[发明专利]一种聚乳酸气凝胶复合功能性纤维的制备方法

说明书

本发明所公开一种聚乳酸气凝胶复合功能性纤维的制备方法，涉及纤维制备技术领域，是将气凝胶粉体与聚乳酸切片冻干磨粉，然后均匀混合为聚乳酸75‑90%、气凝胶10‑25%，并制得母粒，采用纺丝工艺制备聚乳酸气凝胶纤维；所述气凝胶粉末的粒径为5～20微米，孔隙率大于90%；所述气凝胶在纤维中的含量占比为0.5～3%。该纤维在聚乳酸材料抑菌亲肤、绿色全降解的基础上，结合了气凝胶良好的隔热保温性、阻燃性、回弹性和轻柔本质，使得所制备的聚乳酸气凝胶复合纤维轻柔保暖、抑菌亲肤、回弹性好、易洗快干、不易燃离火即熄和可降解，生成一种全新的绿色健康纤维新材料。

技术领域

本发明涉及纤维制备技术领域，尤其是一种聚乳酸气凝胶复合功能性纤维的制备方法。

背景技术

纤维是天然或人工合成的一种细丝状物质，在现代生活中纤维无处不在，在纺织行业的应用尤为广泛。现在基于全球环保趋势和人类对美好生活的向往，我们开发出了这种兼具多功能和环保降解的新材料纤维。

发明内容

本发明所涉及的是一种聚乳酸气凝胶复合功能性纤维的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1：将气凝胶粉体与聚乳酸切片粉体均匀混合并制成母粒，所述聚乳酸切片粉体占75-90%，所述气凝胶粉末占10-25%；

步骤S2：在温度为220～245℃、熔体压力为1～2MPa条件下，将均匀混合后的气凝胶母粒与PLA切片熔融形成纺丝熔体；

步骤S3：通过喷丝组件将纺丝熔体拉丝形成初生纤维，并吹风冷却固化；

步骤S4：将上一步骤所制备的初生纤维经过集束、导丝机进行浸油槽浸渍油剂；

步骤S5：对浸渍后的长丝进行牵伸、热定型。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：步骤S1中，所述气凝胶粉末的重量百分比为0.5-3%。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述气凝胶粉末为二氧化硅气凝胶粉体，粒径为5～20微米，孔隙率大于90%。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：步骤S1中，采用转鼓干燥机对聚乳酸切片进行干燥，在转鼓干燥温度小于PLA切片的玻璃化转变温度条件下进料，进料后冷却0.5h，然后在60℃干燥1h、在70℃条件下干燥4h、在80℃条件下干燥1h、在130℃条件下干燥6-7h，干燥真空度≤-0.098MPa；烘干后的含水率≦15×10^-6，波动值≦3×10^-6。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：步骤S2中，采用纺丝联合机进行纺丝，螺杆冷却区100℃，螺杆一区的温度为223±3℃，螺杆二区的温度为235±3℃，螺杆三区的温度为240±3℃，螺杆四区的温度为242±3℃，螺杆五区的温度为240±3℃，螺杆六区的温度为235±3℃；前后配管及过滤器的温度为230±2℃，箱体的温度为230±2℃；进风量为620±10Pa；纺速为1050 m/min；计量泵频率32.33 Hz。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：步骤S3中，吹风冷却固化是先经依次经过缓冷区和骤冷区进行冷却成形；所述的缓冷区的温度控制在230～240℃，缓冷区的高度在75～80mm；在骤冷区采用侧吹风，侧吹风一侧设置一厚度为15～20mm的针刺无纺布，并在侧吹风的相对位置设置一弧形板；并设置一抽风装置，用于排除热量及烟雾；侧吹风的温度为25～30℃，风速为0.3～0.5m/s，风湿则控制在75～80%。