CN109610043A - 一种超细旦柔性化纤维材料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种超细旦柔性化纤维材料及制备方法，属于纤维材料领域。一种超细旦柔性化纤维材料，其原料按重量份计包括：聚苯硫醚切片60‑80份、α‑氯代萘100‑120份、果胶2‑5份、去离子水50‑80份、抗氧剂5‑8份、分散剂2‑5份、聚乳酸9‑24份、聚三亚甲基碳酸酯3‑8份、聚对二氧环己酮3‑8份、聚己内酯3‑8份，该纤维材料具有较高的柔软度，同时其不易老化，使用寿命长，绿色环保；该超细旦柔性化纤维材料制备方法，方法简单，制得的超细旦柔性化纤维材料性能较好。

Description

一种超细旦柔性化纤维材料及制备方法
技术领域
本发明属于纤维材料领域，具体地说，涉及一种超细旦柔性化纤维材料及制备方法。
背景技术
我国一般把0.9-1.4dtex的纤维成为细旦丝；0.55-1.1dtex为微细旦丝；而0.55dtex以下的纤维为超细旦丝。超细旦丝可织成手感柔软、穿着舒适的高档纺织物，有很高的经济价值。因而，细旦纤维和超细旦纤维制造技术的开发是近年来各国都重视的高新技术。
聚苯硫醚纤维具有良好的耐热性，主要用作高温过滤织物，耐受温度可达190℃。该纤维还具有优良的耐化学试剂和水解性，以及阻燃性能。可用作阻燃织物、家庭装饰织物、烟道气过滤材料等。
随着生活水平不断的提高，人们对纺织品的要求更高，不仅要质量好，还有具有超高的柔软舒适度，然而，目前聚苯硫醚纤维还不能很好的达到人们的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超细旦柔性化纤维材料，该纤维材料具有较高的柔软度，同时其不易老化，使用寿命长，绿色环保。
本发明的另一目的在于提供一种超细旦柔性化纤维材料的制备方法，方法简单，制得的超细旦柔性化纤维材料性能较好。
为了达到上述目的，本发明采用的解决方案是：
本发明提出了一种超细旦柔性化纤维材料，其原料按重量份计包括：聚苯硫醚切片60-80份、α-氯代萘100-120份、果胶2-5份、去离子水50-80份、抗氧剂5-8份、分散剂2-5份、聚乳酸9-24份、聚三亚甲基碳酸酯3-8份、聚对二氧环己酮3-8份、聚己内酯3-8份。
本发明提出了一种超细旦柔性化纤维材料的制备方法，其包括：
将聚苯硫醚切片与α-氯代萘在200-210℃的条件下混合均匀的第一混合液；
将果胶加入去离子水中，搅拌混合均匀得第二混合液；
将聚乳酸、聚三亚甲基碳酸酯、聚对二氧环己酮及聚己内酯混合均匀得第一混合物；
将第一混合液加入第二混合液中搅拌混合均匀后加入第一混合物、抗氧剂及分散剂搅拌混合均匀得纺丝液；
将纺丝液用纺丝箱进行纺丝得到超细旦柔性化纤维材料。
本发明实施例提供的超细旦柔性化纤维材料及制备方法的有益效果是，聚苯硫醚是一种新型高性能热塑性树脂，具有机械强度高、耐高温、耐化学药品性、难燃、热稳定性好、电性能优良等优点，在本发明中作为主体材料使用，使制得的纤维质具有较好的力学性能；聚乳酸具有较好的柔韧性和热稳定性，同时其光泽度、透明性、手感和耐热性较好，本发明中聚乳酸与聚三亚甲基碳酸酯、聚对二氧环己酮、聚己内酯配合使用，使制得的产品柔韧性可调，可大大的提高制得的产品的柔韧性，当聚三亚甲基碳酸酯、聚对二氧环己酮及聚己内酯的质量总和与聚乳酸的质量比为1:1时，使制得的产品柔韧性最佳，同时聚乳酸、聚三亚甲基碳酸酯、聚对二氧环己酮和聚己内酯均具有良好的生物降解性和生物相容性，绿色环保；果胶作为稳定剂使用不仅绿色环保，还能提高制得的纤维的柔软度；提供的超细旦柔性化纤维材料的制备方法，方法简单，制得的超细旦柔性化纤维材料性能较好。