CN102899737A - 一种可降解锦纶纤维材料的生产工艺 - Google Patents

Abstract

一种可降解锦纶纤维材料的生产工艺,首先制取纳米竹粉，然后由纳米竹粉、纳米竹炭粉与尼龙颗粒按一定比例混合，最后熔融纺丝而成，能够实现可降解锦纶纤维材料的生产，本发明生产工艺具有简便、易操作，产品质量稳定，成本价格低的特点，利用本发明的生产工艺生产的可降解锦纶纤维材料，不仅有一般锦纶纤维所具有的断裂强度高，伸展大，回弹性和耐疲劳性好等优点，又有竹粉和竹炭粉的保健、抑菌抗菌、吸附异味、释放负离子与远红外等功效，且该纤维产品使用丢弃后可自然分解，不会对环境造成任何污染，符合国家的环保政策要求。

Description

一种可降解锦纶纤维材料的生产工艺

技术领域

本发明涉及锦纶纤维材料的生产工艺，尤其涉及一种可降解锦纶纤维材料的生产工艺。

背景技术

可降解性纤维在当代备受关注，一方面它是合成高分子纤维，另一方面它在自然环境下又可被很容易地分解，最后成为对环境无副作用的二氧化碳和水。传统的合成纤维全是来源于石油等化工资源，这些资源数量有限，同时这些合成纤维的废弃物给地球带来了不胜负荷的垃圾。为了构造21世纪“资源循环型社会”，许多国家的科研机构都在致力于开发生物可降解性纤维，并将其运用于服装及产业领域。

竹粉实质是一类植物纤维，是自然界中最丰富的天然高分子材料之一。经蒸煮、泡制、干燥、杀菌、纳米技术处理后，成为纳米竹粉。其竹质性能发生转变，使其抗菌抑菌能力加强，这些功效对人体有良好的保健作用。中国发明专利，公告号CN101070630的文献公布了“一种皮芯结构的活性纳米竹炭改性锦纶长丝”涉及一种皮芯结构的强烈的高吸附性活性纳米竹炭改性锦纶长丝的生产方法。其锦纶长丝是以皮层由颗粒径＜400nm的活性炭混合锦纶熔体制成，活性炭的质量分数为3％-6％，芯部是纯锦纶，采用喷丝板生产，两种组分在组件内部，通过各自分配板分配，在喷丝导孔中按照设计的皮芯型截面形状会合形成不相混合熔体流，纺制出皮芯结构的活性纳米竹炭改性锦纶长丝，具有强烈的高吸附性能。此发明是改性锦纶长丝，使锦纶长丝有强烈的高吸附性能。中国发明专利，公告号 CN101665988的文献公布“ 灰纳米竹炭锦纶长丝及其生产方法”涉及一种添加了纳米竹炭的功能性锦纶纤维的生产方法。其纤维是以纳米竹炭和锦纶共混纺丝而成，其中灰纳米竹炭锦纶长丝按照重量百分比包括以下两种成分：1200℃纳米竹炭2%-5%，锦纶6切片95%-98%。此发明是纳米竹炭和锦纶共混纺丝，使纤维相对于常规的锦纶纤维织物来讲，在保持了锦纶纤维织物原有的优点的基础上，由于添加纳米竹炭成分而具有消臭除菌功效、远红外等技术效果。目前，可降解锦纶纤维材料的生产工艺还是一个技术难点，也尚未有涉及可降解锦纶纤维材料的相关报道。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种可降解锦纶纤维材料的生产工艺，能够解决可降解锦纶纤维材料的生产技术难题，使制备出来的可降解锦纶纤维材料具有保健、抑菌抗菌、吸附异味、释放负离子与远红外等各个方面的功效。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种可降解锦纶纤维材料的生产工艺，先将毛竹或原竹制成纳米竹粉，然后将纳米竹粉、纳米竹炭粉和锦纶颗粒按一定比例混合，经捏合，最终纺丝而成。制备步骤如下：

步骤一、制备竹块：把毛竹或原竹去掉表面青皮和内腔薄膜；

步骤二、蒸煮泡制：把上述竹片，放入钢制容器内的水中加热，当水温在60-70℃时，加入食用醋酸1g/L、碳酸氢氨2 g/L、食品级亚焦硫酸钠1g/L，浴比为1:10，继续加热至沸点，并保持该温度5-7min，然后取出容器内的竹块，用水将竹片的附着液漂洗干净，沥干水分；

