CN108251931B - 一种耐高温的共混纱线及其生产工艺 - Google Patents

一种耐高温的共混纱线及其生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐高温的共混纱线，属于纺织纱线技术领域，其目的在于提供一种耐高温、防油污性能优秀且易于推广的共混纱线。本发明包括外层和芯层，所述外层包覆在芯层上，所述外层包括由内到外设置的阻燃层、防油层以及皮层聚合物，芯层包括主芯线以及与主芯线相互交捻的调温粘胶纤维，所述主芯线由聚酰亚胺纤维与聚醚酮共混形成。本发明的好处是：具备优秀的耐高温性能以及防油污性能，适于制造餐厅用防油污地毯，实用有效，有很强的推广性。

Description

一种耐高温的共混纱线及其生产工艺
技术领域
本发明属于纺织纱线技术领域，具体涉及一种耐高温的共混纱线。
背景技术
纺织纱线在人类的生产生活中有着不可缺少的作用，人们日常所穿的衣物，用的织布、绳子、刺绣等，全都需要纱线来制造。随着人们生活水平的不断提高，普通纱线所存在的一些弊端缺陷逐渐凸显，越来越多质量效果更优的纱线被发明创造，出现在人们视野，运用于人们生活之中。
申请号为CN201620299456.7的发明专利公开了一种具有阻燃功能的复合纱线，包括芯层和包裹在芯层外的表层，所述表层为竹纤维层，所述芯层由芳纶纤维、PBI纤维和阻燃涤纶纤维组成，其中：所述芳纶纤维作为基线单股置于中间；所述PBI纤维和阻燃涤纶纤维呈S型交织缠绕包裹基线，其中：PBI纤维为单股，阻燃涤纶纤维为三股以上。本发明的芯层由PBI纤维、阻燃涤纶纤维、芳纶纤维复合而成，用少量的PBI纤维与其它纤维复合，能够达到很好的阻燃、耐高温目的，具有很好的经济性和阻燃性。
该发明中采用芳纶纤维、PBI纤维和阻燃涤纶纤维加强其阻燃、耐高温性能，其中PBI(聚苯并咪唑)纤维是一种非热塑性阻燃纤维，它具有阻燃、耐高温、耐磨、耐化学药品、穿着舒适等优良特性，诸多被应用于宇航服、飞行服、降落伞的伞绳及织物等制作，但实际生活中，由于PBI纤维纺丝成形加工困难，对该复合纱线的推广应用有很大限制。而且，比如一些高档餐馆，需要铺设一些耐高温的地毯，防止一些高温液体比如开水洒落对其造成损坏，另外，餐厅常常还会受到油污的困扰，地毯上很容易沾染油污，而一般的地毯上沾染到油污，油污就会浸入难以洗去，情况糟糕一些还会留下油污气味，造成很不好的影响。因此，具备防油性能的纱线的也显得十分有市场前景。
发明内容
本发明的目的在于：解决现有技术中耐高温复合纱线适用范围小且不具备防油污功能的问题，提供一种耐高温、防油污性能优秀且易于推广的共混纱线以及该共混纱线的生产工艺。
本发明采用的技术方案如下：
一种耐高温的共混纱线，包括外层和芯层，所述外层包覆在芯层上，所述外层包括由内到外设置的阻燃层、防油层以及皮层聚合物，芯层包括主芯线以及与主芯线相互交捻的调温粘胶纤维，所述主芯线由聚酰亚胺纤维与聚醚酮共混形成。
其中，所述皮层聚合物为含氟聚氨酯-丙烯酸酯聚合物。
其中，所述防油层为竹纤维。
其中，所述阻燃层为阻燃腈纶纤维。
其中，所述主芯线以及调温粘胶纤维的横截面均为圆形。
一种耐高温的共混纱线的生产工艺，包括以下步骤：
A.纺织主芯线：将质量比为1:2的聚酰亚胺纤维和聚醚酮分别放于烘箱烘烤，然后取出混合，用双螺杆挤出机对其共混，然后冷却制得主芯线。
B.制备含氟聚氨酯-丙烯酸酯聚合物：将甲苯二异氰酸酯、聚酯二元醇、N-甲基二乙醇胺、三羟甲基丙烷进行合成产出交联聚氨酯，然后以苯乙烯、丙烯酸丁酯、含氟丙烯酸酯为单体、偶氮二异丁腈为引发剂，再通过溶液聚合制备出含氟聚氨酯-丙烯酸酯聚合物。