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的一种超细旦柔性化纤维材料及制备方法进行具体说明。
本发明实施例提高的一种超细旦柔性化纤维材料，其原料按重量份计包括：聚苯硫醚切片60-80份、α-氯代萘100-120份、果胶2-5份、去离子水50-80份、抗氧剂5-8份、分散剂2-5份、聚乳酸9-24份、聚三亚甲基碳酸酯3-8份、聚对二氧环己酮3-8份、聚己内酯3-8份。
聚苯硫醚是一种综合性能优异的特种工程塑料。PPS具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃、均衡的物理机械性能和极好的尺寸稳定性以及优良的电性能等特点，在本发明中作为主体材料使用，使制得的纤维具有较好的力学性能。
其中，为了提高制得种超细旦柔性化纤维材料的使用寿命，因此，加入了抗氧剂与聚苯硫醚配合使用，提高制得纤维的耐老化的性能，提高其使用寿命。
优选的，抗氧剂包括氧化锌及硫代丙酸二月桂酯。氧化锌是一种重要而且使用广泛的物理防晒剂，屏蔽紫外线的原理为吸收和散射，氧化锌属于N型半导体，价带上的电子可以接受紫外线中的能量发生跃迁，能够较好的吸收紫外线；硫代丙酸二月桂酯作为抗氧化剂，它能有效地分解油脂自动氧化链反应中的氢过氧化物(ROOH)，达到中断链反应的目的，因此具有很好的抗氧化性能，同时稳定性能较好、价格较低；通过氧化锌及硫代丙酸二月桂酯的配合使用可以大大的提高材料的抗氧化性能，更优选的，氧化锌与硫代丙酸二月桂酯的质量比为1：1.5。
本发明中聚乳酸与聚三亚甲基碳酸酯、聚对二氧环己酮和聚己内酯相互配合使用，使制得的产品柔韧性可调，可大大的提高制得的产品的柔韧性，当聚三亚甲基碳酸酯、聚对二氧环己酮及聚己内酯的质量总和与聚乳酸的质量比为1:1时，使制得的产品柔韧性最佳。，同时聚乳酸、聚三亚甲基碳酸酯、聚对二氧环己酮和聚己内酯均具有良好的生物降解性和生物相容性，绿色环保，便于回收。
其中，聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，原料来源充分而且可以再生。聚乳酸的生产过程无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色高分子材料，同时具有较好的柔韧性和热稳定性，其光泽度、透明性、手感和耐热性较好。
聚三亚甲基碳酸酯具有良好的生物相容性和生物降解性，在体温下处于橡胶态具有一定的弹性；聚对二氧环己酮具有优良的生物相容性和生物降解性，同时具有出色的柔韧性及抗拉强度；聚己内酯是由ε-己内酯在金属有机化合物(如四苯基锡)做催化剂，二羟基或三羟基做引发剂条件下开环聚合而成，属于聚合型聚酯，具有优异的柔韧性、生物相容性和生物降解性；本发明中通过聚乳酸、聚三亚甲基碳酸酯、聚对二氧环己酮和聚己内酯的配合使用不仅大大的提高了材料的柔韧性，同时聚乳酸与聚三亚甲基碳酸酯、聚对二氧环己酮和聚己内酯都能够与聚苯硫醚切片很好的相容，大大的改善其性能。
