[發(fā)明專利]一種環(huán)境友好的高強度復(fù)合化纖纖維的制備工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210089407.0
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN115559017A
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳清清;張玲麗;陳小林;李愛宗;喻峰;宋興印;潘剛偉;袁修見;何明欽;高潔
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇鏘尼瑪新材料股份有限公司
• 主分類號: D01F8/06
• 分類號: D01F8/06;D01F1/10;D01F8/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種環(huán)境友好的高強度復(fù)合化纖纖維的制備工藝，將超高量聚乙烯、成核劑、潤滑劑在溶劑1中混合，得到溶脹混合物A，將線性低密度聚乙烯、植物纖維、光敏劑與溶劑2混合均勻，得到混合物B，最后將溶脹混合物A和混合物B在雙螺桿擠出機中進行高溫共混熔融，通過噴絲、熱拉伸等工藝，得到所述纖維。本發(fā)明制備得到的化纖纖維通過超高分子量聚乙烯和低密度線性聚乙烯的配比，提高了紡絲過程紡絲液的熔融流動效果，提高了紡絲液的可加工性，并且本申請制備得到的纖維，還具有優(yōu)異的力學(xué)強度和良好的可降解能力，符合環(huán)保要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于D01F6/46技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)境友好的高強度復(fù)合化纖纖維的制備工藝。

背景技術(shù)

聚乙烯纖維具有質(zhì)輕、力學(xué)強度高、絕緣性好等優(yōu)勢，在紡織業(yè)、漁農(nóng)業(yè)、建造業(yè)甚至是航空航天業(yè)都有著極大的發(fā)展前景。然而聚乙烯材質(zhì)的物品在自然環(huán)境中難以降解，存在時間甚至可達幾十年。聚乙烯材質(zhì)在做成聚乙烯纖維時，較差的加工性能、較低的拉伸強度、較低的抗沖擊強度也限制了聚乙烯纖維的進一步應(yīng)用。中國專利CN101956238B公開一種拉伸強度高、力學(xué)性能好的超高分子量聚乙烯纖維及其制備方法，中國專利CN110318116A公開了一種采用加工性改善、力學(xué)效果優(yōu)異的超高分子量聚乙烯纖維及其制備方法，但是這些專利制備得到的聚乙烯纖維只是關(guān)注了如何提高力學(xué)性能和加工性能，制備得到的聚乙烯纖維的降解能力很差。

基于此，本發(fā)明提出了一種環(huán)境友好的高強度復(fù)合化纖纖維的制備工藝。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種環(huán)境友好的高強度復(fù)合化纖纖維的制備工藝，包括以下步驟：

S1.將超高分子量聚乙烯、成核劑、潤滑劑與溶劑1在100-140℃下混合均勻，得到溶脹混合物A；

S2.將線性低密度聚乙烯、植物纖維材料、光敏劑與溶劑2混合均勻，得到混合物B；

S3.將混合物A和混合物B在雙螺桿擠出機中進行高溫共混熔融，后通過噴絲，得到纖維絲，再經(jīng)過熱拉伸，得到所述纖維。

在一種優(yōu)選的實施方式中，所述溶脹混合物A中超高分子量聚乙烯的含量為6.5-10wt％。更優(yōu)選的，所述溶脹混合物A中超高分子量聚乙烯的含量為7-8wt％。

在一種優(yōu)選的實施方式中，所述混合物B中線性低密度聚乙烯的含量為20-25wt％，更優(yōu)選的，所述混合物B中線性低密度聚乙烯的含量為20-23wt％。

在一種優(yōu)選的實施方式中，所述溶脹混合物A和混合物B的質(zhì)量比為(2.5-5)：1，更優(yōu)選的，所述溶脹混合物A和混合物B的質(zhì)量比為3：1。

超高分子量聚乙烯與線性低密度聚乙烯因為分子量差異大，導(dǎo)致兩者之間混合后容易出現(xiàn)兩相結(jié)構(gòu)，降低混合后得到的聚乙烯纖維的力學(xué)強度。申請人意外發(fā)現(xiàn)，超高分子量聚乙烯混合物中超高分子量聚乙烯的含量6.5-10wt％、線性低密度聚乙烯混合物中聚乙烯含量為20-25wt％、且超高分子量聚乙烯混合物和線性低密度聚乙烯混合物的質(zhì)量比為3:1時，共混后，超高分子量聚乙烯和線性低密度聚乙烯兩相分離現(xiàn)象得到改善，混合均勻性和相容性提高。

申請人推測可能的原因是，6.5-10wt％溶度的超高分子量聚乙烯折疊和團聚的分子鏈段舒張，在與線性低密度聚乙烯的混合過程中，舒張的長分子鏈可以與線性低密度聚乙烯的短分子鏈纏結(jié)，特別是當線性低密度聚乙烯混合物中聚乙烯含量為20-25wt％，溶脹混合物A和混合物B的質(zhì)量比為3：1時，兩物質(zhì)的混合均勻性和相容性最佳，并且由于分子鏈舒張，降低了超高分子量聚乙烯和線性低密度聚乙烯的結(jié)晶度，降低了兩物質(zhì)各自結(jié)晶現(xiàn)象，進一步提高了相容性，也改善了加工性能。

在一種優(yōu)選的實施方式中，所述促結(jié)晶劑為木質(zhì)素、聚乳酸、聚己內(nèi)酯、聚甲基乙撐碳酸酯中的至少一種。優(yōu)選的，所述促結(jié)晶劑為木質(zhì)素。