CN109594140A - 一种功能性中空丙纶纤维及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种功能性中空丙纶纤维及其制备方法。由如下质量比的原料制成：融指为30～50的聚丙烯88～95％；远红外线纳米级的陶瓷粉1～8％；纳米级氧化银、氧化铜或氧化锌抗菌粉体0.2～1％；钛酸酯1～5％，本发明，利用丙纶纤维具备最质轻、保暖和疏水、导湿性最好，且无毒、环保等优点，在丙纶纤维生产中加入红外线辐射材料和纳米抗菌粉体而赋予丙纶纤维具有优良的保健功能。结合这两者的功能制备的丙纶纤维，能为保暖织物带来更为轻质弹性、良好的透湿性和舒适性的保暖和保健效果，满足高档服装的用料。

Description

一种功能性中空丙纶纤维及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种具有远红外线功能、抗菌功能和保暖性能优良的中空丙纶纤维及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展，保暖服装的发展趋势是既轻质又保暖，且具备保健功能方向发展。在五大合成纤维中，丙纶纤维具备最质轻、保暖和疏水、导湿性最好，丙纶纤维无毒、环保，在丙纶纤维生产中加入具有发射远红外线功能的红外线辐射材料和纳米抗菌粉体而赋予丙纶纤维具有优良的保健功能。结合这两者的功能制备的丙纶纤维，充分发挥了丙纶的性能，又具备功能性是制备保暖服装优良的材料，能为保暖织物带来更为轻质弹性、良好的透湿性和舒适性的保暖和保健效果。开发功能性中空丙纶纤维在一定程度上满足人们对高档服装面料的要求，促进了丙纶纤维的应用领域和发展。

发明内容

本发明目的是充分发挥丙纶的特性，同时添加具有远红外线功能的陶瓷粉材料，和纳米氧化银、氧化铜以及氧化锌的抗菌材料，制备一种具有远红外线功能、抗菌功能和保暖性能优良的中空丙纶纤维。

本发明所述的功能性中空丙纶纤维，由如下质量比的原料制成：融指为30～50的聚丙烯88～95％；远红外线纳米级的陶瓷粉1～8％；纳米级氧化银、氧化铜或氧化锌中的一种或多种的抗菌粉体0.2～1％；钛酸酯1～5％，各组分之和为100%。

本发明，所述功能性中空丙纶纤维的制备方法，其工艺步骤包括：

（1）将配方量的原料混匀，在双螺杆上捏合切粒，双螺杆的工艺温度 210～220℃，切粒速度300～400m/min，制备远红外聚丙烯切片；

（2）将远红外聚丙烯切片倒入连续干燥机干燥，干燥温度70～80℃，时间1.5～2.5小时，通过露点控制水份≤0.005％；

（3）将干燥的切片倒入螺杆挤出机熔融捏合，剪切熔融纺丝，选用2C型中空喷丝板，制备远红外中空聚丙烯POY纤维：其中，螺杆挤出机温度 220℃～260℃；纺丝箱温度230℃～260℃；纺丝压力≥7.0Mpa；组件压力4～8 Mpa；侧吹风风温 15℃～20℃，风速0.3～0.5m/min；上油在侧吹风视窗下油嘴单面上油距喷丝板150～350mm处；导丝盘速度2000～3000m/min；卷绕头速度2000～3000m/min；卷绕面8～10度；上油率0.7～1.0％；

（4）将制备好的远红外线中空聚丙烯POY，通过加弹设备制备远红外线中空的聚丙烯DTY纤维，其中，拉伸速度 200～300m/min；热箱温度，第一热箱温度150～170℃，第二热箱温度100～120℃；拉伸倍数 1.5～2.5倍；D/Y值 1.1～1.6；超喂值 5～15％；上油率 0.5％～1.5％。

本发明，具有如下特点：丙纶纤维具备最质轻、保暖和疏水、导湿性最好，且无毒、环保，在丙纶纤维生产中加入具有发射远红外线功能的红外线辐射材料（远红外线纳米级的陶瓷粉）和纳米抗菌粉体而赋予丙纶纤维具有优良的保健功能。结合这两者的功能制备的丙纶纤维，充分发挥了丙纶的性能，又具备功能性是制备保暖服装优良的材料，能为保暖织物带来更为轻质弹性、良好的透湿性和舒适性的保暖和保健效果，满足高档服装的用料，在配方中，加入偶联剂ND-401钛酸酯，能提高陶瓷粉，抗菌粉与聚丙烯的相容性，满足纺丝条件，主要性能指标为：远红外线发射率≥0.88，远红外辐射温升值℃≥1.4，中空度为10～16％，抗菌≥99％。

具体实施方式

实例1，100D/72f远红外中空聚丙烯DTY纤维的制备，工艺步骤包括：

（1）选用融指为35的聚丙烯94.7wt％；远红外线纳米级的陶瓷粉2wt％，纳米级的氧化银0.3 wt％，偶联剂ND-401钛酸酯3 wt％, 将配方量的原料混匀，在双螺杆上捏合切粒，双螺杆的工艺温度 210～220℃，切粒速度300～400m/min，制备远红外聚丙烯切片；

