一种具有低热变温度的透明改性尼龙纤维及其制备方法
【专利摘要】本发明提供一种具有低热变温度的透明改性尼龙纤维及其制备方法，包括以下步骤：将硼砂置于球磨机中，充分研磨，干燥得到微纳米级硼砂粉末；将PA PACM12型尼龙切片置于烘箱中充分干燥，与微纳米级硼砂粉末充分混合，置于加热装置中熔融形成熔融液体，再快速冷却至室温得到改性母粒；将改性母粒经研磨成粉末状颗粒，与丁基橡胶混合，经熔融纺丝后得到初纺纤维，将初纺纤维经快速冷却处理得到具有低热变温度的透明改性尼龙纤维。该方法制备的纤维的物理机械性能优良，具有相对低的加工温度，透明度好，可加工性优良，可用于服装面料或者装饰用品。
【专利说明】
一种具有低热变温度的透明改性尼龙纤维及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种具有低热变温度的透明改性尼龙纤 维及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 众所周知，软塑料一般是指热塑性塑料，用注塑法加工，成型后可以再次加工使用 的塑料就叫软塑料。尼龙就属于热塑性材料，但是尼龙的软化温度在200-300°C，必须借助 高温加热装置才可以对尼龙进行变形整理，一方面可以保证尼龙在日常生活使用过程中的 稳定性，但是也限制了其在出厂之后的变形性。
[0003] 目前基于改变软化温度的材料方面的研究也有少量的报道。中国专利C N 1660931A公开的一种具有高热变形性能的PVC改性塑料及其制备方法，通过将耐高温的ABS 与PVC材料作为主要原料，并添加热稳定剂、润滑剂、填充剂和抗氧剂，制备得到软化温度为 93-97摄氏对的母粒。该方法通过耐高温的ABS塑料来改进PVC改性塑料的软化温度，得到粒 料形态的塑料，将PVC材料的软化温度由81°C提高到9 5 °C左右。中国专利CN 10 23 29 50 5B公 开的一种耐高热变形性能的尼龙合金及其制备方法，通过往聚己二酰己二胺中添加聚丙 烯、玻璃纤维和其他助剂，降低纤维的收缩率，提高尼龙合金的密度和熔点，继而得到高热 变形的尼龙合金。由上述现有技术可知，目前诸多报道都是针对提高热塑性材料的抗热变 性能，对于热塑材料本身具有的低热变性能方面的研究不多。
[0004] 本发明的
【申请人】力求制备出软化温度较低的透明改性尼龙纤维，该纤维可借助日 常生活的工具对纤维进行变形，既可以降低尼龙纤维在制备和使用过程中的加工难度，而 且使用者可可以根据自身的意愿对其进行再变形，具有一定的市场前景。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种具有低热变温度的透明改性尼龙纤维及其 制备方法，选用硼砂、尼龙切片和丁基橡胶作为原料，将硼砂研磨后与尼龙切片结合制备改 性母粒，再添加丁基橡胶经熔融纺丝和快速冷却技术，得到具有低热变温度的透明改性尼 龙纤维。该方法制备的纤维的维卡软化点为90-100°C，通过简单的热处理就可以再次对纤 维进行热定型，纤维的变形性佳，而且纤维的透明性好，装饰性佳。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
[0007] -种具有低热变温度的透明改性尼龙纤维，所述具有低热变温度的透明改性尼龙 纤维中包括尼龙、硼砂和丁基橡胶，所述尼龙为PA PACM12切片，所述硼砂为微纳米级硼砂 粉末，所述具有低热变温度的透明改性尼龙纤维经熔融纺丝和加热冷却技术得到。
[0008] 作为上述技术方案的优选，所述具有低热变温度的透明改性尼龙纤维中的各组 分，按重量份计，包括:尼龙1〇〇份、硼砂1-15份和丁基橡胶20-40份。
[0009] 本发明还提供一种具有低热变温度的透明改性尼龙纤维的制备方法，包括以下步 骤：
[0010] (1)将硼砂置于球磨机中，以600-800r/min的速度充分研磨20-36h，在60-80°C的 温度下干燥得到微纳米级硼砂粉末；
[0011] (2)将PA PACM12型尼龙切片置于烘箱中充分干燥，与步骤（1)制备的微纳米级硼 砂粉末充分混合，置于加热装置中熔融形成熔融液体，再快速冷却至室温得到改性母粒；
[0012] (3)将步骤(2)制备的改性母粒经研磨成粉末状颗粒，与丁基橡胶混合，经熔融纺 丝后得到初纺纤维，将初纺纤维经快速冷却处理得到具有低热变温度的透明改性尼龙纤 维。
[0013] 作为上述技术方案的优选，所述步骤（1)中，微纳米级硼砂粉末的粒径为500-1000nm〇
[0014] 作为上述技术方案的优选，所述步骤（2)中，充分干燥的尼龙切片的含水率为1- 3%〇
[0015] 作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，加热装置的温度为260-270°C，加热时 间为10-15h。
[0016] 作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，快速冷却的时间为15-30min。
[0017] 作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，粉末状颗粒的粒径为1_2μπι。
[0018] 作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，快速冷却的温度条件为:先升温至100 °C，再以10°C/min的速度降至室温。
[0019] 作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中具有低热变温度的透明改性尼龙纤维 的维卡软化点为90_100°C，透明度为65-78%。
[0020] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0021] (1)本发明制备的具有低热变温度的透明改性尼龙纤维选用硼砂作为原料之一， 硼原料会在纤维中形成三维网络结构和二维结构，二维层状结构的存在会大大降低纤维的 维卡软化温度。
[0022] (2)本发明制备的具有低热变温度的透明改性尼龙纤维选用PA PACM12型尼龙切 片作为原料，由PA PACM12型尼龙切片制备的初生欣慰中只含有少量的结晶，经快速冷却处 理后，纤维的结晶区增多，但是取向度不变，制备的纤维的透明性好，透明度可达65-78%。
[0023] (3)本发明制备的具有低热变温度的透明改性尼龙纤维中含有丁基橡胶，丁基橡 胶可以增加尼龙纤维的弹性，而且丁基橡胶的软化温度也不高，也利于降低尼龙纤维的变 形温度。
[0024] (4)本发明制备的具有低热变温度的透明改性尼龙纤维的物理机械性能优良，具 有相对低的加工温度，经低温热处理就可对纤维进行热定型，使纤维固定形成不同形态，而 且纤维的透明度好，因此本发明制备的纤维具有优良的可加工性能，可用于制备纺织服装 面料或者作为装饰用品。
【具体实施方式】
[0025]下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明 用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0026] 实施例1:
[0027] (1)将硼砂置于球磨机中，以600r/min的速度充分研磨20h，在60°C的温度下干燥 得到粒径为500nm的微纳米级硼砂粉末。
[0028] (2)按重量份计，将100份的PA PACM12型尼龙切片置于烘箱中充分干燥至含水率 为1%，与1份的步骤（1)制备的微纳米级硼砂粉末充分混合，置于260°c的加热装置中处理 1 Oh形成恪融液体，再在15min内快速冷却至室温得到改性母粒。
[0029] (3)将步骤(2)制备的改性母粒经研磨成粒径为Ιμπι的粉末状颗粒，与20份的丁基 橡胶混合，经熔融纺丝后得到初纺纤维，将初纺纤维先升温至l〇〇°C，再以10°C/min的速度 降至室温得到具有低热变温度的透明改性尼龙纤维。
[0030] 实施例2:
[0031] (1)将硼砂置于球磨机中，以800r/min的速度充分研磨36h，在80°C的温度下干燥 得到粒径为l〇〇〇nm的微纳米级硼砂粉末。
[0032] (2)按重量份计，将100份的PA PACM12型尼龙切片置于烘箱中充分干燥至含水率 为3%，与15份的步骤(1)制备的微纳米级硼砂粉末充分混合，置于270°C的加热装置中处理 15h形成恪融液体，再在30min内快速冷却至室温得到改性母粒。
[0033] (3)将步骤(2)制备的改性母粒经研磨成粒径为2μπι的粉末状颗粒，与40份的丁基 橡胶混合，经熔融纺丝后得到初纺纤维，将初纺纤维先升温至l〇〇°C，再以10°C/min的速度 降至室温得到具有低热变温度的透明改性尼龙纤维。
[0034] 实施例3:
[0035] (1)将硼砂置于球磨机中，以700r/min的速度充分研磨24h，在70°C的温度下干燥 得到粒径为800nm的微纳米级硼砂粉末。
[0036] (2)按重量份计，将100份的PA PACM12型尼龙切片置于烘箱中充分干燥至含水率 为2%，与5份的步骤（1)制备的微纳米级硼砂粉末充分混合，置于265°C的加热装置中处理 12h形成熔融液体，再在20min内快速冷却至室温得到改性母粒。
[0037] (3)将步骤(2)制备的改性母粒经研磨成粒径为1.5μπι的粉末状颗粒，与30份的丁 基橡胶混合，经熔融纺丝后得到初纺纤维，将初纺纤维先升温至l〇〇°C，再以10°C/min的速 度降至室温得到具有低热变温度的透明改性尼龙纤维。
[0038] 实施例4:
[0039] (1)将硼砂置于球磨机中，以650r/min的速度充分研磨30h，在65°C的温度下干燥 得到粒径为600nm的微纳米级硼砂粉末。
[0040] (2)按重量份计，将100份的PA PACM12型尼龙切片置于烘箱中充分干燥至含水率 为2%，与10份的步骤(1)制备的微纳米级硼砂粉末充分混合，置于270°C的加热装置中处理 15h形成恪融液体，再在15min内快速冷却至室温得到改性母粒。
[0041] (3)将步骤(2)制备的改性母粒经研磨成粒径为Ιμπι的粉末状颗粒，与25份的丁基 橡胶混合，经熔融纺丝后得到初纺纤维，将初纺纤维先升温至l〇〇°C，再以10°C/min的速度 降至室温得到具有低热变温度的透明改性尼龙纤维。
[0042] 实施例5:
[0043] (1)将硼砂置于球磨机中，以750r/min的速度充分研磨24h，在80°C的温度下干燥 得到粒径为750nm的微纳米级硼砂粉末。
[0044] (2)按重量份计，将100份的PA PACM12型尼龙切片置于烘箱中充分干燥至含水率 为1.5%，与10份的步骤(1)制备的微纳米级硼砂粉末充分混合，置于270°C的加热装置中处 理15h形成恪融液体，再在15min内快速冷却至室温得到改性母粒。
[0045] (3)将步骤(2)制备的改性母粒经研磨成粒径为2μπι的粉末状颗粒，与25份的丁基 橡胶混合，经熔融纺丝后得到初纺纤维，将初纺纤维先升温至l〇〇°C，再以10°C/min的速度 降至室温得到具有低热变温度的透明改性尼龙纤维。
[0046] 实施例6:
[0047] (1)将硼砂置于球磨机中，以800r/min的速度充分研磨36h，在60°C的温度下干燥 得到粒径为900nm的微纳米级硼砂粉末。
[0048] (2)按重量份计，将100份的PA PACM12型尼龙切片置于烘箱中充分干燥至含水率 为3%，与5份的步骤（1)制备的微纳米级硼砂粉末充分混合，置于270°C的加热装置中处理 l〇h形成熔融液体，再在20min内快速冷却至室温得到改性母粒。
[0049] (3)将步骤(2)制备的改性母粒经研磨成粒径为2μπι的粉末状颗粒，与25份的丁基 橡胶混合，经熔融纺丝后得到初纺纤维，将初纺纤维先升温至l〇〇°C，再以10°C/min的速度 降至室温得到具有低热变温度的透明改性尼龙纤维。
[0050] 经检测，实施例1-6制备的具有低热变温度的透明改性尼龙纤维的软化温度、透明 度和机械强度的结果如下所示： 「00511
L〇〇52J 由上表扣见，本友明制备的具有低热变温度的透明改性庀龙纤维的维卡软化温度 低，透明度好，机械强度良好。
[0053]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟 悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因 此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完 成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1. 一种具有低热变温度的透明改性尼龙纤维，其特征在于:所述具有低热变温度的透 明改性尼龙纤维中包括尼龙、硼砂和丁基橡胶，所述尼龙为PA PACM12切片，所述硼砂为微 纳米级硼砂粉末，所述具有低热变温度的透明改性尼龙纤维经熔融纺丝和加热冷却技术得 到。2. 根据权利要求1所述的一种具有低热变温度的透明改性尼龙纤维，其特征在于，所述 具有低热变温度的透明改性尼龙纤维中的各组分，按重量份计，包括:尼龙100份、硼砂1-15 份和丁基橡胶20-40份。3. -种具有低热变温度的透明改性尼龙纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 将硼砂置于球磨机中，以600_800r/min的速度充分研磨20-36h，在60-80°C的温度 下干燥得到微纳米级硼砂粉末； (2) 将PA PACM12型尼龙切片置于烘箱中充分干燥，与步骤（1)制备的微纳米级硼砂粉 末充分混合，置于加热装置中熔融形成熔融液体，再快速冷却至室温得到改性母粒； (3) 将步骤(2)制备的改性母粒经研磨成粉末状颗粒，与丁基橡胶混合，经熔融纺丝后 得到初纺纤维，将初纺纤维经快速冷却处理得到具有低热变温度的透明改性尼龙纤维。4. 根据权利要求3所述的一种具有低热变温度的透明改性尼龙纤维的制备方法，其特 征在于:所述步骤(1)中，微纳米级硼砂粉末的粒径为500-1000nm。5. 根据权利要求3所述的一种具有低热变温度的透明改性尼龙纤维的制备方法，其特 征在于:所述步骤(2)中，充分干燥的尼龙切片的含水率为1-3%。6. 根据权利要求3所述的一种具有低热变温度的透明改性尼龙纤维的制备方法，其特 征在于:所述步骤(2)中，加热装置的温度为260-270°C，加热时间为10_15h。7. 根据权利要求3所述的一种具有低热变温度的透明改性尼龙纤维的制备方法，其特 征在于:所述步骤(2)中，快速冷却的时间为15-30min。8. 根据权利要求3所述的一种具有低热变温度的透明改性尼龙纤维的制备方法，其特 征在于:所述步骤(3)中，粉末状颗粒的粒径为1-2μπι。9. 根据权利要求3所述的一种具有低热变温度的透明改性尼龙纤维的制备方法，其特 征在于:所述步骤(3)中，快速冷却的温度条件为:先升温至100°C，再以10°C/min的速度降 至室温。10. 根据权利要求3所述的一种具有低热变温度的透明改性尼龙纤维的制备方法，其特 征在于:所述步骤(3)中具有低热变温度的透明改性尼龙纤维的维卡软化点为90-100°C，透 明度为65-78 %。
【文档编号】D01F1/10GK106048772SQ201610371168
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】王文庆
【申请人】东莞市联洲知识产权运营管理有限公司