[发明专利]一种涤纶复合纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子纤维领域，尤其涉及一种涤纶复合纤维及其制备方法。

背景技术

涤纶纤维是迄今为止世界上高性能纤维中用途最被看好的纤维。由于技术难度高，以前只有美国杜邦和日本帝人等公司进行产业化生产。该产品被广泛用于航空航天和国防工业，制造技术极为保密。我国对该产品依赖进口，通过连续4个五年计划都被列入国家“863”计划，终于攻关成功，并在近几年投入产业生产。

涤纶由于其优良的性能，在纺织、服饰的开发上也日渐重要，但是由于涤纶本身的可纺性差，易缠绕，强力高，易损机件等问题，使得涤纶在纺织、服饰上的应用受到了较大的限制。

中国专利公开号CN101067254A，公开日2007年11月7日，名称为涤纶纤维混纺纱及其加工方法，该申请案公开了一种涤纶纤维混纺纱及其加工方法，包括涤纶纤维10-60%，腈氯纶纤维30-80%，抗静电合成纤维1-10%，纤维的长度为38mm或51mm，混纺纱支数为10^s-50^s。其不足之处在于，虽然提供了一种耐磨性能和阻燃性能较好的涤纶纤维混纺纱，但是其用途限于高温、电焊、高压屏蔽等特种防护服，而不适用于普通家居服饰。

发明内容

本发明的目的在于为了解决现有涤纶纤维本身的可纺性差，易缠绕，强力高，易损机件等问题，使得涤纶在纺织、服饰上的应用受到了较大的限制而提供一种柔软、耐磨性能和阻燃性能较好，强度高，耐高温的涤纶复合纤维。

本发明的另一个目的是为了提供一种涤纶复合纤维的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种涤纶复合纤维，涤纶复合纤维中还加入了玄武岩纤维与竹炭纤维作为辅原料，主原料与辅原料的质量份数比为1:2-5。在本技术方案中，竹炭纤维是取毛竹为原料，采用了纯氧高温及氮气阻隔延时的煅烧新工艺和新技术，使得竹炭天生具有的微孔更细化和蜂窝化，然后再与具有蜂窝状微孔结构趋势的聚酯改性切片熔融纺丝而制成的，这种独特的纤维结构设计，具有吸湿透气、抑菌抗菌、冬暖夏凉、绿色环保等特点；将玄武岩纤维与竹炭纤维作为辅原料加入到涤纶复合纤维中，可以使得涤纶复合纤维制成的衣物柔软，手感好，同时又具有耐磨性能和阻燃性能较好，强度高，耐高温的优势。

作为优选，所述主原料为涤纶短纤维和涤纶长丝，其中涤纶短纤维和涤纶长丝的重量百分比为1:1.5-3。

作为优选，玄武岩纤维与竹炭纤维的重量百分比为1:3-4。

一种涤纶复合纤维的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

a）对主原料进行表面处理，将涤纶纤维用丙酮清洗2-4次，干燥，然后将清洗涤纶纤维置于氮气保护氛围下的真空干燥器中，然后在50-65℃下通入二氯甲烷与异氰酸酯的混合蒸汽，反应时间10-12小时；反应完成后用甲苯清洗2-4次后用乙醇溶液冲洗，真空干燥备用；然后放入含有碳纳米管的N-甲基毗咯烷酮溶液中，超声波震动18-24小时，取出真空干燥，得到表面处理后的涤纶纤维；

b）将玄武岩纤维、竹炭纤维和步骤a）得到的表面处理后的涤纶纤维依次进行混棉、清花、梳棉、并条、粗纱、细纱、自络筒工序制成涤纶复合纤维。

在本技术方案中，利用异氰酸酯处理后涤纶纤维表面形成的氨基能与碳纳米管发生缩合反应的原理，将碳纳米管接枝在涤纶纤维表面，从而使得纤维表面含有高表面自由能，提高了纤维表面粘结性能；同时使得纤维柔软，性状质量稳定。

作为优选，二氯甲烷与异氰酸酯的混合质量为涤纶纤维的50-120倍，二氯甲烷与异氰酸酯的质量比为1:3-6。

作为优选，混棉时以1根涤纶涤纶短纤维、2根涤纶长丝、1根玄武岩纤维单纱与3跟竹炭纤维单纱合股的复合方式。

作为优选，异氰酸酯选自二苯基甲烷二异氰酸酯、2，4-甲苯二异氰酸酯或1，6-己二异氰酸酯中的一种。

作为优选，N-甲基毗咯烷酮溶液中碳纳米管的质量分数为0.5-2.5%，

作为优选，超声波的功率为75-85KW。

本发明的有益效果是：

1）本发明提供了一种柔软，手感好，同时又具有耐磨性能和阻燃性能较好，强度高，耐高温的涤纶复合纤维；

2）本发明的制备方法采用先对涤纶纤维进行表面处理，再采用常规方法将涤纶纤维与玄武岩纤维和竹炭纤维制成混纺纱线，之后可通过常规方法织造成织物以及做成服饰，做成的衣物穿着舒适，成本相对较低；

3）本发明提供的制备方法工艺简单、高效、易行，适合工业化生产。

具体实施方式