CN110373740A - 一种雪花膜硅藻土纤维及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种雪花膜硅藻土纤维的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)硅藻土纳米粉体的制备；(2)雪花膜硅藻土纤维的制备。一种雪花膜硅藻土纤维，包括聚酯纤维丝，以聚酯纤维丝为载体采用半裸或包裹的方式固定硅藻土纳米粉体获得雪花膜硅藻土纤维。本发明制备出的雪花膜硅藻土纤维具有除湿、除臭、除甲醛等功效；同时在纤维结构上，制成横截面为异形中空结构的雪花膜硅藻土纤维，可提高雪花膜硅藻土纤维保暖性和蓬松性。

Description

一种雪花膜硅藻土纤维及其制备方法
技术领域
本发明属于复合材料领域，涉及一种雪花膜硅藻土纤维及其制备方法。
背景技术
硅藻土是由单细胞水生植物硅藻的遗骸沉积所形成，这种硅藻的独特性能在于能吸收水中的游离硅形成其骨骸，当其生命结束后沉积，在一定的地质条件下形成硅藻土矿床；它具有一些独特的性能，如:多孔性、较低的浓度、较大的比表面积、相对的不可压缩性及化学稳定性，在通过对原土的粉碎、分选、煅烧、气流分级、去杂等加工工序改变其粒度的分布状态及表面性质后，可适用于涂料油漆添加剂等多种工业要求。农药业可用于可湿性粉剂、旱地除草剂、水田除草剂以及各种生物农药。
硅藻土具有超纤维、多孔质等特性，其超微细孔比木炭还要多出5000到6000倍，具有较强的吸附性；可以自动调节室内湿度，在室内的湿度上升时，硅藻土上的超微细孔能够自动吸收空气中的水份，将其储存起来。如果室内空气中的水份减少、湿度下降，硅藻土就能够将储存在超微细孔中的水份释放出来。其次，硅藻土壁材还具有消除异味的功能，起到除臭剂的作用，保持室内清洁。硅藻土壁材对水份的吸收和释放能够产生瀑布效果，将水分子分解成正负离子。正负离子群在空气中四处浮游，有杀菌能力；基于硅藻土的优点和好处，将硅藻土应用于家纺产品中，开发雪花膜硅藻土纤维将具有很大的市场。但是现有的雪花膜硅藻土纤维保温效果不好、硅藻土容易分散等缺点，因此需要提供一种一种雪花膜硅藻土纤维及其制备方法。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷，提供一种雪花膜硅藻土纤维及其制备方法。
本发明通过下述方案实现：
一种雪花膜硅藻土纤维，包括聚酯纤维丝，以聚酯纤维丝为载体采用半裸或包裹的方式固定硅藻土纳米粉体获得雪花膜硅藻土纤维。
所述硅藻土纳米粉体为雪花膜硅藻土纤维质量的1-3％。
一种雪花膜硅藻土纤维的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)硅藻土纳米粉体的制备：将硅藻土依次粉碎5-10h、球磨5-10h，得到硅藻土粉体；在60～80℃条件下，将硅藻土粉体、锐钛型纳米二氧化钛、十八烷基胺和脂肪酸进行混合，加入分散剂充分搅拌0.5-1h，得到活性硅藻土粉体；最后将所述活性硅藻土粉体充分冷却，静置3-5天，获得硅藻土纳米粉体；
(2)雪花膜硅藻土纤维的制备：将硅藻土纳米粉体与聚酯熔体溶液按质量比为1.0-3.0:10混合搅拌均匀后，在60-100℃下熔融处理，降至常温后得纺丝液；将纺丝液放入螺杆挤出机中，纺丝液挤出后进入喷丝板，得到硅藻土纺丝；将硅藻土纺丝依次经过牵伸、水洗、脱硫、漂白、上油、脱水、切断、烘干工序，制得雪花膜硅藻土纤维。
