CN117364291B - 超爽滑复合短纤维及其制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及纺织技术领域，具体公开了一种超爽滑复合短纤维及其制备方法及应用，超爽滑复合短纤维，包括以下重量份的原料：PE母粒40‑60份，爽滑PET母粒40‑60份；所述爽滑PET母粒为多孔PET树脂与爽滑剂制备而成。本申请通过多孔PET树脂吸附爽滑剂，改善PET母粒的滑爽性和亲水性，进而提高了超爽滑复合短纤维的滑爽性、吸湿性。
Description
技术领域
本申请涉及纺织技术领域，更具体地说，它涉及一种超爽滑复合短纤维及其制备方法及应用。
背景技术
PE(聚乙烯)-PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)复合纤维由于兼具PET纤维和PE纤维的特性，以此为原料制成的布料柔软舒适，在纸尿裤、内衬衣、运动服等生产中得到广泛应用。聚酯纤维，俗称“涤纶”，是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维，简称PET纤维，属于高分子化合物；PE纤维是超分子量聚乙烯纤维的简称。PE-PET复合纤维是无纺布原料的一种，是以PE和PET为主要原料，采用喷丝板纺丝而成，既具有PET弹性好、模量高、质地挺括的优点，又具有PE熔点低、流动性好，易于粘结的优点。
然而，由于PET制成的纤维滑爽性较差，亲水性一般，导致超爽滑复合短纤维整体滑爽性差、吸湿性不好，影响所制无纺布的使用效果。
因此，提高超爽滑复合短纤维的滑爽性和亲水性对其制成的无纺布的发展具有重要意义。
发明内容
为了提高超爽滑复合短纤维的滑爽性和亲水性，本申请提供一种超爽滑复合短纤维及其制备方法及应用。
第一方面，本申请提供一种超爽滑复合短纤维，采用如下的技术方案：
一种超爽滑复合短纤维，包括以下重量份的原料：PE母粒40-60份，爽滑PET母粒40-60份；所述爽滑PET母粒为多孔PET树脂与爽滑剂制备而成。
通过采用上述技术方案，相比于常规物理混合爽滑剂提高纤维的爽滑性，通过负载在PET树脂的形式制备爽滑母粒，爽滑剂实现的爽滑效果更好，爽滑剂可使纤维发生生物化学充盈膨胀，对纤维内力趋于均一，纤维之间的滑爽感增强，纤维表面变的平滑；同时对聚酯树脂进行处理形成多孔PET树脂，增大了PET比表面积，有利于吸附爽滑剂，提高爽滑剂在PET树脂上的负载率，从而提高由爽滑PET母粒制成的纤维的滑爽性，进而提高超爽滑复合短纤维的滑爽性。
在一个具体的可实施方案中，取100重量份的PET切片熔融，加入碳酸钠、十二烷基苯磺酸钠混合均匀，依次经盐酸、去离子水洗涤，挤出、造粒得到多孔PET树脂；将5-20重量份的爽滑剂与所述多孔PET树脂混合得到所述爽滑PET母粒。
通过采用上述技术方案，碳酸钠和十二烷基苯环酸钠作为致孔剂对PET进行处理后，得到多孔结构的PET树脂，高孔隙结构将爽滑剂封装在孔道内部，提高了PET树脂与爽滑剂的结合性，进而提高了爽滑PET母粒的滑爽性。
在一个具体的可实施方案中，所述爽滑剂为聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯。
发明人在寻找合适的爽滑剂时，考虑聚四氟乙烯具有优异的爽滑作用，但聚四氟乙烯的相容性较差，且在体系中容易团聚，不利于在PET树脂上进行更好的负载从而提升爽滑效果，而聚乙烯蜡具有优异的流动性、分散性，且也具备一定的爽滑作用，通过制备聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯，聚四氟乙烯以纳米颗粒形式负载在聚乙烯蜡粉的表面。由于聚乙烯蜡粉的密度低、优异的分散性，使得聚四氟乙烯借助聚四氟乙烯蜡粉的优异分散性得到了很好的分散，制得的爽滑剂更容易分散负载在PET树脂上，提高了负载率，并且很稳定的填充在多孔PET树脂的孔道中；聚四氟乙烯本身的高硬度，润滑性得到了很好的发挥，提高了PET母粒的强度和爽滑性。
在一个具体的可实施方案中，所述聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯的制备方法，包括以下步骤：
