[發明專利]一種多微孔發泡聚丙烯纖維及制備方法

有效

• 申請號: 201110061102.0
• 申請日: 2011-03-15
• 公開（公告）號: CN102174717A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 王秀華;陳文興;姚玉元
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: D01F6/46
• 分類號: D01F6/46;D01D5/247
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所 33220
• 代理人: 蔣衛東

技術領域

本發明涉及一種多微孔發泡聚丙烯纖維及制備方法。屬于化學纖維領域。

背景技術

丙綸作為四大合成纖維中的一個重要品種，由于原料聚丙烯來源豐富、生產和紡絲過程簡單、綜合能耗低、無污染和應用廣泛等優點，自工業化以來得到了較大的發展，廣泛用于家用紡織品、裝飾品、衛生用品、非織造布等領域。

當丙綸織成的織物用于服裝、家用紡織品時，由于丙綸存在的“蠟狀感”，當與人體皮膚接觸時，會產生不適感。如用藺草編織的枕頭套、床席、坐墊、地墊、枕席、榻榻米等的包邊，大多要用到丙綸織成的織帶，而此類織帶，不僅親膚感、透氣性差，而且缺乏彈性、檔次低，使應用受到很大的限制。如使丙綸纖維多微孔化，則可以大大改善一般丙綸存在的不足。

將PP樹脂與其它易溶性高分子材料共混紡絲，然后再進行溶出的方法形成微孔，不僅加工工藝復雜、生產成本增加，而且由于聚丙烯纖維的結晶度較高，只能溶出表層的少部分，無法在纖維內部形成微孔。

作為常規的多孔聚合物產品技術已比較成熟，它可以通過擠出、注塑、吹塑等成型方法，制造具有質量輕、熱導率低、隔熱、隔音性能好、抗沖性能優良、比強度(拉伸強度/密度)高等特性的高分子發泡材料，其應用已經深人到人們日常生活的各個方面。

如公開號CN101792554A，公開了“一種微發泡聚丙烯及其制備方法“，該方法采用聚丙烯為主要原料，加入聚丙烯重量比0.1～10％的微膠囊發泡劑或微膠囊發泡母粒為發泡劑，通過擠出、注塑或模壓成型制得聚丙烯發泡材料。然而此類多孔聚合物產品具有孔的大小為100μm左右，已超過纖維的直徑（100dtex的丙綸纖維，直徑約為118μm），因此很難將它們加工成連續的纖維。

公開號CN1760418，公開了“一種多孔PET泡沫纖維及其制備方法”，該方法是在高壓下，將惰性氣體壓入常規或異形PET纖維中，并通過熱處理使壓入纖維中的氣體膨脹，形成一種多孔PET泡沫纖維。但此方法制備條件比較苛刻，生產效率較低。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種多微孔發泡聚丙烯纖維及制備方法。本發明紡絲、拉伸一步法完成，生產過程的操作性能優良，生產成本低，經濟社會效益較好；且纖維在具有輕量化、回彈性、透氣性及親膚感的同時，仍保持良好的力學性能。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種多微孔發泡聚丙烯纖維，采用熔融指數（MFI）為20～50g/10min的聚丙烯樹脂為原料；并加入占原料重量百分比0.2～2%，分解溫度在180～250℃的化學發泡劑、占原料重量百分比0.05～0.5%的助劑和占原料重量百分比1～5%的色母粒（廣東彩艷股份有限公司）。

所述的化學發泡劑為偶氮二甲酰胺(發泡劑AC)（重慶化醫大冢化學有限公司）、偶氮二甲酸鋇（BaAC）（杭州海虹精細化工有限公司）、高溫膨脹型微膠囊發泡劑（杭州海虹精細化工有限公司）中的一種。????所述的化學發泡劑優選為偶氮二甲酰胺。

所述的助劑為滑石粉、二氧化硅中的一種。

一種多微孔發泡聚丙烯纖維的制備方法，包括如下步驟：將聚丙烯樹脂、化學發泡劑、助劑、色母粒，按上述比例加入到螺桿擠壓機熔融、混合；熔融的混合液通過紡絲組件的噴絲頭擠出紡絲，在快速壓力下降后，形成多微孔擠出料；多微孔擠出料在冷卻水槽中冷卻固化，然后經多級拉伸和熱定型，以100～500m/min的卷繞速度制得多微孔發泡聚丙烯纖維。

所述的螺桿擠壓機設定螺桿各區的溫度為160～260℃，壓力為5～20Mpa，通過螺桿擠壓機熔融、混合，使化學發泡劑處于將要分解的臨界狀態，以計量泵穩定計量，連續送入溫度為180～260℃、組件壓力為10～25Mpa的紡絲組件，并從噴絲孔噴出，在快速壓力下降過程中，化學發泡劑分解氣化，形成多微孔擠出料，多微孔擠出料在溫度為10～30℃冷卻水槽中冷卻固化，在溫度30～50℃條件下進行1.1～1.5倍的預牽伸，然后在50～70℃條件下進行3.0～6.0倍的第二次牽伸，緊接著在70～90℃條件下進行熱定型，最后在100～500m/min的拉伸卷繞速度下，每根單纖維分別卷繞在各自的卷筒上，制得具有多微孔發泡聚丙烯纖維。

本發明的有益效果為：利用本發明的方法制得的纖維，每根單纖維中含有微孔直徑小于10μm的微孔，微孔具有閉孔結構，均勻地分布在纖維的截面和長度方向，纖維在具有輕量化、回彈性、透氣性及親膚感的同時，仍保持良好的力學性能；本發明紡絲、拉伸一步法完成，生產過程的操作性能優良，生產成本低，經濟社會效益較好。

具體實施方式