CN111455514A - 一种化学纤维复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种化学纤维复合材料,包括合成纤维和天然纤维,所述合成纤维和天然纤维交织混合,所述合成纤维包括涤纶纤维、棉纶纤维、维纶纤维、腈纶纤维和丙纶纤维,其中所述涤纶纤维占比设为5‑15%,所述棉纶纤维占比设为2‑8%,所述腈纶纤维占比设为25‑42%,所述维纶纤维占比设为5‑10%,所述丙纶纤维的占比设为10‑25%。本发明制作的纤维具有天然纤维的抗静电、亲肤性好、回潮率高的优点,并且合成纤维的强度好、易上色、成本低。
Description
技术领域
本发明涉及新材料技术领域,尤其是一种化学纤维复合材料及其制备方 法。
背景技术
纤维(美:Fiber;英:Fibre)是指由连续或不连续的细丝组成的物质。 在动植物体内,纤维在维系组织方面起到重要作用。纤维用途广泛,可织成 细线、线头和麻绳,造纸或织毡时还可以织成纤维层;同时也常用来制造其 他物料,及与其他物料共同组成复合材料。
天然纤维中的棉麻等纤维素纤维及羊毛、蚕丝、大豆纤维等蛋白纤维具 有良好的亲肤性,回潮率,又具有抗静电的优特点。因其多是短纤,加工纺 纱过程有损耗,染色性能不太好,机械强度不高,在后续的织造及染色整理 过程成本大及效率不高。因产于自然界生长又受到气候的影响较多。
合成纤维的品种多,产量高,不受气候及生长周期的影响。可以直接生 产长丝,长丝可以直接用于织造,成本少,后整方便,染色好等优点。同时 也有静电大,回潮率低,亲肤性差等缺点。
如果能把天然纤维的有效成份合理的加入合成纤维中,使其具有天然纤 维的抗静电、亲肤性好、回潮率高的优点;又有合成纤维的强度好、易上色、 成本低,又可以做成长丝的特点,可以为社会创造更多的贡献,因此,在这 里我们提出一种化学纤维复合材料及其制备方法。
发明内容
本发明针对背景技术中的不足,提供了一种化学纤维复合材料及其制备 方法。
本发明为解决上述现象,采用以下改性的技术方案,一种化学纤维复合 材料,包括合成纤维和天然纤维,所述合成纤维和天然纤维交织混合,所述 合成纤维包括涤纶纤维、棉纶纤维、维纶纤维、腈纶纤维和丙纶纤维,其中 所述涤纶纤维占比设为5-15%,所述棉纶纤维占比设为2-8%,所述腈纶纤维 占比设为25-42%,所述维纶纤维占比设为5-10%,所述丙纶纤维的占比设为 10-25%。
作为本发明的进一步优选方式,所述天然纤维包括植物纤维和蛋白纤维, 所述植物纤维和蛋白纤维混合比例设为1:1。
作为本发明的进一步优选方式,制作方法包括如下:
S1,涤纶切片开袋,吸料入烘干料筒,100-130℃进行烘干,以去除多余 水份,烘干时间30-50分钟;
S2,经烘干的切片通过管道进入主螺杆,与此同时经过烘干130℃烘干 30-50分钟后的蛋白纤维粉通过小螺杆喂入主螺杆进口,主螺杆为直径90mm, 长径比为40:1,小螺杆为直径32mm,长径比为18:1。螺杆与杆筒都经过氮化 处理;
S3,经过主螺杆加热部分加热,将涤纶切片与蛋白粉搅拌均匀并加热到 280℃,经喷丝板挤出下丝,经吹风段冷却;
S4,冷却段丝下至上油段上油,本次用日本竹本的油剂,高粘性油剂较为 好纺;
S5,经过上油至加热拉伸段,本次实验第一组热辊为4840转,温度为70℃, 第二组热辊为5065转,温度为120℃,走线速度为5020m/min;
S6,经过热辊拉伸定型的丝束经卷绕头卷绕成丝饼;
S7,丝饼经判丝后,合格品打包包装入库,加蛋白粉含量为6.5-8.5%,成 丝的回潮率为2.5-4.0%,断裂伸长为30-35%。
作为本发明的进一步优选方式,步骤S3中,烘干首先进行冷风烘干,利 用冷风机烘干,烘干时间控制位15min,然后再进行热风烘干,烘干时间控制 为12min,热烘干的温度控制在110-145℃,最后自然冷却。
本发明把天然纤维做成极细的粉末或制成水解的蛋白纤维粉和水解的纤 维素纤维粉末等,由于天然纤维及其粉末具有普遍耐350-300度以上的高温, 这个温度普遍超过了合成纤维的融化及纺丝的温度,因此在合成纤维的纺丝 过程中,加入天然纤维粉或水解粉末或其母粒,纺成含有天然纤维成份的合 成纤维,这样使天然纤维的优点在合成纤维中体现出来。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全 部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案:一种化学纤维复合材料,包括合成纤维和天 然纤维,所述合成纤维和天然纤维交织混合,所述合成纤维包括涤纶纤维、 棉纶纤维、维纶纤维、腈纶纤维和丙纶纤维,其中所述涤纶纤维占比设为 5-15%,所述棉纶纤维占比设为2-8%,所述腈纶纤维占比设为25-42%,所述 维纶纤维占比设为5-10%,所述丙纶纤维的占比设为10-25%。
所述天然纤维包括植物纤维和蛋白纤维,所述植物纤维和蛋白纤维混合 比例设为1:1。
制作方法包括如下:
S1,涤纶切片开袋,吸料入烘干料筒,100-130℃进行烘干,以去除多余 水份,烘干时间30-50分钟;
S2,经烘干的切片通过管道进入主螺杆,与此同时经过烘干130℃烘干 30-50分钟后的蛋白纤维粉通过小螺杆喂入主螺杆进口,主螺杆为直径90mm, 长径比为40:1,小螺杆为直径32mm,长径比为18:1。螺杆与杆筒都经过氮化 处理;
S3,经过主螺杆加热部分加热,将涤纶切片与蛋白粉搅拌均匀并加热到280℃,经喷丝板挤出下丝,经吹风段冷却;
S4,冷却段丝下至上油段上油,本次用日本竹本的油剂,高粘性油剂较为 好纺;
S5,经过上油至加热拉伸段,本次实验第一组热辊为4840转,温度为70℃, 第二组热辊为5065转,温度为120℃,走线速度为5020m/min;
S6,经过热辊拉伸定型的丝束经卷绕头卷绕成丝饼;
S7,丝饼经判丝后,合格品打包包装入库,加蛋白粉含量为6.5-8.5%,成 丝的回潮率为2.5-4.0%,断裂伸长为30-35%。
步骤S3中,烘干首先进行冷风烘干,利用冷风机烘干,烘干时间控制位 15min,然后再进行热风烘干,烘干时间控制为12min,热烘干的温度控制在 110-145℃,最后自然冷却。
本发明复合纤维参数表格如下:表1
传统纤维参数表格如下:表2
综上,本发明把天然纤维做成极细的粉末或制成水解的蛋白纤维粉和水 解的纤维素纤维粉末等,由于天然纤维及其粉末具有普遍耐350-300度以上的 高温,这个温度普遍超过了合成纤维的融化及纺丝的温度,因此在合成纤维 的纺丝过程中,加入天然纤维粉或水解粉末或其母粒,纺成含有天然纤维成 份的合成纤维,这样使天然纤维的优点在合成纤维中体现出来。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于 本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在 不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发 明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限 制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落 在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将 权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实 施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起 见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也 可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.一种化学纤维复合材料,其特征在于,包括合成纤维和天然纤维,所述合成纤维和天然纤维交织混合,所述合成纤维包括涤纶纤维、棉纶纤维、维纶纤维、腈纶纤维和丙纶纤维,其中所述涤纶纤维占比设为5-15%,所述棉纶纤维占比设为2-8%,所述腈纶纤维占比设为25-42%,所述维纶纤维占比设为5-10%,所述丙纶纤维的占比设为10-25%。
2.根据权利要求1所述的一种化学纤维复合材料,其特征在于,所述天然纤维包括植物纤维和蛋白纤维,所述植物纤维和蛋白纤维混合比例设为1:1。
3.根据权利要求1所述的一种化学纤维复合材料的制备方法,其特征在于,制作方法包括如下:
S1,涤纶切片开袋,吸料入烘干料筒,100-130℃进行烘干,以去除多余水份,烘干时间30-50分钟;
S2,经烘干的切片通过管道进入主螺杆,与此同时经过烘干130℃烘干30-50分钟后的蛋白纤维粉通过小螺杆喂入主螺杆进口,主螺杆为直径90mm,长径比为40:1,小螺杆为直径32mm,长径比为18:1,螺杆与杆筒都经过氮化处理;
S3,经过主螺杆加热部分加热,将涤纶切片与蛋白粉搅拌均匀并加热到280℃,经喷丝板挤出下丝,经吹风段冷却;
S4,冷却段丝下至上油段上油,本次用日本竹本的油剂,高粘性油剂较为好纺;
S5,经过上油至加热拉伸段,本次实验第一组热辊为4840转,温度为70℃,第二组热辊为5065转,温度为120℃,走线速度为5020m/min;
S6,经过热辊拉伸定型的丝束经卷绕头卷绕成丝饼;
S7,丝饼经判丝后,合格品打包包装入库,加蛋白粉含量为6.5-8.5%,成丝的回潮率为2.5-4.0%,断裂伸长为30-35%。
4.根据权利要求3所述的一种化学纤维复合材料的制备方法,其特征在于,步骤S2中,烘干首先进行冷风烘干,利用冷风机烘干,烘干时间控制位15min,然后再进行热风烘干,烘干时间控制为12min,热烘干的温度控制在110-145℃,最后自然冷却。
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