[发明专利]一种多重取向涤纶纤维的制备方法

说明书

本发明公布了一种多重取向涤纶纤维的制备方法，向对苯二甲酸二甲酯(DMT)单体中加入过氧化二碳酸二异丙酯(IPP)引发剂，再向其中加入增强功能粒子和分散剂脂肪酸聚氧乙烯酯(EGDS)，将上述体系进行聚合制得增强复合微球，将其经干燥等处理后与聚对苯二甲酸乙二醇酯化纤切片投入挤出机中熔融共混挤出，从而制得增强复合纤维，其经处理后加入双毛细管流变仪中再次取向，即得到多重取向的涤纶纤维。本发明提供了一种工艺简单、实施容易的多重取向涤纶纤维的制备方法，在提升涤纶纤维性能的同时，可通过流变仪进行过程监控以指导制备过程的适时调节，此外，可应用于增强纤维、增强建材、增强膜材及增强片材等制备领域，具有良好的工业推广价值。

技术领域

本发明涉及涤纶纤维的技术领域，具体涉及一种取向过程可监控的多重取向涤纶纤维的制备方法。

背景技术

涤纶纤维具有弹性好、绝热、耐磨、耐热、耐腐蚀等优点，故其为目前用途最广、耗量最大的聚酯纤维品种。在世界各国对涤纶纤维的研究和应用开发的基础上，各类涤纶纤维品种不断问世。随着生活的不断发展，涤纶纤维的市场需求逐渐转变为其与各种纺织纤维混纺或交织的产品，从而弥补纯涤纶织物服用性能的不足，发挥出更好的服用性能。

另一方面，工业对于涤纶聚酯材料的应用也十分广泛。多将其与两种或两种以上不同性质的材料进行复合，从而制备得到各类功能复合材料，如涤纶增强材料等。常用的增强方式包括：1)将涤纶聚酯与增强填料直接加工。如严丹红等人[CN201811597757.8]将干燥的PET切片、阻燃母粒、增韧剂和结晶促进剂高温熔融混合，成功制备了阻燃、增强涤纶纤维，但其分散性较差，一定程度上限制了材料的应用；2)将涤纶纤维与其他纤维混合制丝。如祝成炎等人[CN201910312609.5]将大麻纤维纱线和高强涤纶长丝纱线并线得到大麻/高强涤纶并线纱，并对外部进行细纱包覆，最后对其进行多层缝编得到大麻/高强涤纶增强型复合织物材料，但其增强程度有一定限制；3)对涤纶结构本身进行重新设计。如吴晓青等人[CN201510995769.6]在涤纶表面接枝酰胺基、羧基等活性基团，再利用真空导流技术使环氧树脂与涤纶织物复合，树脂固化后即得到涤纶增强环氧复合材料。为解决上述问题，戚栋明等人[202110818449.9；202110818452.0；202110965840.1]公开提供了一种通过悬浮聚合将颜料或蒙脱土等填料包覆于复合微球内，并经干燥后与化纤切片投入双螺杆挤出机中熔融共混挤出制备复合纤维的方法，其提高了填料在最终复合材料中的分散性，且其所制材料力学性能良好。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种多重取向涤纶纤维的制备方法包括以下步骤：

S1、向对苯二甲酸二甲酯(DMT)单体中加入过氧化二碳酸二异丙酯(IPP)引发剂，再向其中加入增强功能粒子和分散剂脂肪酸聚氧乙烯酯(EGDS)，将上述体系进行聚合制得增强复合微球；

S2、将步骤S1中所制复合微球经干燥后与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)化纤切片投入挤出机中熔融共混挤出，从而制得增强取向复合纤维；

S3、将步骤S2中增强取向复合纤维经处理后加入双毛细管流变仪中再次取向，即得到多重取向的涤纶纤维。

优选地，所述步骤S1中，所述的增强功能粒子为水滑石、二氧化硅、硅灰石及埃洛石等的一种或多种，所述增强功能粒子的用量为步骤S1中所述单体总量的0.1％-20％。

优选地，所述步骤S1中，所述聚合条件为：30-80℃反应1-48h，搅拌转速为50-500rpm。

优选地，所述步骤S2中，所述的增强复合微球与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)化纤切片的投入比例为1-81:9。

优选地，所述步骤S2中，复合微球与化纤切片在双螺杆挤出机中熔融共混条件为：250-320℃，螺杆转速为5-50rpm。

优选地，所述步骤S3中，所述的增强取向复合纤维处理方式为水浴冷切、牵伸热切及制样剪碎中的一种或几种。