一種改性丙綸纖維及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種改性丙綸纖維及其制備方法，特點(diǎn)在于該纖維具有皮芯結(jié)構(gòu)，芯層組分為純聚丙烯，皮層組分為功能性材料0.5-60份、相容劑0-5份、余量為聚丙烯足至100份；所述的聚丙烯粘均分子量18-30萬，等規(guī)度〉95%；所述的功能性材料為無機(jī)或有機(jī)的功能性微粉、無機(jī)或有機(jī)的功能性微粉與相容劑、聚丙烯共混造粒后得到的功能性丙綸母粒，功能性微粉為納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米二氧化硅、防螨劑、N-取代烷氧基受阻胺類阻燃劑的一種或幾種。將上述聚丙烯纖維皮芯配方進(jìn)行皮芯復(fù)合紡絲，經(jīng)紡粘工藝或熔噴工藝，還可進(jìn)一步加工成丙綸紡粘非織造布或熔噴非織造布。該法生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備的改動(dòng)小，易于實(shí)際推廣應(yīng)用。
【專利說明】一種改性丙綸纖維及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及功能纖維【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種改性丙綸纖維及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]丙綸纖維是由丙烯做原料經(jīng)聚合、熔體紡絲制得的纖維。傳統(tǒng)的丙綸纖維的吸濕性較差，因而在民用領(lǐng)域的用途較少，在工業(yè)領(lǐng)域地毯是其主要的應(yīng)用方式，且功能較為單一。然而隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及人們生活水平的提高，傳統(tǒng)的具有單一功能的丙綸地毯已經(jīng)不能滿足人們對(duì)舒適性、多功能性的要求。因此，如何對(duì)丙綸纖維進(jìn)行改性，進(jìn)而加工成具有抗菌、防螨、負(fù)離子釋放、阻燃、抗紫外等具有多功能性的地毯就顯得尤為必要。
[0003]目前，行業(yè)內(nèi)對(duì)丙綸纖維的改性方法主要有兩種。一種是在丙綸纖維或織物的表面進(jìn)行功能性整理，使之具有特殊的功能效果。其優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)單，省時(shí)省力，但不足之處是涂覆在纖維或織物表面的功能性材料很容易經(jīng)多次洗滌而流失，進(jìn)而失去其功能性。另一種改進(jìn)的方法是將功能性材料直接與聚丙烯切片共混后熔融紡絲，進(jìn)而獲得具有相應(yīng)功能性的丙綸纖維。但目前以這種方法獲得的功能性丙綸大多為實(shí)心纖維，功能性微粒在纖維截面均勻分布。這種實(shí)心纖維截面上截面邊緣上(即靠近纖維體表面的)的功能性微粒其功能性容易釋放，而靠近纖維體中心的功能性微粒則很難釋放與外界接觸，因而其相對(duì)應(yīng)的功能性則較差。