CN107723838A - 一种热熔粘合复合纤维及其制备方法 - Google Patents

一种热熔粘合复合纤维及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107723838A
CN107723838A CN201710850057.4A CN201710850057A CN107723838A CN 107723838 A CN107723838 A CN 107723838A CN 201710850057 A CN201710850057 A CN 201710850057A CN 107723838 A CN107723838 A CN 107723838A
Authority
CN
China
Prior art keywords
composite fibre
cortex
melt adhesive
hot melt
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710850057.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107723838B (zh
Inventor
林海
陈亚精
李雪梅
王增喜
黄洁希
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong chemical fiber Research Institute Co.,Ltd.
Original Assignee
Guangdong Chemical Fiber Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Chemical Fiber Research Institute filed Critical Guangdong Chemical Fiber Research Institute
Priority to CN201710850057.4A priority Critical patent/CN107723838B/zh
Publication of CN107723838A publication Critical patent/CN107723838A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107723838B publication Critical patent/CN107723838B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/06—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyolefin as constituent
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/28—Formation of filaments, threads, or the like while mixing different spinning solutions or melts during the spinning operation; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/30—Conjugate filaments; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/34—Core-skin structure; Spinnerette packs therefor
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/12—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyamide as constituent

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Multicomponent Fibers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种热熔粘合复合纤维，包括芯层和包裹所述芯层的皮层，所述皮层的材料成分包括聚乙烯与聚烯烃弹性体的共混物，所述芯层的材料成分包括聚酰胺。本热熔粘合复合纤维的皮层采用高密度聚乙烯与聚烯烃弹性体的共混物制成，芯层采用聚酰胺制成；聚烯烃弹性体与高密度聚乙烯之间的改性作用，有效地提高复合纤维的可纺性及拉伸性能、提高拉伸倍数得到强度更高的纤维，同时增强了皮层的粘结韧性和冲击弹性，使纤维受到外力冲击时，皮层不易破裂，保护芯层。本发明的热熔粘合复合纤维为长纤维，与现有的热熔粘合复合短纤维相比，具有更高的强度、更好的尺寸稳定性、更柔软的手感和更良好的冲击弹性，可用于制作织造布和纤维束滤材。

