CN103882548B - 一种功能型尼龙66纤维及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种功能型尼龙66纤维及其制备方法。该方法是将尼龙66树脂切片与纳米TiO2和经插层剂处理的纳米蒙脱土共混造粒，再将得到的母粒与尼龙66切片以及尼龙色母粒熔融共混纺丝，采用异型喷丝板和差别化技术组合，达到生产一种具有多种功能的功能型尼龙66纤维，即一种有色、异型截面、抗紫外、抗菌、抗静电、阻燃和吸收红外线等性能的功能型尼龙66纤维，可应用于高档服装面料、针织产品、及室纺织品、医用纺织品等。
Description
技术领域
本发明涉及有机合成纤维制备及纳米材料应用技术领域，具体涉及一种功能型尼龙66纤维及其制备方法。本发明应用于高档服装面料、针织产品、室纺织品及医用纺织品等。
背景技术
生产与制造功能性纤维多采用共混技术，生产有色、异型截面纤维也已是一种成熟的差别化纤维制造技术。将合成纤维树脂原料切片与某一种纳米材料共混纺丝达到具有某种特殊性能纤维的目的也基本成熟，应用相对较多。例如公开号为CN102330188A的发明专利介绍纳米SiO2改性纺丝纤维制法，又如公开号为CN101302661的发明专利介绍纳米AgO改性的抗菌粘胶纤维，诸如此类利用一种纳米材料与聚合物共混达到某种特性纤维的技术实例比较多，但是，如何利用几种纳米材料复合起来与聚合物共混纺丝，达到多种功能的发明并不多见。例如，消防防护服、医用防护服、军服、防化服等等，不仅仅是只强调单一功能作用，它们都需要抗菌、抗静电、阻燃性好、抗紫外线好等，这些集一身功能要求的纤维尤其是锦纶方面更为罕见。防护服穿着需要耐用和舒适，锦纶耐磨性好，亲水好，这是其他纤维不能取代的特点，因此，具备这两个特点加上多功能性能的纤维，目前市场上还没有发现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有色、抗菌、阻燃及抗紫外线等具有多种功能的功能型尼龙66纤维及其制备方法。该方法利用一种以上的纳米材料复合，并与差别化技术组合起来与聚合物共混纺丝，实现多种功能集于一种纤维上的新颖、实用、经济、环保的功能性新纤维。
本发明技术方案如下：
一种功能型尼龙66纤维，按质量百分含量计，包括如下组分：
所述纳米TiO2的粒径≤100nm。
所述经插层剂处理的纳米蒙脱土粉末粒径≤100nm，所述插层剂为季铵盐型表面活性剂。
上述功能型尼龙66纤维其制备方法，步骤如下：
（1）将二氧化钛（TiO2）粉末和经插层剂处理的纳米蒙脱土粉末按所述比例与占总量(1/15-1/5)的纤维级尼龙66树脂切片共混，经高速混合机混合后送到双螺杆造粒机进行共混熔融造粒，其熔体温度265～280℃。
（2）将步骤（1）所得母粒与剩余的尼龙66树脂切片混合并进行真空干燥，然后与色母粒共混。
（3）将步骤（2）所得共混物送至熔融纺丝机进行差别化纺丝，应用异型喷丝板纺制具有多种功能的功能型尼龙66纤维（50D/18F、100D/48F POY或FDY）。
步骤（2）中所述真空干燥的真空度＜02mmHg，干燥温度120℃，干燥时间4小时。
本发明的优点及有益效果如下：
1、本发明选择纳米TiO2做为功能添加剂，充分发挥纳米TiO2广谱抗菌且耐热性好的特点，纳米TiO2还使尼龙66纤维产生良好的静电屏蔽性能、自清洁性能、抗紫外性能以及抗老化性能；同时添加经过插层剂季铵盐型表面活性剂处理的纳米蒙脱土，使制备的尼龙66纤维具有非常好的阻燃性能。
2、本发明选择多种添加剂，通过特定的工艺并采用异型喷丝板和差别化技术纺丝，与现有技术相比较，所带来的效果是使尼龙66纤维具备多种功能，该功能型尼龙66纤维有色、为异型截面，同时具备抗菌、阻燃、防紫外、抗静电等特性。
