一种双层复合纤维材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及纤维材料领域，具体涉及一种双层复合纤维材料及其制备方法，用于解决现有的长纤维无纺布模压材料的力学性能、疏水性不佳的问题；该双层复合纤维材料采用双层复合纤维和单组分纤维混纺形成，在成型过程中，双层复合纤维中的皮层熔化，使得熔化后的双层复合纤维和单组分纤维进行充分的粘接，联结紧密，进而使得制备的材料力学性能好，而且双层复合纤维的芯层和单组分纤维具有良好的强度和韧性，进一步的提升双层复合纤维材料综合性能，高强度聚酯的分子结构上含有大量的苯环以及C

【技术实现步骤摘要】
一种双层复合纤维材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及纤维材料领域，具体涉及一种双层复合纤维材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]纤维材料是纤维状物质通过纺织加工工艺形成的结构化材料，通常也被称为纺织材料，长期以来，纺织材料已在多个领域得到广泛应用，比如：医疗卫生用布，手术衣、防护服、消毒包布、口罩、尿片、贴墙布、台布、床单、床罩、服装衬里、粘合衬、过滤材料、绝缘材料、包装袋、地毯、滤芯、排水和屋面防水材料等等。
[0003]申请号为CN202210955850.1的专利公开了一种长纤维无纺布模压材料的制备方法，该专利技术的长纤维无纺布模压材料结构强度高，噪音吸收效果好，重量较轻适合用作汽车底护板，但仍然存在以下不足之处：该长纤维无纺布模压材料的力学性能主要靠普通的PET，因此，制备得到的材料力学性能仍然不佳，还存在以及疏水性不佳问题，如何改善现有的长纤维无纺布模压材料的力学性能、疏水性不佳是本专利技术的关键，因此，亟需一种双层复合纤维材料及其制备方法来解决以上问题。