Description

一种热熔粘合复合纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合纤维，尤其涉及一种热熔粘合复合纤维及其制备方法。
背景技术
传统的非织造布生产工艺使用化学胶水作为粘合剂，该方法对环境造成污染，给操作人员和使用者的健康带来危害，限制产品档次及性能的提高。热熔粘合复合纤维就是为解决非织造布的污染问题而开发的，如以PE/PP皮芯型复合短丝作原料，经梳理成网、热烘定型后制成无纺布。因为该种热熔无纺布不含对人体有害的化学粘合剂，符合环保要求且产品的性能及档次较高，是传统无纺布生产工艺的巨大革新。热熔粘合纤维已广泛应用于制作无纺布、鞋布、织布、织裤口贴、织带、花边、汽车内饰等纤维及纱线粘合等领域。现有的热熔粘合复合纤维是皮芯型复合短纤维，只能应用于非织造布，本发明研究开发一种匀质的皮芯型复合长纤维，应用于织造布和纤维束滤材等。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺点和不足，提供一种热熔粘合复合纤维及其制备方法。
为解决其技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种热熔粘合复合纤维，包括芯层和包裹所述芯层的皮层，所述皮层的材料成分包括聚乙烯与聚烯烃弹性体的共混物，所述芯层的材料成分包括聚酰胺。(所述聚烯烃弹性体的英文名：Polyolefin elastomer，英文缩写：POE)
作为本发明的优选方案，所述皮层与所述芯层的质量比为2：3～1：1。
作为本发明的优选方案，所述芯层的材料成分为聚酰胺，所述皮层的材料成分为聚乙烯与聚烯烃弹性体的共混物。所述聚烯烃弹性体是采用茂金属催化剂的乙烯和辛烯实现原位聚合的热塑性弹性体；POE不仅具有优异的韧性，还具有良好的加工性，POE的分子结构中没有不饱和双键，具有优良的耐老化性能，适用在通用和工程塑料的增韧和抗低温的改性。POE与聚乙烯有很好的相容性，本发明使用POE改性聚乙烯制备的皮层具有很好的抗收缩能力和抗冲击能力。
作为本发明的优选方案，所述共混物中，聚乙烯与聚烯烃弹性体的质量比为3：2～9：1，如此，可使皮层既能满足纺丝要求，又具有热熔粘合作用。
作为本发明的优选方案，所述聚乙烯为高密度聚乙烯。高密度聚乙烯是一种非极性的热塑性树脂，具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和盐类的腐蚀。但由于高密度聚乙烯的结晶度较大，导致其抗收缩和抗冲击的能力差；因而本发明利用聚烯烃弹性体对高密度聚乙烯进行改性，使得改性后的高密度聚乙烯在抗收缩和抗冲击的能力上有了显著改善。
本发明的热熔粘合复合纤维的皮层采用高密度聚乙烯与聚烯烃弹性体的共混物制成，皮层具有良好的韧性、抗冲击能力和弹性；而芯层采用聚酰胺制成，当皮层受热熔融时，芯层的物理性能不变，保持其原有锦纶纤维具有的强度高、弹性好的性能。本发明的热熔粘合复合纤维为长纤维，与现有的热熔粘合复合短纤维相比，具有更高的强度及更柔软的手感，可用于制作织造布，也可用于制造汽车内饰、复合基材、防护服等产品，还可应用于滤芯、滤布等循环再用领域。
本发明的热熔粘合复合纤维用于制作纤维束滤材时，只需经过集束、加热粘合及切断这几个工序，制作成本低、效率高。本热熔粘合复合纤维的皮层熔点为125～135℃，芯层熔点为220～230℃，当温度升到145～175℃区间时，皮层处于粘液态，而当温度下降到常温时，纤维之间的交叉点粘连在一起形成立体多维网结构，所以使用本纤维制成的纤维束滤材的纳污量要比现有纤维束滤材的纳污量大2～3倍，加上纤维的皮层材料具有良好的拒水性能，制成的滤芯、滤布具有良好的自洁性能。
本技术方案所述的热熔粘合复合纤维的制备方法，包括如下步骤：
①将聚酰胺干切片用第一螺杆挤出机挤出后，进入纺丝箱体，得到芯层料；
②按配比将聚烯烃弹性体添加至聚乙烯切片中均匀混合形成共混物，然后将共混物用第二螺杆挤出机挤出，继而进入纺丝箱体，得到皮层料；
③将步骤①制得的芯层料和步骤②制得的皮层料均匀地分配到皮芯型复合组件中，挤出形成皮芯结构的复合纤维初生丝，将复合纤维初生丝进行冷却、上油、牵伸、卷绕，得到POY丝(预取向丝)或FDY丝(全拉伸丝)，所述FDY丝即为热熔粘合复合纤维；
④将步骤③的POY丝进行牵伸、加捻、定型、网络、卷绕，得到DTY丝(拉伸变形丝，英文名：draw texturing yarn)，所述DTY丝即为热熔粘合复合纤维。
在本热熔粘合复合纤维的制备过程中，对纺丝温度、纺丝速度及冷却速度的控制尤为重要。因为，皮层料的熔点为125～135℃，而芯层料的熔点为220～230℃，两者的熔点相差大，所以要选择能兼顾两者的纺丝温度；且聚乙烯和聚酰胺两者的导热系数差别大，所以要选择兼顾两者的冷却速度；再者，聚乙烯和聚酰胺两者的结晶速度差别大，所以要选择兼顾两者的纺丝速度。
