一種應用于濾料基布的復合單絲及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種復合型的纖維材料及其制備方法，尤其涉及一種應用于濾料基布的復合單絲及其制備方法。
【背景技術】
[0002]復合單絲作為一種復合型的纖維材料，其產品具有表面光滑、色澤絢麗、防水、防油、防紫外線、阻燃、涼爽、耐磨、使用壽命長等優點，因而被廣泛應用于戶外休閑用品、家具裝飾、沙灘椅、吊床、窗簾、汽車坐墊腳墊、門墊、裝潢用品等各個產品上。但由于在制備復合單絲時成本較高、生產線上產品單一且產品品質不夠高而受到了一定的限制。
[0003]為了提高產品品質，相關技術人員也設計出了不少新的方法。如中國專利，公開號為CN102864522A的“一種大直徑PP-PET皮芯型復合單絲及其生產方法”，生產方法包括熔融擠出、冷卻、拉伸、熱定型步驟，冷卻采用液體冷卻方法，該發明工藝簡單，操作方便，成型的纖維具有高強力、高圓整度、高均勻性等特點，使用范圍廣；如中國專利，公開號為CN202072844U的“一種多股復合包芯紗”，由至少兩束芯層束絲和包覆層組成，且多股復合包芯紗的截面外形呈異形，作為織造面料的經瑋紗，不僅可大大提高包芯以及后續織造效率，而且由于是異形截面包芯紗，具有不同的光澤、手感等視覺、觸感，擴大了多股包芯紗的使用范圍；如中國專利，公開號為CN202705116U的“一種包覆結構水處理用復合纖維”，選用新型包覆結構，其中芯層為異形纖維，將其作為支撐材料，使皮層能夠更緊密的包覆在芯層上。
[0004]然而，上述這些專利中芯層的芯絲都是外購的，采購回來的中芯層，再將高分子聚合物熔融包覆為皮層，兩步法加工、中芯層外購，從而使得成本較高，而且品質也不夠穩定，并且應用于濾料基布中，其過濾效率較低。
【發明內容】
[0005]針對上述存在的問題，本發明提供一種應用于濾料基布的復合單絲及其制備方法，以克服由于現有技術中的復合單絲的孔隙率較低使得其應用于過濾基布中過濾效率較低的問題，也克服現有技術中的復合單絲成本較高的問題，從而既降低了復合單絲的生產成本，又增大了復合單絲的孔隙率，進而提高了應用該復合單絲的濾料基布的過濾效率。
[0006]為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為:
[0007]—種應用于濾料基布的復合單絲，其特征在于，包括:材質為PET的中芯層和材質為PE的皮層，所述皮層包覆所述中芯層。
[0008]上述的應用于濾料基布的復合單絲，其中，所述中芯層中混合有納米碳酸鈣，且所述納米碳酸鈣的添加量為8%?15%。
[0009]上述的應用于濾料基布的復合單絲，其中，所述皮層中混合有低熔點的LPET，且所述LPET的添加量為3 %?8 %。
[0010]上述的應用于濾料基布的復合單絲，其中，所述中芯層的單絲直徑為0.05?3.2mmο
[0011]上述的應用于濾料基布的復合單絲，其中，所述中芯層和所述皮層的復合比為30 ?70:70 ?30。
[0012]—種如上述的應用于濾料基布的復合單絲的制備方法，其中，包括:
[0013](I)將混合有納米碳酸鈣的PET切片，經干燥處理、螺桿熔融、紡絲、拉伸定型、超聲清洗后制成中芯層單絲；
[0014](2)將混合有LPET的PE切片，經干燥、螺桿熔融后制成皮層；
[0015](3)將步驟(I)和步驟(2)中制成的中芯層單絲和皮層復合、紡絲，而后進行水浴冷卻，最后卷繞成型制成應用于濾料基布的復合單絲。
[0016]上述的應用于濾料基布的復合單絲的制備方法，其中，步驟(I)中，所述干燥處理時，預結晶:45?80°C (I?4小時)，升溫:81?125°C (I?6小時)，保溫:125°C (5?8小時)；
[0017]所述螺桿熔融時，擠出機供量:200?550g/min，壓力:50?150kg/cm2，預熱區溫度:235?275°C，熔融區溫度:245?285°C，計量區溫度:255?285°C ；
[0018]所述紡絲時，模板溫度:280?300°C，紡絲速度:50?200m/min ；
[0019]所述拉伸定型時，拉伸倍數:3?5.5，定型溫度:120?160°C ；