将聚乙二醇涂覆在聚四氟乙烯表面，然后进行等离子体表面改性，洗涤除去未在聚四氟乙烯表面接枝的聚乙二醇，干燥并研磨得到平均粒径为10-20nm的改性聚四氟乙烯；将质量比为1：(4-8)改性聚四氟乙烯与平均粒径为200-500nm的聚乙烯蜡粉高速混合得到聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯。
通过采用上述技术方案，在聚四氟乙烯表面引入聚乙二醇,能够有效地改善聚四氟乙烯表面活性，聚乙二醇具有优异的亲水性，通过聚乙二醇的表面接枝，随着爽滑剂的负载，提升了PET树脂的亲水性，提升织物的吸湿效果；等离子处理一方面实现了聚四氟乙烯和聚乙二醇的接枝，另一方面，聚四氟乙烯和聚乙二醇表面结构的变化提高了粘结性，有利于聚四氟乙烯在聚乙烯蜡上的附着，提高两者的结合性；
在一个具体的可实施方案中，还包括2-5重量份的表面经偶联剂改性处理的玻璃纤维。
通过采用上述技术方案，玻璃纤维具有优异的机械强度，表面经偶联剂改性能提高其分散性，聚乙二醇存在下使得硅烷偶联剂改性的玻璃纤维在体系中更加稳定地存在，使得制备的PE-PET复合短纤维具有高强性。
第二方面，本申请提供一种超爽滑复合短纤维的制备方法，采用如下的技术方案：一种超爽滑复合短纤维的制备方法，包括以下步骤：
将相应重量份的PE母粒和爽滑PET母粒分别在110-130℃下干燥1-4h，备用；
将干燥后的PE母粒和爽滑PET母粒混合搅拌5-15min，得到共混料；
将所述共混料挤出熔融后，经纺丝、冷却、上油、卷绕、集束、拉伸、热定型、卷曲、切断制成复合短纤维。
通过采用上述技术方案，本发明在PET母粒中添加有爽滑剂，改善PET纤维的滑爽性，从而可以制成具有滑爽功效的超爽滑复合短纤维。
在一个具体的可实施方案中，一种超爽滑复合短纤维的制备方法，包括以下步骤：将相应重量份的PE母粒和爽滑PET母粒分别在110-130℃下干燥1-4h，备用；
将干燥后的PE母粒、爽滑PET母粒和相应重量份的玻璃纤维混合搅拌5-15min，得到共混料；
将所述共混料挤出熔融后，经纺丝、冷却、上油、卷绕、集束、拉伸、热定型、卷曲、切断制成复合短纤维。
通过采用上述技术方案，本发明在PE-PET复合短纤维中添加有玻璃纤维，提高了超爽滑复合短纤维的力学性能。
在一个具体的可实施方案中，所述纺丝时采用的纺丝箱的温度为285-295℃。
通过采用上述技术方案，由于PE和PET是两种化学结构差别较大的聚合物，相容性较差，复合时两组分间的粘结性弱。如果纺丝温度过高，聚乙烯易解取向，甚至降解，纺丝成型不易，熔体容易产生丝条粘附在喷丝板板面，造成大量的注头和浆块，纺丝质量下降；如果纺丝温度过低，PET粘度增高，其在喷丝板孔中剪切应力大，使丝条出喷丝板后出现弯头现象，甚至造成熔体破裂，使熔体可纺性差，纺丝出现流量不足，产生硬头丝和细丝，因此优化纺丝过程中的纺丝温度可提高纺丝质量。
在一个具体的可实施方案中，所述冷却时采用缓冷加骤冷的冷却方式，所述缓冷是在喷丝板下进行侧吹风冷却，侧吹风速为1.3-1.5m/s，侧吹风温为14-17℃；所述热定型时温度为103-107℃，定型时间为19-21min。
通过采用上述技术方案，由于PE熔体温度比凝固温度高100℃以上，纺丝过程中放热多，且PE熔体传热性能差，熔点低，在一定条件下存在严重蠕变，因此在生产超爽滑复合短纤维时，采用缓冷加骤冷的冷却方式，可提高初生纤维的结构和性能。随着侧吹风速度的提高，复合纤维卷绕丝和拉伸丝的断裂强度增加，断裂伸长率下降，这是由于风速的增加使得纤维传热快，冷却长度缩短，轴向张力增大，因此纤维的取向度也随着侧吹风速的增加而增大；但风速过高，易引起丝束抖动，致使丝条在刚一离开喷丝板后摇晃不定，产生并丝现象。因此优化风速和风温可提高复合纤维的力学性能。
经卷曲后的PE-PET复合纤维，其结构形态尚不稳定，需要进行热定型。一般定型温度要高于或等于拉伸温度和使用温度，才能较好的使各结构单元之间及结构单位内部的不稳定结构得到充分解舒，内应力得以减小或消除。但热定型温度不宜超过PE的软化温度，以防纤维软化表面粘结。即热定型温度的设定要高于玻璃化温度高的组份，又要兼顾软化点低的组份，因此在生产过程中，PE-PET热定型温度为103-107℃，定型时间为19-21min。
第三方面，本申请提供一种超爽滑复合短纤维的应用，采用如下的技术方案。
无纺布，采用上述超爽滑复合短纤维制备而成。