作为本发明的优选方案，所述步骤①中，聚酰胺干切片的含水率小于300ppm，第一螺杆挤出机的设定温度为250℃～265℃，纺丝箱体的纺丝温度为250℃～270℃。
作为本发明的进一步改进方案，所述第一螺杆挤出机与纺丝箱体之间还设有预过滤器，以将第一螺杆挤出机挤出的聚酰胺熔体中的大颗粒杂质去除。可通过计量泵将第一螺杆挤出机挤出的熔体输送到纺丝箱体中。
作为本发明的优选方案，所述步骤②中，聚烯烃弹性体通过母粒注射器注入螺杆入口，进而在螺杆中与聚乙烯切片均匀混合熔融；
第二螺杆挤出机的设定温度为170℃～240℃，纺丝箱体的纺丝温度为230℃～250℃。优选地，可通过计量泵将第二螺杆挤出机挤出的共混物熔体输送到纺丝箱体中。
作为本发明的优选方案，所述步骤③中，皮芯型复合组件包括两组独立的联苯加热系统、计量泵、纺丝箱体和皮芯型喷丝板；说明一下，本发明所述的联苯加热系统为现有技术，联苯加热系统是指联苯锅炉，即联苯液储存及加热汽化源，通过联苯汽化上升管道，供应热源，进行加热。通常，采用将联苯加热至联苯沸点以上汽化形成联苯蒸汽，进而使用该联苯蒸汽来加热。从环境保护和安全生产考虑，应使用联苯加热汽化方式从事化纤、纺粘无纺布生产。
对步骤①制得的芯层料和步骤②制得的皮层料各采用一组联苯加热系统进行加热，以保证芯层料和皮层料的温度；
复合纤维初生丝经过缓冷装置和侧吹风冷却进行冷却，所述侧吹风冷却的风速为0.4～1.0m/s、温度为15～30℃、相对湿度为60～90％；
复合纤维初生丝通过油嘴或油轮进行上油。
作为本发明的优选方案，所述步骤③制得FDY丝时，牵伸采用热辊牵伸，所述热辊牵伸的第一热辊的温度为70～100℃、速度为600～1200m/min，所述热辊牵伸的第二热辊的温度为80～115℃、速度为2100～4500m/min，卷绕的速度为1800～4350m/min，所述FDY丝的总牵伸倍数为3.0～6.5倍。
所述步骤③制得POY丝时，牵伸采用导盘牵伸，所述导盘的转速为2350～3650m/min，卷绕的速度为2400～3600m/min。
作为本发明的优选方案，所述步骤④的牵伸温度为95～115℃，牵伸倍数为1.3～1.7倍，定型温度为90～110℃，卷绕速度为400～700m/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1.本发明制备的热熔粘合复合纤维可应用于织造布或纤维束制品，现有的热熔粘合复合短纤维只能应用于非织造布。
2.本发明的热熔粘合复合纤维为长纤维，与现有的热熔粘合复合短纤维相比，具有更好的自洁能力，制成的用品可冲洗反复回用，减少垃圾处理的压力，属于低碳环保产品；而现有的热熔粘合复合短纤维制成的用品基本是用过即弃的一次性用品，垃圾处理的压力大，对环境造成污染。
3.本发明的热熔粘合复合纤维的皮层采用高密度聚乙烯与聚烯烃弹性体的共混物制成，通过聚烯烃弹性体改性高密度聚乙烯制成的共混物熔体比单一成分的高密度聚乙烯熔体具有更好的流动性。同时，共混物还得到良好的韧性、冲击弹性及拉伸性能。其中，良好的韧性和冲击弹性使纤维受到外力冲击时，其皮层不易破裂，更好地保护芯层；良好的流动性及拉伸性可保证复合纤维的可纺性。通过提高拉伸倍数，可使纤维的聚酰胺芯层的强度更高、尺寸稳定性更好。
4.本发明的制备方法采用设有皮芯型组件的双组份复合纺丝生产线制成皮芯结构的复合纤维，并通过对制备过程的冷却风速、冷却温度、冷却湿度、纺丝温度及纺丝速度等条件进行改进调控，使制备出来的纤维具备好的可纺性。
附图说明
图1为本发明的热熔粘合复合纤维的横截面示意图；
图中，芯层1、皮层2。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例所述的热熔粘合复合纤维，如图1所示，包括芯层1和包裹该芯层的皮层2。其中，皮层采用聚乙烯和聚烯烃弹性体的共混物制成，芯层采用聚酰胺制成。皮层与芯层的质量比为2:3，聚乙烯与聚烯烃弹性体的质量比为9:1。
本实施例的热熔粘合复合纤维的制备方法，包括如下步骤：
1.芯层料的制备
①将聚酰胺切片放入干燥塔进行连续干燥处理，制成含水率＜300ppm的聚酰胺干切片；
②用第一螺杆挤出机将聚酰胺干切片进行熔融挤压成可纺丝的聚酰胺熔体；其中，第一螺杆挤出机的熔融挤压过程设置五段加热区，各区的加热温度依次为：255℃、260℃、262℃、263℃、263℃；
③用计量泵将聚酰胺熔体输送到纺丝箱体中，纺丝箱体的纺丝温度为250℃，得芯层料；本实施例在第一螺杆挤出机与纺丝箱体之间设置预过滤器，使聚酰胺熔体在进入纺丝箱体前，先由预过滤器对其进行过滤，以将聚酰胺熔体中的大颗粒杂质去除。
2.皮层料的制备
