一種玻璃纖維增強滌綸復合長絲及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及化纖制造領域，具體涉及一種玻璃纖維增強滌綸復合長絲及其制備方法。所述復合長絲由玻璃纖維和滌綸經過混合后并復合而成，所述玻璃纖維與滌綸的纖度比為1.8-3。具體制備方法為1）玻璃纖維的預處理、2）合股、3）假捻、4）定型、5）上油和6）卷繞成型，得到復合長絲成品。該方法能夠得到性能良好的玻璃纖維增強滌綸復合長絲。
【專利說明】一種玻璃纖維增強滌綸復合長絲及其制備方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及化纖制造領域，具體涉及一種玻璃纖維增強滌綸復合長絲及其制備方法。

【背景技術】
[0002]滌綸纖維由于其強度較高、耐沖擊性好，耐熱，耐腐，耐蛀，做成的面料服裝挺括不皺而在民用領域得到了廣泛的應用，滌綸長絲常作為低彈絲制作成各種紡織品，是目前用量最大的合成纖維。紡絲拉伸一步法(FDY)工藝技術的出現(xiàn)，使滌綸長絲強度進一步提高，達到了 5.6-8.0cN/dtex，迅速使其廣泛用于工業(yè)產業(yè)領域。但由于設備生產線投入昂貴，且不適宜小批量生產，而受到了較大的限制。
[0003]玻璃纖維是一種性能優(yōu)異的無機非金屬材料，種類繁多，絕緣性好、耐熱性強、抗腐蝕性好，機械強度非常高，通常用作復合材料中的增強材料，電絕緣材料和絕熱保溫材料，電路基板等國民經濟各個領域。
[0004]一個專利號為CN 102839462 A的中國專利公開了一種滌綸和玻璃纖維混紡紗，包括下列成分:滌綸80-90重量份、玻璃纖維10-20重量份。該專利雖然給出了混紡紗的基本組成，但是沒有對混紡紗的具體細節(jié)做詳細描述，更沒有對混紡紗的制備工藝作進一步描述。
[0005]一個申請?zhí)枮?1127551.0的發(fā)明專利公開了一種由玻璃纖維與聚丙烯纖維組成的復合纖維的制造方法。該方法采用將拉伸后的聚丙烯纖維高溫熱定型工藝，大大降低了聚丙烯纖維的收縮性。采用改性聚丙烯原料使玻璃纖維與聚丙烯纖維界面有效結合。該方法生產的復合纖維中玻璃纖維添加量大，分布均勻，強度高。該方法針對性差，只能針對聚丙烯，并且是經過改性后的聚丙烯，在應用上具有局限性。
[0006]如果只是簡單地將玻璃纖維和滌綸進行混紡，得到的合股絲會產生分散，不能夠凝聚合股到一起，并且得到的不具有凝聚力的合股絲在后續(xù)加工過程中也不能充分體現(xiàn)玻璃纖維和滌綸二者的優(yōu)越性。在得到的產品中會出現(xiàn)合股絲分散，最終降低產品的強度及其他物理性能。


【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的是為了克服上述所述的問題，提供一種玻璃纖維增強滌綸復合長絲及其制備方法，從而使得復合后的復合長絲能夠凝聚為一體，進而充分發(fā)揮滌綸與玻璃長絲的綜合物理優(yōu)勢。
[0008]為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
一種玻璃纖維增強滌綸復合長絲，所述復合長絲由玻璃纖維和滌綸經過合股后并復合而成，所述玻璃纖維與滌綸的纖度比為1.8-3。
[0009]玻璃纖維縱向強度很大，因此可以將其用來增強滌綸的強度，但是玻璃纖維的橫向剪切強度很差，而且?guī)缀鯖]有伸長率，具體表現(xiàn)為尺寸穩(wěn)定，可二次機械加工性很差，也就是一次成型之后除了用機織織成平紋織物以外，甚至不能織成簡單的變化紋路。因此，直接用化纖的二次加工設備是無法加工的，必須經過處理。本申請在下述文字中具體對制備方法作進一步闡述。
