专利名称：聚合物合金纤维及生产方法
技术领域：
本发明涉及一种化学纤维及生产方法。
背景技术：
以锦纶6为代表的聚酰胺纤维具有热力学稳定性优良的特点，而且耐碱性，在医疗，衣料，车内装璜等产业中得到广泛的运用。但在应用于不织布、美容布等领域时，因自身特点而受到限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可广泛应用于不织布、美容布等领域，提高锦纶产业价值的聚合物合金纤维及生产方法。
本发明的技术解决方案是一种聚合物合金纤维，其特征是为海岛型结构，且海成分为易溶性聚合物，岛成分为难溶性聚酰胺聚合物，聚合物合金纤维形成织物或不织布后经碱处理，在作为海成分的易溶性聚合物溶解后，所剩岛成分形成的纳米纤维直径在30～300nm范围内。易溶性聚合物与难溶性聚合物的特性粘度比为易溶性聚合物∶难溶性聚合物＝3∶1～8∶1，易溶性成分的碱处理速度为5～60％/分钟。易溶性聚合物与难溶性聚合物的重量比为易溶性聚合物∶难溶性聚合物＝5～8∶5～2。易溶性聚合物是聚乳酸、水溶性聚合物或阳离子聚合物。纤维中含有500ppm～2000ppm的耐热剂，耐热剂是二(4，4-二辛基)苯胺和/或硬脂酸基磷酸化合物，可以提高耐热性，粘度保持率达到65～80％。纤维中含有500ppm～2000ppm的具分散安定功能的添加剂，添加剂是含有环氧功能团的乙烯类三元共聚物，此环氧功能团来源于甲基丙烯酸缩水三甘油酯。
一种聚合物合金纤维的生产方法，包括下列步骤(1)将易溶性聚合物切片与难溶性聚合物切片干燥，至水分含量为100ppm～500ppm；(2)使用同向双螺杆挤出机，将上述切片按重量比例在180～260℃下混炼，挤出后冷却得合金切片；(3)将合金切片干燥至水分含量为100～400ppm；(4)将干燥后的合金切片按制造按制造单成分纤维的方法熔融纺丝、成型卷绕、拉伸定型得聚合物合金纤维。
步骤(2)中的螺杆转速为200～450rpm，混炼是在真空度为200～1000pa条件下进行的。步骤(4)的具体方法是熔融纺丝干燥后的合金切片，通过竖式的螺杆喂料机输送切片至热板，在热板上熔融至熔体后，输送至计量泵，准确计量后流向组件，在单成分组件中过滤后，从喷丝板中吐出，纺丝保温箱体的温度为210-260℃；成型卷绕吐出的聚合物通过冷却风冷却定型，通过给油嘴，在高速卷曲机中卷曲成形，制得半拉伸丝，卷曲速度为2500-4000m/分钟；拉伸定型半拉伸丝通过延伸机，延伸倍率1.5-3.5，延伸制得全拉伸丝。合金纤维的强度2.0cN/dtex-4.0cN/dtex，伸度在20％-60％。
本发明合金纤维形成织物或不织布后经碱处理，海成分被溶解除去后，纤维变成单丝直径在30～300nm的纳米纤维。
减量处理后得到纳米纤维的强度在2.0cN/dtex-4.0cN/dtex，伸度在10％-40％。
本发明生产得到的合金纤维由于具有高吸附性，可广泛应用于不织布、美容布等领域，提高锦纶产业价值。
下面结合实施例对本发明作进一步说明
具体实施例方式实施例1(1)将水溶性切片(易溶性聚合物)和锦纶6(难溶性聚合物)作为原料干燥，至水分含量为100ppm～500ppm；易溶性聚合物与难溶性聚合物的特性粘度比为易溶性聚合物∶难溶性聚合物＝3∶1～8∶1，易溶性成分的碱处理速度为5～60％/分钟。
(2)使用同向双螺杆挤出机，将上述切片按重量比例水溶性切片∶锦纶6＝7∶3(或5∶5、8∶2)混炼，混炼温度180～260℃(例180℃、230℃、260℃)，螺杆转速200～450rpm(例200rpm、300rpm、450rpm)，混炼时真空度为200～1000pa(例200pa、600pa、1000pa)，挤出后冷却得合金切片；(3)将合金切片干燥至水分含量为100～400ppm；(4)将干燥后的合金切片按制造单成分纤维的方法熔融纺丝、成型卷绕、拉伸定型得聚合物合金纤维熔融纺丝干燥后的合金切片，通过竖式的螺杆喂料机输送切片至热板，在热板上熔融至熔体后，输送至计量泵，准确计量后流向组件，在单成分组件中过滤后，从喷丝板中吐出，纺丝保温箱体的温度为210～260℃(例210℃、240℃、260℃)；成型卷绕吐出的聚合物通过冷却风冷却定型，通过给油嘴，在高速卷曲机中卷曲成形，制得半拉伸丝，卷曲速度为2500-4000m/分钟(例2500m/分钟、3300m/分钟、4000m/分钟)；拉伸定型半拉伸丝通过延伸机，延伸倍率1.5-3.5，延伸制得全拉伸丝。通过织造筒篇，在经过碱处理后，纤维变成200nm以下的纳米纤维，所得纳米纤维的强度在2.0cN/dtex-4.0cN/dtex，伸度在10％-40％。
实施例2以水溶性切片和锦纶6作为原料，两者的混炼比率为7/3，混炼温度260度，螺杆转速360rpm，混炼后得到合金切片干燥后，经纺丝工艺制得合金纤维，纺丝温度220度。卷曲速度3000m/min。通过织造筒篇，在经过碱处理后，纤维变成200nm以下的纳米纤维。其余同实施例1。
实施例3以水溶性切片和锦纶6作为原料，两者的混炼比率为6/4，混炼温度230度，螺杆转速300rpm，混炼后得到合金切片干燥后，经纺丝工艺制得合金纤维，纺丝温度235度。卷曲速度3500m/min。通过织造筒篇，在经过碱处理后，纤维变成200nm以下的纳米纤维。其余同实施例1。
实施例4以水溶性切片和锦纶6作为原料，两者的混炼比率为6/4，混炼温度230度，螺杆转速300rpm，混炼后得到合金切片干燥后，经纺丝工艺制得合金纤维，纺丝温度235度。卷曲速度3500m/min。通过织造筒篇，在经过碱处理后，纤维变成200nm以下的纳米纤维。其余同实施例1。
实施例5以聚乳酸和锦纶6作为原料，两者的混炼比率为7/3，混炼温度230度，螺杆转速300rpm，混炼后得到合金切片干燥后，经纺丝工艺制得合金纤维，纺丝温度220度。卷曲速度3000m/min。通过织造筒篇，在经过碱处理后，纤维变成200nm以下的纳米纤维。其余同实施例1。
实施例6以聚乳酸切片和锦纶6作为原料，两者的混炼比率为7/3，混炼温度260度，螺杆转速360rpm，混炼后得到合金切片干燥后，经纺丝工艺制得合金纤维，纺丝温度220度。卷曲速度3000m/min。通过织造筒篇，在经过碱处理后，纤维变成200nm以下的纳米纤维。其余同实施例1。
实施例7以聚乳酸切片和锦纶6作为原料，两者的混炼比率为6/4，混炼温度230度，螺杆转速300rpm，混炼后得到合金切片干燥后，经纺丝工艺制得合金纤维，纺丝温度235度。卷曲速度3500m/min。通过织造筒篇，在经过碱处理后，纤维变成200nm以下的纳米纤维。其余同实施例1。
实施例8以聚乳酸切片和锦纶6作为原料，两者的混炼比率为6/4，混炼温度230度，螺杆转速300rpm，混炼后得到合金切片干燥后，经纺丝工艺制得合金纤维，纺丝温度235度。卷曲速度3500m/min。通过织造筒篇，在经过碱处理后，纤维变成200nm以下的纳米纤维。其余同实施例1。
实施例9以阳离子切片和锦纶6作为原料，两者的混炼比率为7/3，混炼温度230度，螺杆转速300rpm，混炼后得到合金切片干燥后，经纺丝工艺制得合金纤维，纺丝温度220度。卷曲速度3000m/min。通过织造筒篇，在经过碱处理后，纤维变成200nm以下的纳米纤维。其余同实施例1。
实施例10以阳离子切片和锦纶6作为原料，两者的混炼比率为7/3，混炼温度260度，螺杆转速360rpm，混炼后得到合金切片干燥后，经纺丝工艺制得合金纤维，纺丝温度220度。卷曲速度3000m/min。通过织造筒篇，在经过碱处理后，纤维变成200nm以下的纳米纤维。其余同实施例1。
实施例11以阳离子切片和锦纶6作为原料，两者的混炼比率为6/4，混炼温度230度，螺杆转速300rpm，混炼后得到合金切片干燥后，经纺丝工艺制得合金纤维，纺丝温度235度。卷曲速度3500m/min。通过织造筒篇，在经过碱处理后，纤维变成200nm以下的纳米纤维。其余同实施例1。
实施例12以阳离子切片和锦纶6作为原料，两者的混炼比率为6/4，混炼温度230度，螺杆转速300rpm，混炼后得到合金切片干燥后，经纺丝工艺制得合金纤维，纺丝温度235度。卷曲速度3500m/min。通过织造筒篇，在经过碱处理后，纤维变成200nm以下的纳米纤维。其余同实施例1。
实施例13以阳离子切片和锦纶6作为原料，两者的混炼比率为7/3，混炼温度260度，螺杆转速360rpm，在混炼时，添加500ppm～2000ppm二(4，4-二辛基)苯胺(ODA)作为耐热剂，混炼后得到合金切片干燥后，经纺丝工艺制得合金纤维，纺丝温度220度。卷曲速度3000m/min。通过织造筒篇，在经过碱处理后，纤维变成200nm以下的纳米纤维。其余同实施例1。
实施例14以阳离子切片和锦纶6作为原料，两者的混炼比率为7/3，混炼温度260度，螺杆转速360rpm，在混炼时，添加含有环氧功能团的乙烯类三元共聚物(PT862)500ppm～2000ppm，作为相容剂，混炼后得到合金切片干燥后，经纺丝工艺制得合金纤维，纺丝温度220度。卷曲速度3000m/min。通过织造筒篇，在经过碱处理后，纤维变成30～300nm的纳米纤维。其余同实施例1。
权利要求
1.一种聚合物合金纤维，其特征是为海岛型结构，且海成分为易溶性聚合物，岛成分为难溶性聚酰胺聚合物，聚合物合金纤维形成织物或不织布后经碱处理，在作为海成分的易溶性聚合物溶解后，所剩岛成分形成的纳米纤维直径在30～300nm范围内。
2.根据权利要求1所述的聚合物合金纤维，其特征是易溶性聚合物与难溶性聚合物的特性粘度比为易溶性聚合物∶难溶性聚合物＝3∶1～8∶1，易溶性成分的碱处理速度为5～60％/分钟。
3.根据权利要求1所述的聚合物合金纤维，其特征是易溶性聚合物与难溶性聚合物的重量比为易溶性聚合物∶难溶性聚合物＝5～8∶5～2。
4.根据权利要求1、2或3所述的聚合物合金纤维，其特征是易溶性聚合物是聚乳酸、水溶性聚合物或阳离子聚合物。
5.根据权利要求1、2或3所述的聚合物合金纤维，其特征是纤维中含有500ppm～2000ppm的耐热剂，耐热剂是二(4，4-二辛基)苯胺和/或硬脂酸基磷酸化合物。
6.根据权利要求1、2或3所述的聚合物合金纤维，其特征是纤维中含有500ppm～2000ppm的具分散安定功能的添加剂，添加剂是含有环氧功能团的乙烯类三元共聚物。
7.一种权利要求1所述的聚合物合金纤维的生产方法，其特征是包括下列步骤(1)将易溶性聚合物切片与难溶性聚合物切片干燥，至水分含量为100ppm～500ppm；(2)使用同向双螺杆挤出机，将上述切片按重量比例在180～260℃下混炼，挤出后冷却得合金切片；(3)将合金切片干燥至水分含量为100～400ppm；(4)将干燥后的合金切片按制造单成分纤维的方法熔融纺丝、成型卷绕、拉伸定型得聚合物合金纤维。
8.根据权利要求7所述的聚合物合金纤维的生产方法，其特征是步骤(2)中的螺杆转速为200～450rpm，混炼是在真空度为200～1000pa条件下进行的。
9.根据权利要求7或8所述的聚合物合金纤维的生产方法，其特征是步骤(4)的具体方法是熔融纺丝干燥后的合金切片，通过竖式的螺杆喂料机输送切片至热板，在热板上熔融至熔体后，输送至计量泵，准确计量后流向组件，在单成分组件中过滤后，从喷丝板中吐出，纺丝保温箱体的温度为210-260℃；成型卷绕吐出的聚合物通过冷却风冷却定型，通过给油嘴，在高速卷曲机中卷曲成形，制得半拉伸丝，卷曲速度为2500-4000m/分钟；拉伸定型半拉伸丝通过延伸机，延伸倍率1.5-3.5，延伸制得全拉伸丝。
全文摘要
本发明公开了一种聚合物合金纤维及生产方法，为海岛型结构，且海成分为易溶性聚合物，岛成分为难溶性聚酰胺聚合物，聚合物合金纤维形成织物或不织布后经碱处理，在作为海成分的易溶性聚合物溶解后，所剩岛成分形成的纳米纤维直径在30～300nm范围内。生产方法包括原料切片干燥、混炼挤出、合金切片干燥、熔融纺丝、成型卷绕、拉伸定型得聚合物合金纤维。本发明生产得到的合金纤维由于具有高吸附性，可广泛应用于不织布、美容布等领域，提高锦纶产业价值。
文档编号D01D5/22GK101074503SQ200610040479
公开日2007年11月21日 申请日期2006年5月16日 优先权日2006年5月16日
发明者戴家欣, 张磊, 佐藤正幸 申请人:东丽纤维研究所(中国)有限公司