[发明专利]一种低熔点皮芯型纤维的制备方法

说明书

本发明属于纤维制备技术领域，特别涉及一种低熔点皮芯型纤维的制备方法，将原料切片进行搅拌预结晶并干燥后，加入到螺杆挤出机中进行熔融共混、挤出后，经过喷丝板喷出形成纤维丝，该纤维丝依次经过冷却、牵引拉伸后，经过高温热处理并再次冷却，便得到本方案的低熔点皮芯型纤维。挤出纺丝操作时无需借助专门的皮芯型复合纺丝组件，使生产设备更为简单，同时，纤维的皮层与芯材之间平稳过渡、结合更为稳定。

技术领域

本发明属于纤维制备技术领域，特别涉及一种低熔点皮芯型纤维的制备方法。

背景技术

皮芯纤维是由两种性能或结构不同的聚合物沿纤维轴向以一种组分包围另一种组分的形式复合而成，内部的组分为芯材、包围在外面的组分为皮层。通常皮层在熔点上要相比于芯材低，这样可通过加热使皮层材料发生熔融，从而实现两根或多根皮芯纤维之间的粘结、缠结。

在皮芯纤维的现有制备技术中，将芯材和皮层两种组分分别熔融挤出后再复合到一起制得皮芯结构，这需要借助专门的皮芯型复合纺丝组件来实现；在对皮芯纤维进行改性时，也往往需要分别对芯材组分和皮层组分添加改性物质。

发明内容

本发明提供一种低熔点皮芯型纤维的制备方法，在纤维上原位发生聚合物降解反应，仅使纤维表层发生相应程度的降解，聚合物降解会使其聚合度及熔点相应下降，因此在纤维的表层与内层分别形成不同熔点的聚合物组分，其中，表层的熔点较低，因此同样可以通过加热使本方案的皮芯纤维表面熔融变粘，实现热粘合效果，

同时，本方案的纤维中，熔点较低的表层组分为在纤维上原位转化而形成，无需通过两种不同树脂共同纺丝复合到一起，因此挤出纺丝操作时无需借助专门的皮芯型复合纺丝组件，使生产设备更为简单，同时，由于原位反应的特点，可以使纤维的皮层与芯材之间平稳过渡、结合更为稳定。

本方案的制备方法中，将原料切片进行搅拌预结晶并干燥后，加入到螺杆挤出机中进行熔融共混、挤出后，经过喷丝板喷出形成纤维丝，该纤维丝依次经过冷却、牵引拉伸后，经过高温热处理并再次冷却，便得到本方案的低熔点皮芯型纤维，

其中，原料切片可以为常规的PET切片，聚合度及熔点略高一些，搅拌预结晶的温度为120～135℃、时间为1～2小时，干燥温度为160～170℃、干燥时间为8～18小时，干燥至原料切片的含水率质量含量≤0.2％，

经搅拌预结晶并干燥后的原料切片与功能性母料一同加入到螺杆挤出机中进行熔融共混、挤出，例如抗菌母料，经搅拌预结晶并干燥后的原料切片与功能性母料之间的用量质量比为99～90：1～10，

螺杆挤出机的加工温度为260～310℃，喷丝板温度控制为230～260℃，

喷丝板喷出的纤维丝通过环吹风进行冷却，环吹风的温度为10～20℃，风压为40～45kP_a，风速为0.8～1.2m/_s，纺丝速度为1200～1500m/min，

牵引拉伸温度为60℃左右，牵引拉伸的倍数为3～3.5倍，

高温热处理的温度为350～400℃、时间为3～4s，操作时，将纤维丝于高温烘道中传输以实现高温热处理，并通过控制纤维丝于高温烘道中的传输速率，从而控制纤维丝于高温烘道中的经过时间，即高温热处理的时间，

高温处理结束后就立即进行“再次冷却”，这里的冷却依然可以采用环吹风的方式进行。

高温烘道内的温度设定明显高于纤维材质的熔点，使纤维一进入烘道就快速出现降解现象；而控制纤维丝快速从高温烘道中经过，从而又使烘道内高温对纤维丝的作用时间很短，再加上纤维丝离开高温环境后快速被降温冷却，这些都是为了控制纤维丝仅在表层发生一定的降解，从而避免高温于纤维丝上由表及里传递到其内部深处，这样，纤维丝的内部几乎未受到高温降解的影响，保持了高聚合度及力学强度；而表层发生一定程度的降解后，聚合度及熔点相应下降，从而获得可实现表层热粘合的皮芯结构。