CN109112647B - 一种制吸油毛毡用异形纤维的加工工艺 - Google Patents

一种制吸油毛毡用异形纤维的加工工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种制吸油毛毡用异形纤维的加工工艺，包括以下步骤：（1）将丝瓜瓢进行清洗、干燥、粉碎、过筛、处理液浸泡、超声处理、再清洗干燥；（2）将聚丙烯树脂、丝瓜瓢粉末、填充剂、相容剂、光稳定剂、阻燃剂、表面活性剂混合均匀，得混合料；（3）将混合料进行熔融挤出造粒，干燥，得改性聚丙烯粒料；（4）将粒料进行熔融挤出，过滤，喷丝，得到初生丝；（5）初生丝冷却、卷绕牵伸，制得取向丝；（6）将取向丝经平牵机加工得全牵伸丝，全牵伸丝经卷绕、称重包装即得到制吸油毛毡用异形纤维。本发明的加工工艺过程科学合理，可进行规模化工业化实施，所制得的异形纤维不仅密度小，吸水量小，吸油性倍率高，而且韧性强、耐磨性好。

Description

一种制吸油毛毡用异形纤维的加工工艺
技术领域
本发明涉及异形纤维材料领域，尤其是一种制吸油毛毡用异形纤维的加工工艺。
背景技术
吸油材料作为工业生产、航海以及日常生活中所需的一种重要材料，吸油材料必须具有以下基本特征：具有亲油憎水性、比容较大且保油能力强。一般用于制作吸油材料的原料有：高分子材料（聚丙烯、聚氨酯、聚乙烯等），无机材料（硅藻土、浮石等）和纤维（稻草、麦秆、木屑、芦苇等）。
异形纤维又称异形截面纤维，指的是在纺织成形工艺中，采用非圆形孔眼的喷丝板制取的各种不同截面形状的纤维，异形纤维的截面主要为三角形、Y形、五角形、三叶形、四叶形、五叶形、扇形、中空形等。与普通圆形纤维相比，异形纤维具有以下优点：光学效应好，特别是三角形纤维，具有小棱镜般的分光作用，能使自然光分光后再组合，增加纤维表面的特殊光泽；表面积大，能增强覆盖能力和吸附能力，减小织物的透明度，改善圆环纤维易起毛起球的缺陷；截面呈特殊形状，增强纤维间的抱和力，改善纤维的蓬松性和透气性；抗抽丝性能优于圆形纤维，使纤维的耐磨性增强。目前所出售的异形纤维有数十种，主要为纺织品和针织品，如生产仿细夏布、波纹绸、仿薄丝、仿绢和毛料。
基于异形纤维的优异性能，许多布料往往利用纺粘法将聚合物原料经过高温拉丝聚合成网，然后使用热轧法粘合成布，工艺流程简单、产量大、对人体无毒无害，广泛应用于农业生产、生活日用品、工业生产、建筑水利行业当中，在异形纤维制成吸油毛毡材料的过程当中，为了获得更大的比表面积以以增强材料的吸附效果，往往只能使用旦数更细的纤维，造成无纺布的成品过于柔软且耐磨性降低，因此，本发明提出了一种比表面积大、吸附效果好、增韧耐磨的制吸油毛毡用异形纤维。
发明内容
为了克服现有技术中存在的上述缺陷，优化异形纤维的加工工艺，提高纤维成品的吸附效果，增强韧性和耐磨性能，扩大材料制品的应用领域，本发明提供一种制吸油毛毡用异形纤维的加工工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种制吸油毛毡用异形纤维的加工工艺，采用改性聚丙烯作为基料进行加工处理，包括以下步骤：
（1）将丝瓜瓢进行清洗、干燥、粉碎、过筛，得到粒径为50~120目的丝瓜瓢粉末，之后将丝瓜瓢粉末完全浸入处理液中进行超声处理，超声温度30~40oC、超声时间40~60min，使用清水对超声后的丝瓜瓢粉进行再清洗，最后将其置于通风处进行干燥，直至水份测试含量达到6%以下，得处理完毕的丝瓜瓢粉末待用；
（2）将一定质量份数的聚丙烯树脂、丝瓜瓢粉末、填充剂、相容剂、光稳定剂、阻燃剂、表面活性剂加入高混机中搅拌混合均匀，得到混合料；