[0010]一種玻璃纖維增強滌綸復合長絲的制備方法，具體包括以下步驟:
1)玻璃纖維的預處理:首先采用表面活性劑水溶液對玻璃纖維進行預處理，表面活性劑水溶液的質量百分比濃度為0.2%-0.5% ;然后再采用偶聯(lián)劑對玻璃纖維進行二次處理，并在80-10(TC下烘干；
2)合股:將預處理后的玻璃纖維和滌綸分別從不同的進絲羅拉進絲，然后在第一熱箱入口處合股成合股絲，合股絲在第一熱箱內進行熱處理，其中，玻璃纖維與滌綸的纖度比為1.8-3，第一熱箱內的溫度為180-200°C ；
3)假捻:將步驟2)熱處理后的合股絲進行假捻，其中，假捻時的牽伸比為1.100-1.350 ；
4)定型:經步驟3)假捻后得到的復合絲在第二熱箱中加熱定型，第二熱箱內的溫度為140-160 0C ；
5)上油:將定型后的復合絲進行上油；
6)卷繞成型:將上油后的復合絲卷繞成型，即為復合長絲成品。
[0011]由于玻璃纖維與滌綸的合股后結合力度不夠，會導致復合長絲的性能不穩(wěn)定，因此需要增加二者的結合度，本方案中采用表面活性劑及偶聯(lián)劑二次處理，不僅可以提高玻璃纖維的抗斷裂性，而且可以增加二者的結合牢度。其中，表面活性劑用于增加玻璃纖維的可紡性和消除靜電，并助于偶聯(lián)劑與玻纖的結合，增加玻璃纖維與滌綸的結合度。偶聯(lián)劑進一步提高玻璃纖維與滌綸的結合牢度。
[0012]玻纖和滌綸合股后，經過第一熱箱變形加熱，賦予纖維一定的變形性，便于假捻，與此同時，玻璃纖維表面的偶聯(lián)劑在這個溫度下和滌綸表面基團產生化學反應，大大增加了兩者的結合牢度；
經假捻后的復合長絲為了保持形狀不松脫，需用第二熱箱進行熱定型，以消除內應力。
[0013]作為優(yōu)選，所述表面活性劑由以下重量份數(shù)的各組分組成:二氫磷酸十三烷基酯10-15份、脂肪酸二乙醇酰胺5-10份和十四烷基二甲基芐基氯化銨1-3份。
[0014]由于玻璃纖維表現(xiàn)為脆性，因此二氫磷酸十三烷基酯能夠防止玻璃纖維的脆性斷裂，提高玻璃纖維與滌綸的可紡性。
[0015]作為優(yōu)選，所述步驟I)表面活性劑水溶液的pH為5.5-6.5。
[0016]作為優(yōu)選，所述偶聯(lián)劑為采用鋯類偶聯(lián)劑，為四正丙基鋯酸酯。十四烷基二甲基芐基氯化銨能夠加速四正丙基鋯酸酯的偶聯(lián)作用，提高玻璃纖維和滌綸在生產中的結合效率。
[0017]玻纖常規(guī)處理劑為硅烷偶聯(lián)劑，但硅烷偶聯(lián)劑與滌綸缺乏足夠的反應性，偶聯(lián)效果很差。鋯化合物類是含有鋁酸鋯的低分子量無機聚合物。在其分子的主鏈上有兩種有機配位基團:一種可賦予偶聯(lián)劑以良好的羥基穩(wěn)定性和水解穩(wěn)定性，另一種可賦予偶聯(lián)劑與有機物良好的反應性，因此，要想達到玻纖和滌綸良好的相容性和結合牢度，必須選用能和滌綸有良好化學反應性的偶聯(lián)劑。而四正丙基鋯酸酯不僅偶聯(lián)效果良好，而且能夠與前述的表面活性劑發(fā)生正面的耦合效果，前述的表面活性劑能夠提高四正丙基鋯酸酯的作用效率。
[0018]作為優(yōu)選，玻璃纖維的纖度為200dteX-1000dteX，滌綸的纖度為100dtex_600dtex。
[0019]作為優(yōu)選，所述滌綸采用滌綸Ρ0Υ。
[0020]作為優(yōu)選，步驟3)假捻時的牽伸比為1.10-1.15。
