CN103866422A - 一种高热收缩性聚合物纤维及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种高热收缩性聚合物纤维，由组分A和组分B构成，所述组分A是以脂肪族聚酯为主要成分，由熔点150℃以上且熔融吸热量20焦耳/克以上的聚合物构成的纤维成分；所述组分B由成分B1和成分B2组合而成的纤维成分构成的，其中，成分B1为熔点120℃以上的结晶性脂肪族聚酯，成分B2为熔点在140℃以下的结晶性脂肪族聚酯或者玻璃化转变温度在30℃以下的非结晶性脂肪族聚酯。还公开了其制备方法，包括以下步骤：（1）材料的准备，（2）熔融，（3）复合、喷丝，（4）冷却、上油，（5）进行拉伸成纤维或热处理。本发明采用复合纤维，可以使用目的形成连续长丝、单丝、复丝、切断短纤维等任意形态。本发明制成的纤维高热收缩性良好，环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种高热收缩性聚合物纤维及其制备方法，具体涉及一种高热收缩性聚合物纤维及其制备方法。
背景技术
随着科学技术的进步，以及经济的不断发展，人们的生活衣食住行得到了较大的改善。从衣着上，纺织品面料层出不穷，但是纺织品的需求和要求也越来越高。
纺织品在使用过程中，不可避免的要反反复复清洗，收缩性变差。
因此，本领域需要开发出具备高热收缩性的聚合物纤维。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种高热收缩性聚合物纤维及其制备方法，以克服现有技术所存在的上述缺点和不足。
本发明所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现：
本发明的第一方面，提供一种高热收缩性聚合物纤维，所述高热收缩性聚合物纤维由组分A和组分B组成：
所述组分A是以脂肪族聚酯为主要成分，由熔点150℃以上且熔融吸热量20焦耳/克以上的聚合物构成的纤维成分；
所述组分B是由成分B1和成分B2组合而成的纤维成分构成的，其中，成分B1为熔点120℃以上的结晶性脂肪族聚酯，成分B2为熔点在140℃以下的结晶性脂肪族聚酯或者玻璃化转变温度在30℃以下的非结晶性脂肪族聚酯；所述成分B1和成分B2的重量比为1-10:1-10；所述组分A和组分B的重量比为1-10:1-10。
上述组分B由一种将熔点130℃以上的脂肪族聚酯结晶性链段成分B1与熔点在135℃以下或者玻璃转化温度在30℃以下的脂肪族聚酯链段B2结合在一起的嵌段共聚物构成；
组分A和组分B的至少一种组分中含有0.09-0.15％wt的有机聚硅氧烷成分，组分A与组分B在单纤维内复合，以使在纤维横截面中，组分A和组分B将横截面分割成至少2个部分，且组分A和组分B各占据纤维的一部分表面。
上述组分A是以脂肪族聚酯为主要成分，由熔点150℃以上且熔融吸热量40焦耳/克以上的聚合物构成的纤维成分。
上述组分A为聚L-乳酸、聚D-乳酸、聚3-羟基丁酸酯、聚乙醇酸。
上述组分B由成分B1和成分B2组成，所述成分B1为己内酯、丙交酯或乙交酯；所述成分B2为己内酯、丙交酯、乙交酯、二异氰酸己二醇酯、邻苯二甲酸酐或对苯二甲酰氯。
本发明的第二方面提供上述高热收缩性聚合物纤维的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
（1）材料的准备：称量组分A和组分B，其中组分B由成分B1和B2组合而成的纤维成分构成；所述组分A和组分B的重量比为1~10:1~10，所述组分B中成分B1和B2的重量比为1~10:1~10；
（2）熔融：将步骤（1）准备的材料熔融；
（3）复合、喷丝：将熔融后的材料放入喷丝头中，从喷丝孔中喷出丝；
（4）冷却、上油：将步骤（3）喷出的丝冷却，上油。
上述高热收缩性聚合物纤维的制备方法还包括步骤（5）将步骤（4）得到的丝拉伸成纤维。
上述高热收缩性聚合物纤维的制备方法还包括步骤（5）对步骤（4）得到的丝进行热处理，使分子取向生成结晶。
上述步骤（2）中，熔融的温度为150~160℃。
上述步骤（3）中，喷丝孔的直径为0.1~10mm。
本发明的有益效果：
