CN115058792A - 一种聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维及其制备方法 - Google Patents
一种聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115058792A CN115058792A CN202210853350.7A CN202210853350A CN115058792A CN 115058792 A CN115058792 A CN 115058792A CN 202210853350 A CN202210853350 A CN 202210853350A CN 115058792 A CN115058792 A CN 115058792A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer material
- polylactic acid
- melting
- core
- long fiber
- 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.)
- Granted
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 75
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 title claims abstract description 49
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 title claims abstract description 48
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 79
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 70
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 51
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 51
- 229920001634 Copolyester Polymers 0.000 claims abstract description 47
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000012792 core layer Substances 0.000 claims abstract description 25
- JJTUDXZGHPGLLC-IMJSIDKUSA-N 4511-42-6 Chemical compound C[C@@H]1OC(=O)[C@H](C)OC1=O JJTUDXZGHPGLLC-IMJSIDKUSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 238000007151 ring opening polymerisation reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 7
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 24
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 18
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 18
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 12
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims description 12
- QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N tin(ii) oxide Chemical compound [Sn]=O QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 10
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 10
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 10
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 claims description 9
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 8
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 7
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 6
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 6
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 6
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 claims description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 5
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 5
- OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical compound OP(O)O OJMIONKXNSYLSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 239000006224 matting agent Substances 0.000 claims description 4
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 4
- KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L tin(ii) 2-ethylhexanoate Chemical compound [Sn+2].CCCCC(CC)C([O-])=O.CCCCC(CC)C([O-])=O KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229920006118 nylon 56 Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 abstract description 12
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 3
- 239000004753 textile Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000306 component Substances 0.000 description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 8
- 239000004595 color masterbatch Substances 0.000 description 8
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 8
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 8
- 150000008301 phosphite esters Chemical class 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229920002215 polytrimethylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- QPFMBZIOSGYJDE-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2-tetrachloroethane Chemical compound ClC(Cl)C(Cl)Cl QPFMBZIOSGYJDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920006052 Chinlon® Polymers 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 229920004933 Terylene® Polymers 0.000 description 2
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 229920004934 Dacron® Polymers 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000009998 heat setting Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000002074 melt spinning Methods 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
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
- D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
- D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
- D01F8/14—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyester as constituent
-
- 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
- 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
- D01D5/088—Cooling filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes
-
- 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
- D01D5/28—Formation of filaments, threads, or the like while mixing different spinning solutions or melts during the spinning operation; Spinnerette packs therefor