步骤三、干燥杀菌：将上述沥干水分的竹片干燥杀菌；

步骤四、球磨：将上述经干燥杀菌后的竹片，用纳米球磨技术研磨成纳米竹粉；

步骤五、筛粉：将上述研磨后的纳米竹粉经筛粉机筛选，得到标准目数300目的纳米竹粉；

步骤六、混合：将纳米竹粉、纳米竹炭粉和尼龙颗粒按0.4%-7%:0.1%-3%:99.5%-90%的比例混合；

步骤七、捏合：用高速捏合机对混合物进行95℃-100℃加热捏合10-15min，然后立即进行冷却捏合，使物料温度下降至50℃；

步骤八、熔融纺丝：把这种捏合好的混合颗粒，在螺杆挤压机挤压熔融为熔体，熔融段温度保持在228℃-232℃，通过计量泵计量后，熔体由纺丝组件的喷丝板孔，呈细流喷出，熔体细流经冷却空气后形成丝束，由模具头拉丝出机，产生可降解锦纶纤维材料。

本发明经过纳米竹粉、纳米竹炭粉与尼龙颗粒按一定比例，用高速捏合机依次进行加热、冷却捏合，再把这种捏合好的混合颗粒，在螺杆挤压机挤压熔融为熔体，通过计量泵计量后，熔体由纺丝组件的喷丝板孔，呈细流喷出，熔体细流经空气冷却后形成丝束，经模具头拉丝出机而成。

本发明不仅使生产出来的锦纶纤维材料具有断裂强度高，伸展大，回弹性和耐疲劳性好等优点，而且其可降解性同时得到很好的体现，使本发明生产出来的锦纶纤维材料较好的满足了人们对于可降解锦纶纤维材料的需求。由于该锦纶纤维材料中混有纳米竹粉和纳米竹炭粉，因而产品还具有以下优点：

纳米竹粉中含有“竹琨”抗菌物质，具有抗菌、防臭除异味之功效；在所有的纤维中，竹纤维的吸收湿性及透气性是最好的，被专家美誉为“会呼吸的纤维”。因此其具有优良的吸湿排湿性；纳米竹炭粉竹粉能释放远红外线，产生负离子，对人体有良好的保健作用。

本发明以纳米竹粉混合纳米竹炭粉、锦纶颗粒熔融纺丝，所得产品不仅增加了抑菌抗菌、吸湿排湿性等功效；而且本发明制备出来的锦纶纤维材料具有释放远红外线，产生负离子等保健功效。现有技术中没有可降解锦纶纤维材料的相关内容，也没有涉及降解锦纶纤维材料的生产工艺。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

一种可降解锦纶纤维材料的生产工艺，先将毛竹或原竹制成纳米竹粉，然后将纳米竹粉、纳米竹炭粉和锦纶颗粒按一定比例混合，经捏合，最终纺丝而成。制备步骤如下：

步骤一、制备竹块：把毛竹或原竹去掉表面青皮和内腔薄膜；

步骤二、蒸煮泡制：把上述竹片，放入钢制容器内的水中加热，当水温在60℃时，加入食用醋酸1g/L、碳酸氢氨2 g/L、食品级亚焦硫酸钠1g/L，浴比为1:10，继续加热至沸点，并保持该温度5min，然后取出容器内的竹块，用水将竹片的附着液漂洗干净，沥干水分；

步骤三、干燥杀菌：将上述沥干水分的竹片干燥杀菌；

步骤四、球磨：将上述经干燥杀菌后的竹片，用纳米球磨技术研磨成纳米竹粉；

步骤五、筛粉：将上述研磨后的纳米竹粉经筛粉机筛选，得到标准目数300目的纳米竹粉；

步骤六、混合：将纳米竹粉、纳米竹炭粉和尼龙颗粒按0.4%:0.1%:99.5%的比例混合；

步骤七、捏合：用高速捏合机对混合物进行95℃加热捏合10min，然后立即进行冷却捏合，使物料温度下降至50℃；

步骤八、熔融纺丝：把这种捏合好的混合颗粒，在螺杆挤压机挤压熔融为熔体，熔融段温度保持在228℃，通过计量泵计量后，熔体由纺丝组件的喷丝板孔，呈细流喷出，熔体细流经冷却空气后形成丝束，由模具头拉丝出机，产生可降解锦纶纤维材料。

实施例2

一种可降解锦纶纤维材料的生产工艺，先将毛竹或原竹制成纳米竹粉，然后将纳米竹粉、纳米竹炭粉和锦纶颗粒混合，经捏合，最终纺丝而成。制备步骤如下：

步骤一、制备竹块：把毛竹或原竹去掉表面青皮和内腔薄膜；

步骤二、蒸煮泡制：把上述竹片，放入钢制容器内的水中加热，当水温在65℃时，加入食用醋酸1g/L、碳酸氢氨2 g/L、食品级亚焦硫酸钠1g/L，浴比为1:10，继续加热至沸点，并保持该温度6min，然后取出容器内的竹块，用水将竹片的附着液漂洗干净，沥干水分；

步骤三至五，同实施例1；

步骤六、混合：将纳米竹粉、纳米竹炭粉和尼龙颗粒按3.5%:1.5%:95%的比例混合；

步骤七、捏合：用高速捏合机对混合物进行98℃加热捏合12min，然后需要立即进行冷却捏合，使物料温度下降至47℃；

步骤八、熔融纺丝：把这种捏合好的混合颗粒，在螺杆挤压机挤压熔融为熔体，熔融段温度保持在230℃，通过计量泵计量后，熔体由纺丝组件的喷丝板孔，呈细流喷出，熔体细流经空气冷却后形成丝束，由模具头拉丝出机，产生可降解锦纶纤维材料。

实施例3

一种可降解锦纶纤维材料的生产工艺，先将毛竹或原竹制成纳米竹粉，然后将纳米竹粉、纳米竹炭粉和锦纶颗粒混合，经捏合，最终纺丝而成。制备步骤如下：

步骤一、制备竹块：把毛竹或原竹去掉表面青皮和内腔薄膜；

步骤二、蒸煮泡制：把上述竹片，放入钢制容器内的水中加热，当水温在70℃时，加入食用醋酸1g/L、碳酸氢氨2 g/L、食品级亚焦硫酸钠1g/L，浴比为1:10，继续加热至沸点，并保持该温度7min，然后取出容器内的竹块，用水将竹片的附着液漂洗干净，沥干水分；

步骤三至五，同实施例1；

步骤六、混合：将纳米竹粉、纳米竹炭粉和尼龙颗粒按7%:3%:90%的比例混合；

步骤七、捏合：用高速捏合机对混合物进行100℃加热捏合15min，然后需要立即进行冷却捏合，使物料温度下降至45℃；

步骤八、熔融纺丝：把这种捏合好的混合颗粒，在螺杆挤压机挤压熔融为熔体，熔融段温度保持在232℃，通过计量泵计量后，熔体由纺丝组件的喷丝板孔，呈细流喷出，熔体细流经冷却空气后形成丝束，由模具头拉丝出机，产生可降解锦纶纤维材料。

上述实施例，仅是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明的实施范围，因此，凡以本发明权利要求所述的生产方法、技术、工艺及原理的等效变化或修饰，均应包括在本发明专利要求范围之内。

Claims (6)

1.一种可降解锦纶纤维材料的生产工艺，其特征在于：毛竹或原竹去皮破碎、蒸煮泡制、干燥杀菌、研磨、筛粉，得到竹粉成品，经纳米球磨技术，最终磨碎成10nm以上的纳米竹粉体。将纳米竹粉、纳米竹炭粉与尼龙颗粒按一定比例混合，用高速捏合机依次进行加热、冷却捏合，再把这种捏合好的混合颗粒，用螺杆挤压机挤压熔融为熔体，通过计量泵，熔体由纺丝组件的喷丝板孔，呈细流喷出，熔体细流经空气冷却后形成丝束，由模具头拉丝出机，产品经晾干、分切、物检、分级后包装入库。

2.根据权利要求1所述的可降解锦纶纤维材料的生产工艺，其特征在于：所述的纳米竹粉、纳米竹炭粉与尼龙颗粒的混合比例为0.4%-7%:0.1%-3%:99.5%-90%。

3.根据权利要求1所述的可降解锦纶纤维材料的生产工艺，其特征在于：所述的加热捏合时间为10-15min。

4.根据权利要求1所述的可降解锦纶纤维材料的生产工艺，其特征在于：所述的加热捏合的出料温度95℃-100℃。

5.根据权利要求1所述的可降解锦纶纤维材料的生产工艺，其特征在于：所述的冷却捏合，要立即进行，使混合物温度下降至50℃以下。

6.根据权利要求1所述的可降解锦纶纤维材料的生产工艺，其特征在于：所述的混合物在挤压机中的温度为228℃-232℃。