CN108795026B - 纤维母粒的制造方法及纤维的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种纤维母粒的制造方法及纤维的制造方法，纤维母粒的制造方法包括以下步骤。将无机粉体及润滑剂搅拌均匀再干燥，以使润滑剂均匀披覆于无机粉体的表面上。之后，将经润滑剂均匀披覆的无机粉体及成核剂与共聚耐隆材料搅拌混合及干燥，再进行混炼制程，以形成纤维母粒。
Description
技术领域
本发明涉及一种纤维母粒的制造方法及纤维的制造方法，尤其涉及一种可提升纺丝性的低熔点纤维母粒的制造方法及低熔点纤维的制造方法。
背景技术
在现有的低熔点耐隆材料制备方法中，仅添加成核剂以促进热熔材料快速结晶。然而，在纤维纺制时可能产生沾黏，也即，纤维与纺丝设备导轮产生黏轮的现象。因此，如何提升热熔材料的纺丝性，并避免纤维纺制时产生沾黏，为目前所需研究的重要课题。
发明内容
本发明提供一种纤维母粒的制造方法，能够提升热熔材料的纺丝性，有效避免纤维纺制时产生沾黏。
本发明的纤维母粒的制造方法包括以下步骤。将无机粉体及润滑剂搅拌均匀再干燥，以使润滑剂均匀披覆于无机粉体的表面上。之后，将经润滑剂均匀披覆的无机粉体及成核剂与共聚耐隆材料搅拌混合及干燥，再进行混炼制程，以形成纤维母粒。
在本发明的一实施例中，将经搅拌均匀的无机粉体及润滑剂置于160℃的温度下2小时以进行搅拌，以使润滑剂均匀披覆于无机粉体的表面上。
在本发明的一实施例中，成核剂包括磷酸酯钠盐。
在本发明的一实施例中，无机粉体的材料包括TiO2，粒径为200nm至300nm。
在本发明的一实施例中，润滑剂包括硬脂酸酰胺蜡。
在本发明的一实施例中，共聚耐隆材料的熔点为90℃至110℃。
在本发明的一实施例中，纤维母粒的总重量计，所述共聚耐隆材料的添加量为97重量份至99重量份，所述成核剂的添加量为0.5重量份至1重量份，所述无机粉体的添加量为0.5重量份，所述润滑剂的添加量为0.05重量份至0.2重量份。
在本发明的一实施例中，将经润滑剂均匀披覆的无机粉体及成核剂与共聚耐隆材料搅拌混合是在600rpm的搅拌速率下搅拌20分钟，再置于65℃的温度下18小时至24小时以进行干燥。
在本发明的一实施例中，混炼制程的混炼温度为140℃至190℃。
本发明的纤维的制造方法包括使用上述纤维母粒的制造方法制成的纤维母粒进行纺丝制程，其中导轮温度为15℃至40℃。
基于上述，本发明提供一种纤维母粒的制造方法，其中添加无机粉体于热熔材料中，以增加其表面粗糙度，防止纤维纺制时产生沾黏，同时添加润滑剂于热熔材料中，以使纤维纺制时表面具有润滑效果，进而避免纤维与纺丝设备导轮产生黏轮的现象。如此一来，可显著地提升纺丝性。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1为依照本发明一实施例的纤维母粒的制造方法的流程示意图。
附图标记说明
S110、S120：步骤。
具体实施方式
图1为依照本发明一实施例的纤维母粒的制造方法的流程示意图。以下，将以图1详细描述依照本发明一实施例的纤维母粒的制造方法。
请参照图1。首先，进行步骤S110，将无机粉体及润滑剂搅拌均匀再干燥，以使润滑剂均匀披覆于无机粉体的表面上。如此一来，能够通过混炼制程将其均匀分散于粒子之中，进而可使无机粉体于后续纤维制程外露于纤维表面的机会增加，使其增加表面粗糙度。此处所述的“均匀披覆”，较佳例如是使润滑剂于无机粉体的表面上形成厚度大致上具有均一性的披覆层。
