一种三维螺旋结构弹性ES纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种三维螺旋结构弹性ES纤维，所述ES纤维为由改性聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)构成的双组分并列复合纤维，改性PP包括功能母粒和PP基材，所述功能母粒包括如下重量比的原料：79％～88％聚丙烯，11％～20％二氧化硅气凝胶以及0.1％～1.0％β

【技术实现步骤摘要】
一种三维螺旋结构弹性ES纤维及其制备方法


[0001]本专利技术涉及合成纤维
，具体涉及的是一种三维螺旋结构弹性ES纤维及其制备方法。

技术介绍

[0002]ES纤维最早是由日本智索公司开发的一种PP(聚丙烯)和PE(聚乙烯)聚烯烃并列复合纤维。ES纤维经热处理后，将部分表皮层熔化粘合，其余部分保持纤维状态，无需粘合剂即可直接形成非织造布。ES纤维的优势在于手感柔软、加工温度低、无毒无刺激及质量轻，可以与人体皮肤紧密接触，所以其应用的最大领域是一次性卫生用品，如婴儿用尿不湿和妇女用卫生巾，然而为降低成本，目前市场上的ES纤维主要产品类型为皮芯型复合短纤维，其中皮层为PE树脂，芯层为PET树脂或PP树脂(其中以PET为主)，并主要应用于卫生非织造纺织品。如中国专利申请CN 115247318 A公开了一种PP/PE双组份纤维无纺布及其制备方法，该双组份纤维无纺布包括芯层和皮层，所述芯层和所述皮层的质量比为100:(10
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100)；所述芯层为PP聚合物，所述皮层为光热材料改性的PE聚合物，PP聚合物作为主体纤维，光热材料改性的PE聚合物作为粘结纤维，PP聚合物的熔点为170℃左右，PE聚合物的熔点为130℃左右，当纤维被加热到130℃左右时，皮层PE聚合物被熔融；冷却后，由于皮层PE聚合物熔融而使纤维之间在交叉点上有效地粘合，芯层PP聚合物仍保持原有性能和形状，给整个双组分纤维无纺布提供必要的强力和模量支撑。
[0003]目前现有技术制备的ES纤维，存在膨松性较差、因材料密度高显重且吸湿导湿功能不佳等缺点，满足不了较高端的婴儿用尿不湿和妇女用卫生巾的产品需求，如轻量化、亲肤柔软有弹性并有更好的吸湿导湿快干功能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种三维螺旋结构弹性ES纤维，不仅克服了现有ES纤维膨松性较差、因材料密度高显重以及吸湿导湿功能不佳等缺点，而且具有高度自卷曲性，可以减少后续的变形卷曲加工，缩短工艺流程，节约生产成本。
[0005]本专利技术的目的还在于提供上述三维螺旋结构弹性ES纤维的制备方法。
[0006]为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是：
[0007]一种三维螺旋结构弹性ES纤维，所述ES纤维为由改性聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)构成的双组分并列复合纤维，所述ES纤维中，PE与改性PP的重量比为40:60～60:40，所述改性PP包括占所述改性PP的3％～9％重量比的功能母粒和占所述改性PP的91％～97％重量比的PP基材，所述功能母粒包括如下重量比的原料：79％～88％聚丙烯，11％～20％二氧化硅气凝胶以及0.1％～1.0％β
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(3,5
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二叔丁基
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羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，所述ES纤维的纤维横截面由具有两种不同形状的纤维并列复合而成，所述ES纤维对应改性PP的纤维横截面的形状为半十字形，所述ES纤维对应PE的纤维横截面的形状为锯齿形。
[0008]所述PE为HDPE(高密度聚乙烯)，所述PE的熔体流动速率值为15～35g/10min，所述
PP基材为纤维级，所述PP基材的的熔体流动速率值为14～45g/10min。
[0009]所述功能母粒中，所述聚丙烯的熔体流动速率值为4～23g/10min，所述聚丙烯采用间歇式液相本体法聚合制备得到且不含添加剂。
[0010]一种三维螺旋结构弹性ES纤维的制备方法，包括以下步骤：
[0011]步骤1、先将PE送入双螺杆挤出机熔融后形成熔体A，经计量泵进入纺丝箱体，熔体A进入纺丝箱体前的温度控制在255～270℃；
[0012]步骤2、然后按配方比例，将功能母粒和PP基材经母粒注射器送入双螺杆挤出机内熔融，形成熔体B，经计量泵进入纺丝箱体，熔体B进入纺丝箱体前的温度控制在260～280℃；
[0013]步骤3、然后熔体A和熔体B同时进入纺丝箱体由喷丝板喷出，所述喷丝板上设有若干个喷丝孔，各所述喷丝孔包括由上至下依次连贯设置的圆柱导孔段、圆锥导孔段以及和喷丝微孔段，所述喷丝微孔段的一侧的横截面呈锯齿形，所述喷丝微孔段的另一侧的横截面呈半十字形，熔体A和熔体B同时进入纺丝箱体后，熔体A流入喷丝孔对应锯齿形横截面的一侧，熔体B流入喷丝孔对应半十字形的一侧，最后经由喷丝孔喷出后，形成双组份并列复合纤维；
[0014]步骤4、最后所述双组份并列复合纤维依次经冷却、前纺上油、卷绕落桶、牵伸、烘干定型、后纺上油和切段，得到ES纤维；