此外，當(dāng)功能性微粒的添加量較大時(shí)，丙綸纖維的可紡性明顯下降，纖維斷頭明顯增多，如何適當(dāng)添加功能性微粒，改變丙綸纖維的結(jié)構(gòu)，即使其具有較好的功能性，又提高丙綸纖維的可紡性，減少纖維的斷頭率是目前行業(yè)內(nèi)面臨的一個(gè)亟待解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供的一種改性丙綸纖維及其制備方法，該丙綸纖維分為皮芯結(jié)構(gòu)，皮層具有功能性材料，且功能性材料均勻地包裹在成纖聚合物表面，使之既能有效與接觸面接觸而釋放其特殊功能，又具有持久的功能性，增加了丙綸纖維的可紡性，大大減少了生產(chǎn)中丙綸纖維的斷頭率。
[0005]本發(fā)明的方案是通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)的:
一種改性丙綸纖維，其特點(diǎn)在于該改性丙綸纖維具有皮芯結(jié)構(gòu)，芯層組分為純聚丙烯，皮層組分為功能性材料、相容劑和聚丙烯，其中功能性材料0.5-60份、相容劑0-5份，聚丙烯補(bǔ)足至100份，所述的功能性材料為功能性微粉或功能性母粒，功能性母粒為功能性微粉與相容劑、聚丙烯切片共混造粒后得到的功能性丙綸母粒。
[0006]以上所述的聚丙烯粘均分子量18-30萬，等規(guī)度大于95%。
[0007]以上所述的功能性微粉為無機(jī)功能性微粉或有機(jī)功能性微粉，其中無機(jī)功能性微粉的粒徑小于I μ m，無機(jī)功能性微粉的粒徑最好小于200nm，所述的功能性材料為功能性母粒時(shí)，無機(jī)功能性微粉的添加量為皮層總組分量的0.5-60%。
[0008]以上所述的功能性材料微粉為納米銀、納米二氧化娃、納米二氧化鈦、納米二氧化硅、防螨劑、N-取代烷氧基受阻胺類阻燃劑中的至少一種。
[0009]以上所述的相容劑為丙烯酸十八酯-馬來酸酐的共聚物(OA-MA)、聚丙烯接枝馬來酸酐(PP-g-MAH)、馬來酸酐接枝聚乙烯辛烯彈性體(POE-g-MAH)中的至少一種。
[0010]以上所述的防螨劑為山梨酸溶膠2942S、庚烷溶膠100和十二烷基苯磺酸鈣的混合乳液，或者異氰硫乙酸鹽的乳液。
[0011 ] 以上所述改性丙綸纖維的制備方法為:
(1)制備功能性微粉或功能性母粒；
(2)皮層組分:將功能性微粉或功能性母粒與聚丙烯切片共混得到功能性聚丙烯混合物，并添加相容劑；
(3)制備改性丙綸纖維:將聚丙烯作為芯層、步驟(2)中制備的功能性聚丙烯混合物作為皮層，采用皮芯復(fù)合噴絲板進(jìn)行皮芯復(fù)合熔融紡絲，得到改性丙綸纖維。
[0012]或者以上所述改性丙綸纖維的制備方法為:
(O制備功能性材料微粉或功能性母粒；
(2)皮層組分:將功能性材料微粉或功能性母粒與聚丙烯切片共混得到功能性聚丙烯混合物，并添加相容劑；
(3)制備改性丙綸纖維:將聚丙烯作為芯層、步驟(2)中制備的功能性聚丙烯混合物作為芯層，采用皮芯復(fù)合噴絲板進(jìn)行皮芯復(fù)合熔融紡絲，然后進(jìn)行氣流拉伸、鋪網(wǎng)后再采用熱壓、針刺或水刺的方法固結(jié)成網(wǎng)，得到改性丙綸纖維；
或者以上所述的改性丙綸纖維的制備方法為:
(O制備功能性材料微粉或功能性母粒；
(2)皮層組分:將功能性材料微粉或功能性母粒與聚丙烯切片共混得到功能性聚丙烯混合物，并添加相容劑；
(3)制備改性丙綸纖維:將聚丙烯作為芯層、步驟(2)中制備的功能性聚丙烯混合物作為芯層，采用皮芯復(fù)合噴絲板進(jìn)行熔噴工藝，得到熔噴改性丙綸纖維。