- D01D5/30—Conjugate filaments; Spinnerette packs therefor
- D01D5/34—Core-skin structure; Spinnerette packs therefor
-
- 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
-
- 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
- D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
- D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
- D01F8/12—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyamide as constituent
Abstract
本发明公开了复合材料领域内的一种聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维的制备方法,包括如下步骤:(1)皮层材料的制备:以L‑丙交酯开环聚合制得低熔点共聚酯与聚乳酸的嵌段共聚物作为皮层材料;(2)芯层材料的准备:高结晶聚合物经过干燥结晶处理;(3)皮层材料和芯层材料分别经过挤压熔融后,进行复合纺丝,得到聚乳酸基聚酯双组份皮芯结构复合长丝。所获得的复合长丝,其染色性能佳、抗菌性能好、吸湿能力强及亲肤性能好。所制备的聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维可用于汽车内饰、清洁用品、家纺用品等方面。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型功能性复合材料,特别涉及一种聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维及其制备方法。
背景技术
普通聚乳酸与PET及PA的熔点相差较大、相容性差,复合纺制的长纤维性能不佳,不具商业使用价值。但采取皮芯结构,可以纺制物理性能稳定的复合纤维。皮层材料为聚乳酸与低熔点共聚酯的嵌段共聚物,芯层材料为涤纶或锦纶,这样的复合纤维兼有聚乳酸与低熔点共聚酯的嵌段共聚物,染色性能佳、 抗菌性能好、吸湿能力强及亲肤性能好的特点及涤纶和锦纶模量高、弹性好的优点,可用于汽车内饰、清洁用品、家纺用品等方面。
现有技术中,为了克服单组分热粘合纤维在自由状态下熔融后会发生流动变形,或因热收缩大,造成产品性能的下降,因此在非织造生产中,更多的是使用双组分复合低熔点纤维,尤其是皮芯复合低熔点纤维。随着聚酯纤维在非织造领域的应用越来越广泛,以聚酯(PET)等高熔点材料为芯层,聚烯烃或其它低熔点为皮层的复合纤维相继开发成功。申请号CN200910101098.9, 专利名称为“低熔点皮芯复合长纤维的制备方法”,公开了一种低熔点皮芯复合长纤维的制备方法。采用复合纺粘法,熔点为90~130℃的低熔点共聚酯为皮层、结晶性高聚物为芯层,纺制出沸水收缩率低且稳定、染色性能优良的长纤维;申请号201110269351.9, 专利名称为“一种采用热粘合皮芯型复合纤维制备仿皮面料的方法”,公开了一种皮层采用低熔点聚酯纤维或锦纶纤维,芯层采用普通聚酷纤维,其中低熔点聚酯纤维含量为5%~80%,该技术能耗低,工艺简单;申请号201110227170. X,专利名称为“大直径皮芯型热熔单丝及其用途”,公开了皮层采用低熔点涤纶、锦纶和聚烯烃,芯层采用普通聚酯,单丝直径为0.08 ~ 2mm,纤维芯部直径为0.05 ~ 1mm的性能较好的热熔单丝,但因为皮层与芯层熔点相差大,使得现有熔融纺丝加工过程中能耗偏高及加工条件不易控制,纺丝性能差等缺点。
申请号CN 201110226546. 9, 专利名称为“一种低熔点皮芯结构的聚酯长丝”,公开了一种皮层熔点95 ~ 150℃的低熔点共聚物,芯层成份为其他成分的聚合物的一种低熔点皮芯结构的聚酯长丝,具有良好的可加工性、加工条件易控制、低能耗和纺丝性能好的优点,但其吸湿性及抗菌性能不佳,限制其应用领域。
发明内容
本发明提供一种聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维及其制备方法,所得复合长纤维具有优异的吸湿性和抗菌性,易于染色,纺丝性能优良,产品退卷性好,纺丝工艺简单易控制。
本发明的目的是这样实现的:一种聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维的制备方法,包括如下步骤:
(1)皮层材料的制备:在催化剂、抗氧化剂和消光剂存在的条件下,熔点为130~180℃的低熔点共聚酯作为引发剂,引发L-丙交酯开环聚合制得低熔点共聚酯与聚乳酸的嵌段共聚物作为皮层材料;
(2)芯层材料的准备:高结晶聚合物经过干燥结晶处理;所述高结晶聚合物为熔点为170~230℃的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、尼龙6、尼龙56或尼龙66中的一种;高结晶聚合物的平均分子量为20000~50000。
(3)皮层材料和芯层材料分别经过挤压熔融后,进行复合纺丝,挤压熔融后的熔体由熔体泵计量后,进入复合纺丝机进行两组分的复合纺丝,所述复合纺丝机的喷丝板上设有若干双层结构的喷丝孔,包括内孔和外孔,外孔有间隙地设置在内孔外周,所述皮层材料从外孔被挤出,所述芯层材料从内孔被挤出,使得皮层材料包裹在芯层材料外周,经冷却、卷绕得到聚乳酸基聚酯双组份皮芯结构复合长丝。