技术实现思路

[0004]为了克服上述的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种双层复合纤维材料及其制备方法：通过将双层复合纤维原料和单组分纤维原料分别加入至复合纺丝箱体，之后进入同一块喷丝板进行喷丝，形成双层复合纤维和单组分纤维，将双层复合纤维和单组分纤维经过铺网、针刺制成无纺布，将裁切后的无纺布放入模压机模压，得到双层复合纤维材料，解决了现有的长纤维无纺布模压材料的力学性能、疏水性不佳的问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种双层复合纤维材料的制备方法，包括以下步骤：
[0007]步骤一：将双层复合纤维原料和单组分纤维原料分别加入至复合纺丝箱体，之后进入同一块喷丝板进行喷丝，形成双层复合纤维和单组分纤维；其中，双层复合纤维为皮层包覆芯层结构，其中皮层原料为CoPET，芯层原料为高强度聚酯，且皮层的质量为双层复合纤维质量的15
‑
50％，单组分纤维的原料为高强度聚酯；喷丝板上面的喷丝孔有两种形式，其中一种是形成皮芯包覆结构的双层复合纤维喷丝孔，另一种是单组分纤维喷丝孔，双层复合纤维喷丝孔、单组分纤维喷丝孔在同一块喷丝板上交杂均匀分布，双层复合纤维喷丝孔的数量占喷丝孔总数量的比例为30
‑
60％；
[0008]步骤二：同一块喷丝板喷出来的双层复合纤维和单组分纤维经过铺网、针刺制成无纺布；
[0009]步骤三：将裁切后的无纺布放入模压机的上下模具之间，合模加热温度为200
‑
240℃，在模具内喷入温度为180
‑
230℃的蒸汽，模压加热30
‑
180s后打开上下模具，得到双层复合纤维材料。
[0010]作为本专利技术进一步的方案：所述高强度聚酯由以下步骤制备得到：
[0011]步骤s1：将二甲基亚砜、香兰素、双氧水以及硝酸银加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在温度为55
‑
60℃，搅拌速率为450
‑
550r/mi n的条件下搅拌反应10
‑
15h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后真空抽滤，将滤液加入至盐酸溶液中，析出沉淀，之后真空抽滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为100
‑
110℃的条件下干燥2
‑
3h，得到中间体1；
[0012]反应原理如下：
[0013][0014]步骤s2：将中间体1、对甲苯磺酸以及无水乙醇加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在温度为70
‑
75℃，搅拌速率为450
‑
550r/mi n的条件下搅拌反应10
‑
15h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后旋转蒸发去除溶剂，得到中间体2；
[0015]反应原理如下：
[0016][0017]步骤s3：将中间体2、氯乙酸甲酯、碳酸钾、碘化钾以及无水乙腈加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在温度为85
‑
90℃，搅拌速率为450
‑
550r/mi n的条件下搅拌反应10
‑
15h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到中间体3；
[0018]反应原理如下：
[0019][0020]步骤s4：将香兰素、对苯二胺、去离子水以及无水乙醇加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在温度为90
‑
95℃，搅拌速率为450
‑
550r/mi n的条件下搅拌反应50
‑
60h，
反应结束后将反应产物趁热真空抽滤，将滤饼用温度为95
‑
100℃的蒸馏水洗涤2
‑
3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为80
‑
85℃的条件下干燥15
‑
20h，得到中间体4；
[0021]反应原理如下：
[0022][0023]步骤s5：将中间体4、溴二氟乙酸乙酯、锡粉以及四氢呋喃加入至安装有搅拌器、温度计以及回流冷凝管的三口烧瓶中，在温度为25
‑
30℃，搅拌速率为450
‑
550r/mi n的条件下搅拌反应30
‑
40mi n，之后升温至回流的条件下继续搅拌反应10
‑
15h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后加入至冰水中，之后用乙酸乙酯萃取2
‑
3次，合并萃取液并依次用无水硫酸镁干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到中间体5；
[0024]反应原理如下：
[0025][0026]步骤s6：将中间体3、中间体5以及醋酸锌加入至安装有搅拌器、温度计以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为180
‑
200℃，搅拌速率为450
‑
550r/mi n的条件下搅
拌反应5
‑
6h，之后升温至240
‑
250℃的条件下继续搅拌反应1
‑
2h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后加入至氯仿中，搅拌溶解之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到高强度聚酯。
[0027]反应原理如下：
[0028][0029]作为本专利技术进一步的方案：步骤s1中的所述二甲基亚砜、香兰素、双氧水以及硝酸银的用量比为80
‑
100mL：0.1mo l：25
‑
30mL：0.4
‑
0.5g，所述双氧水的质量分数为30％，所述盐酸溶液的质量分数为20
‑
25％。
[0030]作为本专利技术进一步的方案：步骤s2中的所述中间体1、对甲苯磺酸以及无水乙醇的用量比为0.1mo l：0.1
‑
0.15g：120
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双层复合纤维材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将双层复合纤维原料和单组分纤维原料分别加入至复合纺丝箱体，之后进入同一块喷丝板进行喷丝，形成双层复合纤维和单组分纤维；其中，双层复合纤维为皮层包覆芯层结构，其中皮层原料为CoPET，芯层原料为高强度聚酯，且皮层的质量为双层复合纤维质量的15
‑
50％，单组分纤维的原料为高强度聚酯；步骤二：同一块喷丝板喷出来的双层复合纤维和单组分纤维经过铺网、针刺制成无纺布；步骤三：将裁切后的无纺布放入模压机的上下模具之间，合模加热温度为200
‑
240℃，在模具内喷入温度为180
‑
230℃的蒸汽，模压加热30
‑
180s后打开上下模具，得到双层复合纤维材料。2.根据权利要求1所述的一种双层复合纤维材料的制备方法，其特征在于，所述高强度聚酯由以下步骤制备得到：步骤s1：将二甲基亚砜、香兰素、双氧水以及硝酸银加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在温度为55
‑
60℃，搅拌速率为450
‑
550r/min的条件下搅拌反应10
‑
15h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后真空抽滤，将滤液加入至盐酸溶液中，析出沉淀，之后真空抽滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为100
‑
110℃的条件下干燥2
‑
3h，得到中间体1；步骤s2：将中间体1、对甲苯磺酸以及无水乙醇加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在温度为70
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75℃，搅拌速率为450
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550r/min的条件下搅拌反应10
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15h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后旋转蒸发去除溶剂，得到中间体2；步骤s2：将中间体3、氯乙酸甲酯、碳酸钾、碘化钾以及无水乙腈加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在温度为85
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90℃，搅拌速率为450
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550r/min的条件下搅拌反应10
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15h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到中间体3；步骤s4：将香兰素、对苯二胺、去离子水以及无水乙醇加入至安装有搅拌器、温度计的三口烧瓶中，在温度为90
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95℃，搅拌速率为450
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550r/min的条件下搅拌反应50
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60h，反应结束后将反应产物趁热真空抽滤，将滤饼用温度为95
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100℃的蒸馏水洗涤2
‑
3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为80
‑
85℃的条件下干燥15
‑
20h，得到中间体4；步骤s5：将中间体4、溴二氟乙酸乙酯、锡粉以及四氢呋喃加入至安装有搅拌器、温度计以及回流冷凝管的三口烧瓶中，在温度为25
‑
30℃，搅拌速率为450
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550r/min的...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻小华，马强，吴祥新，高天云，祝超，
申请(专利权)人：扬州阿特兰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：