本发明采用复合纤维，可以根据需要制备成长丝、单丝、复丝、切断短纤维等任意形态。
本发明的纤维熔点100~150℃，制成的纤维高热收缩性良好，一般的收缩处理多以松弛状态进行，可以施加适度的张力来控制收缩。
本发明的纤维制成的产品，能够自然降解，因此更加环保。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。
实施例1高热收缩性聚合物纤维1的制备方法
一种高热收缩性聚合物纤维的制备方法，按照重量份数计，包括以下步骤：
（1）材料的准备：称量组分A和组分B，其中组分B：由成分B1和B2组合而成的纤维成分构成。
其中，按照重量份数计，组分A和组分B的比例为1:10，其中组分B：成分B1和B2的比例为1:10。
组分A：以脂肪族聚酯为主要成分，由熔点150℃以上且熔融吸热量20焦耳/克以上的聚合物构成的纤维成分，本实施例中以聚L-乳酸为主要成分，含有0.1wt％的有机聚硅氧烷；
组分B：由成分B1和成分B2组合成的纤维成分构成的，其中，成分B1为熔点120℃以上的结晶性脂肪族聚酯，成分B2为熔点在140℃以下的结晶性脂肪族聚酯或者玻璃化转变温度在30℃以下的非结晶性脂肪族聚酯，本实施例中，B1为丙交酯，B2为二异氰酸己二醇酯。使组分A与组分B在单纤维内复合，使在纤维横截面中，组分A和组分B分割成至少2个部分，且两成分组分A和组分B各占据纤维的一部分表面。
（2）熔融：将步骤（1）准备的材料按照所述配比，在150℃的温度下一起熔融。
（3）复合、喷丝：将熔融后的材料放入喷丝头中，从喷丝孔中喷出丝，喷丝孔的直径为0.1~10mm。
（4）冷却、上油：将纺出的丝冷却，上油。冷却可以在室温条件下冷却，20~28℃为宜。
（5）进行拉伸成纤维；在85℃的温度下进行热处理，使分子取向生成结晶，以增加纤维的物理-机械性能，增加纤维模量、提高纤维断裂强度，降低纤维断裂伸长率。本步骤根据产品需要而定。本步骤不是必须步骤。
实施例2高热收缩性聚合物纤维2的制备方法
一种高热收缩性聚合物纤维的制备方法，按照重量份数计，包括以下步骤：
（1）材料的准备：称量组分A和组分B，其中组分B：由成分B1和B2组合而成的纤维成分构成。
其中，本实施例中，按照重量份数计，组分A和组分B的比例为1：1，其中组分B：成分B1和B2的比例为1:1。
组分A：以脂肪族聚酯为主要成分，由熔点150℃以上且熔融吸热量20焦耳/克以上的聚合物构成的纤维成分，本实施例中采用聚D-乳酸为主要成分，含有0.09wt％的有机聚硅氧烷；
组分B：由成分B1和成分B2组合成的纤维成分构成的，其中，成分B1为熔点120℃以上的结晶性脂肪族聚酯，成分B2为熔点在140℃以下的结晶性脂肪族聚酯或者玻璃化转变温度在30℃以下的非结晶性脂肪族聚酯。本实施例中B1为己内酯，B2为丙交酯。使组分A与组分B在单纤维内复合，使在纤维横截面中组分A和组分B分割成至少2个部分，且两成分组分A和组分B各占据纤维的一部分表面。
（2）熔融：将步骤（1）准备的材料按照所述配比，在150℃的温度下一起熔融。
（3）复合、喷丝：将熔融后的材料放入喷丝头中，从喷丝孔中喷出丝，喷丝孔的直径为0.1~10mm。
（4）冷却、上油：将纺出的丝冷却，上油。冷却可以在室温条件下冷却，20~28℃为宜。
（5）进行拉伸成纤维；在85℃的温度下进行热处理，使分子取向生成结晶，以增加纤维的物理-机械性能，增加纤维模量、提高纤维断裂强度，降低纤维断裂伸长率。
实施例3高热收缩性聚合物纤维3的制备方法
本实施例中，制备步骤如下：
（1）材料的准备：称量组分A和组分B，其中组分B：由成分B1和B2组合而成的纤维成分构成。
其中，本实施例中，按照重量份数计，组分A和组分B的比例为10：1，其中组分B：成分B1和B2的比例为10:1。
组分A：以脂肪族聚酯为主要成分，由熔点150℃以上且熔融吸热量20焦耳/克以上的聚合物构成的纤维成分，本实施例中采用聚乙醇酸为主要成分，含有0.15wt％的有机聚硅氧烷；