C.交捻：将主芯线与调温粘胶纤维交捻形成芯层。
D.设置阻燃腈纶纤维络筒：用络丝机对阻燃腈纶纤维进行卷绕，然后将阻燃腈纶纤维从阻燃腈纶纤维筒子均匀卷绕到包覆滤筒上。
E.设置竹纤维络筒：用络丝机对竹纤维进行卷绕，然后将竹纤维从竹纤维筒子均匀卷绕到包覆滤筒上。
F.加捻：将步骤D中的阻燃腈纶纤维以及步骤E中的竹纤维进行双罗拉喂入，首先将阻燃腈纶纤维对芯层进行加捻，然后在竹纤维对阻燃腈纶纤维进行加捻。
G.拒油处理：将步骤F所得物置于步骤B中制备的含氟聚氨酯-丙烯酸酯聚合物中，经过浸润、浸轧、预烘、烘焙的工艺后得到耐高温的共混纱线。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，设置有防油层以及皮层聚合物，当该纱线制品接触到油污时，外围的皮层聚合物起到疏油、疏水的作用，从而防止油污浸入；另外，还设置防油层，防油层为竹纤维，竹纤维具有不沾油的特点，能够进一步加强该纱线的防油污性；竹纤维还具有良好的透气性、较强的耐磨性以及抗菌抑菌、防臭等功能，因此该纱线具备很强的实用性以及推广性。
2、本发明中，该皮层聚合物为含氟有机化合物，具体为含氟聚氨酯-丙烯酸酯聚合物。含氟有机化合物因其分子结构中具有键能高、键长短的特点，因此具备疏水和疏油的特性。对于含氟聚氨酯-丙烯酸酯聚合物，通过实验测得阳离子合氟聚氨酯-丙烯酸酯聚合物处理的织物表面对水的接触角可达136°，对石蜡油的接触角可达120°，可以表明该皮层聚合物处理后的织物疏水性和疏油性大大提高。
3、本发明中，主芯线由聚酰亚胺纤维与聚醚酮共混形成，聚酰亚胺纤维由于其独特的化学结构，因此具备非常优秀的阻燃特性，凭借其本身突出的耐辐射性、耐热性以及优良的力学性能在众多耐热纤维材料中脱颖而出。另外，聚醚酮具有高韧性、良好的耐溶剂性以及优异的耐热性等，通过聚醚酮与聚酰亚胺纤维共混，使得该主芯线整体的耐热性和力学性质都得到了提升。阻燃层设置为阻燃腈纶纤维，也对该纱线的阻燃耐高温性能有较大提升；另外，还设置调温粘胶纤维与主芯线相交捻，能够在纱线温度变化时吸收或者放出热量，起到良好的调温效果，延长了该纱线的使用寿命，具有很好的推广性。
4、本发明中，通过纺织主芯线、制备含氟聚氨酯-丙烯酸酯聚合物、交捻、设置阻燃腈纶纤维络筒、设置竹纤维络筒、加捻、拒油处理等一系列的处理，能够制成性能优秀的耐高温的共混纱线，该纱线结构紧凑，实用性强。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图中标记：1-主芯线、2-调温粘胶纤维、3-阻燃层、4-防油层、5-皮层聚合物。
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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种耐高温的共混纱线，包括外层和芯层，所述外层包覆在芯层上，所述外层包括由内到外设置的阻燃层、防油层以及皮层聚合物，其中，阻燃层为阻燃腈纶纤维，阻燃腈纶纤维不仅有良好的耐热性能，而且还具备稳定的化学性质，在作为阻燃层时，其良好的阻燃性可以快速使火熄灭，起到很好的保护效果。防油层为竹纤维，竹纤维具有不沾油的特点，能够进一步加强该纱线的防油污性，另外竹纤维还具有良好的透气性、较强的耐磨性以及抗菌抑菌、防臭等功能，因此该纱线具备很强的实用性。