本发明的进一步改进在于,所述步骤(1)中所述皮层材料采用的低熔点共聚酯,由对苯二甲酸、乙二醇、二乙二醇、间苯二甲酸及聚乙二醇多元共聚制得,各组分的重量比为:对苯二甲酸:乙二醇:二乙二醇:间苯二甲酸:聚乙二醇=1:(1~2):(0.5~0.8):(0.8~1.8):(2~4), 多元共聚物的平均分子量为20000~30000。
本发明的进一步改进在于,所述步骤(1)中低熔点共聚酯的加入量为皮层材料原料总重量的5~30 %。
本发明的进一步改进在于,所述步骤(1)中L-丙交酯的纯度≥95%,酸值≤10mmol/kg。
本发明的进一步改进在于,所述步骤(1)中催化剂为辛酸亚锡、乳酸亚锡、氧化亚锡中的一种,加入量为皮层材料原料总重量的0.005~0.05%。
本发明的进一步改进在于,所述步骤(1)中抗氧化剂为亚磷酸酯类抗氧化剂,加入量为皮层材料原料总重量的0.01~0.1 %。
本发明的进一步改进在于,所述步骤(1)中消光剂为二氧化硅和二氧化钛中的一种,加入量为皮层材料原料总重量的0.1~0.5%。
本发明的进一步改进在于,所述步骤(1)中低熔点共聚酯引发L-丙交酯开环聚合温度为130~180℃;聚合时间为5~8小时。
本发明的进一步改进在于,所述步骤(3)中,皮层材料用量占复合单丝重量的10~40%;芯层材料的用量占复合单丝重量的60~90%。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:由于皮层采用聚乳酸与低熔点共聚酯的嵌段共聚物,通过皮层、芯层组分的设计和高速纺丝生产工艺,特别是优选熔点与共聚物熔点相近、结晶性较好的高聚物作为芯层材料,可以有效的缩小皮层与芯层的熔点差,且通过高速纺丝,提高纤维的取向和结晶度,纤维经后道牵伸热定型,直接制得染色性能佳、 抗菌性能好、吸湿能力强及亲肤性能好的聚乳酸基皮芯复合长纤维。生产过程纺丝性能优良,产品退卷性好、皮层与芯层熔点接近,纺丝工艺简单易控制。所制备的聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维可用于汽车内饰、清洁用品、家纺用品等方面。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施例,对本发明作进一步的描述。
本发明在常规高速纺丝设备上按以下工艺步骤进行,并实现连续稳定生产。
在实施例和比较例中的主要指标测试方法如下:
聚酯的特性粘度(I.V) :将0. 125g 聚酯溶于25ml 苯酚和四氯乙烷的等重量混合物的溶液中,于25℃ 下测定。
聚酰胺的相对粘度(ηr) :将切片溶千95.0%的浓硫酸中,于25℃下测定。
低熔点共聚酯与聚乳酸嵌段共聚物的相对粘度(ηr) :将切片溶于氯仿与苯酚按质量比4:1混合物的溶液中,于25℃下测定。
切片的熔点Tm: 用上海和晟仪器有限公司生产的HS~DSC~101 差示扫描量热仪,升温速率为l0℃/min, 测定最大熔融峰值(其中低熔点切片的熔点是用结晶干燥后的切片测定)。
回潮率:先将样品于恒温恒湿环境中调湿 24h,称重;再于110℃烘箱中干燥1h后称重。
实施例1
一种聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维的制备方法,按如下步骤进行:
(1)皮层材料的制备:在催化剂、抗氧化剂和消光剂存在的条件下,熔点为130~180℃的低熔点共聚酯作为引发剂,引发L-丙交酯开环聚合制得低熔点共聚酯与聚乳酸的嵌段共聚物作为皮层材料。
L-丙交酯的纯度≥95%,酸值≤10mmol/kg。
催化剂为辛酸亚锡、乳酸亚锡、氧化亚锡中的一种,加入量为皮层材料原料总重量的0.005~0.05%。
抗氧化剂为亚磷酸酯类抗氧化剂,加入量为皮层材料原料总重量的0.01~0.1 %。
消光剂为二氧化硅和二氧化钛中的一种,加入量为皮层材料原料总重量的0.1~0.5%。
低熔点共聚酯引发L-丙交酯开环聚合温度为130~180℃;聚合时间为5~8小时。
(2)芯层材料的准备:高结晶聚合物经过干燥结晶处理;所述高结晶聚合物为熔点为170~230℃的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、尼龙6、尼龙56或尼龙66中的一种;高结晶聚合物的平均分子量为20000~50000。
(3)皮层材料和芯层材料分别经过挤压熔融后,进行复合纺丝,挤压熔融后的熔体由熔体泵计量后,进入复合纺丝机进行两组分的复合纺丝,所述复合纺丝机的喷丝板上设有若干双层结构的喷丝孔,包括内孔和外孔,外孔有间隙地设置在内孔外周,所述皮层材料从外孔被挤出,所述芯层材料从内孔被挤出,使得皮层材料包裹在芯层材料外周,经冷却、卷绕得到聚乳酸基聚酯双组份皮芯结构复合长丝。
皮层材料用量占复合单丝重量的10~40%;芯层材料的用量占复合单丝重量的60~90%。
具体而言,本实施例中:
在0.005wt%氧化亚锡、0.01wt%亚磷酸酯和0.1wt%二氧化硅存在的条件下,选用30wt%熔点为134℃, 特性粘度I.V 为0.98dL/g 的低熔点共聚酯作为引发剂,引发纯度为99.2%,酸值为5mmol/kg的L-丙交酯于130℃开环聚合8h制得熔点152℃的低熔点共聚酯与聚乳酸的嵌段共聚物,作为皮层材料;该皮层材料采用的低熔点共聚酯,由对苯二甲酸、乙二醇、二乙二醇、间苯二甲酸及聚乙二醇多元共聚制得,各组分的重量比为:对苯二甲酸:乙二醇:二乙二醇:间苯二甲酸:聚乙二醇=1:1.5:0.6:1.25:3, 多元共聚物的平均分子量为20000~30000;低熔点共聚酯的加入量为皮层材料原料总重量的30 %。
共聚物和色母粒在用真空干燥设备,在真空度小于0.1 KPa 、温度80℃的条件下干燥12小时,测得干切片水含量为83ppm。