组分B：由成分B1和成分B2组合成的纤维成分构成的，其中，成分B1为熔点120℃以上的结晶性脂肪族聚酯，成分B2为熔点在140℃以下的结晶性脂肪族聚酯或者玻璃化转变温度在30℃以下的非结晶性脂肪族聚酯。本实施例中B1为己内酯，B2为乙交酯。使组分A与组分B在单纤维内复合，使在纤维横截面中组分A和组分B分割成至少2个部分，且两成分组分A和组分B各占据纤维的一部分表面。
（2）熔融：将步骤（1）准备的材料按照所述配比，在160℃的温度下一起熔融。
（3）复合、喷丝：将熔融后的材料放入喷丝头中，从喷丝孔中喷出丝，喷丝孔的直径为0.1~10mm。
（4）冷却、上油：将纺出的丝冷却，上油。冷却可以在室温条件下冷却，20~28℃为宜。就得到本发明纤维。
以上对本发明的描述并不限制本发明的范围。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明提供的技术方案做出各种相应的改变，这些改变都应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种高热收缩性聚合物纤维，其特征在于，所述高热收缩性聚合物纤维由组分A和组分B组成：
所述组分A是以脂肪族聚酯为主要成分，由熔点150℃以上且熔融吸热量20焦耳/克以上的聚合物构成的纤维成分；
所述组分B是由成分B1和成分B2组合而成的纤维成分构成的，其中，成分B1为熔点120℃以上的结晶性脂肪族聚酯，成分B2为熔点在140℃以下的结晶性脂肪族聚酯或者玻璃化转变温度在30℃以下的非结晶性脂肪族聚酯；所述成分B1和成分B2的重量比为1-10:1-10；所述组分A和组分B的重量比为1-10:1-10。
2.根据权利要求1所述的高热收缩性聚合物纤维，其特征在于，所述组分B由一种将熔点130℃以上的脂肪族聚酯结晶性链段成分B1与熔点在135℃以下或者玻璃转化温度在30℃以下的脂肪族聚酯链段B2结合在一起的嵌段共聚物构成；
组分A和组分B的至少一种组分中含有0.09-0.15wt％的有机聚硅氧烷成分，组分A与组分B在单纤维内复合，以使在纤维横截面中，组分A和组分B将横截面分割成至少2个部分，且组分A和组分B各占据纤维的一部分表面。
3.根据权利要求1所述的一种高热收缩性聚合物纤维，其特征在于，所述组分A是以脂肪族聚酯为主要成分，由熔点150℃以上且熔融吸热量40焦耳/克以上的聚合物构成的纤维成分。
4.根据权利要求1所述的一种高热收缩性聚合物纤维，其特征在于，所述组分A为聚L-乳酸、聚D-乳酸、聚3-羟基丁酸酯、聚乙醇酸。
5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的一种高热收缩性聚合物纤维，其特征在于，所述组分B由成分B1和成分B2组成，所述成分B1为己内酯、丙交酯或乙交酯；所述成分B2为己内酯、丙交酯、乙交酯、二异氰酸己二醇酯、邻苯二甲酸酐或对苯二甲酰氯。
6.一种如权利要求1所述高热收缩性聚合物纤维的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
（1）材料的准备：称量组分A和组分B，其中组分B由成分B1和B2组合而成的纤维成分构成；所述组分A和组分B的重量比为1~10:1~10，所述组分B中成分B1和B2的重量比为1~10:1~10；
（2）熔融：将步骤（1）准备的材料熔融；
（3）复合、喷丝：将熔融后的材料放入喷丝头中，从喷丝孔中喷出丝；
（4）冷却、上油：将步骤（3）喷出的丝冷却，上油。
7.根据权利要求6所述高热收缩性聚合物纤维的制备方法，其特征在于，还包括步骤（5）：将步骤（4）得到的丝拉伸成纤维。
8.根据权利要求6所述高热收缩性聚合物纤维的制备方法，其特征在于，还包括步骤（5）：对步骤（4）得到的丝进行热处理，使分子取向生成结晶。
9.根据权利要求6、7或8所述高热收缩性聚合物纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，熔融的温度为150~160℃。
10.根据权利要求6或7所述高热收缩性聚合物纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，喷丝孔的直径为0.1~10mm。
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