所述硅藻土粉体的粒径为19-38um。
所述锐钛型纳米二氧化钛的质量为硅藻土粉体质量的2-4％。
所述十八烷基胺的质量为硅藻土粉体质量的3-5％。
所述脂肪酸的质量为硅藻土粉体质量的1-3％。
所述喷丝板中喷丝微孔的横截面为中空的圆形、中空的三叶形或中空的十字形中的一种。
本发明的有益效果为：
1.本发明在硅藻土粉体中加入锐钛型纳米二氧化钛、十八烷基胺、脂肪酸以及分散剂进行表面化学包覆处理，使得硅藻土粉体表面均匀包覆一层表面活性材料，对硅藻土粉体表面进行化学改性，使得硅藻土表面包覆改善其分散性，使雪花膜硅藻土纤维具有除湿、除臭、去除甲醛等有害物质的功效。
2.本发明通过喷丝板中喷丝微孔的横截面，制成横截面为异形中空结构的雪花膜硅藻土纤维，不损伤硅藻土的特性，并且可提高雪花膜硅藻土纤维的保暖性和蓬松性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步说明：
下述实施例中所述粉碎在小型粉碎机中进行，所述球磨在节能球磨机中进行。
实施例1
一种雪花膜硅藻土纤维的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)硅藻土纳米粉体的制备：将硅藻土依次粉碎8h、球磨8h，硅藻土在经过粉碎、摩擦、剪切或碰撞机械力作用下使硅藻土粉体不断被粉碎，让硅藻土粉体的粒径为19-38um，得到硅藻土粉体；在60～80℃条件下，将硅藻土粉体、锐钛型纳米二氧化钛、十八烷基胺和脂肪酸进行混合，所述锐钛型纳米二氧化钛的质量为硅藻土粉体质量的2％，所述十八烷基胺的质量为硅藻土粉体质量的4％，所述脂肪酸的质量为硅藻土粉体质量的2％，加入分散剂充分搅拌0.5h，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇或六偏磷酸钠中的一种，得到活性硅藻土粉体，所述活性硅藻土粉体表面均匀包覆一层表面活性材料，对硅藻土粉体表面进行化学改性，使得硅藻土表面包覆改善其分散性；最后将所述活性硅藻土粉体充分冷却，静置3-5天，获得硅藻土纳米粉体；
(2)雪花膜硅藻土纤维的制备：将1.0g硅藻土纳米粉体加入10g聚酯熔体溶液中混合搅拌均匀后，在60-100℃下熔融处理，降至常温后得纺丝液；将纺丝液放入螺杆挤出机中，纺丝液挤出后进入喷丝板，所述喷丝板中喷丝微孔的横截面为中空的圆形，得到硅藻土纺丝；将硅藻土纺丝依次经过牵伸、水洗、脱硫、漂白、上油、脱水、切断、烘干工序，制得雪花膜硅藻土纤维。
一种雪花膜硅藻土纤维，包括聚酯纤维丝，以聚酯纤维丝为载体采用半裸或包裹的方式固定硅藻土纳米粉体获得雪花膜硅藻土纤维。将所得雪花膜硅藻土纤维在500℃下焙烧0.5h后，进行称重，该焙烧条件下，聚酯纤维丝分解，焙烧残余物为硅藻土纳米粉体，称重，计算，所得雪花膜硅藻土纤维中硅藻土纳米粉体占雪花膜硅藻土纤维质量的1％。
实施例2
在本实施例中，与实施例1中的相同之处不再赘述，不同之处在于：本实施例中，(1)硅藻土纳米粉体的制备：所述锐钛型纳米二氧化钛的质量为硅藻土粉体质量的3％；(2)雪花膜硅藻土纤维的制备：将2.0g硅藻土纳米粉体加入10g聚酯熔体溶液中混合搅拌均匀后，所述喷丝板中喷丝微孔的横截面为中空的三叶形。