芯层采用熔点为172℃的PET干燥后的切片,相对粘度ηr 为0.8,皮层组分螺杆挤压机的各区温度设定为160/170/180/200/200℃,芯层组分螺杆挤压机的各区温度设定为200/190/185/180/180℃,复合比为10:90,侧吹风风速0.5m/s,风温20℃,由导丝盘控制张力,纺速为3000m/min ,所制备的聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维回潮率为0.43%。
其流程如图1所示。在流程图1中,有部分步骤例如热牵伸、热成型等步骤,是本领域的常规步骤,本发明并未对该步骤作出改进,因此文件中并未对该步骤作出具体说明,本发明中的经冷却、卷绕得到聚乳酸基聚酯双组份皮芯结构复合长丝实际是包含该步骤的,也就是说其步骤如流程图1所示。
表1,实施例1 中各原料的用量试验数据表
实施例2
在0.05wt% 乳酸亚锡、0.1wt%亚磷酸酯和0.5wt%二氧化硅存在的条件下,选用5wt%熔点为178℃, 特性粘度I.V 为0.62dL/g 的低熔点共聚酯作为引发剂,引发纯度为95.5%,酸值为9.8mmol/kg的L-丙交酯于180℃下开环聚合5h制得熔点为180℃的低熔点共聚酯与聚乳酸的嵌段共聚物,作为皮层材料;皮层材料采用的低熔点共聚酯,由对苯二甲酸、乙二醇、二乙二醇、间苯二甲酸及聚乙二醇多元共聚制得,各组分的重量比为:对苯二甲酸:乙二醇:二乙二醇:间苯二甲酸:聚乙二醇=1:1:0.5:1.8:2, 多元共聚物的平均分子量为20000~30000;低熔点共聚酯的加入量为皮层材料原料总重量的20 %。
共聚物和色母粒在用真空干燥设备,在真空度小于0.1 KPa 、温度80℃的条件下干燥12小时,测得干切片水含量为95ppm。
芯层采用熔点为228℃的PA6干燥后的切片,相对粘度ηr 为2.2,皮层组分螺杆挤压机的各区温度设定为180/190/200/220/220℃,芯层组分螺杆挤压机的各区温度设定为250/240/235/230/230℃,复合比为30:70,侧吹风风速0.5m/s,风温20℃,由导丝盘控制张力,纺速为3000m/min ,所制备的聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维回潮率为0.65%。
表2,实施例2 中各原料的用量试验数据表
实施例3
在0.01wt%辛酸亚锡、0.03wt%亚磷酸酯和0.2wt%二氧化钛存在的条件下,选用10wt%熔点为146℃, 特性粘度I.V 为0.68dL/g 的低熔点共聚酯作为引发剂,引发纯度为97.3%,酸值为6.7mmol/kg的L-丙交酯于145℃下开环聚合6h制得熔点为163℃的低熔点共聚酯与聚乳酸的嵌段共聚物,作为皮层材料;皮层材料采用的低熔点共聚酯,由对苯二甲酸、乙二醇、二乙二醇、间苯二甲酸及聚乙二醇多元共聚制得,各组分的重量比为:对苯二甲酸:乙二醇:二乙二醇:间苯二甲酸:聚乙二醇=1:2:0.8:0.8:2, 多元共聚物的平均分子量为20000~30000;低熔点共聚酯的加入量为皮层材料原料总重量的15 %。
共聚物和色母粒在用真空干燥设备,在真空度小于0.1 KPa 、温度80℃的条件下干燥12小时,测得干切片水含量为115ppm。
芯层采用熔点为226℃的聚对苯二甲酸丙二醇酯干燥后的切片,相对粘度ηr 为0.92,皮层组分螺杆挤压机的各区温度设定为175/185/205/215/215℃,芯层组分螺杆挤压机的各区温度设定为250/240/235/230/230℃,复合比为15:85,侧吹风风速0.5m/s,风温20℃,由导丝盘控制张力,纺速为3000m/min ,所制备的聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维回潮率为0.46%。
表3,实施例3 中各原料的用量试验数据表
实施例4
在0.008wt%乳酸亚锡、0.05wt%亚磷酸酯和0.3wt%二氧化钛存在的条件下,选用15wt%熔点为159℃, 特性粘度I.V 为0.71dL/g 的低熔点共聚酯作为引发剂,引发纯度为98.1%,酸值为4.5mmol/kg的L-丙交酯于152℃下开环聚合7h制得熔点为170℃的低熔点共聚酯与聚乳酸的嵌段共聚物,作为皮层材料;皮层材料采用的低熔点共聚酯,由对苯二甲酸、乙二醇、二乙二醇、间苯二甲酸及聚乙二醇多元共聚制得,各组分的重量比为:对苯二甲酸:乙二醇:二乙二醇:间苯二甲酸:聚乙二醇=1:2:0.5:1.8:3, 多元共聚物的平均分子量为20000~30000;低熔点共聚酯的加入量为皮层材料原料总重量的10 %。
共聚物和色母粒在用真空干燥设备,在真空度小于0.1 KPa 、温度80℃的条件下干燥12小时,测得干切片水含量为106ppm。
芯层采用熔点为232℃的聚对苯二甲酸丁二醇酯干燥后的切片,相对粘度ηr 为0.98,皮层组分螺杆挤压机的各区温度设定为185/195/215/225/225℃,芯层组分螺杆挤压机的各区温度设定为260/260/250/245/245℃,复合比为20:80,侧吹风风速0.5m/s,风温20℃,由导丝盘控制张力,纺速为3000m/min ,所制备的聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维回潮率为0.56%。
表4,实施例4 中各原料的用量试验数据表
实施例5
在0.012wt%氧化亚锡、0.06wt%亚磷酸酯和0.4wt%二氧化硅存在的条件下,选用20wt%熔点为165℃, 特性粘度I.V 为0.76dL/g 的低熔点共聚酯作为引发剂,引发纯度为98.5%,酸值为6.5mmol/kg的L-丙交酯于159℃下开环聚合6h制得熔点为175℃的低熔点共聚酯与聚乳酸的嵌段共聚物,作为皮层材料;皮层材料采用的低熔点共聚酯,由对苯二甲酸、乙二醇、二乙二醇、间苯二甲酸及聚乙二醇多元共聚制得,各组分的重量比为:对苯二甲酸:乙二醇:二乙二醇:间苯二甲酸:聚乙二醇=1:1:0.7:0.8:4, 多元共聚物的平均分子量为20000~30000;低熔点共聚酯的加入量为皮层材料原料总重量的5 %。