[0015]所述ES纤维的纤维横截面由具有两种不同形状的纤维并列复合而成，所述ES纤维对应改性PP的纤维横截面的形状为半十字形，所述ES纤维对应PE的纤维横截面的形状为锯齿形。
[0016]步骤2中，所述功能母粒的制备方法，包括以下步骤：
[0017]S1、先将正戊基三甲氧基硅烷配成质量浓度为2％～5％的无水乙醇溶液；
[0018]S2、然后将粒径小于5μm的二氧化硅气凝胶粉加入到步骤1得到的乙醇溶液中，控制二氧化硅气凝胶粉的质量浓度为15％～20％，搅拌分散均匀，并在常温下浸渍30～60min后，在5500～10000rpm/min的转速下离心分离，滤去乙醇溶液，风干除去残留乙醇，得到表面改性的二氧化硅气凝胶；
[0019]S3、然后按照配方比例，将聚丙烯、二氧化硅气凝胶和β
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二叔丁基
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羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯定量加入到高速搅拌混合设备中，搅拌混合均匀，得到混合物料；
[0020]S4、最后将混合物料送入双螺杆挤出机组，在加工温度185～215℃下熔融挤出造粒，得到所述功能母粒。
[0021]步骤3中，所述纺丝箱体的温度控制在275～282℃。
[0022]步骤3中，所述喷丝微孔段对应锯齿形横截面一侧包围的熔体A的周长与其包围的熔体A的横截面积的比值，大于所述喷丝微孔段对应半十字形横截面一侧包围的熔体B的周长与其包围的熔体B的横截面积的比值。
[0023]步骤4中，所述冷却的条件为：侧吹风风速为0.9～1.5m/s，风温为20～30℃，风湿度70％～80％；所述前纺上油的上油量为1.2％～2.0％，所述卷绕落桶的卷绕速度为550～950m/min。
[0024]步骤4中，所述牵伸的条件为：牵伸速度为150～300m/min，第一牵伸辊的温度为102～107℃，第二牵伸辊的温度为105～110℃，第三牵伸辊的温度为85～95℃，一级牵伸
2.3～2.5倍，二级牵伸1.1～1.3倍。
[0025]步骤4中，所述烘干定型的温度105～115℃，所述烘干定型的时间为10～15min，所述后纺上油的上油量为0.2％～0.8％，所述切段为将纤维切成38～40mm长的ES纤维。
[0026]采用上述技术方案后，本专利技术一种三维螺旋结构弹性ES纤维，具有以下有益效果：
[0027]1、选用功能母粒对PP进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维螺旋结构弹性ES纤维，所述ES纤维为由改性PP和PE构成的双组分并列复合纤维，所述ES纤维中，PE与改性PP的重量比为40:60～60:40，其特征在于：所述改性PP包括占所述改性PP的3％～9％重量比的功能母粒和占所述改性PP的91％～97％重量比的PP基材，所述功能母粒包括如下重量比的原料：79％～88％聚丙烯，11％～20％二氧化硅气凝胶以及0.1％～1.0％β
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羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，所述ES纤维的纤维横截面由两种具有不同形状的纤维并列复合而成，所述ES纤维对应改性PP的纤维横截面的形状为半十字形，所述ES纤维对应PE的纤维横截面的形状为锯齿形。2.根据权利要求1所述的一种三维螺旋结构弹性ES纤维，其特征在于：所述PE为HDPE，所述PE的熔体流动速率值为15～35g/10min，所述PP基材为纤维级，所述PP基材的的熔体流动速率值为14～45g/10min。3.根据权利要求1所述的一种三维螺旋结构弹性ES纤维，其特征在于：所述功能母粒中，所述聚丙烯的熔体流动速率值为4～23g/10min，所述聚丙烯采用间歇式液相本体法聚合制备得到且不含添加剂。4.制备如权利要求1所述的一种三维螺旋结构弹性ES纤维的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、先将PE送入双螺杆挤出机熔融后形成熔体A，经计量泵进入纺丝箱体，熔体A进入纺丝箱体前的温度控制在255～270℃；步骤2、然后按配方比例，将功能母粒和PP基材经母粒注射器送入双螺杆挤出机内熔融，形成熔体B，经计量泵进入纺丝箱体，熔体B进入纺丝箱体前的温度控制在260～280℃；步骤3、然后熔体A和熔体B同时进入纺丝箱体由喷丝板喷出，所述喷丝板上设有若干个喷丝孔，各所述喷丝孔包括由上至下依次连贯设置的圆柱导孔段、圆锥导孔段以及和喷丝微孔段，所述喷丝微孔段的一侧的横截面呈锯齿形，所述喷丝微孔段的另一侧的横截面呈半十字形，熔体A和熔体B同时进入纺丝箱体后，熔体A流入喷丝孔对应锯齿形横截面的一侧，熔体B流入喷丝孔对应半十字形的一侧，最后经由喷丝孔喷出后，形成双组份并列复合纤维；步骤4、最后所述双组份并列复合纤维依次经冷却、前纺上油、卷绕落桶、牵伸、烘干定型、后纺上油和切段，得到ES纤维；所述ES纤维的纤维横截面由具有两种不同形状的纤维并列复合而成，所述ES纤维对应改性PP的纤维横截面的形状为半十字形，所述ES...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘龙敏，李秀良，蔡伟龙，杜碧辉，贾孟珂，王巍，黄建江，
申请(专利权)人：裕忠福建新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：