将所得雪花膜硅藻土纤维在500℃下焙烧0.5h后，进行称重，该焙烧条件下，聚酯纤维丝分解，焙烧残余物为硅藻土纳米粉体，称重，计算，所得雪花膜硅藻土纤维中硅藻土纳米粉体占雪花膜硅藻土纤维质量的2％。
实施例3
在本实施例中，与实施例1中的相同之处不再赘述，不同之处在于：本实施例中，(1)硅藻土纳米粉体的制备：所述锐钛型纳米二氧化钛的质量为硅藻土粉体质量的4％；(2)雪花膜硅藻土纤维的制备：将3.0g硅藻土纳米粉体加入10g聚酯熔体溶液中混合搅拌均匀后，所述喷丝板中喷丝微孔的横截面为中空的十字形。
将所得雪花膜硅藻土纤维在500℃下焙烧0.5h后，进行称重，该焙烧条件下，聚酯纤维丝分解，焙烧残余物为硅藻土纳米粉体，称重，计算，所得雪花膜硅藻土纤维中硅藻土纳米粉体占雪花膜硅藻土纤维质量的3％。
本发明在硅藻土粉体中加入锐钛型纳米二氧化钛、十八烷基胺、脂肪酸以及分散剂进行表面化学包覆处理，使得硅藻土粉体表面均匀包覆一层表面活性材料，对硅藻土粉体表面进行化学改性，使得硅藻土表面包覆改善其分散性，使雪花膜硅藻土纤维具有除湿、除臭、去除甲醛等有害物质的功效。同时通过喷丝板中喷丝微孔的横截面，制成横截面为异形中空结构的雪花膜硅藻土纤维，不损伤硅藻土的特性，并且可提高雪花膜硅藻土纤维的保暖性和蓬松性。
尽管已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种雪花膜硅藻土纤维，其特征在于：包括聚酯纤维丝，以聚酯纤维丝为载体采用半裸或包裹的方式固定硅藻土纳米粉体获得雪花膜硅藻土纤维。
2.根据权利要求1所述一种雪花膜硅藻土纤维，其特征在于：所述硅藻土纳米粉体为雪花膜硅藻土纤维质量的1-3％。
3.一种制备如权利要求1所述的雪花膜硅藻土纤维的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)硅藻土纳米粉体的制备：将硅藻土依次粉碎5-10h、球磨5-10h，得到硅藻土粉体；在60～80℃条件下，将硅藻土粉体、锐钛型纳米二氧化钛、十八烷基胺和脂肪酸进行混合，加入分散剂充分搅拌0.5-1h，得到活性硅藻土粉体；最后将所述活性硅藻土粉体充分冷却，静置3-5天，获得硅藻土纳米粉体；
(2)雪花膜硅藻土纤维的制备：将硅藻土纳米粉体与聚酯熔体溶液按质量比为1.0-3.0:10混合搅拌均匀后，在60-100℃下熔融处理，降至常温后得纺丝液；将纺丝液放入螺杆挤出机中，纺丝液挤出后进入喷丝板，得到硅藻土纺丝；将硅藻土纺丝依次经过牵伸、水洗、脱硫、漂白、上油、脱水、切断、烘干工序，制得雪花膜硅藻土纤维。
4.根据权利要求3所述一种雪花膜硅藻土纤维的制备方法，其特征在于：所述硅藻土粉体的粒径为19-38um。
5.根据权利要求3所述一种雪花膜硅藻土纤维的制备方法，其特征在于：所述锐钛型纳米二氧化钛的质量为硅藻土粉体质量的2-4％。
6.根据权利要求3所述一种雪花膜硅藻土纤维的制备方法，其特征在于：所述十八烷基胺的质量为硅藻土粉体质量的3-5％。
7.根据权利要求3所述一种雪花膜硅藻土纤维的制备方法，其特征在于：所述脂肪酸的质量为硅藻土粉体质量的1-3％。
8.根据权利要求3所述一种雪花膜硅藻土纤维的制备方法，其特征在于：所述喷丝板中喷丝微孔的横截面为中空的圆形、中空的三叶形或中空的十字形中的一种。
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