[0013]本發(fā)明的有益技術(shù)效果為:該改性丙綸纖維具有皮芯結(jié)構(gòu)，芯層組分為純聚丙烯，皮層組分為功能性材料、相容劑和聚丙烯，功能性材料被聚丙烯包裹，并均勻分布在改性丙綸纖維的皮面，使其更易與外界接觸而釋放其特殊功能，功能材料的功能性更強(qiáng)，功能效果更持久；改性丙綸皮層的聚合物樹脂與芯層相同，都是聚丙烯，因而皮芯復(fù)合纖維的界面相容性好，避免分層起皮；改性丙綸纖維的皮層中功能性材料的質(zhì)量百分比最高可達(dá)60%，不會(huì)對(duì)纖維的拉伸等性能造成明顯下降，可充分釋放其對(duì)應(yīng)的功能性，功能性更強(qiáng)；將無機(jī)納米功能微粉與聚丙烯共混或?qū)⑵浠旌衔镏瞥赡噶Ｔ倥c聚丙烯共混紡絲時(shí)，無機(jī)納米微粉的添加量最大為30%，可確保改性丙綸纖維的可紡性不隨無機(jī)納米微粉的添加量增大而產(chǎn)生明顯下降，纖維斷頭增多，無法形成連續(xù)的纖維等情況出現(xiàn)；無機(jī)材料微粉的粒徑小于I微米，最好小于200nm，可避免堵塞噴絲頭。另外生產(chǎn)該改性丙綸對(duì)設(shè)備的改動(dòng)小，實(shí)施方便，便于推廣應(yīng)用。

【具體實(shí)施方式】
[0014]為能清楚說明本發(fā)明方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行闡述。
[0015]實(shí)施例1 皮層的制備:將粒徑50nm納米銀2份、丙烯酸十八酯-馬來酸酐的共聚物(OA-MA)0.5份與余量的聚丙烯切片共混后作為皮層。
[0016]芯層的制備:聚丙烯切片作為芯層。
[0017]改性丙綸纖維:將皮層組分20份、芯層組分80份進(jìn)行皮芯復(fù)合紡絲，得到納米銀改性的抗菌丙綸纖維。
[0018]紡粘法制備改性丙綸纖維:將皮層組分20份、芯層組分80份作為芯層，進(jìn)行皮芯復(fù)合紡絲，然后進(jìn)行氣流拉伸、鋪網(wǎng)后再采用熱壓法固結(jié)成網(wǎng)，得到納米銀改性的抗菌丙綸纖維。
[0019]熔噴法制備改性丙綸非織造布:將皮層組分20份、芯層組分80份作為芯層，采用熔噴工藝，得到納米銀改性的抗菌丙綸纖維。
[0020]實(shí)施例2
皮層的制備:將粒徑120nm納米二氧化娃30份、聚丙稀接枝馬來酸酐(PP-g-MAH)或馬來酸酐接枝聚乙烯辛烯彈性體(POE-g-MAH) 0.5份與余量的聚丙烯切片共混后經(jīng)螺桿擠出機(jī)擠出，得到納米二氧化硅改性的丙綸母粒。取上述改性丙綸母粒20份與80份聚丙烯切片共混，作為皮層。
[0021]芯層的制備:聚丙烯切片作為芯層。
[0022]改性丙綸纖維:將皮層組分40份、芯層組分60分進(jìn)行皮芯復(fù)合紡絲，得到納米二氧化硅改性的丙綸纖維。
[0023]紡粘法制備改性丙綸纖維:將皮層組分40份、芯層組分60分，進(jìn)行皮芯復(fù)合紡絲，然后進(jìn)行氣流拉伸、鋪網(wǎng)后再采用熱壓法固結(jié)成網(wǎng)，得到納米二氧化硅改性的丙綸纖維。
[0024]熔噴法制備改性丙綸非織造布:將皮層組分40份、芯層組分60分進(jìn)行皮芯復(fù)合紡絲，采用熔噴工藝，得到納米二氧化硅改性的丙綸纖維。
[0025]實(shí)施例3
皮層的制備:將N-取代烷氧基受阻胺類阻燃劑3份、余量為聚丙烯切片共混，作為皮層O
[0026]芯層的制備:聚丙烯切片作為芯層。