皮层聚合物为含氟聚氨酯-丙烯酸酯聚合物，通过实验测得阳离子合氟聚氨酯-丙烯酸酯聚合物处理的织物表面对水的接触角可达136°，对石蜡油的接触角可达120°，可使得处理后的织物疏水性和疏油性大大提高，因此该纱线的防油污性能有很大保障。而芯层包括主芯线，主芯线由聚酰亚胺纤维与聚醚酮共混形成，聚酰亚胺纤维由于其独特的化学结构，因此具备非常优秀的阻燃特性，凭借其本身突出的耐辐射性、耐热性以及优良的力学性能在众多耐热纤维材料中脱颖而出。另外，聚醚酮具有高韧性、良好的耐溶剂性以及优异的耐热性等，通过聚醚酮与聚酰亚胺纤维共混，使得该主芯线整体的耐热性和力学性质都得到了提升。所述芯层由主芯线与调温粘胶纤维相互交捻而成，其中，调温粘胶纤维能够在纱线温度变化时吸收或者放出热量，起到良好的调温效果，延长该纱线的使用寿命。
一种耐高温的共混纱线的生产工艺，包括以下步骤：
A.纺织主芯线：将质量比为1:2的聚酰亚胺纤维和聚醚酮分别放于烘箱烘烤，然后取出混合，用双螺杆挤出机对其共混，然后冷却制得主芯线。
B.制备含氟聚氨酯-丙烯酸酯聚合物：将甲苯二异氰酸酯、聚酯二元醇、N-甲基二乙醇胺、三羟甲基丙烷进行合成产出交联聚氨酯，然后以苯乙烯、丙烯酸丁酯、含氟丙烯酸酯为单体、偶氮二异丁腈为引发剂，再通过溶液聚合制备出含氟聚氨酯-丙烯酸酯聚合物。
C.交捻：将主芯线与调温粘胶纤维交捻形成芯层。
D.设置阻燃腈纶纤维络筒：用络丝机对阻燃腈纶纤维进行卷绕，然后将阻燃腈纶纤维从阻燃腈纶纤维筒子均匀卷绕到包覆滤筒上。
E.设置竹纤维络筒：用络丝机对竹纤维进行卷绕，然后将竹纤维从竹纤维筒子均匀卷绕到包覆滤筒上。
F.加捻：将步骤D中的阻燃腈纶纤维以及步骤E中的竹纤维进行双罗拉喂入，首先将阻燃腈纶纤维对芯层进行加捻，然后在竹纤维对阻燃腈纶纤维进行加捻。
G.拒油处理：将步骤F所得物置于步骤B中制备的含氟聚氨酯-丙烯酸酯聚合物中，经过浸润、浸轧、预烘、烘焙的工艺后得到耐高温的共混纱线。
实施例1
一种耐高温的共混纱线，包括外层和芯层，所述外层包覆在芯层上，所述外层包括由内到外设置的阻燃层、防油层以及皮层聚合物，芯层包括主芯线，主芯线由聚酰亚胺纤维与聚醚酮共混形成，所述主芯线与阻燃层之间还填充有调温粘胶纤维。其中，外层设置防油层以及皮层聚合物，当该纱线制品接触到油污时，外围的皮层聚合物起到疏油、疏水的作用，从而防止油污浸入；防油层防止油脂浸入，起到更进一步的防油作用。通过设置阻燃层，防止纱线着火时，燃烧到芯线，对芯层造成破坏，另外，主芯线与阻燃层之间还填充有调温粘胶纤维，调温粘胶纤维能够在纱线温度变化时吸收或者放出热量，起到良好的调温效果，延长该纱线的使用寿命。主芯线由聚酰亚胺纤维与聚醚酮共混形成，聚酰亚胺纤维由于其独特的化学结构，因此具备非常优秀的阻燃特性，凭借其本身突出的耐辐射性、耐热性以及优良的力学性能在众多耐热纤维材料中脱颖而出。另外，聚醚酮具有高韧性、良好的耐溶剂性以及优异的耐热性等，通过聚醚酮与聚酰亚胺纤维共混，使得该主芯线整体的耐热性和力学性质都得到了提升。
实施例2
在实施例1的基础上，所述皮层聚合物为含氟聚氨酯-丙烯酸酯聚合物，通过实验测得该聚合物处理的织物表面对水的接触角可达136°，对石蜡油的接触角可达120°，可使得处理后的织物疏水性和疏油性大大提高，因此该纱线的防油污性能有很大保障。
实施例3
在实施例1的基础上，所述防油层为竹纤维。竹纤维具有不沾油的特点，能够进一步加强该纱线的防油污性；竹纤维还具有良好的透气性、较强的耐磨性以及抗菌抑菌、防臭等功能，因此该纱线具备很强的实用性。
实施例4
