CN109853081A - 一种低熔点复合单丝及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低熔点复合单丝及其制备方法，通过在皮层的PET切片中添加1％～4％的低熔点改性剂，并且低熔点改性剂的成分是IPA:AA:NPG＝3:1:2，从而使得皮层为低熔点，而采用熔点较高的材料PET为复合单丝的芯层材质，从而在保持了单丝的条杆的基础上，能够提高皮层与芯层单丝的相容性，使得皮层在芯层单丝上的握裹力更好，从而增强皮层和芯层单丝之间的紧密度。本发明提供的低熔点复合单丝的制备方法中，采用超声清洗工艺，使超声在超声水槽中脱除纤维表面的纳米碳酸钙，使得芯层单丝表面出现孔洞，增加了芯层单丝与皮层之间的接合面积，从而使得芯层单丝与皮层之间的握裹力更佳，增强芯层单丝与皮层之间的粘合牢度，提高该低熔点复合单丝的耐磨性能和使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合型的纤维材料及其制备方法，尤其涉及一种低熔点复合单丝及其制备方法。
背景技术
复合单丝作为一种复合型的纤维材料，其产品具有表面光滑、色泽绚丽、防水、防油、防紫外线、阻燃、凉爽、耐磨、使用寿命长等优点，因而被广泛应用于户外休闲用品、家具装饰、沙滩椅、吊床、窗帘、汽车坐垫脚垫、门垫、装潢用品等各个产品上。
低熔点复合单丝广泛应用于空气过滤网、农用防虫网等产品的生产制造中，但是现有技术中的低熔点复合单丝皮芯不紧密，且在制网的热处理工艺后，网格容易松散，不易成型固定。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供一种低熔点复合单丝及其制备方法，以克服现有技术中的低熔点复合单丝皮芯不紧密、制网时会导致网格松散的问题，从而既加强了复合单丝的皮芯紧密程度，又使得制网热处理后，网格牢固，进而能够提高采用该低熔点复合单丝制备出来的网的质量。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种低熔点复合单丝，其中，包括：材质为PET的芯层和材质为添加有1％～4％低熔点改性剂的PET的皮层，所述皮层包覆所述芯层；
所述低熔点改性剂为IPA:AA:NPG＝3:1:2；
所述芯层和所述皮层的复合比为6:4。
上述的低熔点复合单丝，其中，所述芯层的单丝直径为0.05～3.2mm。
上述的低熔点复合单丝，其中，所述芯层中混合有纳米碳酸钙，且所述纳米碳酸钙的添加量为8％～15％。
一种如上述的低熔点复合单丝的制备方法，其中，包括：
(1)将混合有纳米碳酸钙的PET切片，经干燥处理、螺杆熔融、纺丝、拉伸定型、超声清洗后制成芯层单丝；
(2)将混合有低熔点改性剂的PET切片，经干燥、螺杆熔融后制成皮层；
(3)将步骤(1)和步骤(2)中制成的芯层单丝和皮层复合、纺丝，而后进行水浴冷却，最后卷绕成型制成应用于滤料基布的复合单丝。
上述的低熔点复合单丝的制备方法，其中，步骤(1)中，所述干燥处理时，预结晶：45～80℃(1～4小时)，升温：81～125℃(1～6小时)，保温：125℃(5～8小时)；
所述螺杆熔融时，挤出机供量：200～550g/min，压力：50～150kg/cm2，预热区温度：235～275℃，熔融区温度：245～285℃，计量区温度：255～285℃；
所述纺丝时，模板温度：280～300℃，纺丝速度：50～200m/min；
所述拉伸定型时，拉伸倍数：3～5.5，定型温度：120～160℃；
所述超声清洗时，超声水槽长度：10～15米，超声波功率：0.15～1.5KW。
上述的低熔点复合单丝制备方法，其中，步骤(2)中，所述干燥是在惰性气体氮气的保护作用下温度控制在40～48℃进行，所述螺杆熔融时，挤出机供量：150～350g/min，压力：40～120kg/cm2，预热区温度：200～230℃，熔融区温度：215～245℃，计量区温度：225～245℃。
上述的低熔点复合单丝制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述芯层单丝和所述皮层复合时，挤出机的泵供量：100～300g/min，主机温度：120～250℃，机头温度：120～250℃，螺杆压力：150～300kg/cm2。
