CN104846472A - 一种抗拉伸复合纤维缝纫线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗拉伸复合纤维缝纫线，其组分包括聚乳酸(PLA)、改性聚丙烯、柔韧剂和改性纤维，各组分的重量份为：聚乳酸(PLA)8～20份、改性聚丙烯50～70份、柔韧剂2～8份、改性纤维2～10份，将所述组分在一定条件下经密炼和熔融纺丝制得所述缝纫线。所得缝纫线具有良好的抗拉伸性能及较高的强度，柔韧性良好，适宜缝纫领域广泛应用。

Description

一种抗拉伸复合纤维缝纫线
技术领域
本发明涉及缝纫线材料技术领域，具体涉及一种抗拉伸复合纤维缝纫线。
背景技术
目前全球石油资源越来越短缺，环境日益恶化，各类以石油基树脂制造的有机纤维材料的生产成本不断增涨且生产污染大，然而各个领域对纤维材料的需求却日趋强烈，这其中就包括缝合纺织材料、皮革制品、塑料和缝订书刊等用的缝纫线。随着人类环保意识的增强和生活水平的提高，纺织缝纫业内环保、健康、生态的风潮日益强劲，功能性产品的消费需求已从面料延伸到原料纤维。
复合纤维制造技术可以获得兼有两种或两种以上聚合物及改性组分特性的多组分纤维、永久卷曲纤维、异形细纤维、超细纤维、空心纤维等多种改性纤维。每种纤维均有其优缺点，但现有的复合纤维经纺丝制得的缝纫线普遍存在抗拉强度较低、结构不均匀、强度不够等缺陷，使用时高速易出现熔融、堵塞针眼、断线等现象，不能够满足使用需求。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供了一种具有较高抗拉强度的复合纤维缝纫线，结构均匀而且环保性能较佳。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：一种抗拉伸复合纤维缝纫线，其组分包括聚乳酸(PLA)、改性聚丙烯、柔韧剂和改性纤维，各组分的重量份为：聚乳酸(PLA)8～20份、改性聚丙烯50～70份、柔韧剂2～8份、改性纤维2～10份。
作为优选，所述柔韧剂为环氧树脂、酚醛树脂中的一种或两种。
作为优选，所述改性纤维为粉碎处理后经硅烷偶联剂预处理的玉米纤维，用以提高其与树脂复合时的界面相容性，玉米纤维粉碎细度为200～500目。
改性聚丙烯的制备：将聚丙烯粉体置于酸性重铬酸钾溶液中，于40～60℃下保温搅拌反应5～10min，经过滤、水洗、烘干后得改性聚丙烯，所述酸性重铬酸钾溶液Cr2O7 2-为0.02～0.04mol/L、PH为1～3。
所述一种抗拉伸复合纤维缝纫线，其制备方法为：将聚乳酸(PLA)、改性聚丙烯、柔韧剂和改性纤维置于密炼机中于185～200℃、转子转速55～60r/min条件下密炼10～20min，将密炼后的原料粉碎后，置于双螺杆纺丝机中挤出、纺丝成型即得复合缝纫线，纺丝条件为：温度230～240℃，熔体压力为10～12MPa，热盘温度为80～90℃，热板温度为130～140℃，牵伸倍数为4.6～5.0倍，纺丝速度为260～280m/min。
聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，其生产过程无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，是理想的绿色高分子材料。聚乳酸具有良好的机械及物理性能以及良好的抗拉强度及延展度，但是其同时也具有硬脆、韧度不够的特点，聚丙烯与聚乳酸共混可以减少聚丙烯(PP)的用量，减少环境污染，同时使产品具有良好的力学性能，但是极性聚乳酸与非极性聚丙烯相容性差，因此将聚丙烯改性以提高两者相容性。
本发明采用树脂与增强纤维复合的方式制备高强度缝纫线，所得缝纫线具有良好的抗拉伸性能及较高的强度，柔韧性良好，适宜缝纫领域广泛应用；所得缝纫线断裂强度≥3.0cN/dtex，断裂伸长率15～25％。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1：一种抗拉伸复合纤维缝纫线，其组分包括聚乳酸(PLA)、改性聚丙烯、柔韧剂和改性纤维，各组分的重量份为：聚乳酸(PLA)8份、改性聚丙烯50份、柔韧剂2份、改性纤维2份。
本实施例中，所述柔韧剂为环氧树脂；所述改性纤维为粉碎处理后经硅烷偶联剂预处理的玉米纤维，用以提高其与树脂复合时的界面相容性，玉米纤维粉碎细度为200～500目。
改性聚丙烯的制备：将聚丙烯粉体置于酸性重铬酸钾溶液中，于40～60℃下保温搅拌反应5～10min，经过滤、水洗、烘干后得改性聚丙烯，所述酸性重铬酸钾溶液Cr2O7 2-为0.02～0.04mol/L、pH为1～3。
所述一种抗拉伸复合纤维缝纫线，其制备方法为：将聚乳酸(PLA)、改性聚丙烯、柔韧剂和改性纤维置于密炼机中于185℃、转子转速55r/min条件下密炼10min，将密炼后的原料粉碎后，置于双螺杆纺丝机中挤出、纺丝成型即得复合缝纫线，纺丝条件为：温度230℃，熔体压力为10MPa，热盘温度为80℃，热板温度为130℃，牵伸倍数为4.6倍，纺丝速度为260m/min。该缝纫线的断裂强度为4.1cN/dtex，断裂伸长率22％。
实施例2：一种抗拉伸复合纤维缝纫线，其组分包括聚乳酸(PLA)、改性聚丙烯、柔韧剂和改性纤维，各组分的重量份为：聚乳酸(PLA)20份、改性聚丙烯70份、柔韧剂8份、改性纤维10份，所述柔韧剂为酚醛树脂。
本实施例中其他条件，包括改性纤维的描述、改性聚丙烯的制备均与实施例相同或相似，其中玉米纤维的细度以及改性聚丙烯的制备中的温度值范围、反应时间、Cr2O7 2-以及pH值范围均为合理范围值区间，凡在此区间值，即对本发明的制备结果没有影响，因此本实施例同实施例1，以下实施例同。
所述一种抗拉伸复合纤维缝纫线，其制备方法为：将聚乳酸(PLA)、改性聚丙烯、柔韧剂和改性纤维置于密炼机中于200℃、转子转速60r/min条件下密炼20min，将密炼后的原料粉碎后，置于双螺杆熔融纺丝机中挤出、纺丝成型即得复合缝纫线，熔融纺丝条件为：温度240℃，熔体压力为12MPa，热盘温度为90℃，热板温度为140℃，牵伸倍数为5.0倍，纺丝速度为280m/min。该缝纫线的断裂强度为3.4cN/dtex，断裂伸长率16％。
实施例3：一种抗拉伸复合纤维缝纫线，其组分包括聚乳酸(PLA)、改性聚丙烯、柔韧剂和改性纤维，各组分的重量份为：聚乳酸(PLA)15份、改性聚丙烯60份、柔韧剂5份、改性纤维5份，所述柔韧剂为环氧树脂。
所述一种抗拉伸复合纤维缝纫线，其制备方法为：将聚乳酸(PLA)、改性聚丙烯、柔韧剂和改性纤维置于密炼机中于190℃、转子转速60r/min条件下密炼15min，将密炼后的原料粉碎后，置于双螺杆熔融纺丝机中挤出、纺丝成型即得复合缝纫线，熔融纺丝条件为：温度235℃，熔体压力为10MPa，热盘温度为85℃，热板温度为135℃，牵伸倍数为4.8倍，纺丝速度为270m/min。该缝纫线的断裂强度为3.7cN/dtex，断裂伸长率20％。
实施例4：一种抗拉伸复合纤维缝纫线，其组分包括聚乳酸(PLA)、改性聚丙烯、柔韧剂和改性纤维，各组分的重量份为：聚乳酸(PLA)12份、改性聚丙烯55份、柔韧剂9份、改性纤维4份，所述柔韧剂为环氧树脂与酚醛树脂的混合物。
所述一种抗拉伸复合纤维缝纫线，其制备方法为：将聚乳酸(PLA)、改性聚丙烯、柔韧剂和改性纤维置于密炼机中于185℃、转子转速60r/min条件下密炼18min，将密炼后的原料粉碎后，置于双螺杆熔融纺丝机中挤出、纺丝成型即得复合缝纫线，熔融纺丝条件为：温度233℃，熔体压力为11MPa，热盘温度为87℃，热板温度为130℃，牵伸倍数为5.0倍，纺丝速度为270m/min。该缝纫线的断裂强度为3.9cN/dtex，断裂伸长率19％。

