸和吸丝，得到初生丝；(3)将初生丝进行交联，即得所述双组分自卷曲酚醛长丝。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中组分A熔融顺次经过一区熔融a、二区熔融a、三区熔融a和四区熔融a；所述一区熔融a的温度为85～95℃；所述二区熔融a的温度为110～130℃；所述三区熔融a的温度为120～160℃；所述四区熔融a的温度为130～200℃；步骤(1)中组分...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹纲，王桂容，
申请(专利权)人：上海汤铭企业管理合伙企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：