（3）将步骤（2）中所得混合料加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，其中控制螺杆的转速为50r/min，熔体温度为185oC，熔体压力为6×104N/m2，切粒速度为30r/min，干燥，得到改性聚丙烯粒料；
（4）将步骤（3）所得改性聚丙烯粒料输送至螺杆挤出机进行熔融，熔融后的物料经过滤器的过滤后进入纺丝箱内，采用三叶异形孔喷丝板或Y异形孔喷丝板进行喷丝，得到三叶形初生丝或Y形初生丝；
（5）将步骤（4）所得初生丝进行冷却然后以550~650m/min的速度喂入热辊组件中进行卷绕牵伸，制得取向丝；
（6）将取向丝经平牵机加工得全牵伸丝，所述全牵伸丝经卷绕、称重包装即得到制吸油毛毡用异形纤维。
上述的一种制吸油毛毡用异形纤维的加工工艺，所述步骤（1）中的处理液由以下质量百分比的成分混合制备而成：碳酸氢钠0.8~2%、氢氧化钠0.5~1%、膨胀蛭石粉2~4%、植物抗菌剂5~12%和水。
上述的一种制吸油毛毡用异形纤维的加工工艺，所述步骤（2）中各原料的质量份数为聚丙烯树脂100~120份、丝瓜瓢粉末12~25份、填充剂5~10份、相容剂2~8份、阻燃剂2~6份、光稳定剂0.5~3.5份、表面活性剂1~7份。
上述的一种制吸油毛毡用异形纤维的加工工艺，所述填充剂为硅烷偶联剂处理的滑石粉或碳酸钙。
上述的一种制吸油毛毡用异形纤维的加工工艺，所述步骤（4）螺杆挤出机为五段式控温，并且控制温度分别为235~255oC，250~275oC，260~280oC，265~280oC，265~270oC。
上述的一种制吸油毛毡用异形纤维的加工工艺，所述步骤（5）中热辊组件包括上下平行设置的四对热辊，分别为第一对辊、第二对辊、第三对辊、第四对辊，所述第一对辊温度为60oC，第二对辊温度为75oC，第三对辊温度为115oC，第四对辊温度为110oC。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的加工工艺过程科学合理，可进行规模化工业化实施，对聚丙烯进行了改性，通过在聚丙烯中加入丝瓜瓢粉增加了材料的吸油性以及天然可降解性，丝瓜漂粉质轻，减轻了材料的密度，使得所制得的异形纤维密度小，吸水量小，吸油性倍率高，吸油倍率达16g/g；改性聚丙烯经过熔融、过滤、纺丝、热辊卷绕牵伸、平牵机牵伸后所得的异形聚丙烯纤维丝韧性强、耐磨性好。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明中三叶异形喷丝板的喷丝孔的结构示意图；
图2为本发明中Y异形喷丝板的喷丝孔的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。
【实施例1】
一种制吸油毛毡用异形纤维的加工工艺，采用改性聚丙烯作为基料进行加工处理，包括以下步骤：
（1）将丝瓜瓢进行清洗、干燥、粉碎、过筛，得到粒径为50目的丝瓜瓢粉末，之后将丝瓜瓢粉末完全浸入处理液中进行超声处理，超声温度40oC、超声时间40min，使用清水对超声后的丝瓜瓢粉进行再清洗，最后将其置于通风处进行干燥，干燥至水份测试含量达5%，得处理完毕的丝瓜瓢粉末待用；
（2）将一定质量份数的聚丙烯树脂、丝瓜瓢粉末、填充剂、相容剂、光稳定剂、阻燃剂、表面活性剂加入高混机中搅拌混合均匀，得到混合料；
（3）将步骤（2）中所得混合料加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，其中控制螺杆的转速为50r/min，熔体温度为185oC，熔体压力为6×104N/m2，切粒速度为30r/min，干燥，得到改性聚丙烯粒料；
（4）将步骤（3）所得改性聚丙烯粒料输送至螺杆挤出机进行熔融，熔融后的物料经过滤器的过滤后进入纺丝箱内，采用三叶异形孔喷丝板进行喷丝，得到三叶形初生丝；
（5）将步骤（4）所得初生丝进行冷却然后以550m/min的速度喂入热辊组件中进行卷绕牵伸，制得取向丝；
（6）将取向丝经平牵机加工得全牵伸丝，所述全牵伸丝经卷绕、称重包装即得到制吸油毛毡用异形纤维。
进一步的，所述步骤（1）中的处理液由以下质量百分比的成分混合制备而成：碳酸氢钠0.8%、氢氧化钠0.5%、膨胀蛭石粉2%、植物抗菌剂5%和水91.7%。
进一步的，所述步骤（2）中各原料的质量份数为聚丙烯树脂100份、丝瓜瓢粉末12份、填充剂5份、相容剂2份、阻燃剂2份、光稳定剂0.5份、表面活性剂1份。
进一步的，所述填充剂为硅烷偶联剂处理的滑石粉。
进一步的，所述步骤（4）螺杆挤出机为五段式控温，并且控制温度分别为235oC，250oC，260oC，265oC，265oC。
进一步的，所述步骤（5）中热辊组件包括上下平行设置的四对热辊，分别为第一对辊、第二对辊、第三对辊、第四对辊，所述第一对辊温度为60oC，第二对辊温度为75oC，第三对辊温度为115oC，第四对辊温度为110oC。
【实施例2】
一种制吸油毛毡用异形纤维的加工工艺，采用改性聚丙烯作为基料进行加工处理，包括以下步骤：
（1）将丝瓜瓢进行清洗、干燥、粉碎、过筛，得到粒径为80目的丝瓜瓢粉末，之后将丝瓜瓢粉末完全浸入处理液中进行超声处理，超声温度35oC、超声时间50min，使用清水对超声后的丝瓜瓢粉进行再清洗，最后将其置于通风处进行干燥，干燥至水份测试含量达5.5%，得处理完毕的丝瓜瓢粉末待用；
（2）将一定质量份数的聚丙烯树脂、丝瓜瓢粉末、填充剂、相容剂、光稳定剂、阻燃剂、表面活性剂加入高混机中搅拌混合均匀，得到混合料；
（3）将步骤（2）中所得混合料加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，其中控制螺杆的转速为50r/min，熔体温度为185oC，熔体压力为6×104N/m2，切粒速度为30r/min，干燥，得到改性聚丙烯粒料；
（4）将步骤（3）所得改性聚丙烯粒料输送至螺杆挤出机进行熔融，熔融后的物料经过滤器的过滤后进入纺丝箱内，采用Y异形喷丝板进行喷丝，得到Y形初生丝；
（5）将步骤（4）所得初生丝进行冷却然后以600m/min的速度喂入热辊组件中进行卷绕牵伸，制得取向丝；
（6）将取向丝经平牵机加工得全牵伸丝，所述全牵伸丝经卷绕、称重包装即得到制吸油毛毡用异形纤维。
进一步的，所述步骤（1）中的处理液由以下质量百分比的成分混合制备而成：碳酸氢钠1.5%、氢氧化钠0.8%、膨胀蛭石粉3%、植物抗菌剂8%和水86.7%。
进一步的，所述步骤（2）中各原料的质量份数为聚丙烯树脂110份、丝瓜瓢粉末20份、填充剂8份、相容剂5份、阻燃剂4份、光稳定剂2份、表面活性剂3份。
进一步的，所述填充剂为硅烷偶联剂处理的碳酸钙。
进一步的，所述步骤（4）螺杆挤出机为五段式控温，并且控制温度分别为245oC，265oC，275oC，275oC，270oC。
进一步的，所述步骤（5）中热辊组件包括上下平行设置的四对热辊，分别为第一对辊、第二对辊、第三对辊、第四对辊，所述第一对辊温度为60oC，第二对辊温度为75oC，第三对辊温度为115oC，第四对辊温度为110oC。
【实施例3】