共聚物和色母粒在用真空干燥设备,在真空度小于0.1 KPa 、温度80℃的条件下干燥12小时,测得干切片水含量为102ppm。
芯层采用熔点为252℃的PA6干燥后的切片,相对粘度ηr 为1.98,皮层组分螺杆挤压机的各区温度设定为185/195/215/225/225℃,芯层组分螺杆挤压机的各区温度设定为280/280/270/265/265℃,复合比为25:75,侧吹风风速0.5m/s,风温20℃,由导丝盘控制张力,纺速为3000m/min ,所制备的聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维回潮率为0.51%。
表5,实施例5 中各原料的用量试验数据表
实施例6
在0.03wt%氧化亚锡、0.08wt%亚磷酸酯和0.4wt%二氧化钛存在的条件下,选用25wt%熔点为155℃, 特性粘度I.V 为0.73dL/g 的低熔点共聚酯作为引发剂,引发纯度为98.6%,酸值为6.5mmol/kg的L-丙交酯于155℃下开环聚合6h制得熔点为168℃的低熔点共聚酯与聚乳酸的嵌段共聚物,作为皮层材料;皮层材料采用的低熔点共聚酯,由对苯二甲酸、乙二醇、二乙二醇、间苯二甲酸及聚乙二醇多元共聚制得,各组分的重量比为:对苯二甲酸:乙二醇:二乙二醇:间苯二甲酸:聚乙二醇=1:1.5:0.8:0.8:4, 多元共聚物的平均分子量为20000~30000;低熔点共聚酯的加入量为皮层材料原料总重量的20 %。
共聚物和色母粒在用真空干燥设备,在真空度小于0.1 KPa 、温度80℃的条件下干燥12小时,测得干切片水含量为113ppm。
芯层采用熔点为242℃的PA66干燥后的切片,相对粘度ηr 为1.76,皮层组分螺杆挤压机的各区温度设定为185/195/215/225/225℃,芯层组分螺杆挤压机的各区温度设定为285/285/275/260/260℃,复合比为35:65,侧吹风风速0.5m/s,风温20℃,由导丝盘控制张力,纺速为3000m/min ,所制备的聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维回潮率为0.39%。
表6,实施例6 中各原料的用量试验数据表
实施例7
在0.02wt%乳酸亚锡、0.08wt%亚磷酸酯和0.3wt%二氧化硅存在的条件下,选用35wt%熔点为172℃, 特性粘度I.V 为0.73dL/g 的低熔点共聚酯作为引发剂,引发纯度为98.1%,酸值为8.5mmol/kg的L-丙交酯于178℃下开环聚合5h制得熔点为180℃的低熔点共聚酯与聚乳酸的嵌段共聚物,作为皮层材料;皮层材料采用的低熔点共聚酯,由对苯二甲酸、乙二醇、二乙二醇、间苯二甲酸及聚乙二醇多元共聚制得,各组分的重量比为:对苯二甲酸:乙二醇:二乙二醇:间苯二甲酸:聚乙二醇=1:1.8:0.6:1:2.5, 多元共聚物的平均分子量为20000~30000;低熔点共聚酯的加入量为皮层材料原料总重量的30 %。
共聚物和色母粒在用真空干燥设备,在真空度小于0.1 KPa 、温度80℃的条件下干燥12小时,测得干切片水含量为117ppm。
芯层采用熔点为245℃的PA56干燥后的切片,相对粘度ηr 为1.72,皮层组分螺杆挤压机的各区温度设定为190/200/225/230/230℃,芯层组分螺杆挤压机的各区温度设定为280/280/270/265/265℃,复合比为40:60,侧吹风风速0.5m/s,风温20℃,由导丝盘控制张力,纺速为3000m/min ,所制备的聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维回潮率为0.38%。
表7,实施例7 中各原料的用量试验数据表
比较例
选用熔点为145℃, 特性粘度I.V 为0.71dL/g 的低熔点共聚酯作为皮层,与色母粒在用真空干燥设备,在真空度小于0.1 KPa 、温度80℃的条件下干燥12小时,测得干切片水含量为105ppm;芯层采用熔点为235℃的PET干燥后的切片,相对粘度ηr 为1.93,皮层组分螺杆挤压机的各区温度设定为155/165/178/195/200℃,芯层组分螺杆挤压机的各区温度设定为270/260/255/250/250℃,复合比为20:80,侧吹风风速0.5m/s,风温20℃,由导丝盘控制张力,纺速为3000m/min ,所制备的聚酯皮芯复合长纤维回潮率为0.35%。
表8,比较例中各原料的用量试验数据表
由上表可知,当皮层材料中聚乳酸用量占皮层皮层材料重量的70~95%;皮层材料的用量占复合单丝重量的10~30%时,其纺丝性能最好。
本发明并不局限于上述实施例,在本发明公开的技术方案的基础上,本领域的技术人员根据所公开的技术内容,不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形,这些替换和变形均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)皮层材料的制备:在催化剂、抗氧化剂和消光剂存在的条件下,熔点为130~180℃的低熔点共聚酯作为引发剂,引发L-丙交酯开环聚合制得低熔点共聚酯与聚乳酸的嵌段共聚物作为皮层材料;
(2)芯层材料的准备:高结晶聚合物经过干燥结晶处理;所述高结晶聚合物为熔点为170~230℃的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、尼龙6、尼龙56或尼龙66中的一种;高结晶聚合物的平均分子量为20000~50000;
(3)皮层材料和芯层材料分别经过挤压熔融后,进行复合纺丝,挤压熔融后的熔体由熔体泵计量后,进入复合纺丝机进行两组分的复合纺丝,所述复合纺丝机的喷丝板上设有若干双层结构的喷丝孔,包括内孔和外孔,外孔有间隙地设置在内孔外周,所述皮层材料从外孔被挤出,所述芯层材料从内孔被挤出,使得皮层材料包裹在芯层材料外周,经冷却、卷绕得到聚乳酸基聚酯双组份皮芯结构复合长丝。