上述的低熔点复合单丝制备方法，其中，步骤(3)中的复合工艺所用的设备与步骤(1)中的螺杆熔融工艺所用的设备为同一设备；步骤(3)中的纺丝工艺所用的设备与步骤(1)中的纺丝工艺所用的设备亦为同一设备，且步骤(3)中的纺丝时，模板温度：230～250℃，纺丝速度：50～200m/min。
上述技术方案具有如下优点或者有益效果：
本发明提供的低熔点复合单丝，通过在皮层的PET切片中添加1％～4％的低熔点改性剂，并且低熔点改性剂的成分是IPA:AA:NPG＝3:1:2，从而使得皮层为低熔点，而采用熔点较高的材料PET为复合单丝的芯层材质，从而在保持了单丝的条杆的基础上，能够提高皮层与芯层单丝的相容性，使得皮层在芯层单丝上的握裹力更好，从而增强皮层和芯层单丝之间的紧密度。
本发明提供的低熔点复合单丝的制备方法中，采用超声清洗工艺，使超声在超声水槽中脱除纤维表面的纳米碳酸钙，使得芯层单丝表面出现孔洞，增加了芯层单丝与皮层之间的接合面积，从而使得芯层单丝与皮层之间的握裹力更佳，增强芯层单丝与皮层之间的粘合牢度，提高该低熔点复合单丝的耐磨性能和使用寿命。
另外，在本发明提供的低熔点复合单丝的制备方法中，由于芯层单丝与皮层的复合工艺中所采用的设备与芯层单丝的螺杆熔融所采用的设备为同一设备，芯层单丝与皮层在复合后的纺丝工艺中所采用的设备与芯层单丝的纺丝工艺所采用的设备亦相同，即：低熔点单丝的复合、纺丝工作与芯层单丝的制备工作在同一生产线上完成，从而减少了中间环节，进而能够降低低熔点复合单丝的制备成本。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。
实施例1：
本发明实施例1提供一种低熔点复合单丝的制备方法，包括：
(1)将混合有13％的纳米碳酸钙的PET切片，经干燥处理、螺杆熔融、纺丝、拉伸定型、超声清洗后制成芯层单丝；
(2)将混合有1.5％的低熔点改性剂的PET切片，经干燥、螺杆熔融后制成皮层；
(3)将步骤(1)和步骤(2)中制成的芯层单丝和皮层复合、纺丝，而后进行水浴冷却，最后卷绕成型制成应用于滤料基布的复合单丝；
其中，步骤(1)中，干燥处理时，预结晶：60℃(2小时)，升温：90℃(4小时)，保温：125℃(6小时)；
螺杆熔融时，挤出机供量：350g/min，压力：100kg/cm2，预热区温度：245℃，熔融区温度：260℃，计量区温度：260℃；
纺丝时，模板温度：290℃，纺丝速度：150m/min；
拉伸定型时，拉伸倍数：4.5，定型温度：140℃；
超声清洗时，超声水槽长度：13米，超声波功率：1.0KW；
步骤(2)中，干燥是在惰性气体氮气的保护作用下温度控制在45℃进行，螺杆熔融时，挤出机供量：200g/min，压力：80kg/cm2，预热区温度：215℃，熔融区温度：235℃，计量区温度：235℃；
步骤(3)中，芯层单丝和皮层复合时，挤出机的泵供量：200g/min，主机温度：200℃，机头温度：200℃，螺杆压力：200kg/cm2。
在本发明实施例1提供的低熔点复合单丝制备方法中，步骤(3)中的复合工艺所用的设备与步骤(1)中的螺杆熔融工艺所用的设备为同一设备；步骤(3)中的纺丝工艺所用的设备与步骤(1)中的纺丝工艺所用的设备亦为同一设备，且步骤(3)中的纺丝时，模板温度：240℃，纺丝速度：100m/min。
本发明实施例1提供的低熔点复合单丝的制备方法中，采用超声清洗工艺，使超声在超声水槽中脱除纤维表面的纳米碳酸钙，使得芯层单丝表面出现孔洞，增加了芯层单丝与皮层之间的接合面积，从而使得芯层单丝与皮层之间的握裹力更佳，增强芯层单丝与皮层之间的粘合牢度，提高该低熔点复合单丝的耐磨性能和使用寿命。
另外，在本发明实施例1提供的低熔点复合单丝的制备方法中，由于芯层单丝与皮层的复合工艺中所采用的设备与芯层单丝的螺杆熔融所采用的设备为同一设备，芯层单丝与皮层在复合后的纺丝工艺中所采用的设备与芯层单丝的纺丝工艺所采用的设备亦相同，即：低熔点单丝的复合、纺丝工作与芯层单丝的制备工作在同一生产线上完成，从而减少了中间环节，进而能够降低低熔点复合单丝的制备成本。
本发明实施例1提供的低熔点复合单丝的制备方法制备得到的低熔点复合单丝，芯层的材质为PET、皮层的材质为添加有1.5％低熔点改性剂的PET，皮层包覆芯层；低熔点改性剂为IPA:AA:NPG＝3:1:2；芯层和皮层的复合比为6:4；芯层的单丝直径为2.0mm。芯层中混合有纳米碳酸钙，且纳米碳酸钙的添加量为13％。本发明实施例1提供的制备方法制备得到的低熔点复合单丝的熔点为110℃。