[0027]改性丙綸纖維:將皮層組分50份、芯層組分50分進(jìn)行皮芯復(fù)合紡絲，得到阻燃丙綸纖維。
[0028]紡粘法制備改性丙綸纖維:將皮層組分50份、芯層組分50分，進(jìn)行皮芯復(fù)合紡絲，然后進(jìn)行氣流拉伸、鋪網(wǎng)后再采用針刺壓法固結(jié)成網(wǎng)，得到阻燃丙綸纖維纖維。
[0029]熔噴法制備改性丙綸非織造布:將皮層組分50份、芯層組分50分進(jìn)行皮芯復(fù)合紡絲，采用熔噴工藝，得到阻燃丙綸纖維。
[0030]實(shí)施例4
皮層的制備:將市售的山梨酸溶膠2942S、庚烷溶膠100和十二烷基苯磺酸鈣的混合乳液，或者異氰硫乙酸鹽的乳液制成粒徑小于80nm的納米微粉10份與余量的聚丙烯切片共混，作為皮層
芯層的制備:聚丙烯切片作為芯層。
[0031]改性丙綸纖維:將皮層組分15份、芯層組分85分進(jìn)行皮芯復(fù)合紡絲，得到具有防螨功能的改性丙綸纖維。
[0032]紡粘法制備改性丙綸纖維:將皮層組分15份、芯層組分85分，進(jìn)行皮芯復(fù)合紡絲，然后進(jìn)行氣流拉伸、鋪網(wǎng)后再采用熱壓法固結(jié)成網(wǎng)，得到具有防螨功能的改性丙綸纖維。
[0033]熔噴法制備改性丙綸非織造布:將皮層組分15份、芯層組分85分進(jìn)行皮芯復(fù)合紡絲，采用熔噴工藝，得到具有防螨功能的改性丙綸纖維。
[0034]實(shí)施例5
皮層的制備:將粒徑小于50nm的納米銀微粉2份，粒徑小于150nm的納米二氧化娃15份與余量的聚丙烯切片共混，作為皮層。
[0035]芯層的制備:聚丙烯切片作為芯層。
[0036]改性丙綸纖維:將皮層組分30份、芯層組分70分進(jìn)行皮芯復(fù)合紡絲，得到具有抗菌、阻燃功能的改性丙綸纖維。
[0037]紡粘法制備改性丙綸纖維:將皮層組分30份、芯層組分70分，進(jìn)行皮芯復(fù)合紡絲，然后進(jìn)行氣流拉伸、鋪網(wǎng)后再采用水刺法固結(jié)成網(wǎng)，得到具有抗菌、阻燃功能的改性丙綸纖維。
[0038]熔噴法制備改性丙綸非織造布:將皮層組分30份、芯層組分70分進(jìn)行皮芯復(fù)合紡絲，采用熔噴工藝，得到具有抗菌、阻燃功能的改性丙綸纖維。
[0039]實(shí)施例6
皮層的制備:將粒徑50nm納米銀2份、丙烯酸十八酯-馬來酸酐的共聚物(OA-MA)0.5份、聚丙烯接枝馬來酸酐(PP-g-MAH) 0.5份與余量的聚丙烯切片共混后作為皮層。
[0040]芯層的制備:聚丙烯切片作為芯層。
[0041]改性丙綸纖維:將皮層組分20份、芯層組分80份進(jìn)行皮芯復(fù)合紡絲，得到納米銀改性的抗菌丙綸纖維。
[0042]紡粘法制備改性丙綸纖維:將皮層組分20份、芯層組分80份作為芯層，進(jìn)行皮芯復(fù)合紡絲，然后進(jìn)行氣流拉伸、鋪網(wǎng)后再采用熱壓法固結(jié)成網(wǎng)，得到納米銀改性的抗菌丙綸纖維。
[0043]熔噴法制備改性丙綸非織造布:將皮層組分20份、芯層組分80份作為芯層，采用熔噴工藝，得到納米銀改性的抗菌丙綸纖維。
【權(quán)利要求】
1.一種改性丙綸纖維，其特征在于:該改性丙綸纖維具有皮芯結(jié)構(gòu)，芯層組分為純聚丙烯，皮層組分為功能性材料、相容劑和聚丙烯，其中功能性材料0.5-60份、相容劑0-5份，聚丙烯補(bǔ)足至100份，所述的功能性材料為功能性微粉或功能性母粒，功能性母粒為功能性微粉與相容劑、聚丙烯切片共混造粒后得到的功能性丙綸母粒。