①将聚乙烯添加到第二螺杆挤出机的螺杆中，用母粒注射器将聚烯烃弹性体注入第二螺杆挤出机的B组份螺杆入口，使聚烯烃弹性体进入螺杆中并与聚乙烯均匀混合，制成共混物；
②用第二螺杆挤出机将共混物进行熔融挤压成可纺丝的共混物熔体；其中，第二螺杆挤出机的熔融挤压过程设置五段加热区，各区的加热温度依次为：170℃、200℃、220℃、230℃、240℃；
③用计量泵将共混物熔体输送到纺丝箱体中，纺丝箱体的纺丝温度为250℃，得皮层料。
3.热熔粘合复合纤维的制备
①将上述制得的芯层料和皮层料经计量泵均匀地分配到皮芯型复合组件中，并由皮芯型复合组件挤出形成复合纤维初生丝；该皮芯型复合组件包括两组独立的联苯加热系统、计量泵、纺丝箱体和皮芯型喷丝板；而芯层料和皮层料各采用一组联苯加热系统进行加热，以保证芯层料和皮层料的温度；
②将复合纤维初生丝经过缓冷装置、侧吹风冷却成型、油轮上油、热辊牵伸、卷绕，得FDY丝，即为热熔粘合复合纤维；FDY丝的总牵伸倍数为3.0倍，侧吹风冷却的风速为1.0m/s、温度为30℃、相对湿度为90％；热辊牵伸的第一热辊的温度为70℃、速度为600m/min，热辊牵伸的第二热辊的温度为80℃、速度为2100m/min，卷绕的速度为1800m/min。
本实施例制得的热熔粘合复合纤维的纤度为155dtex，其断裂强度≥3.9CN/dtex，断裂伸长率在30～45％之间，条干不匀率CV值＜2.3％。
实施例2
本实施例是在实施例1的基础上进行改造的，本实施例与实施例1的区别之处在于：本实施例对皮芯型复合组件挤出的复合纤维初生丝作如下处理：
将复合纤维初生丝经过缓冷装置、侧吹风冷却成型、油嘴上油、预网络、导盘牵伸、卷绕，得到POY丝；其中，侧吹风冷却的风速为1.0m/s、温度为30℃、相对湿度为90％；导盘的速度为2950m/min，卷绕的速度为2800m/min。
将POY丝依次经过集束架、导丝架，然后进入牵伸热箱进行牵伸，随后依次进行加捻、定型、网络、卷绕，得DTY丝，即为热熔粘合复合纤维。其中，牵伸热箱的温度为95℃，定型温度为90℃，牵伸倍数为1.3倍，绕卷速度为450m/min。
本实施例的热熔粘合复合纤维的纤度为165dtex，断裂强度≥4.0CN/dtex，断裂伸长率在30～50％之间，条干不匀率CV值＜2.5％。
实施例3
本实施例所述的热熔粘合复合纤维，如图1所示，包括芯层1和包裹该芯层的皮层2。其中，皮层采用聚乙烯和聚烯烃弹性体的共混物制成，芯层采用聚酰胺制成。皮层与芯层的质量比为1:1，聚乙烯与聚烯烃弹性体的质量比为4:1。
本实施例的热熔粘合复合纤维的制备方法，包括如下步骤：
1.芯层料的制备
①将聚酰胺切片放入干燥塔进行连续干燥处理，制成含水率＜300ppm的聚酰胺干切片；
②用第一螺杆挤出机将聚酰胺干切片进行熔融挤压成可纺丝的聚酰胺熔体；其中，第一螺杆挤出机的熔融挤压过程设置五段加热区，各区的加热温度依次为：250℃、255℃、260℃、265℃、265℃；
③用计量泵将聚酰胺熔体输送到纺丝箱体中，纺丝箱体的纺丝温度为260℃，得芯层料；本实施例在第一螺杆挤出机与纺丝箱体之间设置预过滤器，使聚酰胺熔体在进入纺丝箱体前，先由预过滤器对其进行过滤，以将聚酰胺熔体中的大颗粒杂质去除。
2.皮层料的制备
①将聚乙烯添加到第二螺杆挤出机的螺杆中，用母粒注射器将聚烯烃弹性体注入第二螺杆挤出机的B组份螺杆入口，使聚烯烃弹性体进入螺杆中并与聚乙烯均匀混合，制成共混物；
②用第二螺杆挤出机将共混物进行熔融挤压成可纺丝的共混物熔体；其中，第二螺杆挤出机的熔融挤压过程设置五段加热区，各区的加热温度依次为：170℃、210℃、220℃、225℃、230℃；
③用计量泵将共混物熔体输送到纺丝箱体中，纺丝箱体的纺丝温度为245℃，得皮层料。
3.热熔粘合复合纤维的制备
①将上述制得的芯层料和皮层料均匀地分配到皮芯型复合组件中，并由皮芯型复合组件挤出形成复合纤维初生丝；该皮芯型复合组件包括两组独立的联苯加热系统、计量泵、纺丝箱体和皮芯型喷丝板；而芯层料和皮层料各采用一组联苯加热系统进行加热，以保证芯层料和皮层料的温度；
②将复合纤维初生丝经过缓冷装置、侧吹风冷却成型、油轮上油、热辊牵伸、卷绕，得FDY丝，即为热熔粘合复合纤维；FDY丝的总牵伸倍数为4.5倍，侧吹风冷却的风速为0.8m/s、温度为25℃、相对湿度为70％；热辊牵伸的第一热辊的温度为80℃、速度为650m/min，热辊牵伸的第二热辊的温度为100℃、速度为2925m/min，卷绕的速度为2800m/min。
本实施例制得的热熔粘合复合纤维的纤度为120dtex，其断裂强度≥4.3CN/dtex，断裂伸长率在20～35％之间，条干不匀率CV值＜2.0％。
实施例4
本实施例是在实施例3的基础上进行改造的，本实施例与实施例3的区别之处在于：本实施例对皮芯型复合组件挤出的复合纤维初生丝作如下处理：