本发明实施例1提供的低熔点复合单丝，通过在皮层的PET切片中添加1.5％的低熔点改性剂，并且低熔点改性剂的成分是IPA:AA:NPG＝3:1:2，从而使得皮层为低熔点，而采用熔点较高的材料PET为复合单丝的芯层材质，从而在保持了单丝的条杆的基础上，能够提高皮层与芯层单丝的相容性，使得皮层在芯层单丝上的握裹力更好，从而增强皮层和芯层单丝之间的紧密度。
本发明实施例1提供的低熔点复合单丝克服现有技术中的低熔点复合单丝皮芯不紧密、制网时会导致网格松散的问题，从而既加强了复合单丝的皮芯紧密程度，又使得制网热处理后，网格牢固，进而能够提高采用该低熔点复合单丝制备出来的网的质量。
实施例2：
本发明实施例2提供一种低熔点复合单丝的制备方法，包括：
(1)将混合有13％的纳米碳酸钙的PET切片，经干燥处理、螺杆熔融、纺丝、拉伸定型、超声清洗后制成芯层单丝；
(2)将混合有2.5％的低熔点改性剂的PET切片，经干燥、螺杆熔融后制成皮层；
(3)将步骤(1)和步骤(2)中制成的芯层单丝和皮层复合、纺丝，而后进行水浴冷却，最后卷绕成型制成应用于滤料基布的复合单丝；
其中，步骤(1)中，干燥处理时，预结晶：60℃(2小时)，升温：90℃(4小时)，保温：125℃(6小时)；
螺杆熔融时，挤出机供量：350g/min，压力：100kg/cm2，预热区温度：245℃，熔融区温度：260℃，计量区温度：260℃；
纺丝时，模板温度：290℃，纺丝速度：150m/min；
拉伸定型时，拉伸倍数：4.5，定型温度：140℃；
超声清洗时，超声水槽长度：13米，超声波功率：1.0KW；
步骤(2)中，干燥是在惰性气体氮气的保护作用下温度控制在45℃进行，螺杆熔融时，挤出机供量：250g/min，压力：100kg/cm2，预热区温度：220℃，熔融区温度：240℃，计量区温度：240℃；
步骤(3)中，芯层单丝和皮层复合时，挤出机的泵供量：200g/min，主机温度：200℃，机头温度：200℃，螺杆压力：200kg/cm2。
在本发明实施例2提供的低熔点复合单丝制备方法中，步骤(3)中的复合工艺所用的设备与步骤(1)中的螺杆熔融工艺所用的设备为同一设备；步骤(3)中的纺丝工艺所用的设备与步骤(1)中的纺丝工艺所用的设备亦为同一设备，且步骤(3)中的纺丝时，模板温度：245℃，纺丝速度：150m/min。
本发明实施例2提供的低熔点复合单丝的制备方法中，采用超声清洗工艺，使超声在超声水槽中脱除纤维表面的纳米碳酸钙，使得芯层单丝表面出现孔洞，增加了芯层单丝与皮层之间的接合面积，从而使得芯层单丝与皮层之间的握裹力更佳，增强芯层单丝与皮层之间的粘合牢度，提高该低熔点复合单丝的耐磨性能和使用寿命。
另外，在本发明实施例2提供的低熔点复合单丝的制备方法中，由于芯层单丝与皮层的复合工艺中所采用的设备与芯层单丝的螺杆熔融所采用的设备为同一设备，芯层单丝与皮层在复合后的纺丝工艺中所采用的设备与芯层单丝的纺丝工艺所采用的设备亦相同，即：低熔点单丝的复合、纺丝工作与芯层单丝的制备工作在同一生产线上完成，从而减少了中间环节，进而能够降低低熔点复合单丝的制备成本。
本发明实施例2提供的低熔点复合单丝的制备方法制备得到的低熔点复合单丝，芯层的材质为PET、皮层的材质为添加有2.5％低熔点改性剂的PET，皮层包覆芯层；低熔点改性剂为IPA:AA:NPG＝3:1:2；芯层和皮层的复合比为6:4；芯层的单丝直径为2.0mm。芯层中混合有纳米碳酸钙，且纳米碳酸钙的添加量为13％。本发明实施例1提供的制备方法制备得到的低熔点复合单丝的熔点为105℃。
本发明实施例2提供的低熔点复合单丝，通过在皮层的PET切片中添加2.5％的低熔点改性剂，并且低熔点改性剂的成分是IPA:AA:NPG＝3:1:2，从而使得皮层为低熔点，而采用熔点较高的材料PET为复合单丝的芯层材质，从而在保持了单丝的条杆的基础上，能够提高皮层与芯层单丝的相容性，使得皮层在芯层单丝上的握裹力更好，从而增强皮层和芯层单丝之间的紧密度。
综上所述，本发明实施例提供的低熔点复合单丝，通过在皮层的PET切片中添加1％～4％的低熔点改性剂，并且低熔点改性剂的成分是IPA:AA:NPG＝3:1:2，从而使得皮层为低熔点，而采用熔点较高的材料PET为复合单丝的芯层材质，从而在保持了单丝的条杆的基础上，能够提高皮层与芯层单丝的相容性，使得皮层在芯层单丝上的握裹力更好，从而增强皮层和芯层单丝之间的紧密度。