2.根据权利要求1所述的一种聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中所述皮层材料采用的低熔点共聚酯,由对苯二甲酸、乙二醇、二乙二醇、间苯二甲酸及聚乙二醇多元共聚制得,各组分的重量比为:对苯二甲酸:乙二醇:二乙二醇:间苯二甲酸:聚乙二醇=1:(1~2):(0.5~0.8):(0.8~1.8):(2~4), 多元共聚物的平均分子量为20000~30000。
3.根据权利要求1所述一种聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中低熔点共聚酯的加入量为皮层材料原料总重量的5~30 %。
4.根据权利要求1所述的一种聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中L-丙交酯的纯度≥95%,酸值≤10mmol/kg。
5.根据权利要求1所述的一种聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中催化剂为辛酸亚锡、乳酸亚锡、氧化亚锡中的一种,加入量为皮层材料原料总重量的0.005~0.05%。
6.根据权利要求1所述的一种聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中抗氧化剂为亚磷酸酯类抗氧化剂,加入量为皮层材料原料总重量的0.01~0.1 %。
7.根据权利要求1所述的一种聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中消光剂为二氧化硅和二氧化钛中的一种,加入量为皮层材料原料总重量的0.1~0.5%。
8.根据权利要求1所述的一种聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中低熔点共聚酯引发L-丙交酯开环聚合温度为130~180℃;聚合时间为5~8小时。
9.根据权利要求1所述的一种聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中,皮层材料用量占复合单丝重量的10~40%;芯层材料的用量占复合单丝重量的60~90%。
10.一种聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维,其特征在于:根据权利要求1-9的方法制备获得。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210853350.7A CN115058792B (zh) | 2022-07-20 | 2022-07-20 | 一种聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210853350.7A CN115058792B (zh) | 2022-07-20 | 2022-07-20 | 一种聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115058792A true CN115058792A (zh) | 2022-09-16 |
CN115058792B CN115058792B (zh) | 2024-03-15 |
Family
ID=83205429
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210853350.7A Active CN115058792B (zh) | 2022-07-20 | 2022-07-20 | 一种聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115058792B (zh) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995007311A1 (fr) * | 1993-09-09 | 1995-03-16 | Kanebo, Ltd. | Copolyester biodegradable, moulage realise en employant cette substance et procede de realisation du moulage |
US6174602B1 (en) * | 1996-05-14 | 2001-01-16 | Shimadzu Corporation | Spontaneously degradable fibers and goods made thereof |
JP2005076142A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Unitika Ltd | 不織布およびその製造方法 |
JP2006207105A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-08-10 | Unitika Ltd | ポリ乳酸系長繊維不織布およびその製造方法 |
JP2009057648A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Toray Ind Inc | 芯鞘型複合長繊維およびその製造方法 |
CN101619506A (zh) * | 2009-08-06 | 2010-01-06 | 浙江理工大学 | 低熔点皮芯复合长纤维的制备方法 |
JP2010018894A (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Unitika Ltd | タフテッドカーペット用一次基布 |