[0021]由于牽伸比關系到玻璃纖維與滌綸的物理變化，以及牽伸比會影響玻璃纖維與滌綸之間的連接，因此，合適的牽伸比不僅能夠避免玻璃纖維的鍛煉，而且能夠更好地與促進玻璃纖維與滌綸之間的耦合，提高復合長絲產品的復合穩(wěn)定性，從而避免復合長絲不只是簡單的二者混合紡絲，提高復合長絲的復合性能。
[0022]作為優(yōu)選，玻璃纖維與滌綸的纖度比為2-2.2。
[0023]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，有益效果是:
1、該復合長絲的強度相對于同規(guī)格FDY大大提升，由5.6-8.0cN/dtex增加到7.(Γ12.0cN/dtex,也就意味著同樣強度的復合長絲，可以比FDY細25%_50%，具體表現(xiàn)為重量可減輕25%-50% ；
2、無需使用昂貴的FDY生產設備，即可生產出比FDY性能還要好的產品，從而規(guī)格切換方便，可實現(xiàn)小批量生產的要求，彌補FDY生產設備的不足；
3、由于玻璃纖維相對于滌綸具有價格優(yōu)勢，且同樣強度絲重量可減輕259Γ50%，因此較大程度的降低生產成本；
4、由該滌綸長絲織成的織物具有較好的保溫隔熱性能，可做熱絕緣材料；
5、由該滌綸長絲織成的織物具有較好的吸聲性能，可做吸聲隔音材料。經過對厚度為2cm的復合長絲織物進行檢測得知其吸音系數(shù)均大于0.8。

【具體實施方式】
[0024]下面通過具體實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步描述說明。
[0025]如果無特殊說明，本發(fā)明的實施例中所采用的原料均為本領域常用的原料，實施例中所采用的方法，均為本領域的常規(guī)方法。
[0026]實施例1:
一種玻璃纖維增強滌綸復合長絲的制備方法，具體包括以下步驟:
O玻璃纖維的預處理:首先采用pH為6.5的表面活性劑水溶液對玻璃纖維進行預處理，表面活性劑水溶液的質量百分比濃度為0.2% ;然后再采用偶聯(lián)劑對玻璃纖維進行二次處理，并在90°C下烘干；表面活性劑由以下重量份數(shù)的各組分組成:二氫磷酸十三烷基酯15份、脂肪酸二乙醇酰胺5份和十四烷基二甲基芐基氯化銨2份；偶聯(lián)劑為采用鋯類偶聯(lián)齊U，為四正丙基鋯酸酯。玻璃纖維的纖度為lOOOdtex，滌綸采用滌綸P0Y。
[0027]2)合股:將預處理后的玻璃纖維和滌綸分別從不同的進絲羅拉進絲，然后在第一熱箱入口處合股成合股絲，合股絲在第一熱箱內進行熱處理，其中，玻璃纖維與滌綸的纖度比為2.5，第一熱箱內的溫度為200°C ；
3)假捻:將步驟2)熱處理后的合股絲進行假捻，其中，假捻時的牽伸比為1.100 ；
4)定型:經步驟3)假捻后得到的復合絲在第二熱箱中加熱定型，第二熱箱內的溫度為150。。； 5)上油:將定型后的復合絲進行上油；
6)卷繞成型:將上油后的復合絲卷繞成型，即為復合長絲成品。
[0028]實施例2:
一種玻璃纖維增強滌綸復合長絲的制備方法，具體包括以下步驟:
O玻璃纖維的預處理:首先采用pH為5.5的表面活性劑水溶液對玻璃纖維進行預處理，表面活性劑水溶液的質量百分比濃度為0.3% ;然后再采用偶聯(lián)劑對玻璃纖維進行二次處理，并在100°C下烘干；表面活性劑由以下重量份數(shù)的各組分組成:二氫磷酸十三烷基酯10份、脂肪酸二乙醇酰胺8份和十四烷基二甲基芐基氯化銨3份；偶聯(lián)劑為采用鋯類偶聯(lián)齊U，為四正丙基鋯酸酯。玻璃纖維的纖度為200dtex，滌綸采用滌綸Ρ0Υ。