通过采用上述技术方案，本申请超爽滑复合短纤维制备的无纺布具有很好的滑爽功能和吸湿效果。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请通过多孔PET树脂与爽滑剂的有效结合形成爽滑PET母粒，再通过爽滑PET母粒与PE母粒制成的超爽滑复合短纤维具有很好的滑爽功效和吸湿效果；
2、本申请爽滑剂为聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯，可使得聚四氟乙烯和聚乙烯蜡的爽滑性充分发挥，同时由于聚四氟乙烯本身的超高硬度，提高了PET母粒的强度和滑爽性；通过聚乙二醇的改性使得PET母粒兼具较好的吸湿性；
3、本申请在PE-PET复合纤维中添加玻璃纤维，提高了所制超爽滑复合短纤维力学性能，通过硅烷偶联剂的改性结合聚乙二醇作用提高玻璃纤维的分散性和稳定性。
具体实施方式
以下结合制备例、实施例和对比例对本申请作进一步详细说明，本申请涉及的原料均可通过市售获得。
聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯的制备例
制备例1
本制备例中，聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯按照以下方法制备：
(1)将待处理的聚四氟乙烯片浸入分子量为1000的聚乙二醇/乙醇溶液中，聚乙二醇的浓度为80％，室温下浸泡3h后取出，75℃烘干除溶剂，然后将其放入等离子体发生装置中，在等离子体氛围区进行等离子体表面改性，处理功率为200W，处理时间为15min，然后用去离子水洗涤除去未接枝上的聚乙二醇，干燥并研磨后得到平均粒径为10nm的表面改性的聚四氟乙烯；
(2)将上述10g经表面改性的聚四氟乙烯与40g平均粒径为200nm的聚乙烯蜡粉加入高速混合机中，以1300rpm的转速高速搅拌5min得到聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯。
制备例2
本制备例中，聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯按照以下方法制备：
(1)将待处理的聚四氟乙烯片浸入分子量为1000的聚乙二醇/乙醇溶液中，聚乙二醇的浓度为80％，室温下浸泡3h后取出，75℃烘干除溶剂，然后将其放入等离子体发生装置中，在等离子体氛围区进行等离子体表面改性，处理功率为200W，处理时间为15min，然后用去离子水洗涤除去未在聚四氟乙烯接枝上的聚乙二醇，干燥并研磨后得到平均粒径为20nm的表面改性的聚四氟乙烯；
(2)将上述10g经表面改性的聚四氟乙烯与40g平均粒径为500nm的聚乙烯蜡粉加入高速混合机中，以1300rpm的转速高速搅拌5min得到聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯。
制备例3
本制备例与制备例1不同之处在于，(2)将上述10g经表面改性的聚四氟乙烯与60g平均粒径为5μm的聚乙烯蜡粉加入高速混合机中，以1300rpm的转速高速搅拌5min得到聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯。
制备例4
本制备例与制备例1不同之处在于，(2)将上述10g经表面改性的聚四氟乙烯与80g平均粒径为5μm的聚乙烯蜡粉加入高速混合机中，以1300rpm的转速高速搅拌5min得到聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯。
爽滑剂的对比制备例
对比制备例1
本对比制备例中，爽滑剂为聚四氟乙烯。
对比制备例2
本对比例制备例中，爽滑剂为聚乙烯蜡。
对比制备例3
与制备例1的区别在于，本对比制备例中，爽滑剂的制备方法为：将10g聚四氟乙烯40g聚乙烯蜡粉混合得到聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯。
对比制备例4
与制备例1的区别在于，本对比制备例中，爽滑剂的制备方法为：
(1)将待处理的聚四氟乙烯片放入等离子体发生装置中，在等离子体氛围区进行等离子体表面改性，处理功率为200W，处理时间为15min，干燥并研磨后得到平均粒径为10nm的表面改性的聚四氟乙烯；