果胶为白色或带黄色或浅灰色、浅棕色的粗粉至细粉，几无臭，能形成具有弹性的凝胶，本发明作为稳定剂使用不仅绿色环保，还能提高制得的纤维的柔软度。
分散剂是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂，优选的，分散剂为聚乙烯蜡。
进一步的，该超细旦柔性化纤维材料，其原料按重量份计包括：聚苯硫醚切片65-85份、α-氯代萘105-115份、果胶3-4份、去离子水60-70份、抗氧剂6-7份、分散剂3-4份、聚乳酸12-18份、聚三亚甲基碳酸酯4-6份、聚对二氧环己酮4-6份、聚己内酯4-6份。
较佳的，该超细旦柔性化纤维材料，其原料按重量份计包括：聚苯硫醚切片70份、α-氯代萘110份、果胶3份、去离子水65份、抗氧剂6份、分散剂3份、聚乳酸15份、聚三亚甲基碳酸酯5份、聚对二氧环己酮5份、聚己内酯5份。
优选的，该超细旦柔性化纤维材料其原料按重量份计还包括1-3重量份的加工助剂，加工助剂包括润滑剂及抗氧剂，其中，润滑剂可选用高分子润滑剂，例如聚乙烯蜡；抗氧剂可选择抗氧剂1010或抗氧剂1076等。
本发明提供的超细旦柔性化纤维材料，该纤维材料具有较高的柔软度，同时其不易老化，使用寿命长，绿色环保。
本发明还提供了上述超细旦柔性化纤维材料的制备方法，将聚苯硫醚切片与α-氯代萘在200-210℃的条件下混合均匀的第一混合液；将果胶加入所述去离子水中，搅拌混合均匀得第二混合液；将聚乳酸、聚三亚甲基碳酸酯、聚对二氧环己酮及聚己内酯混合均匀得第一混合物；将第一混合液加入第二混合液中搅拌混合均匀后加入第一混合物、抗氧剂及分散剂搅拌混合均匀得纺丝液；将纺丝液用纺丝箱进行纺丝得到超细旦柔性化纤维材料。
其中，纺丝条件为：纺丝温度265-270℃，纺丝速度为1600rpm。
本发明提供的超细旦柔性化纤维材料的制备方法，方法简单，制得的超细旦柔性化纤维材料性能较好。
实施例1
一种超细旦柔性化纤维材料的制备方法，其包括：
将60重量份的聚苯硫醚切片与100重量份的α-氯代萘在200℃的条件下混合均匀的第一混合液；
将2重量份的果胶加入50重量份去离子水中，搅拌混合均匀得第二混合液；
将9重量份的聚乳酸、3重量份的聚三亚甲基碳酸酯、3重量份的聚对二氧环己酮及3重量份的聚己内酯混合均匀得第一混合物；
将第一混合液加入第二混合液中搅拌混合均匀后加入第一混合物、2重量份的氧化锌、3重量份的硫代丙酸二月桂酯及2重量份的聚乙烯蜡搅拌混合均匀得纺丝液；
将纺丝液用纺丝箱进行纺丝得到超细旦柔性化纤维材料，纺丝条件为：纺丝温度265℃，纺丝速度为1600rpm。
实施例2
一种超细旦柔性化纤维材料的制备方法，其包括：
将80重量份的聚苯硫醚切片与120重量份的α-氯代萘在202℃的条件下混合均匀的第一混合液；
将5重量份的果胶加入80重量份去离子水中，搅拌混合均匀得第二混合液；
将24重量份的聚乳酸、8重量份的聚三亚甲基碳酸酯、8重量份的聚对二氧环己酮及8重量份的聚己内酯混合均匀得第一混合物；
将第一混合液加入第二混合液中搅拌混合均匀后加入第一混合物、3.2重量份的氧化锌、4.8重量份的硫代丙酸二月桂酯及5重量份的聚乙烯蜡搅拌混合均匀得纺丝液；
将纺丝液用纺丝箱进行纺丝得到超细旦柔性化纤维材料，纺丝条件为：纺丝温度270℃，纺丝速度为1600rpm。