3、本发明由于TiO2的加入使得纤维的易染色性好，均匀性好，织物染色均匀度达到4～4.5级（灰卡）。
4、本发明功能型尼龙66纤维的氧指数（阻燃性）29~32%；抗菌性能92~96%；抗紫外线性能26～30(UPF)；抗静电性能＜0.6μc。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
将粒径≤100nm的纳米二氧化钛（TiO2）粉末和粒径≤100nm的经过插层剂（季铵盐型表面活性剂）处理的纳米蒙脱土粉末各1kg与8kg尼龙66树脂切片经高速混合后，送入双螺杆造粒机进行共混熔融造粒，将所得到的母粒1kg与9kg尼龙66树脂切片共混并进行真空干燥，真空度＜0.2mmHg，干燥温度为120℃，干燥时间4小时；再与一定量色母粒（3%）共混进行熔融纺丝，应用异型喷丝板纺制50D/18F，100D/48F POY或FDY。
测试纤维的氧指数（阻燃性）29～32%；抗菌性能92～96%；抗紫外线性能26～30(UPF)；抗静电性能＜0.6μc；织物染色均匀度4级（灰卡）。
实施例2
将粒径≤100nm的纳米二氧化钛（TiO2）粉末1.5kg和粒径≤100nm的经过插层剂（季铵盐型表面活性剂）处理的纳米蒙脱土粉末1kg与8kg尼龙66树脂切片经高速混合后，送入双螺杆造粒机进行共混熔融造粒，将所得到的母粒1kg与9kg尼龙66树脂切片共混并进行真空干燥，真空度＜0.2mmHg，干燥温度为120℃，干燥时间4小时；再与一定量色母粒（3%）共混进行熔融纺丝，应用异型喷丝板纺制50D/18F，100D/48F POY或FDY。
测试纤维的氧指数（阻燃性）29～32%；抗菌性能94～96%；抗紫外线性能26～30(UPF)；抗静电性能＜0.6μc；织物染色均匀度4.5级（灰卡）。
上述实施例1-2中经过插层剂处理的纳米蒙脱土粉末制备方法如下：
原料：纳米蒙脱土（钠基蒙脱土），插层剂为季铵盐型表面活性剂（十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、双十八烷基二甲基氯化铵或二甲苯等）。
制备过程：称取20g纳米蒙脱土，分散于100ml去离子水中，强搅拌下制取蒙脱土悬浊液，称取大于蒙脱土离子交换容量的插层剂，配制成溶液；将上述悬浊液置于80℃恒温水浴中，在强搅拌下滴加插层剂，反应2h；静止24h，将得到的白色沉淀物抽滤，并用去离子水洗涤至无氯离子存在，将所得到的白色沉淀物放人烘箱中在70℃下烘干，研磨，过筛，即得到所述经过插层剂处理的纳米蒙脱土粉末。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种功能型尼龙66纤维，其特征在于：按质量百分含量计，包括如下组分：
所述纳米TiO2的粒径≤100nm，所述经插层剂处理的纳米蒙脱土粉末粒径≤100nm；所述插层剂为季铵盐型表面活性剂。
2.一种如权利要求1所述的功能型尼龙66纤维的制备方法，其特征在于：步骤如下：
(1)将纳米TiO2粉末和经插层剂处理的纳米蒙脱土粉末按所述比例与占总量1/15～1/5的纤维级尼龙66树脂切片共混，经高速混合机混合后送到双螺杆造粒机进行共混熔融造粒，其熔体温度265～280℃；
(2)将步骤(1)所得母粒与剩余的尼龙66树脂切片混合并进行真空干燥，然后与色母粒共混；
(3)将步骤(2)所得共混物送至熔融纺丝机进行差别化纺丝，应用异型喷丝板纺制功能型尼龙66纤维。
3.根据权利要求2所述的功能型尼龙66纤维的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述真空干燥的真空度＜0.2mmHg，干燥温度120℃，干燥时间4小时。
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