(2)将上述10g经表面改性的聚四氟乙烯与40g平均粒径为200nm的聚乙烯蜡粉加入高速混合机中，以1300rpm的转速高速搅拌5min得到聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯。
爽滑PET母粒的制备例
制备例5
本制备例中，爽滑PET母粒按照以下方法制备：
将100gPET切片在温度为250℃下熔融60min，加入10g碳酸钠和20g十二烷基苯磺酸钠混合均匀，依次经盐酸、去离子水洗涤后挤出、造粒得到多孔PET树脂，再加入5g聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯高速搅拌即可，其中聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯采用制备例1所得。
制备例6
本制备例中，爽滑PET母粒按照以下方法制备：
将100gPET切片在温度为250℃下熔融60min，加入10g碳酸钠和20g十二烷基苯磺酸钠混合均匀，依次经盐酸、去离子水洗涤后挤出、造粒得到多孔PET树脂，再加入10g聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯高速搅拌即可，其中聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯采用制备例1所得。
制备例7
本制备例中，爽滑PET母粒按照以下方法制备：
将100gPET切片在温度为250℃下熔融60min，加入10g碳酸钠和20g十二烷基苯磺酸钠混合均匀，依次经盐酸、去离子水洗涤后挤出、造粒得到多孔PET树脂，再加入20g聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯高速搅拌即可，其中聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯采用制备例1所得。
制备例8
本制备例与制备例6不同之处在于，聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯采用制备例2所得。
制备例9
本制备例与制备例6不同之处在于，聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯采用制备例3所得。
制备例10
本制备例与制备例6不同之处在于，聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯采用制备例4所得。
爽滑PET母粒对比制备例
对比制备例7
本对比制备例中，爽滑PET母粒按照以下方法制备：
将100gPET切片在温度为250℃下熔融60min，加入10g碳酸钠和20g十二烷基苯磺酸钠混合均匀，依次经盐酸、去离子水洗涤后挤出、造粒得到多孔PET树脂，再加入5g爽滑剂高速搅拌即可，其中爽滑剂采用对比制备例1所得。
对比制备例8
本对比制备例中，爽滑PET母粒按照以下方法制备：
将100gPET切片在温度为250℃下熔融60min，加入10g碳酸钠和20g十二烷基苯磺酸钠混合均匀，依次经盐酸、去离子水洗涤后挤出、造粒得到多孔PET树脂，再加入5g爽滑剂高速搅拌即可，其中爽滑剂采用对比制备例2所得。
对比制备例9
本对比制备例中，爽滑PET母粒按照以下方法制备：
将100gPET切片在温度为250℃下熔融60min，加入10g碳酸钠和20g十二烷基苯磺酸钠混合均匀，依次经盐酸、去离子水洗涤后挤出、造粒得到多孔PET树脂，再加入5g爽滑剂高速搅拌即可，其中爽滑剂采用对比制备例3所得。
对比制备例10
本对比制备例中，爽滑PET母粒按照以下方法制备：
将100gPET切片在温度为250℃下熔融60min，加入10g碳酸钠和20g十二烷基苯磺酸钠混合均匀，依次经盐酸、去离子水洗涤后挤出、造粒得到多孔PET树脂，再加入5g爽滑剂高速搅拌即可，其中爽滑剂采用对比制备例4所得。
对比制备例11
本对比制备例中，爽滑PET母粒按照以下方法制备：
将100gPET切片与5g聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯混合均匀即可，其中聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯采用制备例1所得。