一种制吸油毛毡用异形纤维的加工工艺，采用改性聚丙烯作为基料进行加工处理，包括以下步骤：
（1）将丝瓜瓢进行清洗、干燥、粉碎、过筛，得到粒径为100目的丝瓜瓢粉末，之后将丝瓜瓢粉末完全浸入处理液中进行超声处理，超声温度38oC、超声时间55min，使用清水对超声后的丝瓜瓢粉进行再清洗，最后将其置于通风处进行干燥，干燥至水份测试含量达4%，得处理完毕的丝瓜瓢粉末待用；
（2）将一定质量份数的聚丙烯树脂、丝瓜瓢粉末、填充剂、相容剂、光稳定剂、阻燃剂、表面活性剂加入高混机中搅拌混合均匀，得到混合料；
（3）将步骤（2）中所得混合料加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，其中控制螺杆的转速为50r/min，熔体温度为185oC，熔体压力为6×104N/m2，切粒速度为30r/min，干燥，得改性聚丙烯粒料；
（4）将步骤（3）所得改性聚丙烯粒料输送至螺杆挤出机进行熔融，熔融后的物料经过滤器的过滤后进入纺丝箱内，采用三叶异形孔喷丝板进行喷丝，得到三叶形初生丝；
（5）将步骤（4）所得初生丝进行冷却然后以650m/min的速度喂入热辊组件中进行卷绕牵伸，制得取向丝；
（6）将取向丝经平牵机加工得全牵伸丝，所述全牵伸丝经卷绕、称重包装即得到制吸油毛毡用异形纤维。
进一步的，所述步骤（1）中的处理液由以下质量百分比的成分混合制备而成：碳酸氢钠1.6%、氢氧化钠0.9%、膨胀蛭石粉3.5%、植物抗菌剂11%和水83%。
进一步的，所述步骤（2）中各原料的质量份数为聚丙烯树脂110份、丝瓜瓢粉末22份、填充剂9份、相容剂7份、阻燃剂5份、光稳定剂2.5份、表面活性剂5份。
进一步的，所述填充剂为硅烷偶联剂处理的滑石粉。
进一步的，所述步骤（4）螺杆挤出机为五段式控温，并且控制温度分别为250oC，270oC，280oC，280oC，270oC。
进一步的，所述步骤（5）中热辊组件包括上下平行设置的四对热辊，分别为第一对辊、第二对辊、第三对辊、第四对辊，所述第一对辊温度为60oC，第二对辊温度为75oC，第三对辊温度为115oC，第四对辊温度为110oC。
【实施例4】
一种制吸油毛毡用异形纤维的加工工艺，采用改性聚丙烯作为基料进行加工处理，包括以下步骤：
（1）将丝瓜瓢进行清洗、干燥、粉碎、过筛，得到粒径为120目的丝瓜瓢粉末，之后将丝瓜瓢粉末完全浸入处理液中进行超声处理，超声温度30oC、超声时间60min，使用清水对超声后的丝瓜瓢粉进行再清洗，最后将其置于通风处进行干燥，干燥至水份测试含量达3%，得处理完毕的丝瓜瓢粉末待用；
（2）将一定质量份数的聚丙烯树脂、丝瓜瓢粉末、填充剂、相容剂、光稳定剂、阻燃剂、表面活性剂加入高混机中搅拌混合均匀，得到混合料；
（3）将步骤（2）中所得混合料加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，其中控制螺杆的转速为50r/min，熔体温度为185oC，熔体压力为6×104N/m2，切粒速度为30r/min，干燥，得到改性聚丙烯粒料；
（4）将步骤（3）所得改性聚丙烯粒料输送至螺杆挤出机进行熔融，熔融后的物料经过滤器的过滤后进入纺丝箱内，采用Y异形孔喷丝板进行喷丝，得到Y形初生丝；
（5）将步骤（4）所得初生丝进行冷却然后以600m/min的速度喂入热辊组件中进行卷绕牵伸，制得取向丝；
（6）将取向丝经平牵机加工得全牵伸丝，所述全牵伸丝经卷绕、称重包装即得到制吸油毛毡用异形纤维。
进一步的，所述步骤（1）中的处理液由以下质量百分比的成分混合制备而成：碳酸氢钠2%、氢氧化钠1%、膨胀蛭石粉4%、植物抗菌剂12%和水81%。