实施例3
一种超细旦柔性化纤维材料的制备方法，其包括：
将65重量份的聚苯硫醚切片与105重量份的α-氯代萘在204℃的条件下混合均匀的第一混合液；
将3重量份的果胶加入60重量份去离子水中，搅拌混合均匀得第二混合液；
将12重量份的聚乳酸、4重量份的聚三亚甲基碳酸酯、4重量份的聚对二氧环己酮及4重量份的聚己内酯混合均匀得第一混合物；
将第一混合液加入第二混合液中搅拌混合均匀后加入第一混合物2.4重量份的氧化锌、3.6重量份的硫代丙酸二月桂酯及3重量份的聚乙烯蜡搅拌混合均匀得纺丝液；
将纺丝液用纺丝箱进行纺丝得到超细旦柔性化纤维材料，纺丝条件为：纺丝温度270℃，纺丝速度为1600rpm。
实施例4
一种超细旦柔性化纤维材料的制备方法，其包括：
将85重量份的聚苯硫醚切片与115重量份的α-氯代萘在206℃的条件下混合均匀的第一混合液；
将4重量份的果胶加入70重量份去离子水中，搅拌混合均匀得第二混合液；
将18重量份的聚乳酸、6重量份的聚三亚甲基碳酸酯、6重量份的聚对二氧环己酮及6重量份的聚己内酯混合均匀得第一混合物；
将第一混合液加入第二混合液中搅拌混合均匀后加入第一混合物、2.8重量份的氧化锌、4.2重量份的硫代丙酸二月桂酯及4重量份的聚乙烯蜡搅拌混合均匀得纺丝液；
将纺丝液用纺丝箱进行纺丝得到超细旦柔性化纤维材料，纺丝条件为：纺丝温度270℃，纺丝速度为1600rpm。
实施例5
一种超细旦柔性化纤维材料的制备方法，其包括：
将70重量份的聚苯硫醚切片与110重量份的α-氯代萘在208℃的条件下混合均匀的第一混合液；
将3重量份的果胶加入65重量份去离子水中，搅拌混合均匀得第二混合液；
将15重量份的聚乳酸、5重量份的聚三亚甲基碳酸酯、5重量份的聚对二氧环己酮及5重量份的聚己内酯混合均匀得第一混合物；
将第一混合液加入第二混合液中搅拌混合均匀后加入第一混合物、2.4重量份的氧化锌、3.6重量份的硫代丙酸二月桂酯及3重量份的聚乙烯蜡搅拌混合均匀得纺丝液；
将纺丝液用纺丝箱进行纺丝得到超细旦柔性化纤维材料，纺丝条件为：纺丝温度270℃，纺丝速度为1600rpm。
实施例6
一种超细旦柔性化纤维材料的制备方法，其包括：
将60重量份的聚苯硫醚切片与100重量份的α-氯代萘在210℃的条件下混合均匀的第一混合液；
将2重量份的果胶加入50重量份去离子水中，搅拌混合均匀得第二混合液；
将9重量份的聚乳酸、3重量份的聚三亚甲基碳酸酯、3重量份的聚对二氧环己酮及3重量份的聚己内酯混合均匀得第一混合物；
将第一混合液加入第二混合液中搅拌混合均匀后加入第一混合物、1重量份的润滑剂、2重量份的抗氧剂、2重量份的氧化锌、3重量份的硫代丙酸二月桂酯及2重量份的聚乙烯蜡搅拌混合均匀得纺丝液；
将纺丝液用纺丝箱进行纺丝得到超细旦柔性化纤维材料，纺丝条件为：纺丝温度265℃，纺丝速度为1600rpm。
实施例7
一种超细旦柔性化纤维材料的制备方法，其包括：
将60重量份的聚苯硫醚切片与100重量份的α-氯代萘在205℃的条件下混合均匀的第一混合液；
将2重量份的果胶加入50重量份去离子水中，搅拌混合均匀得第二混合液；
将9重量份的聚乳酸、3重量份的聚三亚甲基碳酸酯、3重量份的聚对二氧环己酮及3重量份的聚己内酯混合均匀得第一混合物；