Claims (5)

1.一种抗拉伸复合纤维缝纫线，其特征在于，其组分包括聚乳酸(PLA)、改性聚丙烯、柔韧剂和改性纤维，各组分的重量份为：聚乳酸(PLA)8～20份、改性聚丙烯50～70份、柔韧剂2～8份、改性纤维2～10份。
2.根据权利要求1所述的一种抗拉伸复合纤维缝纫线，其特征在于：所述柔韧剂为环氧树脂、酚醛树脂中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的一种抗拉伸复合纤维缝纫线，其特征在于：所述改性纤维为粉碎处理后经硅烷偶联剂预处理的玉米纤维，所述玉米纤维粉碎细度为200～500目。
4.根据权利要求1所述的一种抗拉伸复合纤维缝纫线，其特征在于：所述改性聚丙烯的制备方法：将聚丙烯粉体置于酸性重铬酸钾溶液中，于40～60℃下保温搅拌反应5～10min，经过滤、水洗、烘干后得改性聚丙烯，所述酸性重铬酸钾溶液Cr2O72-为0.02～0.04mol/L、PH为1～3。
5.权利要求1-4任一所述的一种抗拉伸复合纤维缝纫线的制备方法，其特征在于：将聚乳酸(PLA)、改性聚丙烯、柔韧剂和改性纤维置于密炼机中于185～200℃、转子转速55～60r/min条件下密炼10～20min，将密炼后的原料粉碎后，置于双螺杆纺丝机中挤出、纺丝成型即得复合缝纫线，纺丝条件为：温度230～240℃，熔体压力为10～12MPa，热盘温度为80～90℃，热板温度为130～140℃，牵伸倍数为4.6～5.0倍，纺丝速度为260～280m/min。
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