CN106498543A - 聚乳酸和碳纳米管共混纤维的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及合成纤维工业技术领域，具体涉及一种聚乳酸和碳纳米管共混纤维的制备方法。聚乳酸和碳纳米管共混纤维的制备方法，（1）制备母粒前，先进行碳纳米管表面处理，将硝酸处理后的碳纳米管和干燥处理后的聚乳酸切片进行混合，加入到双螺杆挤出注塑成型机中，进行熔融注塑成带条，再用切粒机制得聚乳酸和碳纳米管共混母粒；（2）将聚乳酸和碳纳米管共混母粒通过母粒注射机加入纺丝机，同时将干燥后的纯聚乳酸切片加入纺丝机料斗中进行纺丝，挤出成形，冷却、上油、拉伸和卷绕制得聚乳酸和碳纳米管共混纤维。本发明制成的聚乳酸和碳纳米管共混纤维力学性能良好。

Description

聚乳酸和碳纳米管共混纤维的制备方法
技术领域
本发明涉及合成纤维工业技术领域，具体涉及一种聚乳酸和碳纳米管共混纤维的制备方法。
背景技术
聚乳酸纤维的单体乳酸由玉米等谷类制得，俗称玉米纤维，是一种原料可再生、生产无污染、生物可降解的绿色环保合成纤维。聚乳酸纤维具有舒适的触感、柔美的光泽、耐燃、耐紫外线以及良好的导湿等优良性能，然而，聚乳酸纤维存在易起静电等缺点，因此，聚乳酸纤维的抗静电改性是目前研究的热点。
发明内容
本发明旨在提出一种聚乳酸和碳纳米管共混纤维的制备方法。
本发明的技术方案在于：
聚乳酸和碳纳米管共混纤维的制备方法，包括如下步骤：
（1）聚乳酸和碳纳米管共混母粒的制备
制备母粒前，先进行碳纳米管表面处理，采用稀硝酸作表面处理剂，将碳纳米管加入到盛有硝酸溶液的三口烧瓶中，常温条件下超声分散，超声频率为20 ~25kHz，接着加热到50~60℃氧化30~45min；反应液冷却后，进行过滤并反复洗涤，真空抽滤后干燥、研磨和过筛；
将硝酸处理后的碳纳米管和干燥处理后的聚乳酸切片进行混合，加入到双螺杆挤出注塑成型机中，在各区温度为166～183℃的条件下进行熔融注塑成带条，再用切粒机制得聚乳酸和碳纳米管共混母粒；
（2）共混纤维的制备
将聚乳酸和碳纳米管共混母粒通过母粒注射机加入纺丝机，同时将干燥后的纯聚乳酸切片加入纺丝机料斗中进行纺丝，二者在纺丝螺杆挤压机中汇合、熔融并混合，经纺丝组件及喷丝板挤出成形，再冷却、上油、拉伸和卷绕制得聚乳酸和碳纳米管共混纤维。
所述的将硝酸处理后的碳纳米管和干燥处理后的聚乳酸切片混合时，质量比为1：19~20。
所述的纺丝工艺为：纺丝螺杆各区温度为180～220℃，箱体温度为190～220℃，纺丝速度为750～1 000 m／min，拉伸温度为80~83℃。
本发明的技术效果在于：
本发明碳纳米管对纤维表面有一定的润滑性，降低摩擦系数，从而抑制和减少静电荷的产生，制成的聚乳酸和碳纳米管共混纤维力学性能良好。
具体实施方式
聚乳酸和碳纳米管共混纤维的制备方法，包括如下步骤：
实施例1
（1）聚乳酸和碳纳米管共混母粒的制备
制备母粒前，先进行碳纳米管表面处理，采用稀硝酸作表面处理剂，将碳纳米管加入到盛有硝酸溶液的三口烧瓶中，常温条件下超声分散，超声频率为20 kHz，接着加热到50℃氧化30min；反应液冷却后，进行过滤并反复洗涤，真空抽滤后干燥、研磨和过筛；
将硝酸处理后的碳纳米管和干燥处理后的聚乳酸切片进行混合，加入到双螺杆挤出注塑成型机中，在各区温度为166℃的条件下进行熔融注塑成带条，再用切粒机制得聚乳酸和碳纳米管共混母粒；
（2）共混纤维的制备
将聚乳酸和碳纳米管共混母粒通过母粒注射机加入纺丝机，同时将干燥后的纯聚乳酸切片加入纺丝机料斗中进行纺丝，二者在纺丝螺杆挤压机中汇合、熔融并混合，经纺丝组件及喷丝板挤出成形，再冷却、上油、拉伸和卷绕制得聚乳酸和碳纳米管共混纤维。
其中，所述的将硝酸处理后的碳纳米管和干燥处理后的聚乳酸切片混合时，质量比为1：19；所述的纺丝工艺为：纺丝螺杆各区温度为180℃，箱体温度为190℃，纺丝速度为750 m／min，拉伸温度为80℃。
实施例2
（1）聚乳酸和碳纳米管共混母粒的制备
制备母粒前，先进行碳纳米管表面处理，采用稀硝酸作表面处理剂，将碳纳米管加入到盛有硝酸溶液的三口烧瓶中，常温条件下超声分散，超声频率为25kHz，接着加热到60℃氧化45min；反应液冷却后，进行过滤并反复洗涤，真空抽滤后干燥、研磨和过筛；
将硝酸处理后的碳纳米管和干燥处理后的聚乳酸切片进行混合，加入到双螺杆挤出注塑成型机中，在各区温度为183℃的条件下进行熔融注塑成带条，再用切粒机制得聚乳酸和碳纳米管共混母粒；
（2）共混纤维的制备
将聚乳酸和碳纳米管共混母粒通过母粒注射机加入纺丝机，同时将干燥后的纯聚乳酸切片加入纺丝机料斗中进行纺丝，二者在纺丝螺杆挤压机中汇合、熔融并混合，经纺丝组件及喷丝板挤出成形，再冷却、上油、拉伸和卷绕制得聚乳酸和碳纳米管共混纤维。
其中，所述的将硝酸处理后的碳纳米管和干燥处理后的聚乳酸切片混合时，质量比为1：20；所述的纺丝工艺为：纺丝螺杆各区温度为220℃，箱体温度为220℃，纺丝速度为1000 m／min，拉伸温度为83℃。