将第一混合液加入第二混合液中搅拌混合均匀后加入第一混合物、0.5重量份的润滑剂、0.5重量份的抗氧剂、2重量份的氧化锌、3重量份的硫代丙酸二月桂酯及2重量份的聚乙烯蜡搅拌混合均匀得纺丝液；
将纺丝液用纺丝箱进行纺丝得到超细旦柔性化纤维材料，纺丝条件为：纺丝温度265℃，纺丝速度为1600rpm。
对比例1
一种超细旦柔性化纤维材料的制备方法，其包括：
将60重量份的聚苯硫醚切片与100重量份的α-氯代萘在200℃的条件下混合均匀的第一混合液；
将1重量份的果胶加入45重量份去离子水中，搅拌混合均匀得第二混合液；
将8重量份的聚乳酸、2重量份的聚三亚甲基碳酸酯、2重量份的聚对二氧环己酮及1重量份的聚己内酯混合均匀得第一混合物；
将第一混合液加入第二混合液中搅拌混合均匀后加入第一混合物、1重量份的氧化锌、1重量份的硫代丙酸二月桂酯及1重量份的聚乙烯蜡搅拌混合均匀得纺丝液；
将纺丝液用纺丝箱进行纺丝得到超细旦柔性化纤维材料，纺丝条件为：纺丝温度265℃，纺丝速度为1600rpm。
对比例2
一种超细旦柔性化纤维材料的制备方法，其包括：
将60重量份的聚苯硫醚切片与100重量份的α-氯代萘在200℃的条件下混合均匀的第一混合液；
将2重量份的果胶加入50重量份去离子水中，搅拌混合均匀得第二混合液；
将第一混合液加入第二混合液中搅拌混合均匀后加入2重量份的氧化锌、3重量份的硫代丙酸二月桂酯及2重量份的聚乙烯蜡搅拌混合均匀得纺丝液；
将纺丝液用纺丝箱进行纺丝得到超细旦柔性化纤维材料，纺丝条件为：纺丝温度265℃，纺丝速度为1600rpm。
对比例3
一种超细旦柔性化纤维材料的制备方法，其包括：
将60重量份的聚苯硫醚切片与100重量份的α-氯代萘在200℃的条件下混合均匀的第一混合液；
将2重量份的果胶加入50重量份去离子水中，搅拌混合均匀得第二混合液；
将9重量份的聚乳酸混合均匀得第一混合物；
将第一混合液加入第二混合液中搅拌混合均匀后加入第一混合物、2重量份的氧化锌、3重量份的硫代丙酸二月桂酯及2重量份的聚乙烯蜡搅拌混合均匀得纺丝液；
将纺丝液用纺丝箱进行纺丝得到超细旦柔性化纤维材料，纺丝条件为：纺丝温度265℃，纺丝速度为1600rpm。
对比例4
一种超细旦柔性化纤维材料的制备方法，其包括：
将60重量份的聚苯硫醚切片与100重量份的α-氯代萘在200℃的条件下混合均匀的第一混合液；
将2重量份的果胶加入50重量份去离子水中，搅拌混合均匀得第二混合液；
将9重量份的聚乳酸、3重量份的聚三亚甲基碳酸酯、3重量份的聚对二氧环己酮及3重量份的聚己内酯混合均匀得第一混合物；
将第一混合液加入第二混合液中搅拌混合均匀后加入第一混合物及2重量份的聚乙烯蜡搅拌混合均匀得纺丝液；
将纺丝液用纺丝箱进行纺丝得到超细旦柔性化纤维材料，纺丝条件为：纺丝温度265℃，纺丝速度为1600rpm。
实验例
将实施例1-7制得的超细旦柔性化纤维材料与对比例1-4制得的超细旦柔性化纤维材料进行性能测试，测得的数据如表1所示。
表1