将复合纤维初生丝经过缓冷装置、侧吹风冷却成型、油嘴上油、预网络、导盘牵伸、卷绕，得到POY丝；其中，侧吹风冷却的风速为0.7m/s、温度为20℃、相对湿度为65％；导盘的速度为2550m/min，卷绕的速度为2400m/min。
将POY丝依次经过集束架、导丝架，然后进入牵伸热箱进行牵伸，随后依次进行加捻、定型、网络、卷绕，得DTY丝，即为热熔粘合复合纤维。其中，牵伸热箱的温度为110℃，定型温度为100℃，牵伸倍数为1.5倍，绕卷速度为550m/min。
本实施例的热熔粘合复合纤维的纤度为120dtex，断裂强度≥4.2CN/dtex，断裂伸长率在25～40％之间，条干不匀率CV值＜2.0％。
实施例5
本实施例所描述的热熔粘合复合纤维，如图1所示，包括芯层1和包裹该芯层的皮层2。其中，皮层采用聚乙烯和聚烯烃弹性体的共混物制成，芯层采用聚酰胺制成。皮层与芯层的质量比为5:6，聚乙烯与聚烯烃弹性体的质量比为3:2。
本实施例的热熔粘合复合纤维的制备方法，包括如下步骤：
1.芯层料的制备
①将聚酰胺切片放入干燥塔进行连续干燥处理，制成含水率＜300ppm的聚酰胺干切片；
②用第一螺杆挤出机将聚酰胺干切片进行熔融挤压成可纺丝的聚酰胺熔体；其中，第一螺杆挤出机的熔融挤压过程设置五段加热区，各区的加热温度依次为：250℃、255℃、260℃、265℃、265℃；
③用计量泵将聚酰胺熔体输送到纺丝箱体中，纺丝箱体的纺丝温度为270℃，得芯层料；本实施例在第一螺杆挤出机与纺丝箱体之间设置预过滤器，使聚酰胺熔体在进入纺丝箱体前，先由预过滤器对其进行过滤，以将聚酰胺熔体中的大颗粒杂质去除。
2.皮层料的制备
①将聚乙烯添加到第二螺杆挤出机的螺杆中，用母粒注射器将聚烯烃弹性体注入第二螺杆挤出机的B组份螺杆入口，使聚烯烃弹性体进入螺杆中并与聚乙烯均匀混合，制成共混物；
②用第二螺杆挤出机将共混物进行熔融挤压成可纺丝的共混物熔体；其中，第二螺杆挤出机的熔融挤压过程设置五段加热区，各区的加热温度依次为：170℃、200℃、210℃、220℃、225℃；
③用计量泵将共混物熔体输送到纺丝箱体中，纺丝箱体的纺丝温度为230℃，得皮层料。
3.热熔粘合复合纤维的制备
①将上述制得的芯层料和皮层料均匀地分配到皮芯型复合组件中，并由皮芯型复合组件挤出形成复合纤维初生丝；该皮芯型复合组件包括两组独立的联苯加热系统、计量泵、纺丝箱体和皮芯型喷丝板；而芯层料和皮层料各采用一组联苯加热系统进行加热，以保证芯层料和皮层料的温度；
②将复合纤维初生丝经过缓冷装置、侧吹风冷却成型、油轮上油、热辊牵伸、卷绕，得FDY丝，即为热熔粘合复合纤维；FDY丝的总牵伸倍数为6.5倍，侧吹风冷却的风速为0.6m/s、温度为15℃、相对湿度为75％；热辊牵伸的第一热辊的温度为100℃、速度为600m/min，热辊牵伸的第二热辊的温度为115℃、速度为4500m/min，卷绕的速度为4350m/min。
本实施例制得的热熔粘合复合纤维的纤度为83dtex，其断裂强度≥5.0CN/dtex，断裂伸长率在20～30％之间，条干不匀率CV值＜2.5％。
实施例6
本实施例是在实施例5的基础上进行改造的，本实施例与实施例5的区别之处在于：本实施例对皮芯型复合组件挤出的复合纤维初生丝作如下处理：
将复合纤维初生丝经过缓冷装置、侧吹风冷却成型、油嘴上油、预网络、导盘牵伸、卷绕，得到POY丝；其中，侧吹风冷却的风速为0.4m/s、温度为15℃、相对湿度为60％；导盘的速度为3650m/min，卷绕的速度为3600m/min。
将预取向POY丝依次经过集束架、导丝架，然后进入牵伸热箱进行牵伸，随后依次进行加捻、定型、网络、卷绕，得DTY纤维，即为热熔粘合复合纤维。其中，牵伸热箱的温度为115℃，定型温度为110℃，牵伸倍数为1.7倍，绕卷速度为650m/min。
本实施例的热熔粘合复合纤维的纤度为83dtex，断裂强度≥4.5CN/dtex，断裂伸长率在25～40％之间，条干不匀率CV值＜2.3％。
为进一步说明本发明的热熔粘合复合纤维的优越性能，发明人还进行了大量对比实验，篇幅所限，以下仅例举部分具有针对性的对比实验例。
力学性能测试
力学性能的测试按照GB3362～3366-82进行
对照组1：与实施例1相比，区别点在于皮芯复合纤维中的皮层采用未经改性的高密度聚乙烯制成；
对照组2：与实施例3相比，区别点在于皮芯复合纤维中的皮层采用未经改性的高密度聚乙烯制成；
对照组3：与实施例5相比，区别点在于皮芯复合纤维中的皮层采用未经改性的高密度聚乙烯制成；
对照组4：市售的PE/PP皮芯型复合短纤维(其中，PE为皮层料，PP为芯层料)；
实验组1：按本发明实施例1所得的复合纤维；
实验组2：按本发明实施例3所得的复合纤维；
实验组3：按本发明实施例5所得的复合纤维。
从实验组1～3和对照组1～4中各取10个样品，参考JIS L 1013和JIS K7077进行力学性能测试，取均值，结果详见表一：
表一
