CN213476186U - 一种有色高强高模聚芳酯纤维 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种有色高强高模聚芳酯纤维，所述聚芳酯纤维包括芯鞘结构；所述芯鞘结构包括芯部、以及周向设置于所述芯部的外侧的鞘部；所述鞘部的截面积占所述聚芳酯纤维的截面积的比值为x，0.1＜x≤0.3。本实用新型聚芳酯纤维采用独特的结构，可赋予聚芳酯纤维颜色，又能保留聚芳酯其它优异的性能。

Description

一种有色高强高模聚芳酯纤维

技术领域

本实用新型涉及聚芳酯纤维技术领域，具体涉及一种有色高强高模聚芳酯纤维。

背景技术

由于聚芳酯纤维是一种热致型液晶高分子，通常是在熔点以上的温度从喷丝头挤出而纤维化，然后通过热处理能够提高纤维长丝的物理性质，专利CN200880006177和专利CN201810261002较详细的介绍了此种制备方法，而且特别是6-羟基-2-萘甲酸和对羟基苯甲酸缩聚而成的聚芳酯，具有高强力和高模量，低吸湿、耐热性、耐酸碱性等优异的性能，是综合性能优异的高性能纤维，可用于航空航天、海洋勘探和开发、电子领域支撑结构，休闲娱乐产业，安全材料，工业应用，绳索和电缆、复合材料、防护服和高压充气设备。

为了得到这些高强高模的聚芳酯纤维，如上面所说通常采用熔纺，使纤维具有高取向，但是这导致聚芳酯纤维内部微观结构是高度取向的晶体结构，与染料亲和性差，因此染色性显著不佳，不能用于需要着色的用途。目前所拥有的技术，一方面为了改良染色性，有通过添加破坏晶体结构的其他聚合单体的技术，但是虽然染色性提升，但同时会使强度和弹性模量显著降低，不能在实际应用中发挥其独特的优势。另一方面，是采用添加颜料的技术，如专利CN208309019U和CN110184669A中所述，在熔融纺丝时混入颜料，生产具有颜色的聚芳酯纤维，但是专利中始终未提及热增强后的纤维物性，究其原因是纺下来后的纤维虽然与未添加颜料的纤维物性接近，但是一经热处理就会出现明显的差别，由于混入颜料的纤维本身液晶结构被破坏，热处理引起的强度增加非常小，已经无法变成我们所要求的高强高模的聚芳酯纤维。

现有市售聚芳酯纤维主要源于日本可乐丽的Vectran纤维，其拥有的独有的技术，受限于纤维本身特质，染色技术难度较高，目前尚未发现一款既能拥有不同色彩又能保持其原有高强高模特性的聚芳酯纤维。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服背景技术的技术缺陷，提供一种有色高强高模聚芳酯纤维。本实用新型聚芳酯纤维采用独特的结构，可赋予聚芳酯纤维颜色，又能保留聚芳酯其它优异的性能。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一种有色高强高模聚芳酯纤维，所述聚芳酯纤维包括芯鞘结构；所述芯鞘结构包括芯部、以及周向设置于所述芯部的外侧的鞘部；所述鞘部的截面积占所述聚芳酯纤维的截面积的比值为x，0.1＜x≤0.3。

上述技术方案中，所述芯部为能够熔融形成各向异性的无色聚芳酯，主要提供聚芳酯原有高强高模等的物性；所述鞘部为有色聚芳酯构成的复合纤维层，主要提供其良好的着色性。

本实用新型聚芳酯纤维包含芯鞘结构，芯部被着色的鞘部覆盖，对于芯部而言，通过热处理能最大程度的进行强度的增加。因此，本实用新型的聚芳酯纤维既能拥有高强度高模量，也能有很好的染色性。

上述技术方案中，当x≤0.1时，鞘部过少，会导致鞘部对纤维的包覆少，可能会出现芯部露出，着色性差色彩不均匀，也容易导致鞘部简单摩擦就脱离纤维；当x＞0.3时，鞘部过多，会导致纤维热增强不足，强度模量下降严重。

进一步地，所述鞘部的截面积占所述聚芳酯纤维的截面积的比值为0.2。

进一步地，所述鞘部的截面积占所述聚芳酯纤维的截面积的比值为0.3。

进一步地，所述芯部的材质为无色聚芳酯；所述鞘部的材质为有色聚芳酯。

进一步地，组成所述芯部的单体聚合物与组成所述鞘部的单体聚合物相同。

进一步地，所述聚芳酯纤维的直径为22μm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型聚芳酯纤维采用独特的结构，可赋予聚芳酯纤维颜色，又能保留聚芳酯其它优异的性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例1有色高强高模聚芳酯纤维的结构示意图。

图中各个附图标记的对应的部件名称是：

1-芯部；2-鞘部。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型的内容，下面结合具体实施例和附图作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于对本实用新型进一步说明，而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型所述的内容后，该领域的技术人员对本实用新型作出一些非本质的改动或调整，仍属于本实用新型的保护范围。

实施例1

一种有色高强高模聚芳酯纤维，如图1所示，所述聚芳酯纤维包括芯鞘结构；所述芯鞘结构包括芯部1、以及周向设置于所述芯部1的外侧的鞘部2；所述鞘部2的截面积占所述聚芳酯纤维的截面积的比值为0.2。

所述芯部1的材质为无色聚芳酯；所述鞘部2的材质为有色聚芳酯，本实施例为添加炭黑后得到的黑色聚芳酯。

组成所述芯部1的单体聚合物与组成所述鞘部2的单体聚合物相同。

所述单体聚合物为对羟基苯甲酸和6-羟基-2-萘甲酸。

所述芯部1的材质及所述鞘部2的材质可从市场上直接购买得到。

所述聚芳酯纤维的直径为22μm。

如上所述有色高强高模聚芳酯纤维的制备方法，包括如下步骤：

(1)将芯部组分和鞘部组分分别通过不同的螺杆挤出机挤出，通过流道进入皮芯复合纺丝喷丝板组件；

(2)通过孔径为100～200μm的喷丝板，形成纤维复丝，并以500～2000m/min的卷绕速度进行上油集束；

(3)纤维退绕，平铺在铁制丝网上，放入热处理设备进行热处理，得有色高强高模聚芳酯纤维。

本实施例得到的为黑色的高强高模的聚芳酯纤维，由于表皮是由黑色的聚芳酯纤维层包裹，在日光照射下外表皮吸收各种光辐射，芯层依旧具有高强高模的特性，所以这种黑色聚芳酯，不仅能有高强高模的特性，也能有很好的耐候性。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，区别在于，采用与实施例1相同的芯部与鞘部组分原料，改变比例为7∶3，即所述鞘部2的截面积占所述聚芳酯纤维的截面积的比值为0.3。

对比例1

本对比例相较实施例1，区别在于，仅采用芯部组分进行纺丝，不采用皮芯复合纺丝喷丝板组件进行纺丝，而是采用常规喷丝板及组件进行纺丝，所以无芯鞘结构，与实施例1采用相同纺丝温度及收卷工艺，热处理也与实施例1方式相同。

对比例2

本对比例相较实施例1，区别在于，采用实施例1中芯部与鞘部混合比为5∶5的原料进行纺丝，不采用皮芯复合纺丝喷丝板组件进行纺丝，而是采用常规喷丝板及组件进行纺丝，所以无芯鞘结构，与实施例1采用相同纺丝温度及收卷工艺，热处理也与实施例1方式相同。

对比例3

本对比例相较实施例1，区别在于，仅使用鞘部组分进行纺丝，不采用皮芯复合纺丝喷丝板组件进行纺丝，而是采用常规喷丝板及组件进行纺丝，所以无芯鞘结构，与实施例1采用相同纺丝温度及收卷工艺，纺丝性差，经常发生断丝，热处理也与实施例1方式相同。

对比例4

本对比例相较实施例1，区别在于，采用与实施例1相同的芯部与鞘部组分原料，改变比例为9∶1，即所述鞘部2的截面积占所述聚芳酯纤维的截面积的比值为0.1，其余采用与实施例1相同的芯鞘结构纺丝，及相同的纺丝温度及热处理方法。鞘成分为0.1，用显微镜观察部分表面露出白色，芯层纤维，无法得到包覆良好的鞘。

对比例5

本对比例相较实施例1，区别在于，采用与实施例1相同的芯部与鞘部组分原料，改变比例为5∶5，即所述鞘部2的截面积占所述聚芳酯纤维的截面积的比值为0.5，其余采用与实施例1相同的芯鞘结构纺丝，及相同的纺丝温度及热处理方法。鞘比例过大，强度下降。

实施例1和2及对比例1～5所述聚芳酯纤维的物性如表1所示。

表1实施例1和2及对比例1～5所述聚芳酯纤维的物性

上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种有色高强高模聚芳酯纤维，其特征在于，所述聚芳酯纤维包括芯鞘结构；所述芯鞘结构包括芯部(1)、以及周向设置于所述芯部(1)的外侧的鞘部(2)；所述鞘部(2)的截面积占所述聚芳酯纤维的截面积的比值为x，0.1＜x≤0.3。

2.如权利要求1所述的一种有色高强高模聚芳酯纤维，其特征在于，所述鞘部(2)的截面积占所述聚芳酯纤维的截面积的比值为0.2。

3.如权利要求1所述的一种有色高强高模聚芳酯纤维，其特征在于，所述鞘部(2)的截面积占所述聚芳酯纤维的截面积的比值为0.3。

4.如权利要求1所述的一种有色高强高模聚芳酯纤维，其特征在于，所述芯部(1)的材质为无色聚芳酯；所述鞘部(2)的材质为有色聚芳酯。

5.如权利要求1所述的一种有色高强高模聚芳酯纤维，其特征在于，组成所述芯部(1)的单体聚合物与组成所述鞘部(2)的单体聚合物相同。

6.如权利要求1所述的一种有色高强高模聚芳酯纤维，其特征在于，所述聚芳酯纤维的直径为22μm。

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