（2）将远红外聚丙烯切片倒入连续干燥机干燥，干燥温度70～80℃，时间2小时左右，通过露点控制水份≤0.005wt％；

（3）将干燥的切片倒入螺杆挤出机熔融捏合，剪切熔融纺丝，选用2C型中空喷丝板，制备远红外中空聚丙烯POY纤维：其中，螺杆挤出机各区温度控制在220℃～260℃；纺丝箱温度230℃～260℃；挤出机出口压力控制在7.5MPa；纺丝组件压力在5～7 MPa；侧吹风风温18±2℃ ，风速0.4±0.05m/min；纺丝速度 2600m/min；卷绕角 9度；上油率0.8％；

（4）将制备好的远红外线中空聚丙烯POY，通过加弹设备制备远红外线中空的聚丙烯DTY纤维，其中，拉伸速度 250m/min；热箱温度，第一热箱温度（拉伸温度）165℃，第二热箱温度（热定型温度）120℃；拉伸倍数 1.7倍；D/Y值 1.3；第二罗拉到第三罗拉采用超喂6％左右，第三罗拉到卷绕采用超喂12％左右；油轮转速1.5m/min左右；含油率1.2％左右；

（5）远红外中空聚丙烯DTY纤维的性能：远红外线发射率 ≥0.88；远红外辐射温升值℃≥1.4；抗菌≥99％；中空度 10～16％；强度≥3.0g/D；断裂伸长率 30％～36％。

实例2，75D/72f远红外中空聚丙烯DTY纤维的制备，工艺步骤包括：

（1）选用融指为50的聚丙烯95.2wt％，远红外线纳米级的陶瓷粉2.5wt％，纳米级的氧化银0.3wt％，偶联剂ND-401钛酸酯2 wt％, 将配方量的原料混匀，通过双螺杆切粒成远红外聚丙烯切片，螺杆温度控制在200℃～220℃，速度300～400m/min；

（2）将远红外聚丙烯切片倒入连续干燥机干燥，干燥温度70～80℃，时间2小时左右，通过露点控制水份≤0.005wt％；

（3）将干燥的切片倒入螺杆挤出机熔融捏合，剪切熔融纺丝，选用2C型中空喷丝板，制备远红外中空聚丙烯POY纤维：其中，螺杆挤出机各区温度控制在220℃～260℃；纺丝箱温度230℃～260℃；挤出机出口压力控制在≥7.5MPa；纺丝组件压力在5 Mpa左右；侧吹风风温15℃ 左右，风速0.3m/min左右；纺丝速度 3000m/min；卷绕角 10度；上油率控制在1.0％；

（4）将制备好的远红外线中空聚丙烯POY，通过加弹设备制备远红外线中空的聚丙烯DTY纤维，其中，拉伸速度 250m/min；热箱温度，第一热箱温度（拉伸温度）150℃，第二热箱温度（热定型温度）120℃；拉伸倍数 1.6倍；D/Y值 1.4；第二罗拉到第三罗拉采用超喂5％左右，第三罗拉到卷绕超喂13％左右；

（5）远红外线中空聚丙烯DTY纤维的性能：远红外线发射率≥0.88,远红外辐射温升值≥1.4；抗菌≥99％；中空度10％～16％；强度≥3.0g/D；断裂伸长率 25％～35％。

本发明，所述远红外线纳米级的陶瓷粉，平均粒径≤0.3µm，可选用上海康必达科技实业有限公司提供的产品；所述纳米级氧化银、氧化铜和氧化锌抗菌粉体，平均粒径≤20nm，可选用常州达西浓有限公司和上海盈贝化工有限公司提供的产品。

Claims (2)

1.一种功能性中空丙纶纤维，其特征在于：由如下质量比的原料制成：融指为30～50的聚丙烯88～95％；远红外线纳米级的陶瓷粉1～8％；纳米级氧化银、氧化铜或氧化锌抗菌粉体0.2～1％；钛酸酯1～5％，各组分之和为100%。

2.一种制备权利要求1所述的功能性中空丙纶纤维，其工艺步骤包括：

（1）将配方量的原料混匀，在双螺杆上捏合切粒，双螺杆的工艺温度 210～220℃，切粒速度300～400m/min，制备远红外聚丙烯切片；

（2）将远红外聚丙烯切片倒入连续干燥机干燥，干燥温度70～80℃，时间1.5～2.5小时，通过露点控制水份≤0.005％；

（3）将干燥的切片倒入螺杆挤出机熔融捏合，剪切熔融纺丝，选用2C型中空喷丝板，制备远红外中空聚丙烯POY纤维：其中，螺杆挤出机温度 220℃～260℃；纺丝箱温度230℃～260℃；纺丝压力≥7.0Mpa；组件压力4～8 Mpa；侧吹风风温 15℃～20℃，风速0.3～0.5m/min；上油在侧吹风视窗下油嘴单面上油距喷丝板150～350mm处；导丝盘速度2000～3000m/min；卷绕头速度2000～3000m/min；卷绕面8～10度；上油率0.7～1.0％；

（4）将制备好的远红外线中空聚丙烯POY，通过加弹设备制备远红外线中空的聚丙烯DTY纤维，其中，拉伸速度 200～300m/min；热箱温度，第一热箱温度150～170℃，第二热箱温度100～120℃；拉伸倍数 1.5～2.5倍；D/Y值 1.1～1.6；超喂值 5～15％；上油率 0.5％～1.5％。