由表一数据可知，本发明的热熔粘合纤维在尺寸稳定性和强度方面都要明显优于PE/PA皮芯型复合纤维(对照组1～3)和PE/PP皮芯型复合纤维(对照组4)。
流动性测试
对照组：未经改性的高密度聚乙烯熔体
试验组1：本发明实施例1采用聚烯烃弹性体和高密度聚乙烯制成的共混物熔体；
试验组2：本发明实施例3采用聚烯烃弹性体和高密度聚乙烯制成的共混物熔体；
试验组3：本发明实施例5采用聚烯烃弹性体和高密度聚乙烯制成的共混物熔体；
测试方法为：用XRZ-400熔体流动速率仪对试验组1～3和对照组的熔体进行流动速率(MFR)测定，MFR越大，表明该熔体的流动性越好。技术参数：砝码325g、2160g、5000g，料筒φ9.55±0.02×160mm，活塞杆重量160±0.2g，出料口φ2.095±0.005×8.000±0.025mm，温度波动≤0.2℃，温差≤1℃；测试结果详见表二：
表二
试验组1 试验组2 试验组3 对照组
MFR(g/10min) 21-23 22-25 23-26 15-20
从表二的结果可知，本发明通过聚烯烃弹性体改性高密度聚乙烯制成的共混物熔体比单一成分的高密度聚乙烯熔体具有更好的流动性，良好的流动性可保证复合纤维的可纺性。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种热熔粘合复合纤维，包括芯层和包裹所述芯层的皮层，其特征在于：所述皮层的材料成分包括聚乙烯与聚烯烃弹性体的共混物，所述芯层的材料成分包括聚酰胺。
2.如权利要求1所述的热熔粘合复合纤维，其特征在于：所述皮层与所述芯层的质量比为2：3～1：1。
3.如权利要求1或2所述的热熔粘合复合纤维，其特征在于：所述芯层的材料成分为聚酰胺，所述皮层的材料成分为聚乙烯与聚烯烃弹性体的共混物。
4.如权利要求3所述的热熔粘合复合纤维，其特征在于：所述共混物中，聚乙烯与聚烯烃弹性体的质量比为3：2～9：1，所述聚乙烯为高密度聚乙烯。
5.一种如权利要求1至4任一项所述的热熔粘合复合纤维的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
①将聚酰胺干切片用第一螺杆挤出机挤出后，进入纺丝箱体，得到芯层料；
②按配比将聚烯烃弹性体添加至聚乙烯切片中均匀混合形成共混物，然后将共混物用第二螺杆挤出机挤出，继而进入纺丝箱体，得到皮层料；
③将步骤①制得的芯层料和步骤②制得的皮层料均匀地分配到皮芯型复合组件中，挤出形成皮芯结构的复合纤维初生丝，将复合纤维初生丝进行冷却、上油、牵伸、卷绕，得到POY丝或FDY丝，所述FDY丝即为热熔粘合复合纤维；
④将步骤③的POY丝进行牵伸、加捻、定型、网络、卷绕，得到DTY丝，所述DTY丝即为热熔粘合复合纤维。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤①中，聚酰胺干切片的含水率小于300ppm，第一螺杆挤出机的设定温度为250℃～265℃，纺丝箱体的纺丝温度为250℃～270℃。
7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤②中，聚烯烃弹性体通过母粒注射器注入螺杆入口，进而在螺杆中与聚乙烯切片均匀混合熔融；
第二螺杆挤出机的设定温度为170℃～240℃，纺丝箱体的纺丝温度为230℃～250℃。
8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤③中，皮芯型复合组件包括两组独立的联苯加热系统、计量泵、纺丝箱体和皮芯型喷丝板；
对步骤①制得的芯层料和步骤②制得的皮层料各采用一组联苯加热系统进行加热；
复合纤维初生丝经过缓冷装置和冷却侧吹风进行冷却，所述冷却侧吹风的风速为0.4～1.0m/s、温度为15～30℃、相对湿度为60～90％；
复合纤维初生丝通过油嘴或油轮进行上油。
9.如权利要求5或8所述的制备方法，其特征在于：所述步骤③制得FDY丝时，牵伸采用热辊牵伸，所述热辊牵伸的第一热辊的温度为70～100℃、速度为600～1200m/min，所述热辊牵伸的第二热辊的温度为80～115℃、速度为2100～4500m/min，卷绕的速度为1800～4350m/min，所述FDY丝的总牵伸倍数为3.0～6.5倍；
所述步骤③制得POY丝时，牵伸采用导盘牵伸，所述导盘的转速为2350～3650m/min，卷绕的速度为2400～3600m/min。
10.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤④的牵伸温度为95～115℃，牵伸倍数为1.3～1.7倍，定型温度为90～110℃，卷绕速度为400～700m/min。