[0029]2)合股:將預處理后的玻璃纖維和滌綸分別從不同的進絲羅拉進絲，然后在第一熱箱入口處合股成合股絲，合股絲在第一熱箱內進行熱處理，其中，玻璃纖維與滌綸的纖度比為3，第一熱箱內的溫度為180°C ；
3)假捻:將步驟2)熱處理后的合股絲進行假捻，其中，假捻時的牽伸比為1.300 ；
4)定型:經步驟3)假捻后得到的復合絲在第二熱箱中加熱定型，第二熱箱內的溫度為160 0C ；
5)上油:將定型后的復合絲進行上油；
6)卷繞成型:將上油后的復合絲卷繞成型，即為復合長絲成品。
[0030]實施例3:
一種玻璃纖維增強滌綸復合長絲的制備方法，具體包括以下步驟:
I)玻璃纖維的預處理:首先采用PH為6的表面活性劑水溶液對玻璃纖維進行預處理，表面活性劑水溶液的質量百分比濃度為0.5% ;然后再采用偶聯(lián)劑對玻璃纖維進行二次處理，并在80°C下烘干；表面活性劑由以下重量份數(shù)的各組分組成:二氫磷酸十三烷基酯12份、脂肪酸二乙醇酰胺10份和十四烷基二甲基芐基氯化銨I份；偶聯(lián)劑為采用鋯類偶聯(lián)劑，為四正丙基鋯酸酯。玻璃纖維的纖度為800dteX，滌綸采用滌綸Ρ0Υ。
[0031]2)合股:將預處理后的玻璃纖維和滌綸分別從不同的進絲羅拉進絲，然后在第一熱箱入口處合股成合股絲，合股絲在第一熱箱內進行熱處理，其中，玻璃纖維與滌綸的纖度比為1.8，第一熱箱內的溫度為190°C ；
3)假捻:將步驟2)熱處理后的合股絲進行假捻，其中，假捻時的牽伸比為1.350 ；
4)定型:經步驟3)假捻后得到的復合絲在第二熱箱中加熱定型，第二熱箱內的溫度為140。。；
5)上油:將定型后的復合絲進行上油；
6)卷繞成型:將上油后的復合絲卷繞成型，即為復合長絲成品。
[0032]實施例4:
一種玻璃纖維增強滌綸復合長絲的制備方法，具體包括以下步驟:
O玻璃纖維的預處理:首先采用pH為6.5的表面活性劑水溶液對玻璃纖維進行預處理，表面活性劑水溶液的質量百分比濃度為0.2% ;然后再采用偶聯(lián)劑對玻璃纖維進行二次處理，并在90°C下烘干；表面活性劑由以下重量份數(shù)的各組分組成:二氫磷酸十三烷基酯15份、脂肪酸二乙醇酰胺5份和十四烷基二甲基芐基氯化銨2份；偶聯(lián)劑為采用鋯類偶聯(lián)齊U，為四正丙基鋯酸酯。玻璃纖維的纖度為lOOOdtex，滌綸采用滌綸Ρ0Υ，纖度為500 dtex。
[0033]2)合股:將預處理后的玻璃纖維和滌綸分別從不同的進絲羅拉進絲，然后在第一熱箱入口處合股成合股絲，合股絲在第一熱箱內進行熱處理，其中，玻璃纖維與滌綸的纖度比為2.5，第一熱箱內的溫度為200°C ；
3)假捻:將步驟2)熱處理后的合股絲進行假捻，其中，假捻時的牽伸比為1.100 ；
4)定型:經步驟3)假捻后得到的復合絲在第二熱箱中加熱定型，第二熱箱內的溫度為150。。；
5)上油:將定型后的復合絲進行上油；
6)卷繞成型:將上油后的復合絲卷繞成型，即為復合長絲成品。
[0034]實施例5:
一種玻璃纖維增強滌綸復合長絲的制備方法，具體包括以下步驟:
O玻璃纖維的預處理:首先采用pH為6.5的表面活性劑水溶液對玻璃纖維進行預處理，表面活性劑水溶液的質量百分比濃度為0.2% ;然后再采用偶聯(lián)劑對玻璃纖維進行二次處理，并在90°C下烘干；表面活性劑由以下重量份數(shù)的各組分組成:二氫磷酸十三烷基酯15份、脂肪酸二乙醇酰胺5份和十四烷基二甲基芐基氯化銨2份；偶聯(lián)劑為采用鋯類偶聯(lián)齊U，為四正丙基鋯酸酯。玻璃纖維的纖度為880dtex，滌綸采用滌綸Ρ0Υ，纖度為400 dtex。