CN111979605A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-11-24 | 安徽京安润生物科技有限责任公司 | 一种利用多组分可降解聚合物加工复合纤维的方法 |
-
2022
- 2022-07-20 CN CN202210853350.7A patent/CN115058792B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995007311A1 (fr) * | 1993-09-09 | 1995-03-16 | Kanebo, Ltd. | Copolyester biodegradable, moulage realise en employant cette substance et procede de realisation du moulage |
US6174602B1 (en) * | 1996-05-14 | 2001-01-16 | Shimadzu Corporation | Spontaneously degradable fibers and goods made thereof |
JP2005076142A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Unitika Ltd | 不織布およびその製造方法 |
JP2006207105A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-08-10 | Unitika Ltd | ポリ乳酸系長繊維不織布およびその製造方法 |
JP2009057648A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Toray Ind Inc | 芯鞘型複合長繊維およびその製造方法 |
JP2010018894A (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Unitika Ltd | タフテッドカーペット用一次基布 |
CN101619506A (zh) * | 2009-08-06 | 2010-01-06 | 浙江理工大学 | 低熔点皮芯复合长纤维的制备方法 |
CN111979605A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-11-24 | 安徽京安润生物科技有限责任公司 | 一种利用多组分可降解聚合物加工复合纤维的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115058792B (zh) | 2024-03-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111058116B (zh) | 一种皮芯型pla/phbv复合纤维及其制备方法 | |
CN107653517A (zh) | 一种超细多孔亲水聚酯纤维的制备方法 | |
CN102733002B (zh) | 一种具有高导湿性能的超细复合纤维制备方法 | |
CN107313128A (zh) | 一种pbt纤维制造工艺 | |
CN101760796A (zh) | 一种pbt高弹丝的制作方法 | |
CN101490317A (zh) | 多叶片状异形长丝、织物及其制备方法 | |
CN111206300A (zh) | 一种弹性复合纤维及其制备方法 | |
CN114262952B (zh) | 一种复合材料及其制备方法和应用 | |
JP4661266B2 (ja) | 合成繊維、およびそれからなる繊維構造体 | |
WO2009045877A1 (en) | Methods for making polylactic acid stereocomplex fibers | |
CN110257947A (zh) | 一种抗菌聚酯工业丝及其制备方法 | |
KR20130112464A (ko) | 외피―코어 일체형 폴리유산 섬유 및 그 제조 방법 | |
KR101414206B1 (ko) | C형 중공섬유 및 그 제조방법 | |
JP3703775B2 (ja) | 吸熱性複合繊維 | |
CN115058792B (zh) | 一种聚乳酸基聚酯皮芯复合长纤维及其制备方法 | |
KR100808567B1 (ko) | 이용성 폴리에스테르 수지를 이용한볼륨사(volume絲) 및 그의 섬유 제품 제조 방법 | |
CN115896976A (zh) | 一种具有阻燃功能的再生低熔点聚酯复合纤维及其制备方法 | |
CN115726057A (zh) | 一种具有紫外屏蔽功能的再生低熔点聚酯复合纤维及其制备方法 | |
CN115679469A (zh) | 一种p34hb纤维的制备方法和应用 | |
US4968471A (en) | Solution spinning process | |
CN113249815A (zh) | 一种生物可降解pga熔融纺丝成形的方法 | |
CN116334791B (zh) | 一种高吸湿pet超细纤维的制备方法、产品及应用 | |
KR102443249B1 (ko) | 폴리페닐렌 설파이드 해도사 및 그의 제조방법 | |
CN110846730B (zh) | 一种超细phbv纤维及其制备方法 | |
CN108193309A (zh) | 超细旦涤纶长丝及其制备方法 |
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 |