CN201710850057.4A 2017-09-19 2017-09-19 一种热熔粘合复合纤维及其制备方法 Active CN107723838B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710850057.4A CN107723838B (zh) 2017-09-19 2017-09-19 一种热熔粘合复合纤维及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710850057.4A CN107723838B (zh) 2017-09-19 2017-09-19 一种热熔粘合复合纤维及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107723838A true CN107723838A (zh) 2018-02-23
CN107723838B CN107723838B (zh) 2020-05-15

Family

ID=61207526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710850057.4A Active CN107723838B (zh) 2017-09-19 2017-09-19 一种热熔粘合复合纤维及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107723838B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109402777A (zh) * 2018-10-15 2019-03-01 广东省化学纤维研究所 一种低熔点有色复合纤维长丝及其制备方法
CN109402776A (zh) * 2018-10-09 2019-03-01 广东省化学纤维研究所 一种皮芯型凉感长丝的复合纤维及其制备方法
CN110424065A (zh) * 2019-09-02 2019-11-08 平湖市友利箱包有限公司 一种箱包用的轻质高强纤维及其制备方法
CN110886033A (zh) * 2019-07-03 2020-03-17 海西纺织新材料工业技术晋江研究院 低模量弹性纤维的弹力丝及其制备方法
CN111218728A (zh) * 2018-11-26 2020-06-02 本田技研工业株式会社 芯鞘复合纤维及芯鞘复合纤维的制造方法
CN113186610A (zh) * 2020-03-07 2021-07-30 东部湾(扬州)生物新材料有限公司 一种卫材用es纤维的制备方法及es纤维
CN114182370A (zh) * 2021-10-18 2022-03-15 浙江古纤道股份有限公司 一种复合弹性纤维的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102534831A (zh) * 2010-12-24 2012-07-04 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种耐高温聚酰胺皮芯复合纤维及其制备方法
CN104894686A (zh) * 2015-06-17 2015-09-09 凯泰特种纤维科技有限公司 一种皮芯型低熔点共聚酰胺复合纤维及其制备方法
CN106757504A (zh) * 2016-12-20 2017-05-31 广东省化学纤维研究所 一种复合弹性纤维及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102534831A (zh) * 2010-12-24 2012-07-04 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种耐高温聚酰胺皮芯复合纤维及其制备方法
CN104894686A (zh) * 2015-06-17 2015-09-09 凯泰特种纤维科技有限公司 一种皮芯型低熔点共聚酰胺复合纤维及其制备方法
CN106757504A (zh) * 2016-12-20 2017-05-31 广东省化学纤维研究所 一种复合弹性纤维及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
林海 等: "PE/PA6皮芯型复合纤维的纺制", 《化纤与纺织技术》 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109402776A (zh) * 2018-10-09 2019-03-01 广东省化学纤维研究所 一种皮芯型凉感长丝的复合纤维及其制备方法
CN109402777A (zh) * 2018-10-15 2019-03-01 广东省化学纤维研究所 一种低熔点有色复合纤维长丝及其制备方法
CN111218728A (zh) * 2018-11-26 2020-06-02 本田技研工业株式会社 芯鞘复合纤维及芯鞘复合纤维的制造方法
JP2020084371A (ja) * 2018-11-26 2020-06-04 本田技研工業株式会社 芯鞘複合繊維および芯鞘複合繊維の製造方法
CN110886033A (zh) * 2019-07-03 2020-03-17 海西纺织新材料工业技术晋江研究院 低模量弹性纤维的弹力丝及其制备方法
CN110424065A (zh) * 2019-09-02 2019-11-08 平湖市友利箱包有限公司 一种箱包用的轻质高强纤维及其制备方法
CN113186610A (zh) * 2020-03-07 2021-07-30 东部湾(扬州)生物新材料有限公司 一种卫材用es纤维的制备方法及es纤维
CN113186610B (zh) * 2020-03-07 2023-08-15 东部湾(扬州)生物新材料有限公司 一种卫材用es纤维的制备方法及es纤维
CN114182370A (zh) * 2021-10-18 2022-03-15 浙江古纤道股份有限公司 一种复合弹性纤维的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107723838B (zh) 2020-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107723838A (zh) 一种热熔粘合复合纤维及其制备方法
CN106350882B (zh) 一种耐切割的超高分子量聚乙烯纤维、制备方法及其应用
US10577727B2 (en) Ring composite spinning method based on film filamentization
CN105239175B (zh) 一种微纳米纤维纱线纺纱装置及其纺纱工艺
CN103590139B (zh) 一种强力三维卷曲记忆纤维及其制造方法
CN105518193B (zh) 用于制备具有高回潮率的合成纱线的方法和获得的纱线
CN109402776A (zh) 一种皮芯型凉感长丝的复合纤维及其制备方法
CN103173935A (zh) 制备双组份复合纺粘法非织造布的装置及其方法
US10640889B2 (en) Method to form yarn via film fiberizing spinning
TWI513808B (zh) A method for manufacturing a low surface energy fiber
CN109183281A (zh) 一种pe纺粘无纺布及其制造方法
CN102797071A (zh) 一种桔瓣型复合长丝及其制造方法
CN109234820A (zh) 一种聚乳酸短纤维的制备方法
CN105926079A (zh) 聚丙烯膜裂纤维及制备方法以及由其制备的空气过滤材料
CN108166160A (zh) 一种农业园艺用生态环保聚丙烯无纺布的制备工艺
CN109023564A (zh) 一种聚乳酸有色短纤维的制备方法
CN103590140B (zh) 一种仿麻型多重多异复合短纤及其制造方法
CN112695396B (zh) 一种凉感快干复合纤维的制备工艺及面料
CN104562250B (zh) 一种多孔微细旦尼龙6三异纤维及其制备方法与应用
CN105803571A (zh) 生物质尼龙56纤维/pet纤维的fdy/poy异收缩混纤丝及其制备方法
CN105696192B (zh) 使用熔喷方式制备具有吸湿转移性不织布的方法
CN109208107A (zh) 一种超高分子量聚乙烯切膜纤维及其制备方法
JP2019143274A (ja) 布帛及びそれを用いた衣類
CN102704020A (zh) 摩天轮型海岛复合长丝的制造方法及其复合纺丝组件
CN108085780A (zh) 一种高均一性易粘合氨纶纤维及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 510000 28 floor, block B, Huahai mansion 232, Jiangnan Road, Haizhuqu District, Guangzhou, Guangdong.

Patentee after: Guangdong chemical fiber Research Institute Co.,Ltd.

Address before: 510000 28 floor, block B, Huahai mansion 232, Jiangnan Road, Haizhuqu District, Guangzhou, Guangdong.

Patentee before: GUANGDONG CHEMICAL FIBER Research Institute