在实施例1的基础上，所述阻燃层为阻燃腈纶纤维。阻燃腈纶纤维不仅有良好的耐热性能，而且还具备稳定的化学性质，在作为阻燃层时，其良好的阻燃性可以快速使火熄灭，起到很好的保护效果。
实施例5
在实施例1的基础上，所述主芯线以及调温粘胶纤维的横截面均为圆形，这样便能增加主芯线的数量，保证该纱线的整体品质。
实施例6
在实施例1-5的基础上，一种耐高温的共混纱线的生产工艺，包括以下步骤：A.纺织主芯线：将质量比为1:2的聚酰亚胺纤维和聚醚酮分别放于烘箱烘烤，然后取出混合，用双螺杆挤出机对其共混，然后冷却制得主芯线。B.制备含氟聚氨酯-丙烯酸酯聚合物：将甲苯二异氰酸酯、聚酯二元醇、N-甲基二乙醇胺、三羟甲基丙烷进行合成产出交联聚氨酯，然后以苯乙烯、丙烯酸丁酯、含氟丙烯酸酯为单体、偶氮二异丁腈为引发剂，再通过溶液聚合制备出含氟聚氨酯-丙烯酸酯聚合物。C.交捻：将主芯线与调温粘胶纤维交捻形成芯层。D.设置阻燃腈纶纤维络筒：用络丝机对阻燃腈纶纤维进行卷绕，然后将阻燃腈纶纤维从阻燃腈纶纤维筒子均匀卷绕到包覆滤筒上。E.设置竹纤维络筒：用络丝机对竹纤维进行卷绕，然后将竹纤维从竹纤维筒子均匀卷绕到包覆滤筒上。F.加捻：将步骤D中的阻燃腈纶纤维以及步骤E中的竹纤维进行双罗拉喂入，首先将阻燃腈纶纤维对芯层进行加捻，然后在竹纤维对阻燃腈纶纤维进行加捻。G.拒油处理：将步骤F所得物置于步骤B中制备的含氟聚氨酯-丙烯酸酯聚合物中，经过浸润、浸轧、预烘、烘焙的工艺后得到耐高温的共混纱线。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种耐高温的共混纱线，包括外层和芯层，所述外层包覆在芯层上，其特征在于：所述外层包括由内到外设置的阻燃层（3）、防油层（4）以及皮层聚合物（5），芯层包括主芯线（1）以及与主芯线（1）相互交捻的调温粘胶纤维（2），所述主芯线（1）由聚酰亚胺纤维与聚醚酮共混形成，所述皮层聚合物（5）为含氟聚氨酯-丙烯酸酯聚合物；
所述耐高温的共混纱线的生产工艺包括以下步骤：
A. 纺织主芯线：将质量比为2:1的聚酰亚胺纤维和聚醚酮分别放于烘箱烘烤，然后取出混合，用双螺杆挤出机对其共混，然后冷却制得主芯线；
B. 制备含氟聚氨酯-丙烯酸酯聚合物：将甲苯二异氰酸酯、聚酯二元醇、N-甲基二乙醇胺、三羟甲基丙烷进行合成产出交联聚氨酯，然后以苯乙烯、丙烯酸丁酯、含氟丙烯酸酯为单体、偶氮二异丁腈为引发剂，再通过溶液聚合制备出含氟聚氨酯-丙烯酸酯聚合物；
C. 交捻：将主芯线与调温粘胶纤维交捻形成芯层；
D. 设置阻燃腈纶纤维络筒：用络丝机对阻燃腈纶纤维进行卷绕，然后将阻燃腈纶纤维从阻燃腈纶纤维筒子均匀卷绕到包覆滤筒上；
E. 设置竹纤维络筒：用络丝机对竹纤维进行卷绕，然后将竹纤维从竹纤维筒子均匀卷绕到包覆滤筒上；
F. 加捻：将步骤D中的阻燃腈纶纤维以及步骤E中的竹纤维进行双罗拉喂入，首先将阻燃腈纶纤维对芯层进行加捻，然后再将竹纤维对阻燃腈纶纤维进行加捻；
G. 拒油处理：将步骤F所得物置于步骤B中制备的含氟聚氨酯-丙烯酸酯聚合物中，经过浸润、浸轧、预烘、烘焙的工艺后得到耐高温的共混纱线。
2.如权利要求1所述的一种耐高温的共混纱线，其特征在于：所述防油层（4）为竹纤维。
3.如权利要求1所述的一种耐高温的共混纱线，其特征在于：所述阻燃层（3）为阻燃腈纶纤维。
4.如权利要求1所述的一种耐高温的共混纱线，其特征在于：所述主芯线（1）以及调温粘胶纤维（2）的横截面均为圆形。
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