[发明专利]一种碳纤维TPU包覆的制作方法及其改性TPU碳纤维纱线

说明书

本发明涉及纺织纱线领域，尤其是涉及的是一种碳纤维TPU包覆的制作方法及其改性TPU碳纤维纱线，包括S1：备料，S2：改性，S3：冷却切粒，S4：干燥，S5：包覆，S6：冷却，S7：收卷。本发明通过将TPU材料、钛白粉、硅酸镁盐类矿物滑石族滑石粉、硬脂酰胺与高级醇并用的分散剂、带有环氧基的聚丙烯酸酯树脂、抗氧剂、硬脂酸钡热稳定剂、双(2，2，6，6‑四甲基哌啶基)癸二酸酯光稳定剂制得改性TPU，再将改性TPU包裹于碳纤维的表面制得改性TPU碳纤维纱线，能够防止碳纤维的裸露，以防止碳纤维接触人体，提升碳纤维纱线的断裂强度，增加纺织设备对于碳纤维纱线的可织性，同时改性的TPU可使碳纤维纱线的抗紫外线性能、耐水解性能等化学性能得到提升。

技术领域

本发明涉及纺织纱线技术领域，尤其是涉及的是一种碳纤维TPU包覆的制作方法及其改性TPU碳纤维纱线。

背景技术

碳纤维是一种含碳量在95％以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。

但是目前市场上的碳纤维纱线中的碳纤维材料为裸露的，由于碳纤维脆，轴向受力大，而径向受力交差，弯曲易折断不利于纺织用料，并且碳纤维原丝非常纤细，只有头发丝的几十分之一，在生产加工的时候，如果粉尘散布到空气中进入人体，容易对人体造成过敏。

专利CN211171033U公开了一种含碳纤维丝纱线体的混纺纱线，该含碳纤维丝纱线体的混纺纱线，通过将外层设置为具备不同性能的四组线，使该混纺纱线具备优异的弹性、透气、防静电和阻燃性能，但其加工工艺复杂，经济效益并不明显。

发明内容

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及其他说明书附图中所特别指出的结构来实现和获得。

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种碳纤维TPU包覆的制作方法及其改性TPU碳纤维纱线，以解决现有碳纤维纱线中的碳纤维裸露的问题。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种碳纤维TPU包覆的制作方法，包括，

S1：备料，选取如下原料：TPU材料、钛白粉、硅酸镁盐类矿物滑石族滑石粉、分散剂、聚丙烯酸酯树脂、抗氧剂、热稳定剂、光稳定剂；

S2：改性，将S1中所制备的原料放入双螺杆挤出机中，挤出机加热熔融挤出，制得改性TPU，其中，挤出机的加热温度为200-220℃；

S3：冷却切粒，将改性TPU放入冷水槽中进行过水冷却，并切粒，制得改性TPU切片；其中，冷水槽中水的水温为5-15℃；

S4：干燥，将S1中的TPU材料和S3中的改性TPU切片投入干燥筒内进行干燥，其中，干燥温度为90-100℃，干燥时间为2-3小时；

S5：包覆，将干燥好的TPU材料和改性TPU切片投入双螺杆挤出机加热熔融挤出，将碳纤维牵引至挤出机模具上，将TPU材料和改性TPU加热熔融后包裹于碳纤维表面，制得改性TPU碳纤维材料，其中，挤出机的挤出温度为220-240℃，电机转速为10-20rpm，熔压5-7MPA；

S6：冷却，将S5中制得的改性TPU碳纤维材料放入冷水槽中进行过水冷却，其中，冷水槽中水的水温为5-15℃；

S7：收卷，将冷却好的改性TPU碳纤维材料通过收卷设备收卷起来，得到改性TPU碳纤维纱线。