[0035]2)合股:將預處理后的玻璃纖維和滌綸分別從不同的進絲羅拉進絲，然后在第一熱箱入口處合股成合股絲，合股絲在第一熱箱內進行熱處理，其中，玻璃纖維與滌綸的纖度比為2.5，第一熱箱內的溫度為200°C ；
3)假捻:將步驟2)熱處理后的合股絲進行假捻，其中，假捻時的牽伸比為1.100 ；
4)定型:經步驟3)假捻后得到的復合絲在第二熱箱中加熱定型，第二熱箱內的溫度為150。。；
5)上油:將定型后的復合絲進行上油；
6)卷繞成型:將上油后的復合絲卷繞成型，即為復合長絲成品。
【權利要求】
1.一種玻璃纖維增強滌綸復合長絲，其特征在于，所述復合長絲由玻璃纖維和滌綸經過合股后并復合而成，所述玻璃纖維與滌綸的纖度比為1.8-3。
2.一種如權利要求1所述的一種玻璃纖維增強滌綸復合長絲的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟: O玻璃纖維的預處理:首先采用表面活性劑水溶液對玻璃纖維進行預處理，表面活性劑水溶液的質量百分比濃度為0.2%-0.5% ;然后再采用偶聯(lián)劑對玻璃纖維進行二次處理，并在80-10(TC下烘干； 2)合股:將預處理后的玻璃纖維和滌綸分別從不同的進絲羅拉進絲，然后在第一熱箱入口處合股成合股絲，合股絲在第一熱箱內進行熱處理，其中，玻璃纖維與滌綸的纖度比為1.8-3，第一熱箱內的溫度為180-200°C ； 3)假捻:將步驟2)熱處理后的合股絲進行假捻，其中，假捻時的牽伸比為1.100-1.350 ； 4)定型:經步驟3)假捻后得到的復合絲在第二熱箱中加熱定型，第二熱箱內的溫度為140-160 0C ； 5)上油:將定型后的復合絲進行上油； 6)卷繞成型:將上油后的復合絲卷繞成型，即為復合長絲成品。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種玻璃纖維增強滌綸復合長絲的制備方法，其特征在于，所述表面活性劑由以下重量份數(shù)的各組分組成:二氫磷酸十三烷基酯10-15份、脂肪酸二乙醇酰胺5-10份和十四烷基二甲基芐基氯化銨1-3份。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種玻璃纖維增強滌綸復合長絲的制備方法，其特征在于，所述步驟I)表面活性劑水溶液的PH為5.5-6.5。
5.根據(jù)權利要求2所述的一種玻璃纖維增強滌綸復合長絲的制備方法，其特征在于，所述偶聯(lián)劑采用鋯類偶聯(lián)劑，為四正丙基鋯酸酯。
6.根據(jù)權利要求2所述的一種玻璃纖維增強滌綸復合長絲的制備方法，其特征在于，玻璃纖維的纖度為200dtex_1000dtex，滌綸的纖度為100dtex_600dtex。
7.根據(jù)權利要求2所述的一種玻璃纖維增強滌綸復合長絲的制備方法，其特征在于，所述滌綸采用滌綸POY。
8.根據(jù)權利要求2所述的一種玻璃纖維增強滌綸復合長絲的制備方法，其特征在于，步驟3)假捻時的牽伸比為1.10-1.15。
9.根據(jù)權利要求1或2所述的一種玻璃纖維增強滌綸復合長絲的制備方法，其特征在于，玻璃纖維與滌綸的纖度比為2-2.2。
【文檔編號】D02G3/18GK104278379SQ201410162333
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權日:2014年4月22日
【發(fā)明者】郭橋生, 盧新榮, 周勇, 王元方 申請人:浙江永能化纖有限公司