进一步的，所述步骤（2）中各原料的质量份数为聚丙烯树脂120份、丝瓜瓢粉末25份、填充剂10份、相容剂8份、阻燃剂6份、光稳定剂3.5份、表面活性剂7份。
进一步的，所述填充剂为硅烷偶联剂处理的碳酸钙。
进一步的，所述步骤（4）螺杆挤出机为五段式控温，并且控制温度分别为255oC，275oC，280oC，280oC，270oC。
进一步的，所述步骤（5）中热辊组件包括上下平行设置的四对热辊，分别为第一对辊、第二对辊、第三对辊、第四对辊，所述第一对辊温度为60oC，第二对辊温度为75oC，第三对辊温度为115oC，第四对辊温度为110oC。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种制吸油毛毡用异形纤维的加工工艺，其特征在于，采用改性聚丙烯作为基料进行加工处理，包括以下步骤：
(1)将丝瓜瓢进行清洗、干燥、粉碎、过筛，得到粒径为50～120目的丝瓜瓢粉末，之后将丝瓜瓢粉末完全浸入处理液中进行超声处理，超声温度30～40℃、超声时间40～60min，使用清水对超声后的丝瓜瓢粉进行再清洗，最后将其置于通风处进行干燥，直至水份测试含量达到6％以下，得处理完毕的丝瓜瓢粉末待用；
(2)将一定质量份数的聚丙烯树脂、丝瓜瓢粉末、填充剂、相容剂、光稳定剂、阻燃剂、表面活性剂加入高混机中搅拌混合均匀，得到混合料；
(3)将步骤(2)中所得混合料加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，其中控制螺杆的转速为50r/min，熔体温度为185℃，熔体压力为6×104N/m2，切粒速度为30r/min，干燥，得到改性聚丙烯粒料；
(4)将步骤(3)所得改性聚丙烯粒料输送至螺杆挤出机进行熔融，熔融后的物料经过滤器的过滤后进入纺丝箱内，采用三叶异形孔喷丝板或Y异形孔喷丝板进行喷丝，得到三叶形初生丝或Y形初生丝；
(5)将步骤(4)所得初生丝进行冷却然后以550～650m/min的速度喂入热辊组件中进行卷绕牵伸，制得取向丝；
(6)将取向丝经平牵机加工得全牵伸丝，所述全牵伸丝经卷绕、称重包装即得到制吸油毛毡用异形纤维。
2.根据权利要求1所述的一种制吸油毛毡用异形纤维的加工工艺，其特征在于，所述步骤(1)中的处理液由以下质量百分比的成分混合制备而成：碳酸氢钠0.8～2％、氢氧化钠0.5～1％、膨胀蛭石粉2～4％、植物抗菌剂5～12％和水。
3.根据权利要求1所述的一种制吸油毛毡用异形纤维的加工工艺，其特征在于，所述步骤(2)中各原料的质量份数为聚丙烯树脂100～120份、丝瓜瓢粉末12～25份、填充剂5～10份、相容剂2～8份、阻燃剂2～6份、光稳定剂0.5～3.5份、表面活性剂1～7份。
4.根据权利要求1所述的一种制吸油毛毡用异形纤维的加工工艺，其特征在于，所述填充剂为硅烷偶联剂处理的滑石粉或碳酸钙。
5.根据权利要求1所述的一种制吸油毛毡用异形纤维的加工工艺，其特征在于，所述步骤(4)螺杆挤出机为五段式控温，并且控制温度分别为235～255℃，250～275℃，260～280℃，265～280℃，265～270℃。
6.根据权利要求1所述的一种制吸油毛毡用异形纤维的加工工艺，其特征在于，所述步骤(5)中热辊组件包括上下平行设置的四对热辊，分别为第一对辊、第二对辊、第三对辊、第四对辊，所述第一对辊温度为60℃，第二对辊温度为75℃，第三对辊温度为115℃，第四对辊温度为110℃。
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