更详细而言，将经搅拌均匀的无机粉体及润滑剂置于例如160℃的温度下2小时以进行搅拌，搅拌速率例如是3000rpm，以使润滑剂均匀披覆于无机粉体的表面上。如此一来，可在之后的步骤S120更均匀地分散于共聚耐隆材料(低熔点材料)中，以提升分散性，进而改善纺丝不顺的问题并使纺丝性提高。在本实施例中，润滑剂可包括硬脂酸酰胺蜡，其熔点约为150℃，因此，在加热至160℃时，可均匀披覆于无机粉体的表面上。无机粉体的材料可包括TiO2，其粒径例如是200nm至300nm，当无机粉体的粒径为上述范围时，具有较佳的纺丝性。
接着，请继续参照图1，进行步骤S120，将经润滑剂均匀披覆的无机粉体及成核剂与共聚耐隆材料搅拌混合及干燥，再进行混炼制程，以形成纤维母粒。
更详细而言，将经润滑剂均匀披覆的无机粉体及成核剂与共聚耐隆材料搅拌混合例如是在600rpm的搅拌速率下搅拌20分钟，再置于例如65℃的温度下18小时至24小时以进行干燥。混炼制程的混炼温度例如是140℃至190℃。在本实施例中，成核剂可包括磷酸酯钠盐。共聚耐隆材料的熔点例如是90℃至110℃(低熔点材料)，主要是利用长碳链耐隆添加不对称单体进行聚合改质而成，所添加的单体例如是H2N-(CH2)a-COOH，其中a为6～10的整数；H2N-(CH2)b-N2H，其中b为6～12的整数；HOOC-(CH2)6-COOH；以及(CH2)6-CONH。
在本发明纤维母粒的制造方法中，以纤维母粒的总重量计，共聚耐隆材料的添加量例如是97重量份至99重量份，成核剂的添加量例如是0.5重量份至1重量份，无机粉体的添加量例如是0.5重量份，润滑剂的添加量例如是0.05重量份至0.2重量份。当无机粉体的添加量为上述范围时，具有较佳的分散性；当润滑剂的添加量为上述范围时，具有较佳的纺丝性，若润滑剂的添加量大于0.2重量份，可能导致纺丝性下降。
本发明也提出一种纤维的制造方法，包括使用上述实施例的纤维母粒的制造方法制成的纤维母粒进行纺丝制程，其中导轮温度例如是15℃至40℃(冷延伸纱线，不加热)，纺丝温度例如是195℃至220℃。利用本发明的纤维的制造方法所纺出的纤维规格例如是57丹/24根至140丹/24根。
以下，通过实验例来详细说明上述实施例所提出的纤维母粒的制造方法及纤维的制造方法。然而，下述实验例并非用以限制本发明。
实验例
为了证明本发明所提出的纤维母粒的制造方法能够提升纺丝性，以下特别作此实验例。
必须说明的是，由于纤维母粒的制造方法已于上文中详细地描述，因此，下文中有关纤维母粒的制备，为求方便说明故省略制备细节的叙述。
纤维母粒的制备
依据以下表1中所列出的各组分含量，制备实例1至实例2及比较例1至比较例9的纤维母粒。在表1中，共聚耐隆材料A为阿科玛(Arkema)公司出产的2468A，共聚耐隆材料B为赢创工业股份有限公司(Evonik Industries AG)出产的730，链延长剂为苯乙烯接枝马来酸酐，无机粉体A的粒径为200nm至300nm，无机粉体B的粒径为约700nm。
表1
针对实例1至实例2及比较例1至比较例9的纤维母粒量测熔点及相对黏度。熔点是以ASTM D3418标准测试方式进行，固定试片测试重量为5mg，采用示差扫描热分析仪(Differential Scanning Calorimetry,DSC)以升温速率每分钟10℃，从室温升温到300℃进行检测分析。相对黏度是以ASTM D4603标准测试方式进行，使用溶剂96％硫酸将改质耐隆粒加热溶解至均匀为止，量其在黏度计中由上刻度到下刻度所需的时间。测试前必须将黏度计静置在25±0.05℃的恒温水槽中静置20分钟，然后用同一支黏度计在相同的温度下分别量测试样及纯溶剂由上刻度到下刻度所需的时间，此两个时间的比值即为相对黏度(RV)。实例1至实例2及比较例1至比较例9的纤维母粒的熔点及相对黏度列于表2中。
