[发明专利]一种改性丙纶纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及功能纤维技术领域，具体涉及一种改性丙纶纤维及其制备方法。

背景技术

丙纶纤维是由丙烯做原料经聚合、熔体纺丝制得的纤维。传统的丙纶纤维的吸湿性较差，因而在民用领域的用途较少，在工业领域地毯是其主要的应用方式，且功能较为单一。然而随着科学技术的进步以及人们生活水平的提高，传统的具有单一功能的丙纶地毯已经不能满足人们对舒适性、多功能性的要求。因此，如何对丙纶纤维进行改性，进而加工成具有抗菌、防螨、负离子释放、阻燃、抗紫外等具有多功能性的地毯就显得尤为必要。

目前，行业内对丙纶纤维的改性方法主要有两种。一种是在丙纶纤维或织物的表面进行功能性整理，使之具有特殊的功能效果。其优点是方法简单，省时省力，但不足之处是涂覆在纤维或织物表面的功能性材料很容易经多次洗涤而流失，进而失去其功能性。另一种改进的方法是将功能性材料直接与聚丙烯切片共混后熔融纺丝，进而获得具有相应功能性的丙纶纤维。但目前以这种方法获得的功能性丙纶大多为实心纤维，功能性微粒在纤维截面均匀分布。这种实心纤维截面上截面边缘上（即靠近纤维体表面的）的功能性微粒其功能性容易释放，而靠近纤维体中心的功能性微粒则很难释放与外界接触，因而其相对应的功能性则较差。此外，当功能性微粒的添加量较大时，丙纶纤维的可纺性明显下降，纤维断头明显增多，如何适当添加功能性微粒，改变丙纶纤维的结构，即使其具有较好的功能性，又提高丙纶纤维的可纺性，减少纤维的断头率是目前行业内面临的一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是针对现有技术的不足，而提供的一种改性丙纶纤维及其制备方法，该丙纶纤维分为皮芯结构，皮层具有功能性材料，且功能性材料均匀地包裹在成纤聚合物表面，使之既能有效与接触面接触而释放其特殊功能，又具有持久的功能性，增加了丙纶纤维的可纺性，大大减少了生产中丙纶纤维的断头率。

本发明的方案是通过如下技术措施来实现的：

一种改性丙纶纤维，其特点在于该改性丙纶纤维具有皮芯结构，芯层组分为纯聚丙烯，皮层组分为功能性材料、相容剂和聚丙烯，其中功能性材料0.5-60份、相容剂0-5份，聚丙烯补足至100份，所述的功能性材料为功能性微粉或功能性母粒，功能性母粒为功能性微粉与相容剂、聚丙烯切片共混造粒后得到的功能性丙纶母粒。

以上所述的聚丙烯粘均分子量18-30万，等规度大于95%。

以上所述的功能性微粉为无机功能性微粉或有机功能性微粉，其中无机功能性微粉的粒径小于1μm，无机功能性微粉的粒径最好小于200nm，所述的功能性材料为功能性母粒时，无机功能性微粉的添加量为皮层总组分量的0.5-60%。

以上所述的功能性材料微粉为纳米银、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、防螨剂、N-取代烷氧基受阻胺类阻燃剂中的至少一种。

以上所述的相容剂为丙烯酸十八酯-马来酸酐的共聚物(OA-MA)、聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)、马来酸酐接枝聚乙烯辛烯弹性体(POE-g-MAH)中的至少一种。

以上所述的防螨剂为山梨酸溶胶2942S、庚烷溶胶100和十二烷基苯磺酸钙的混合乳液，或者异氰硫乙酸盐的乳液。

以上所述改性丙纶纤维的制备方法为：

（1）制备功能性微粉或功能性母粒；

（2）皮层组分：将功能性微粉或功能性母粒与聚丙烯切片共混得到功能性聚丙烯混合物，并添加相容剂；

（3）制备改性丙纶纤维：将聚丙烯作为芯层、步骤（2）中制备的功能性聚丙烯混合物作为皮层，采用皮芯复合喷丝板进行皮芯复合熔融纺丝，得到改性丙纶纤维。

或者以上所述改性丙纶纤维的制备方法为：

（1）制备功能性材料微粉或功能性母粒；

（2）皮层组分：将功能性材料微粉或功能性母粒与聚丙烯切片共混得到功能性聚丙烯混合物，并添加相容剂；

（3）制备改性丙纶纤维：将聚丙烯作为芯层、步骤（2）中制备的功能性聚丙烯混合物作为芯层，采用皮芯复合喷丝板进行皮芯复合熔融纺丝，然后进行气流拉伸、铺网后再采用热压、针刺或水刺的方法固结成网，得到改性丙纶纤维；

或者以上所述的改性丙纶纤维的制备方法为：

（1）制备功能性材料微粉或功能性母粒；

（2）皮层组分：将功能性材料微粉或功能性母粒与聚丙烯切片共混得到功能性聚丙烯混合物，并添加相容剂；

（3）制备改性丙纶纤维：将聚丙烯作为芯层、步骤（2）中制备的功能性聚丙烯混合物作为芯层，采用皮芯复合喷丝板进行熔喷工艺，得到熔喷改性丙纶纤维。