本发明提供的低熔点复合单丝的制备方法中，采用超声清洗工艺，使超声在超声水槽中脱除纤维表面的纳米碳酸钙，使得芯层单丝表面出现孔洞，增加了芯层单丝与皮层之间的接合面积，从而使得芯层单丝与皮层之间的握裹力更佳，增强芯层单丝与皮层之间的粘合牢度，提高该低熔点复合单丝的耐磨性能和使用寿命。
另外，在本发明提供的低熔点复合单丝的制备方法中，由于芯层单丝与皮层的复合工艺中所采用的设备与芯层单丝的螺杆熔融所采用的设备为同一设备，芯层单丝与皮层在复合后的纺丝工艺中所采用的设备与芯层单丝的纺丝工艺所采用的设备亦相同，即：低熔点单丝的复合、纺丝工作与芯层单丝的制备工作在同一生产线上完成，从而减少了中间环节，进而能够降低低熔点复合单丝的制备成本。
本领域技术人员应该理解，本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不予赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (8)
1.一种低熔点复合单丝，其特征在于，包括：材质为PET的芯层和材质为添加有1％～4％低熔点改性剂的PET的皮层，所述皮层包覆所述芯层；
所述低熔点改性剂为IPA:AA:NPG＝3:1:2；
所述芯层和所述皮层的复合比为6:4。
2.如权利要求1所述的低熔点复合单丝，其特征在于，所述芯层的单丝直径为0.05～3.2mm。
3.如权利要求1所述的低熔点复合单丝，其特征在于，所述芯层中混合有纳米碳酸钙，且所述纳米碳酸钙的添加量为8％～15％。
4.一种如权利要求3所述的低熔点复合单丝的制备方法，其特征在于，包括：
(1)将混合有纳米碳酸钙的PET切片，经干燥处理、螺杆熔融、纺丝、拉伸定型、超声清洗后制成芯层单丝；
(2)将混合有低熔点改性剂的PET切片，经干燥、螺杆熔融后制成皮层；
(3)将步骤(1)和步骤(2)中制成的芯层单丝和皮层复合、纺丝，而后进行水浴冷却，最后卷绕成型制成应用于滤料基布的复合单丝。
5.如权利要求4所述的低熔点复合单丝的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述干燥处理时，预结晶：45～80℃(1～4小时)，升温：81～125℃(1～6小时)，保温：125℃(5～8小时)；
所述螺杆熔融时，挤出机供量：200～550g/min，压力：50～150kg/cm2，预热区温度：235～275℃，熔融区温度：245～285℃，计量区温度：255～285℃；
所述纺丝时，模板温度：280～300℃，纺丝速度：50～200m/min；
所述拉伸定型时，拉伸倍数：3～5.5，定型温度：120～160℃；
所述超声清洗时，超声水槽长度：10～15米，超声波功率：0.15～1.5KW。
6.如权利要求4所述的低熔点复合单丝制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述干燥是在惰性气体氮气的保护作用下温度控制在40～48℃进行，所述螺杆熔融时，挤出机供量：150～350g/min，压力：40～120kg/cm2，预热区温度：200～230℃，熔融区温度：215～245℃，计量区温度：225～245℃。
7.如权利要求4所述的低熔点复合单丝制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述芯层单丝和所述皮层复合时，挤出机的泵供量：100～300g/min，主机温度：120～250℃，机头温度：120～250℃，螺杆压力：150～300kg/cm2。
8.如权利要求4所述的低熔点复合单丝制备方法，其特征在于，步骤(3)中的复合工艺所用的设备与步骤(1)中的螺杆熔融工艺所用的设备为同一设备；步骤(3)中的纺丝工艺所用的设备与步骤(1)中的纺丝工艺所用的设备亦为同一设备，且步骤(3)中的纺丝时，模板温度：230～250℃，纺丝速度：50～200m/min。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190607 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |