CN110904528B - 一种碳纳米管改性涤纶纤维的制备方法 - Google Patents

一种碳纳米管改性涤纶纤维的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110904528B
CN110904528B CN201911141867.8A CN201911141867A CN110904528B CN 110904528 B CN110904528 B CN 110904528B CN 201911141867 A CN201911141867 A CN 201911141867A CN 110904528 B CN110904528 B CN 110904528B
Authority
CN
China
Prior art keywords
spinning
polyester
preparation
toughening agent
resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911141867.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110904528A (zh
Inventor
崔清臣
凌红旗
黄海龙
骆汉明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhongshan Siwei Textile Technology Co ltd
Henan Guoan Electronic Material Co ltd
Original Assignee
Zhongshan Siwei Textile Technology Co ltd
Henan Guoan Electronic Material Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhongshan Siwei Textile Technology Co ltd, Henan Guoan Electronic Material Co ltd filed Critical Zhongshan Siwei Textile Technology Co ltd
Priority to CN201911141867.8A priority Critical patent/CN110904528B/zh
Publication of CN110904528A publication Critical patent/CN110904528A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110904528B publication Critical patent/CN110904528B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/88—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/92—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyesters
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10—Other agents for modifying properties

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

本发明实施例提供了一种碳纳米管改性涤纶纤维的制备方法，该方法先将涤纶树脂和碳纳米管进行熔融共混挤出，得到涤纶母粒，再向所述涤纶母粒中加入树脂增韧剂，采用熔融纺丝法进行纺丝，即得所述碳纳米管改性涤纶纤维。该制备方法首先进行熔融共混挤出得到母粒，然后再加入树脂增韧剂采用熔融纺丝法进行纺丝，相比于直接将树脂增韧剂和碳纳米管与涤纶树脂熔融共混，可以使碳纳米管的分散更加均匀。与溶液纺丝法相比，制备过程无需额外添加溶剂，环境友好。同时由于通过熔融法实现了完全均匀共混，增韧剂不容易被洗掉，制备得到的改性涤纶纤维抗静电性能、抗菌性能效果更加持久、高效。

Description

一种碳纳米管改性涤纶纤维的制备方法
技术领域
本发明属于聚酯纤维领域，具体涉及一种碳纳米管改性涤纶纤维的制备方法。
背景技术
聚酯纤维俗称涤纶，具有一系列优良性能，如热定型效果优异，同时耐热、耐光。聚酯纤维的熔点为255℃左右，玻璃化温度约70℃，不仅具有一定的耐温性，还具有优秀的阻抗性，以及较好的耐腐蚀性，对弱酸、碱等稳定，有着广泛的服用和产业用途。石油工业的发展也为聚酯纤维的生产提供了更加丰富而廉价的原料，加之近年化工、机械、电子自控等技术的发展，使其原料生产、纤维成形和加工等过程逐步实现了短程化、连续化、自动化和高速化，聚酯纤维已成为发展速度最快、产量最高的合成纤维品种。目前全球聚酯纤维的产量占到世界合成纤维总量的八成以上，具有广泛的应用领域和前景。
和天然纤维相比，涤纶存在含水率低、透气性差、染色性差、容易起球起毛、易沾污等缺点。为了改善这些缺点，目前采取化学改性和物理改性的方法来提高纤维的吸湿率，提高纤维的抗静电性能和抗沾污性能，并提高抗起球能力。化学改性方法中，常用的方法有化学接枝，化学接枝是利用涤纶材料表面存在的基团或通过化学改性与被接枝的单体或大分子链发生化学反应而实现表面接枝。在接枝过程中，为提高接枝效率，需要对涤纶织物进行表面膨化溶胀，比如使用苄醇、乙酸作为溶胀剂，还需要使用引发剂包括过氧化物、偶氮类盐和氧化还原引发剂。物理改性方法中，常用的方法有共混法，该方法把具有某种特殊功能的改性剂或是化学添加剂在纺丝时混入到纺丝溶液中，最终生产出具有吸音、阻燃、可以释放负离子、抗紫外线等功能的涤纶。
然而，由于受材料本身性能和工艺条件因素的限制，现有的方法对涤纶纤维性能的改善程度有限，限制了涤纶纤维的进一步开发利用。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种碳纳米管改性涤纶纤维的制备方法，该方法能够使碳纳米管更好地被分散，制备过程中不需要溶剂，环境友好。
根据本发明第一方面实施例的碳纳米管改性涤纶纤维的制备方法，步骤包括：
S1：将涤纶树脂和碳纳米管进行熔融共混挤出，得到涤纶母粒；
S2：向所述涤纶母粒中加入树脂增韧剂，采用熔融纺丝法进行纺丝，即得所述碳纳米管改性涤纶纤维。
根据本发明实施例的碳纳米管改性涤纶纤维的制备方法，至少具有如下技术效果：
该制备方法首先进行熔融共混挤出得到母粒，然后再加入树脂增韧剂采用熔融纺丝法进行纺丝，相比于直接将树脂增韧剂和碳纳米管与涤纶树脂熔融共混，可以使碳纳米管的分散更加均匀。
该制备方法与溶液纺丝法相比，制备过程无需额外添加溶剂，环境友好。同时由于通过熔融法实现了完全均匀共混，改性剂不容易被洗掉，制备得到的改性涤纶纤维性能效果更加持久。
该制备方法简单易行，工艺条件不苛刻，对于行业内的企业而言，无需添加额外的设备即可实现工业化生产。
根据本发明的一些实施例，步骤S1中，涤纶树脂与碳纳米管的质量比为(80～100)：(2～15)。
根据本发明的一些实施例，步骤S1中，熔融共混挤出采用双螺杆挤出机，主机转速为60～300rpm，喂料转速为60～250rpm，切粒转速为200～500rpm。
根据本发明的一些实施例，步骤S1中，熔融共混挤出的温度为260～300℃，挤出的压力为6.0～8.0MPa。
根据本发明的一些实施例，步骤S2中，纺丝的速度为2500～3800m/min。
根据本发明的一些实施例，步骤S2中，纺丝过程中，冷却风的温度为20～45℃，冷却风的风速为0.2～0.8m/min。
根据本发明的一些实施例，步骤S2中，纺丝过程中，环境湿度为60～85％。
根据本发明的一些实施例，所述树脂增韧剂为PBT聚酯增韧剂和环氧环己烷基聚醚多元醇中的至少一种。
根据本发明的一些实施例，所述树脂增韧剂的添加量为涤纶母粒质量的20～30％。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，并结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
本例提供了一种碳纳米管改性涤纶纤维的制备方法，步骤包括：
S1：将涤纶树脂和碳纳米管进行熔融共混挤出，得到涤纶母粒；
S2：向所述涤纶母粒中加入树脂增韧剂，采用熔融纺丝法进行纺丝，即得所述碳纳米管改性涤纶纤维。
步骤S1中：
涤纶树脂与碳纳米管的质量比为(80～100)：(2～15)。
熔融共混挤出采用双螺杆挤出机，主机转速为60～300rpm，喂料转速为60～250rpm，切粒转速为200～500rpm。
熔融共混挤出的温度为280～310℃，挤出的压力为6.0～8.0MPa。
步骤S2中：
纺丝的速度为2500～3800m/min。纺丝过程中，冷却风的温度为20～45℃，冷却风的风速为0.2～0.8m/min。环境湿度为60～85％。
树脂增韧剂为PBT聚酯增韧剂和环氧环己烷基聚醚多元醇中的至少一种。
树脂增韧剂的添加量为涤纶母粒质量的20～30％。
实施例2
本例实际制备了一种碳纳米管改性涤纶纤维A，制备步骤包括：
S1：将涤纶树脂和碳纳米管进行熔融共混挤出，得到涤纶母粒；
S2：向所述涤纶母粒中加入树脂增韧剂，采用熔融纺丝法进行纺丝，即得所述碳纳米管改性涤纶纤维。
步骤S1中：
涤纶树脂与碳纳米管的质量比为50:1。
熔融共混挤出采用双螺杆挤出机，主机转速为60rpm，喂料转速为60rpm，切粒转速为200rpm。
熔融共混挤出的温度为260℃，挤出的压力为6.0MPa。
步骤S2中：
纺丝的速度为2500m/min。纺丝过程中，冷却风的温度为20℃，冷却风的风速为0.2m/min。环境湿度为60％。
树脂增韧剂包括以下重量份计的组分：
树脂增韧剂为涤纶母粒质量的20％的PBT聚酯增韧剂。
实施例3
本例实际制备了一种碳纳米管改性涤纶纤维B，制备步骤包括：
S1：将涤纶树脂和碳纳米管进行熔融共混挤出，得到涤纶母粒；
S2：向所述涤纶母粒中加入树脂增韧剂，采用熔融纺丝法进行纺丝，即得所述碳纳米管改性涤纶纤维。
步骤S1中：
涤纶树脂与碳纳米管的质量比为20:3。
熔融共混挤出采用双螺杆挤出机，主机转速为180rpm，喂料转速为150rpm，切粒转速为350rpm。
熔融共混挤出的温度为280℃，挤出的压力为7.0MPa。
步骤S2中：
纺丝的速度为3200m/min。纺丝过程中，冷却风的温度为30℃，冷却风的风速为0.5m/min。环境湿度为70％。
树脂增韧剂为涤纶母粒质量的25％的的环氧环己烷基聚醚多元醇。
实施例4
本例实际制备了一种碳纳米管改性涤纶纤维C，制备步骤包括：
S1：将涤纶树脂和碳纳米管进行熔融共混挤出，得到涤纶母粒；
S2：向所述涤纶母粒中加入树脂增韧剂，采用熔融纺丝法进行纺丝，即得所述碳纳米管改性涤纶纤维。
步骤S1中：
涤纶树脂与碳纳米管的质量比为16：3。
熔融共混挤出采用双螺杆挤出机，主机转速为300rpm，喂料转速为250rpm，切粒转速为500rpm。
熔融共混挤出的温度为300℃，挤出的压力为8.0MPa。
步骤S2中：
纺丝的速度为3800m/min。纺丝过程中，冷却风的温度为45℃，冷却风的风速为0.8m/min。环境湿度为85％。
树脂增韧剂包括以下重量份计的组分：
树脂增韧剂为涤纶母粒质量的15％的的PBT聚酯增韧剂和10％的环氧环己烷基聚醚多元醇。
对比例1
本例实际制备了一种碳纳米管改性涤纶纤维D，制备步骤为：
将涤纶树脂、碳纳米管和树脂增韧剂熔融共混后，采用熔融纺丝法进行纺丝，即得所述碳纳米管改性涤纶纤维。
其中，涤纶树脂与碳纳米管的质量比为20:3。
熔融共混挤出的温度为295℃，挤出的压力为7.0MPa。
纺丝的速度为3200m/min。纺丝过程中，冷却风的温度为30℃，冷却风的风速为0.5m/min。环境湿度为70％。
树脂增韧剂为涤纶母粒质量的25％的的PBT聚酯增韧剂。
对比例2
本例实际制备了一种碳纳米管改性涤纶纤维E，主要制备步骤与实施例3相同，不同之处在于本例中未添加碳纳米管。
检测例
本例对实施例2～4和对比例1、2制备得到的涤纶纤维性能进行了测试，结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002281162660000061

Claims (6)

1.一种碳纳米管改性涤纶纤维的制备方法，其特征在于，由以下制备步骤组成：
S1：将涤纶树脂和碳纳米管进行熔融共混挤出，得到涤纶母粒；
S2：向所述涤纶母粒中加入树脂增韧剂，采用熔融纺丝法进行纺丝，即得所述碳纳米管改性涤纶纤维；
步骤S1中，涤纶树脂与碳纳米管的质量比为80～100：2～15；
所述树脂增韧剂为PBT聚酯增韧剂和环氧环己烷基聚醚多元醇中的至少一种；
步骤S2中，纺丝过程中，环境湿度为60～85％。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，熔融共混挤出采用双螺杆挤出机，主机转速为60～300rpm，喂料转速为60～250rpm，切粒转速为200～500rpm。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，熔融共混挤出的温度为260～300℃，挤出的压力为6.0～8.0MPa。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，纺丝的速度为2500～3800m/min。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，纺丝过程中，冷却风的温度为20～45℃，冷却风的风速为0.2～0.8m/min。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述树脂增韧剂的添加量为涤纶母粒质量的20～30％。
CN201911141867.8A 2019-11-20 2019-11-20 一种碳纳米管改性涤纶纤维的制备方法 Active CN110904528B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911141867.8A CN110904528B (zh) 2019-11-20 2019-11-20 一种碳纳米管改性涤纶纤维的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911141867.8A CN110904528B (zh) 2019-11-20 2019-11-20 一种碳纳米管改性涤纶纤维的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110904528A CN110904528A (zh) 2020-03-24
CN110904528B true CN110904528B (zh) 2022-10-25

Family

ID=69818191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911141867.8A Active CN110904528B (zh) 2019-11-20 2019-11-20 一种碳纳米管改性涤纶纤维的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110904528B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111979595A (zh) * 2020-09-03 2020-11-24 郭旭阳 一种防静电面料的加工工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1563526A (zh) * 2004-04-16 2005-01-12 清华大学 一种含碳纳米管的导电纤维及其制备方法
CN103255503A (zh) * 2013-06-05 2013-08-21 东华大学 一种弹性聚乳酸纤维的制备方法
CN106566267A (zh) * 2015-10-12 2017-04-19 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 碳纳米管改性热塑性树脂及其制备方法
WO2017206427A1 (zh) * 2016-06-04 2017-12-07 江苏启弘新材料科技有限公司 基于尖端放电效应的抗静电纤维的制备方法
CN110409012A (zh) * 2019-07-16 2019-11-05 福建百宏聚纤科技实业有限公司 一种抗菌涤纶纤维及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1563526A (zh) * 2004-04-16 2005-01-12 清华大学 一种含碳纳米管的导电纤维及其制备方法
CN103255503A (zh) * 2013-06-05 2013-08-21 东华大学 一种弹性聚乳酸纤维的制备方法
CN106566267A (zh) * 2015-10-12 2017-04-19 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 碳纳米管改性热塑性树脂及其制备方法
WO2017206427A1 (zh) * 2016-06-04 2017-12-07 江苏启弘新材料科技有限公司 基于尖端放电效应的抗静电纤维的制备方法
CN110409012A (zh) * 2019-07-16 2019-11-05 福建百宏聚纤科技实业有限公司 一种抗菌涤纶纤维及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110904528A (zh) 2020-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112029123B (zh) 一种纳米纤维素/木质素磺酸复合薄膜及其制备方法与应用
CN109054323B (zh) 木质素/微晶纤维素复合物、增强聚乳酸3d打印材料及其制备方法
CN109251494B (zh) 一种天然杜仲胶/纤维素改性聚乳酸复合材料及制备方法
CN112980158A (zh) 一种竹基纤维增强全生物降解复合材料
CN111471285B (zh) 一种环氧化木质素改性的生物降解薄膜及其制备方法
CN112961474A (zh) 一种聚乳酸/环氧植物油全生物基复合材料的制备方法
CN112280261A (zh) 一种全生物降解高阻隔pla/pbat复合包装膜
CN111349253B (zh) 一种改性木质素/pbs生物塑料薄膜及其制备方法
CN109608833A (zh) 一种高强度阻燃pct工程塑料及其制备方法
CN110904528B (zh) 一种碳纳米管改性涤纶纤维的制备方法
CN109853083A (zh) 一种水溶性可降解纤维及其制备方法
CN112940467A (zh) 一种竹基纤维增强全生物降解复合材料的制备方法
CN111748182B (zh) 高透明韧性聚乳酸基材料及其制备方法
CN115124776A (zh) 一种天然竹纤维改性pe或pp复合材料及其制备方法
CN115536996A (zh) 一种纤维素纳米纤丝增强的全生物降解复合材料的制备方法
CN108359157B (zh) 一种聚乙烯/碳酸钙/剑麻纤维微晶复合材料的制备方法
CN110924141A (zh) 一种抗静电抗菌涤纶纤维的联合制备方法
CN111719333A (zh) 一种竹粉淋膜纸
CN111704790A (zh) 一种3d打印用聚乳酸基复合线材的制备方法
CN110643102A (zh) 一种竹纤维增强热塑性树脂复合材料及其制备方法
CN107841134A (zh) 一种可用于增材制造增强增韧尼龙材料的制备方法
CN112297277B (zh) 一种竹纳米纤维聚乙烯多层复合气体阻隔材料的制备方法
CN103820877A (zh) 一种新型改性聚乙烯醇及其纺丝方法
CN110041567A (zh) 一种木质纤维素—淀粉可降解塑料及其制备方法
CN114702767B (zh) 一种聚氯乙烯复合塑料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant