一种中空合成纤维的制作方法

1.本实用新型涉及一种中空合成纤维，具体的涉及一种用于纤维增强领域的纤维，可被纤维增强的材料包括但不限于水泥、混凝土、塑料、树脂、橡胶等。


背景技术：

2.合成纤维是一种由合成树脂通过熔融拉丝或熔融纺丝制备而成的纤维。这种纤维具有较高的强度，可用于增强水泥、混凝土、塑料、树脂、橡胶等材料。与玻璃相比，合成纤维耐碱、耐腐蚀、安全、对人体没有任何伤害。与钢纤维相比，合成纤维不扎人、质量轻、不生锈、耐腐蚀、成本较低。
3.然而，合成纤维与基体的粘结性普遍不好，从而大大限制了纤维的应用。例如，非极性合成纤维与极性的橡胶基体、无官能团的合成纤维与含sio2的水泥和混凝土、极性的纤维与非极性的塑料基体等，都会有较差的粘结性，这也导致了纤维的增强效果较差。


技术实现要素：

4.为了解决现有合成纤维与基体粘结力低，增强效果差的缺陷，本实用新型提供一种高性能的中空合成纤维。
5.本实用新型的技术方案如下：
6.一种中空合成纤维，其特征在于为经过4
‑
80倍牵伸的合成纤维，内部为中空的贯通中孔，所述纤维直径为0.05
‑
10mm，中孔截面占整体纤维截面的1％
‑
50％。
7.优选的外表面进行扎孔处理。
8.进一步优选的扎孔直径为0.01
‑
2mm。
9.优选的纤维经过6
‑
30倍牵伸，纤维直径为0.1
‑
2mm。
10.优选的所述合成纤维的树脂成分为聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯腈纤维、聚酯、超高分子量聚乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛、聚对苯二甲酸乙二酯、聚苯咪唑、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚酰亚胺中的一种或一种以上混合物。
11.本实用新型的技术效果如下：
12.本实用新型的一种高性能中空合成纤维，开拓性地将纤维制备成中空形状的同时进行牵伸和表面处理，使得纤维既具有高强度，又可以和基体保持高的粘结力，因此具有以下效果：
13.将纤维制备成中空形状，纤维的空腔具有了吸水或吸附基体的性能，从而有效提高了纤维与基体的粘结力。当纤维与基体混合时，基体材料会通过纤维的两端流进纤维中空的腔内，从而大大提高了纤维与基体的粘结力。在此基础上，在纤维表面扎孔后，增加了基体材料流入纤维空腔的通道，进一步有效提高了纤维与基体的粘结力。本实用新型中的中空纤维，还进行了高倍率的牵伸，通过牵伸使纤维的分子链取向结晶，从而在有中孔的前提下保证其高强度的性能。中空纤维具有了高强度，再在纤维表面进行扎孔或不扎孔处理，使得高强度中空的纤维与基体有很强的粘结力，从而实现纤维高效的增强作用。
附图说明
14.图1为本实用新型的一种表面不扎孔中空合成纤维的实施例示意图；
15.图2为本实用新型的一种表面扎孔的中空合成纤维的实施例示意图。
16.图中各标号列示如下：
[0017]1‑
中空合成纤维，2
‑
中孔，3
‑
扎孔。
具体实施方式
[0018]
为了更好的理解本实用新型，下面结合附图1
‑
2和实施例对本实用新型进行进一步的解释。
[0019]
实施例1
[0020]
本实施例的一种表面不扎孔中空合成纤维，如图1所示，其制造方法如下：
[0021]
将聚丙烯颗粒加入到单螺杆挤出机中，通过100
‑
250度熔融挤出后，挤出中空但未经牵伸的聚丙烯粗丝，并经过冷水冷却，再经150度高温牵伸，得到牵伸后的中空合成纤维1，其中中孔2占整体纤维截面的30％，牵伸倍率为10倍，直径为0.3mm，拉伸强度为600mpa。
[0022]
将该纤维切断成40mm短纤维，用于增强混凝土。根据astm c1550的测试，9kg/m3纤维增强的混凝土圆饼，在40mm曲挠时能量吸收为850j，比同等用量下低强度实心纤维的增强效果提高了230％。
[0023]
实施例2
[0024]
本实施例的一种表面扎孔中空合成纤维，如图2所示，其制造方法如下：
[0025]
将尼龙颗粒加入到单螺杆挤出机中，通过100
‑
250度熔融挤出后，挤出中空但未经牵伸的尼龙粗丝，并经过冷水冷却，再经80度高温牵伸，牵伸倍率为15倍，直径为0.6mm，拉伸强度为1100mpa，其中中孔2占整体纤维截面的10％。之后通过钢针对尼龙丝表面进行扎孔处理，扎孔3直径0.1mm，均匀分布。质量分数30％的该中空合成纤维增强聚丙烯的拉伸强度为530mpa，比使用低强度实心尼龙6纤维增强聚丙烯提高380％。
[0026]
在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本实用新型的内容，但并非限制本实用新型的保护范围。任何没有脱离本实用新型实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和 /或删繁从简而进行的实施，均落入本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种中空合成纤维，其特征在于在经过4
‑
80倍牵伸的合成纤维内部具有贯通纤维的中孔，所述合成纤维直径为0.05
‑
10mm，所述中孔的截面占整体纤维截面的1％
‑
50％，外表面进行扎孔处理，扎孔直径为0.01
‑
2mm。2.根据权利要求1所述的中空合成纤维，其特征在于纤维经过6
‑
30倍牵伸，纤维直径为0.1
‑
2mm。

技术总结
本实用新型的一种中空合成纤维，是将纤维制成中空形状，再在纤维表面进行扎孔或不扎孔处理，从而大大提高了纤维与基体的粘结力。同时，该实用新型通过对纤维高倍率的牵伸，还使纤维具有高强度。当使用这种同时具备高强度和高粘结力的纤维对基本进行增强时，纤维的增强效果会有大幅度的提高。效果会有大幅度的提高。效果会有大幅度的提高。


技术研发人员：殷石
受保护的技术使用者：宁波时科新材料科技有限公司
技术研发日：2020.07.22
技术公布日：2021/12/3