[发明专利]电纺尼龙纳米纤维连续长线高支纱的制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种电纺尼龙纳米纤维连续长线高支纱的制备方法，包括以下步骤：a.制备溶液：在反应釜中，将原料尼龙和溶剂混合，在机械搅拌下得到均匀的尼龙溶液，溶液的质量浓度为5～20％；b.静电纺丝：将步骤a得到的溶液注入喷丝装置，在高压电场中喷射纺丝，用不锈钢网带收集得到电纺尼龙纳米纤维毡或电纺尼龙非织造布，喷丝口到不锈钢网带收集器的间距为20～60厘米，不锈钢网带的走带速度为1～5米/分钟；c.切条牵伸：将步骤b得到的纳米纤维毡或非织造布切成细长条，并将细长条进行热牵伸，得到高度取向的电纺尼龙纤维束；d.加捻线纱：将步骤c得到的纤维束加捻至2000米以上，得到电纺尼龙纳米纤维连续长线高支纱。

技术领域

本发明涉及电纺纳米纤维高支纱领域，尤其涉及电纺尼龙纳米纤维连续长线高支纱的制备方法和应用。

背景技术

尼龙，又称聚酰胺、锦纶，是最常用的合成纤维之一，其最主要的优点是耐磨、强度高、弹性好、重量轻等，被广泛应用于各类纺织品、轮胎帘子布、线缆等，其缺点也很明显，即易变形、易起皱。在纺织品领域，纱线的支数越高，则织造的面料越柔软，舒适度越高，然而提高纱线支数的同时会降低其力学性能，还会提高生产难度和生产成本。

静电纺丝技术是指在高压静电场下导电聚合物溶液或熔体产生高速喷射，射流运行过程中，溶剂挥发或熔体冷却，最终在接受装置上收集得到纳米纤维的纺丝工艺。现有的静电纺丝技术只能制造非织造布或纳米纤维毡，也能制造不连续的、线密度较大的粗纱线，但尚没有技术能连续制造超小线密度或超高支数的电纺纳米纤维纱。常规纤维纱线的线密度在6Tex以上，纱线的支数一般小于150支，绝大多数在100支以下。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种电纺尼龙纳米纤维连续长线高支纱的制备方法，包括以下步骤：

a.制备溶液：在反应釜中，将原料尼龙和溶剂混合，在机械搅拌下得到均匀的尼龙溶液，溶液的质量浓度为5～20％，绝对粘度为1～6Pa.S；

b.静电纺丝：将步骤a得到的溶液注入喷丝装置，在高压电场中喷射纺丝，电场强度为200～500kV/m，用不锈钢网带收集得到电纺尼龙纳米纤维毡或电纺尼龙非织造布，喷丝口到不锈钢网带收集器的间距为20～60厘米，不锈钢网带的走带速度为1～5米/分钟；

c.切条牵伸：将步骤b得到的纳米纤维毡或非织造布切成细长条，并将细长条进行热牵伸，得到高度取向的电纺尼龙纤维束；

d.加捻线纱：将步骤c得到的纤维束加捻至2000米以上，得到电纺尼龙纳米纤维连续长线高支纱。

作为一种优选的技术方案，所述步骤a中的原料尼龙选自尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙46中的一种或多种的混合。

作为一种优选的技术方案，所述步骤a中的溶剂为甲酸和/或甲醇。

作为一种优选的技术方案，所述步骤b中的电纺尼龙纳米纤维的直径为50～600纳米。

作为一种优选的技术方案，所述步骤c中细长条的宽度为0.5～5厘米。

作为一种优选的技术方案，所述步骤c中的热牵伸为水热牵伸和空气牵伸。

作为一种优选的技术方案，所述步骤c中电纺尼龙纤维束的取向度大于90％。

作为一种优选的技术方案，所述步骤d中加捻的捻度为500～1500捻/米。

本发明的第二方面提供了一种电纺尼龙纳米纤维连续长线高支纱，其是由上述的电纺尼龙纳米纤维连续长线高支纱的制备方法制备得到的。

本发明的第三方面提供了一种电纺尼龙纳米纤维连续长线高支纱的应用，即用于织造质量轻、弹性好、抗皱的纯纺或混纺面料，还可用作透明复合材料的增强填料。