实施例
实施例1
本实施例中，超爽滑复合短纤维包括如下组分：PE母粒40Kg和爽滑PET母粒60Kg，其中爽滑PET母粒采用制备例5所得。
本实施例中，超爽滑复合短纤维按照以下步骤制备：
(1)将PE母粒在鼓风机中于110℃下干燥3h，将爽滑PET母粒在鼓风机中于115℃下干燥4h，备用；
(2)将干燥后的PE母粒和爽滑PET母粒加入高速混料机中，混合搅拌5min，得到共混料；(3)将共混料加入上螺杆挤出机中熔融得到熔体，熔体进入纺丝箱体，熔体经喷丝板中喷出，形成丝线，然后吹风冷却、上油、卷绕、集束、拉伸、热定型、卷曲、切断，制成超爽滑复合短纤维；其中纺丝箱体的温度为285℃；冷却时在喷丝板下采用缓冷加骤冷的冷却方式，即喷丝板下24㎝为缓冷区，继而进行侧吹风冷却，风温为14℃，风速为1.5m/s；同时在纺丝窗门的上部，设置一抽风装置进行骤冷，及时排除热量及烟雾，这样有利于减少丝束的喷丝头拉伸取向和结晶度，同时也增大了无定型区，有利于纤维的后拉伸；拉伸时采用两级拉伸，总拉伸倍数为3.5，第一级在70℃下实现2.8倍拉伸，第二级在75℃下实现0.7倍拉伸；热定型时，定型温度为103℃，定型时间为21min。
本实施例中，超爽滑复合短纤维还可织造成具有滑爽、吸湿功能的无纺布。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中，超爽滑复合短纤维包括如下组分：PE母粒50Kg和爽滑PET母粒50Kg。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中，超爽滑复合短纤维包括如下组分：PE母粒60Kg和爽滑PET母粒40Kg。
实施例4
本实施例与实施例2的不同之处在于，爽滑PET母粒采用制备例6所得。
实施例5
本实施例与实施例2的不同之处在于，爽滑PET母粒采用制备例7所得。
实施例6
本实施例与实施例2的不同之处在于，爽滑PET母粒采用制备例8所得。
实施例7
本实施例与实施例2的不同之处在于，爽滑PET母粒采用制备例9所得。
实施例8
本实施例与实施例2的不同之处在于，爽滑PET母粒采用制备例10所得。
实施例9
本实施例中，超爽滑复合短纤维包括如下组分：PE母粒50Kg、爽滑PET母粒50Kg和2Kg玻璃纤维，其中爽滑PET母粒采用制备例9所得，玻璃纤维的制备方法为：称取200g干燥的玻璃纤维，在30℃下，将干燥的玻璃纤维浸入硅烷类偶联剂KH550中1h后取出，在60℃下干燥4h得到。
本实施例中，超爽滑复合短纤维按照以下步骤制备：
(1)将PE母粒在鼓风机中于110℃下干燥3h，将爽滑PET母粒在鼓风机中于115℃下干燥4h，备用；
(2)将干燥后的PE母粒、爽滑PET母粒和玻璃纤维加入高速混料机中，混合搅拌5min，得到共混料；
(3)将共混料加入上螺杆挤出机中熔融得到熔体，熔体进入纺丝箱体，熔体经喷丝板中喷出，形成丝线，然后吹风冷却、上油、卷绕、集束、拉伸、热定型、卷曲、切断，制成超爽滑复合短纤维；其中纺丝箱体的温度为285℃；冷却时在喷丝板下采用缓冷加骤冷的冷却方式，即喷丝板下24㎝为缓冷区，继而进行侧吹风冷却，风温为14℃，风速为1.5m/s；同时在纺丝窗门的上部，设置一抽风装置进行骤冷，及时排除热量及烟雾，这样有利于减少PE的弹性消音，减少丝束的喷丝头拉伸取向和结晶度，同时也增大了无定型区，有利于纤维的后拉伸；拉伸时采用两级拉伸，总拉伸倍数为3.5，第一级在70℃下实现2.8倍拉伸，第二级在75℃下实现0.7倍拉伸；热定型时，定型温度为103℃，定型时间为21min。
实施例10
本实施例与实施例9基本相同，不同之处在于，本实施例中，超爽滑复合短纤维包括如下组分：PE母粒50Kg、爽滑PET母粒50Kg和5Kg玻璃纤维。
实施例11
本实施例与实施例9基本相同，不同之处在于，本实施例中，超爽滑复合短纤维按照以下步骤制备：
(1)将PE母粒在鼓风机中于120℃下干燥1h，将爽滑PET母粒在鼓风机中于130℃下干燥2h，备用；
(2)将干燥后的PE母粒、爽滑PET母粒和玻璃纤维加入高速混料机中，混合搅拌15min，得到共混料；
(3)将共混料加入上螺杆挤出机中熔融得到熔体，熔体进入纺丝箱体，熔体经喷丝板中喷出，形成丝线，然后吹风冷却、上油、卷绕、集束、拉伸、热定型、卷曲、切断，制成超爽滑复合短纤维；其中、纺丝箱体的温度为295℃；冷却时在喷丝板下采用缓冷加骤冷的冷却方式，即喷丝板下24㎝为缓冷区，继而进行侧吹风冷却，风温为17℃，风速为1.3m/s；同时在纺丝窗门的上部，设置一抽风装置进行骤冷，及时排除热量及烟雾，这样有利于减少PE的弹性消音，减少丝束的喷丝头拉伸取向和结晶度，同时也增大了无定型区，有利于纤维的后拉伸；拉伸时采用两级拉伸，总拉伸倍数为3.8，第一级在70℃下实现3.42倍拉伸，第二级在75℃下实现0.38倍拉伸；热定型时，定型温度为107℃，定型时间为19min。
实施例12
本实施例与实施例1的不同之处在于，爽滑PET母粒采用对比制备例7所得。
实施例13
本实施例与实施例1的不同之处在于，爽滑PET母粒采用对比制备例8所得。
实施例14
本实施例与实施例1的不同之处在于，爽滑PET母粒采用对比制备例9所得。
实施了15
本实施例与实施例1的不同之处在于，爽滑PET母粒采用对比制备例10所得。
对比例
对比例1
本对比例中，超爽滑复合短纤维包括如下组分：PE母粒40Kg和PET母粒60Kg。
本对比例中，超爽滑复合短纤维按照以下步骤制备：
(1)将PE母粒在鼓风机中于120℃下干燥1h，将PET母粒在鼓风机中于130℃下干燥2h，备用；
(2)将干燥后的PE母粒和PET母粒加入高速混料机中，混合搅拌15min，得到共混料；
(3)将共混料加入上螺杆挤出机中熔融得到熔体，熔体进入纺丝箱体，熔体经喷丝板中喷出，形成丝线，然后吹风冷却、上油、卷绕、集束、拉伸、热定型、卷曲、切断，制成超爽滑复合短纤维；其中纺丝箱体的温度为285℃；冷却时在喷丝板下采用缓冷加骤冷的冷却方式，即喷丝板下24㎝为缓冷区，继而进行侧吹风冷却，风温为14℃，风速为1.5m/s；同时在纺丝窗门的上部，设置一抽风装置进行骤冷，及时排除热量及烟雾，这样有利于减少PE的弹性消音，减少丝束的喷丝头拉伸取向和结晶度，同时也增大了无定型区，有利于纤维的后拉伸；拉伸时采用两级拉伸，总拉伸倍数为3.5，第一级在70℃下实现2.8倍拉伸，第二级在75℃下实现0.7倍拉伸；热定型时，定型温度为103℃，定型时间为21min。
对比例2
本对比例与实施例1的不同之处在于，爽滑PET母粒采用对比制备例11所得。
性能检测试验方法
一、力学性能测试
根据《GB/T 14337-2008化学纤维:短纤维拉伸性能试验方法》对各实施例、对比例的短纤维进行平均强度的测试，测试结果见表1。
二、滑爽性
根据表面粗糙度对各实施例、对比例制备的超爽滑复合短纤维的滑爽性进行表征，具体参照KES FB4法，测试结果见表1。
三、吸湿性
根据国标GB/T21655.1-2008纺织品吸湿速干性的评定方法测试，测试结果见表1。
表1实施例1-15和对比例1-2性能检测数据表
结合实施例1-15和对比例1并参照表1可以看出，实施例1-15的超爽滑复合短纤维测得的表面粗糙度均小于对比例1，说明本申请的通过在PET母粒中添加爽滑剂可以使纤维发生生物化学充盈膨胀，对纤维内力趋于均一，纤维之间的滑爽感增强，纤维表面变的平滑；同时对聚酯树脂进行处理形成多孔PET树脂，增大了PET比表面积，有利于吸附爽滑剂，提高爽滑剂在PET树脂上的负载率，从而提高由爽滑PET母粒制成的纤维的滑爽性，进而提高超爽滑复合短纤维的滑爽性。
结合实施例1和实施例12-15并参照表1可以看出，聚四氟乙烯和聚乙烯蜡均具有较好的爽滑作用，本申请通过制备聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯，聚四氟乙烯以较小的纳米颗粒形式负载在聚乙烯蜡粉的表面。由于聚乙烯蜡粉的密度低，而且容易分散，使得聚四氟乙烯借助聚四氟乙烯蜡粉的优异分散性得到了很好的分散，并且很稳定的填充在多孔PET树脂的孔道中；使得聚四氟乙烯本身的超高硬度，润滑性得到了很好的发挥，提高了PET母粒的强度和爽滑性。在聚四氟乙烯表面引入聚乙二醇能够有效地改善聚四氟乙烯表面亲水性，提高吸湿效果。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (6)
1.一种超爽滑复合短纤维，其特征在于，包括以下重量份的原料：PE母粒40-60份，爽滑PET母粒40-60份；所述爽滑PET母粒为多孔PET树脂与爽滑剂制备而成；
所述爽滑PET母粒的制备方法为：取100重量份的PET切片熔融，加入碳酸钠、十二烷基苯磺酸钠混合均匀，依次经盐酸、去离子水洗涤，挤出、造粒得到多孔PET树脂；将5-20重量份的爽滑剂与所述多孔PET树脂混合得到所述爽滑PET母粒；
所述爽滑剂为聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯；所述聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯的制备方法，包括以下步骤：
将聚乙二醇涂覆在聚四氟乙烯表面，然后进行等离子体表面改性，洗涤除去未在聚四氟乙烯表面接枝的聚乙二醇，干燥并研磨得到平均粒径为10-20nm的改性聚四氟乙烯；
将质量比为1：（4-8）的改性聚四氟乙烯与平均粒径为200-500nm的聚乙烯蜡粉高速混合得到聚乙烯蜡负载改性聚四氟乙烯。
2.根据权利要求1所述的超爽滑复合短纤维，其特征在于，还包括2-5重量份的表面经偶联剂改性处理的玻璃纤维。
3.权利要求1所述的超爽滑复合短纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将相应重量份的PE母粒和爽滑PET母粒分别在110-130℃下干燥1-4h，备用；
将干燥后的PE母粒和爽滑PET母粒混合搅拌5-15min，得到共混料；
将所述共混料挤出熔融后，经纺丝、冷却、上油、卷绕、集束、拉伸、热定型、卷曲、切断制成复合短纤维。
4.根据权利要求3所述的超爽滑复合短纤维的制备方法，其特征在于，所述纺丝时采用的纺丝箱的温度为285-295℃。
5.根据权利要求3所述的超爽滑复合短纤维的制备方法，其特征在于，所述冷却时采用缓冷加骤冷的冷却方式，所述缓冷是在喷丝板下进行侧吹风冷却，侧吹风速为1.3-1.5m/s，侧吹风温为14-17℃；所述热定型时温度为103-107℃，定型时间为19-21min。
6.无纺布，采用权利要求1-2任意一项所述的超爽滑复合短纤维制备而成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311488823.9A CN117364291B (zh) | 2023-11-09 | 超爽滑复合短纤维及其制备方法及应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311488823.9A CN117364291B (zh) | 2023-11-09 | 超爽滑复合短纤维及其制备方法及应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117364291A CN117364291A (zh) | 2024-01-09 |
| CN117364291B true CN117364291B (zh) | 2024-06-07 |
Family
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006263144A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Mcrotech Kk | 生体軟組織代替移植材料およびその製造方法 |
| CN101979429A (zh) * | 2010-10-14 | 2011-02-23 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种聚四氟乙烯制品表面改性的方法 |
| CN104499077A (zh) * | 2014-12-25 | 2015-04-08 | 义乌华鼎锦纶股份有限公司 | 一种聚酰胺6纤维及其制备方法 |
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Patent Citations (4)
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 丁绍兰编著.《革制品材料学》.中国轻工业出版社,2017,(第第1版版),95. * |
| 徐克仁编著.《染色》.中国纺织出版社,2007,(第第1版版),281. * |
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