【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种混纺纱线及其制备方法，属于混纺纱线。
技术介绍
1、随着现代纺织科学技术的迅速发展，人们对功能性纺织品的需求越来越大，不在满足于纺织面料简单的服用要求，除一般纺织品应具有的物理机械性能以外，还应具有某种特殊功能，例如防辐射、抗静电、阻燃、抗紫外线等，对人身安全和健康起到保护作用。
2、高性能纤维主要指高强、高模、耐高温和耐化学作用纤维，是高承载能力和高耐久性的功能纤维。目前，常见的高性能纤维有碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维等。其中，碳纤维既有碳素材料的固有本性，又具有金属材料的导电和导热性、陶瓷材料的耐热和耐蚀性、纺织纤维的柔软可编织性，以及高分子材料的轻质、易加工性能，是一材多能和一材多用的功能材料和结构材料。中国专利技术专利cn103849967a公开了一种防火碳纤维纱线制造方法，包括：a)首先对棉纤维进行清理同时对玻璃纤维和碳纤维裁切，b)将处理后的碳纤维、玻璃纤维和棉纤维按照2:2:1的重量比混合并对混合纤维进行开松和梳理，c)将梳理后的混合纤维制卷制成混纺条，d)将制卷后的混纺条每4条进行并条并对并条后的混纺条耐火化处理，e)将处理完的混纺条加捻制成粗纱、再将粗纱捻制成细纱最后对制造的细沙进行络筒。该制造方法制得的防火碳纤维纱线具有可靠性高、耐火性好、材料强度大等优点；在其使用过程中包覆材料受热会发生分解，释放防火剂，提高防火能力，同时也使制造过程中断裂的碳纤维和玻璃纤维裸露出来，引起穿戴者不适，甚至出现刺伤现象，导致采用该纱线制成的织物服用性能较差。
技术
1、为了解决上述问题，提供了一种混纺纱线及其制备方法，通过在改性碳纤维和纱线表面依次涂覆浸润剂，赋予混纺纱线更好的柔顺性以及皮肤相容性，保证阻燃性能的同时，改善其服用性能。
2、本专利技术采用如下技术方案：
3、根据本申请的一个方面，提供了一种混纺纱线的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤一、将浸润剂均匀涂覆在改性碳纤维表面，干燥，得到改性碳纤维原丝；
5、步骤二、将改性碳纤维原丝每1-3股加捻，加捻的捻度为80-100捻/m，合成纤维原丝每3-5股加捻，加捻的捻度为70-90捻/m；
6、步骤三、将加捻后的改性碳纤维原丝和合成纤维原丝并合，再在并合后的纱线表面涂覆浸润剂，干燥，得到混纺纱线；
7、其中，浸润剂按重量份数计，包括以下组分：
8、15-30份改性环氧树脂、15-25份环氧酚醛树脂、3-5份环氧基硅烷偶联剂、5-8份聚乙二醇、3-5份聚环氧乙烯、1-3份脂肪族铵盐和1-2份氯化氨。
9、在混纺纱线的制备过程中，由于浸润剂中树脂上的环氧基团与改性碳纤维中累托石上的氨基官能团形成共价键结合，提高二者之间界面强度，因此减少了加工过程中碳纤维的磨损，并且避免出现飞毛断丝现象；加捻后再次涂覆浸润剂增强了混纺纱线的集束性，提高了其断裂能力和阻燃性能，以满足后续短切、纺织等作业要求。
10、其中，改性环氧树脂和环氧酚醛树脂中环氧基团不仅能够与改性碳纤维上氨基官能团形成共价键结合，提高二者之间的界面黏附性能，同时进一步提升了纱线的阻燃性能，保证纱线的力学强度和热稳定性；环氧基硅烷偶联剂的加入有助于改善纱线与树脂的相容性；聚环氧乙烯具有较好的柔顺性，聚乙二醇具有良好的成膜性、润滑性，二者协同作用，能够使纱线更加柔软，同时抑制其表面静电积累；脂肪族铵盐和氯化氨能够在纱线表面形成导电通路，使产生的电荷通过导电通路快速移走，避免出现开纤现象。
11、可选地，所述改性碳纤维原丝与合成纤维原丝的混纺比为1：(2-4)。
12、可选地，步骤一和步骤三中干燥温度均为80-150℃。
13、可选地，浸润剂在改性碳纤维表面的涂覆厚度为0.5-1μm，浸润剂在纱线表面的涂覆厚度为1-2μm。
14、可选地，所述改性碳纤维的制备方法包括以下步骤：
15、(1)将碳纤维浸入60-80℃浓硝酸溶液中处理0.5-1.5h，水洗至中性，然后将干燥后的碳纤维浸入三乙胺和甲醛的混合溶液中，于70-90℃下进行回流反应，向得到的混合物中加入30-50v/v％预处理剂继续搅拌15-20h，得到预处理后的碳纤维；
16、(2)将累托石分散在去离子水中，形成的悬浮液倒入丙酮中搅拌0.5-1.5h，过滤后得到沉淀物，然后将沉淀物倒入丙酮中，向形成的浆料中加入20-40v/v％硅烷偶联剂，于60-80℃下回流反应10-20h，干燥后得到功能化累托石；
17、(3)将预处理后的碳纤维置于含有功能化累托石的水溶液中，于50-70℃下搅拌0.5-1.5h，洗涤、干燥后，即得改性碳纤维。
18、对碳纤维纱线和累托石分别进行季铵阳离子和氨基的官能化后，氨基官能化的累托石中钠阳离子可以与预处理后的碳纤维纱线表面的季铵阳离子交换，使得氨基官能化的累托石嫁接到预处理后的碳纤维纱线表面，从而减少了碳纤维纱线表面的缺陷，并使其拉伸强度均匀分布，在加工过程中碳纤维不易出现飞毛断丝现象，同时能够与浸润剂实现较好的界面黏合。
19、可选地，步骤(1)中，预处理剂为3-氯-2-羟基丙基三甲基氯化铵、2-氯乙基三甲基氯化铵和2-羟基乙基三甲基氯化铵中至少一种。