将实例1至实例2及比较例1至比较例9的纤维母粒进行纺丝制程并观察纺丝性。同时，量测所纺出的纤维规格/强度/伸度，纤维强伸度是以ASTM D2256标准测试方式进行。纺丝性、纺丝温度及纤维规格/强度/伸度如表2所示，其中所列出的三段纺丝温度分别为进料温度、输送温度及纺口温度。
在表2中，纺丝性评估的结果分别是以“◎”、“△”或“×”的符号表示，其中各符号所代表的意义如下：
◎：可纺丝
△：纤维些微黏纱
×：纤维黏纱、纤维无法固化或飘丝现象严重
表2
如上方表1及表2所示，实例1及实例2为利用本发明的纤维母粒的制造方法所制成的纤维母粒，具有良好的纺丝性，且不具有纤维黏纱、纤维无法固化或飘丝现象严重等问题。相较之下，未添加无机粉体及润滑剂的比较例1至比较例4出现纤维黏纱问题。此外，比较例5添加了过量的润滑剂(超出0.05重量份至0.2重量份的范围)，则具有纤维无法固化的问题。比较例6添加了过量的无机粉体(超出0.5重量份的范围)，则具有飘丝现象严重的问题。比较例7及比较例8则是使用粒径为约700nm的无机粉体B，而非本发明所提出的粒径为200nm至300nm的无机粉体A，因此，出现纤维黏纱问题。
基于上述，本发明提供一种纤维母粒的制造方法，其中添加无机粉体于热熔材料中，以增加其表面粗糙度，防止纤维纺制时产生沾黏，同时添加润滑剂于热熔材料中，以使纤维纺制时表面具有润滑效果，进而避免纤维与纺丝设备导轮产生黏轮的现象。更详细而言，本发明的纤维母粒的制造方法将无机粉体及润滑剂搅拌均匀再干燥，以使润滑剂均匀披覆于无机粉体的表面上。如此一来，能够提升分散性，进而改善纺丝不顺的问题并使纺丝性提高。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。
Claims (6)
1.一种纤维母粒的制造方法，其特征在于，包括：
将无机粉体及润滑剂搅拌均匀再干燥，以使所述润滑剂均匀披覆于所述无机粉体的表面上；以及
将经所述润滑剂均匀披覆的所述无机粉体及成核剂与共聚耐隆材料搅拌混合及干燥，再进行混炼制程，以形成纤维母粒，
其中所述成核剂包括磷酸酯钠盐，所述无机粉体的材料包括TiO2，粒径为200nm至300nm，所述润滑剂包括硬脂酸酰胺蜡，
其中以所述纤维母粒的总重量计，所述共聚耐隆材料的添加量为97重量份至99重量份，所述成核剂的添加量为0.5重量份至1重量份，所述无机粉体的添加量为0.5重量份，所述润滑剂的添加量为0.05重量份至0.2重量份。
2.根据权利要求1所述的纤维母粒的制造方法，其中将经搅拌均匀的所述无机粉体及所述润滑剂置于160℃的温度下2小时以进行搅拌，以使所述润滑剂均匀披覆于所述无机粉体的表面上。
3.根据权利要求1所述的纤维母粒的制造方法，其中所述共聚耐隆材料的熔点为90℃至110℃。
4.根据权利要求1所述的纤维母粒的制造方法，其中将经所述润滑剂均匀披覆的所述无机粉体及所述成核剂与所述共聚耐隆材料搅拌混合是在600rpm的搅拌速率下搅拌20分钟，再置于65℃的温度下18小时至24小时以进行干燥。
5.根据权利要求1所述的纤维母粒的制造方法，其中所述混炼制程的混炼温度为140℃至190℃。
6.一种纤维的制造方法，其特征在于，包括使用根据权利要求1至5中任一项所述的纤维母粒的制造方法制成的纤维母粒进行纺丝制程，其中导轮温度为15℃至40℃。
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