Claims (3)

1.聚乳酸和碳纳米管共混纤维的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）聚乳酸和碳纳米管共混母粒的制备
制备母粒前，先进行碳纳米管表面处理，采用稀硝酸作表面处理剂，将碳纳米管加入到盛有硝酸溶液的三口烧瓶中，常温条件下超声分散，超声频率为20 ~25kHz，接着加热到50~60℃氧化30~45min；反应液冷却后，进行过滤并反复洗涤，真空抽滤后干燥、研磨和过筛；
将硝酸处理后的碳纳米管和干燥处理后的聚乳酸切片进行混合，加入到双螺杆挤出注塑成型机中，在各区温度为166～183℃的条件下进行熔融注塑成带条，再用切粒机制得聚乳酸和碳纳米管共混母粒；
（2）共混纤维的制备
将聚乳酸和碳纳米管共混母粒通过母粒注射机加入纺丝机，同时将干燥后的纯聚乳酸切片加入纺丝机料斗中进行纺丝，二者在纺丝螺杆挤压机中汇合、熔融并混合，经纺丝组件及喷丝板挤出成形，再冷却、上油、拉伸和卷绕制得聚乳酸和碳纳米管共混纤维。
2.根据权利要求1所述的聚乳酸和碳纳米管共混纤维的制备方法，其特征在于：所述的将硝酸处理后的碳纳米管和干燥处理后的聚乳酸切片混合时，质量比为1：19~20。
3.根据权利要求1所述的聚乳酸和碳纳米管共混纤维的制备方法，其特征在于：所述的纺丝工艺为：纺丝螺杆各区温度为180～220℃，箱体温度为190～220℃，纺丝速度为750～1000 m／min，拉伸温度为80~83℃。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106958045A (zh) * 2017-04-08 2017-07-18 河南省龙都生物科技有限公司 一种碳纳米管再生聚乳酸短纤维的生产方法
CN110326815A (zh) * 2019-07-18 2019-10-15 深圳市华远新材料有限公司 一种低吸阻且高过滤的香烟过滤嘴材料及其制备方法
CN110924141A (zh) * 2019-11-20 2020-03-27 中山国安火炬科技发展有限公司 一种抗静电抗菌涤纶纤维的联合制备方法
CN111235674A (zh) * 2020-02-13 2020-06-05 上海珈羽国际贸易有限公司 一种可降解聚酯纤维及其制备方法

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