2.如權(quán)利要求1所述的一種改性丙綸纖維，其特征在于:所述的聚丙烯粘均分子量18-30萬，等規(guī)度大于95%。
3.如權(quán)利要求1所述的一種改性丙綸纖維，其特征在于:所述的功能性微粉為無機(jī)功能性微粉或有機(jī)功能性微粉，其中無機(jī)功能性微粉的粒徑小于I μπι，所述的功能性材料為功能性母粒時(shí)，無機(jī)功能性微粉的添加量為皮層總組分量的0.5-60%。
4.如權(quán)利要求3所述的一種改性丙綸纖維，其特征在于:所述的功能性材料為功能性母粒時(shí)，無機(jī)功能性微粉的添加量為皮層總組分量的0.5-30%。
5.如權(quán)利要求3所述的一種改性丙綸纖維，其特征在于:無機(jī)功能性材料微粉的粒徑小于200nm。
6.如權(quán)利要求1或3所述的一種改性丙綸纖維，其特征在于:所述的功能性材料微粉為納米銀、納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米二氧化硅、防螨劑、N-取代烷氧基受阻胺類阻燃劑中的至少一種。
7.如權(quán)利要求1所述的一種改性丙綸纖維，其特征在于:所述的相容劑為丙烯酸十八酯-馬來酸酐的共聚物(OA-MA)、聚丙烯接枝馬來酸酐(PP-g-MAH)、馬來酸酐接枝聚乙烯辛烯彈性體(POE-g-MAH)中的至少一種。
8.如權(quán)利要求6所述的一種改性丙綸纖維，其特征在于:所述的防螨劑為山梨酸溶膠2942S、庚烷溶膠100和十二烷基苯磺酸鈣的混合乳液，或者異氰硫乙酸鹽的乳液。
9.如權(quán)利要求1或2或3或7或8所述的一種改性丙綸纖維的制備方法為: (O制備功能性材料微粉或功能性母粒； (2)皮層組分:將功能性微粉或功能性母粒與聚丙烯切片共混得到功能性聚丙烯混合物，并添加相容劑； (3)制備改性丙綸纖維:將聚丙烯作為芯層、步驟(2)中制備的功能性聚丙烯混合物作為皮層，采用皮芯復(fù)合噴絲板進(jìn)行皮芯復(fù)合熔融紡絲，得到改性丙綸纖維。
10.如權(quán)利要求1或2或3或4或5或7或8所述的一種改性丙綸纖維的制備方法為:(I)制備功能性材料微粉或功能性母粒； (2)皮層組分:將功能性材料微粉或功能性母粒與聚丙烯切片共混得到功能性聚丙烯混合物，并添加相容劑； (3)制備改性丙綸纖維:將聚丙烯作為芯層、步驟(2)中制備的功能性聚丙烯混合物作為芯層，采用皮芯復(fù)合噴絲板進(jìn)行皮芯復(fù)合熔融紡絲，然后進(jìn)行氣流拉伸、鋪網(wǎng)后再采用熱壓、針刺或水刺的方法固結(jié)成網(wǎng)，得到改性丙綸纖維。
11.如權(quán)利要求1或2或3或7或8所述的一種改性丙綸纖維的制備方法為: (O制備功能性材料微粉或功能性母粒； (2)皮層組分:將功能性材料微粉或功能性母粒與聚丙烯切片共混得到功能性聚丙烯混合物，并添加相容劑； (3)制備改性丙綸纖維:將聚丙烯作為芯層、步驟(2)中制備的功能性聚丙烯混合物作 為芯層，采用皮芯復(fù)合噴絲板進(jìn)行熔噴工藝，得到熔噴改性丙綸纖維。
【文檔編號(hào)】D01F6/46GK104499089SQ201410750156
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】李樹峰, 胡云斗, 崔旗, 韓洪亮, 王書東, 劉以海, 李加錄, 王召民, 張秀娟, 張立平 申請(qǐng)人:濱州東方地毯有限公司