从表1中可以看出，实施例1-7制备的超细旦柔性化纤维材料线密度偏差率较小、断裂伸长率较高、热收缩率小，可以得出实施例1-7制备的超细旦柔性化纤维材料的性能较好，柔软性及弹性较高，同时不易老化。对比例1、对比2、对比3、对比4制备的超细旦柔性化纤维材料与本发明制备的产品相比，各项性能都较差，其中，对比2断裂伸长率最差，即柔软性最差，对比3比对比例2的断裂伸长率好些，对比例4容易老化。对比例1的原料与本申请相同，但是各原料的配比不在本申请所保护的范围内，对比例2、对比例3和对比例4不包含一些本申请所保护的配方，例如对比例2不包含乳酸、聚三亚甲基碳酸酯、聚对二氧环己酮及聚己内酯，对比例3不包含聚三亚甲基碳酸酯、聚对二氧环己酮及聚己内酯，对比例4不包含抗氧剂，该结果表明，当聚苯硫醚切片60-80重量份、α-氯代萘100-120重量份、果胶2-5重量份、去离子水50-80重量份、抗氧剂5-8重量份、分散剂2-5重量份、聚乳酸9-24重量份、聚三亚甲基碳酸酯3-8重量份、聚对二氧环己酮3-8重量份、聚己内酯3-8重量份时，制备出的超细旦柔性化纤维材料性能较好。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超细旦柔性化纤维材料，其特征在于：其原料按重量份计包括：聚苯硫醚切片60-80份、α-氯代萘100-120份、果胶2-5份、去离子水50-80份、抗氧剂5-8份、分散剂2-5份、聚乳酸9-24份、聚三亚甲基碳酸酯3-8份、聚对二氧环己酮3-8份、聚己内酯3-8份。
2.根据权利要求1所述的超细旦柔性化纤维材料，其特征在于：聚苯硫醚切片65-85份、α-氯代萘105-115份、果胶3-4份、去离子水60-70份、抗氧剂6-7份、分散剂3-4份、聚乳酸12-18份、聚三亚甲基碳酸酯4-6份、聚对二氧环己酮4-6份、聚己内酯4-6份。
3.根据权利要求2所述的超细旦柔性化纤维材料，其特征在于：聚苯硫醚切片70份、α-氯代萘110份、果胶3份、去离子水65份、抗氧剂6份、分散剂3份、聚乳酸15份、聚三亚甲基碳酸酯5份、聚对二氧环己酮5份、聚己内酯5份。
4.根据权利要求1所述的超细旦柔性化纤维材料，其特征在于：所述抗氧剂包括氧化锌及硫代丙酸二月桂酯。
5.根据权利要求4所述的超细旦柔性化纤维材料，其特征在于：所述氧化锌与所述硫代丙酸二月桂酯的质量比为1：1.5。
6.根据权利要求1所述的超细旦柔性化纤维材料，其特征在于：所述聚三亚甲基碳酸酯、所述聚对二氧环己酮及所述聚己内酯的质量总和与所述聚乳酸的质量比为1:1。
7.根据权利要求1所述的超细旦柔性化纤维材料，其特征在于：所述分散剂为聚乙烯蜡。
8.根据权利要求1所述的超细旦柔性化纤维材料，其特征在于：还包括1-3重量份的加工助剂，所述加工助剂包括润滑剂及抗氧剂。
9.一种如权利要求1所述的超细旦柔性化纤维材料的制备方法，其特征在于：其包括：
将所述聚苯硫醚切片与所述α-氯代萘在200-210℃的条件下混合均匀得第一混合液；
将所述果胶加入所述去离子水中，搅拌混合均匀得第二混合液；
将所述聚乳酸、所述聚三亚甲基碳酸酯、所述聚对二氧环己酮及所述聚己内酯混合均匀得第一混合物；
将所述第一混合液加入第二混合液中搅拌混合均匀后加入所述第一混合物、所述抗氧剂及所述分散剂搅拌混合均匀得纺丝液；
将所述纺丝液用纺丝箱进行纺丝得到所述超细旦柔性化纤维材料。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：纺丝条件为：纺丝温度265-270℃，纺丝速度为1600rpm。
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