20、可选地，步骤(2)中，硅烷偶联剂为3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷和3-氨基丙基三异丙氧基硅烷中的至少一种。
21、可选地，步骤(3)中，预处理后的碳纤维与功能化累托石的质量比为1：(1.5-3)。
22、可选地，所述改性环氧树脂的制备方法包括如下步骤：
23、s1、向四氢呋喃中加入可膨胀石墨和异氰酸丙基三乙氧基硅烷，于50-70℃下回流反应3-5h，洗涤、干燥后，得到预处理后的可膨胀石墨；
24、s2、将异氰酸丙基三乙氧基硅烷和环氧树脂混合均匀，于50-70℃下搅拌3-5h，然后加入预处理后的可膨胀石墨，于室温下搅拌15-30min，得到改性环氧树脂。
25、通过将异氰酸丙基三乙氧基硅烷分别引入环氧树脂和可膨胀石墨的结构中，实现了二者之间的化学缩合，从而改善了有机相与无机相之间的相容性，其中可膨胀石墨在高温下能够展开形成屏障结构，减缓了热量传递和阻碍了气体扩散，从而提高了改性环氧树脂的阻燃性和热稳定性。
26、可选地，步骤s1中，可膨胀石墨和异氰酸丙基三乙氧基硅烷的质量比为1：(3-7)；
27、步骤s2中，异氰酸丙基三乙氧基硅烷和环氧树脂的质量比为1：(2-3)。
28、可选地，所述合成纤维为涤纶、锦纶和腈纶中至少一种。
29、根据本申请的又一个方面，提供了一种混纺纱线，所述混纺纱线通过上述任一所述的混纺纱线的制备方法制备得到。
30、本申请中，“室温”，是指20-30℃。
31、本申请的有益效果包括但不限于：
32、本申请的混纺纱线及其制备方本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种混纺纱线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的混纺纱线的制备方法，其特征在于，所述改性碳纤维原丝与合成纤维原丝的混纺比为1：(2-4)。
3.根据权利要求1所述的混纺纱线的制备方法，其特征在于，所述改性碳纤维的制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的混纺纱线的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，预处理剂为3-氯-2-羟基丙基三甲基氯化铵、2-氯乙基三甲基氯化铵和2-羟基乙基三甲基氯化铵中至少一种。
5.根据权利要求3所述的混纺纱线的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，硅烷偶联剂为3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷和3-氨基丙基三异丙氧基硅烷中的至少一种。
6.根据权利要求3所述的混纺纱线的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，预处理后的碳纤维与功能化累托石的质量比为1：(1.5-3)。
7.根据权利要求1所述的混纺纱线的制备方法，其特征在于，所述改性环氧树脂的制备方法包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的混纺纱线的制备方法，其特征在于，步骤
9.根据权利要求1所述的混纺纱线的制备方法，其特征在于，所述合成纤维为涤纶、锦纶和腈纶中至少一种。
10.一种混纺纱线，其特征在于，所述混纺纱线通过权利要求1-9任一项所述的混纺纱线的制备方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种混纺纱线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的混纺纱线的制备方法，其特征在于，所述改性碳纤维原丝与合成纤维原丝的混纺比为1：(2-4)。
3.根据权利要求1所述的混纺纱线的制备方法，其特征在于，所述改性碳纤维的制备方法包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的混纺纱线的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，预处理剂为3-氯-2-羟基丙基三甲基氯化铵、2-氯乙基三甲基氯化铵和2-羟基乙基三甲基氯化铵中至少一种。
5.根据权利要求3所述的混纺纱线的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，硅烷偶联剂为3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷和3-氨基丙基三异丙氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：王聪儿，李希学，孟菲，张元明，韩光亭，常涛，李德义，姜伟，赵海光，李超，王青峰，信天豹，姜展，王付超，刘思升，
申请(专利权)人：山东宏业纺织股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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