[0020]所述超聲清洗時，超聲水槽長度:10?15米，超聲波功率:0.15?1.5KW。
[0021]上述的應用于濾料基布的復合單絲的制備方法，其中，步驟(3)中，所述中芯層單絲和所述皮層復合時，擠出機的栗供量:100?300g/min，主機溫度:120?260°C，機頭溫度:120 ?260 °C，螺桿壓力:150 ?300kg/cm2。
[0022]上述的應用于濾料基布的復合單絲的制備方法，其中，步驟(3)中的復合工藝所用的設備與步驟(I)中的螺桿熔融工藝所用的設備為同一設備；步驟(3)中的紡絲工藝所用的設備與步驟(I)中的紡絲工藝所用的設備亦為同一設備。
[0023]上述的應用于濾料基布的復合單絲的制備方法，其中，步驟(3)中的紡絲工藝采用平行紡絲工藝。
[0024]上述技術方案具有如下優點或者有益效果:
[0025]本發明提供的應用于濾料基布的復合單絲，通過采用低溫可熔的材料PE為復合單絲的皮層材質，采用熔點較高的材料PET為復合單絲的中芯層材質，從而在保持了單絲的條桿的基礎上，使得兩者之間的粘接點較小，孔隙率較高，進而提高了應用該復合單絲的濾料基布的過濾效率。
[0026]另外，本發明提供的應用于濾料基布的復合單絲，其皮層PE中添加低熔點LPET，能夠提高皮層與中芯層單絲的相容性，使得皮層在中芯層單絲上的握裹力更好，從而增強皮層和中芯層單絲之間的緊密度，提高該應用于濾料基布的復合單絲的質量。
[0027]本發明提供的應用于濾料基布的復合單絲的制備方法中，采用超聲清洗工藝，使超聲在超聲水槽中脫除纖維表面的納米碳酸鈣，使得中芯層單絲表面出現孔洞，增加了中芯層單絲與皮層之間的接合面積，從而使得中芯層單絲與皮層之間的握裹力更佳，增強中芯層單絲與皮層之間的粘合牢度，提高該應用于濾料基布的復合單絲的耐磨性能和使用壽命O
[0028]另外，在本發明提供的應用于濾料基布的復合單絲的制備方法中，由于中芯層單絲與皮層的復合工藝中所采用的設備與中芯層單絲的螺桿熔融所采用的設備為同一設備，中芯層單絲與皮層在復合后的紡絲工藝中所采用的設備與中芯層單絲的紡絲工藝所采用的設備亦相同，即:應用于濾料基布的復合單絲的復合、紡絲工作與中芯層單絲的制備工作在同一生產線上完成，從而減少了中間環節，進而能夠降低應用于濾料基布的復合單絲的制備成本。
[0029]另一方面，由于中芯層單絲與外層復合后的紡絲工藝采用的是平行紡絲工藝，彌補了現有技術中的復合紡絲采用垂直紡絲的不足(廠房復雜、設備投入大、運行成本高)，在中芯層單絲的平行紡絲線上，加一套熔融包覆模頭，形成單絲連續生產、在線包覆的特點，減少設備投入，廠房簡單、運行成本低、品種適應性強，能夠生產出粗復合單絲，進一步的降低了應用于濾料基布的復合單絲的生產成本。
【附圖說明】
[0030]通過閱讀參照以下附圖對本發明所作的詳細描述，本發明及其特征、外形和優點將會變得更加明顯。
[0031]圖1是本發明提供的應用于濾料基布的復合單絲的制備方法的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖和具體的實施例對本發明作進一步的說明，但是不作為本發明的限定。
[0033]圖1是本發明提供的應用于濾料基布的復合單絲的制備方法的工藝流程圖；如圖所示，本發明提供的應用于濾料基布的復合單絲的制備方法包括:
[0034](I)將混合有納米碳酸鈣的PET切片，經干燥處理、螺桿熔融、紡絲、拉伸定型、超聲清洗后制成中芯層單絲；
[0035](2)將混合有LPET的PE切片，經干燥、螺桿熔融后制成皮層；
[0036](3)將步驟(I)和步驟(2)中制成的中芯層單絲和皮層復合、紡絲，而后進行水浴冷卻，最后卷繞成型制成應用于濾料基布的復合單絲。
[0037]其中，步驟⑴中，PET中混有8%?15%的納米碳酸鈣；在干燥處理時，預結晶:45?80°C (I?4小時)，升溫:81?125°C (I?6小時)，保溫:125°C (5?8小時);
[0038]在螺桿熔融時，擠出機供量:200?550g/min，壓力:50?150kg/cm2，預熱區溫度:235?275°C，熔融區溫度:245?285°C，計量區溫度:255?285°C ；
[0039]在紡絲時，模板溫度:280?300°C，紡絲速度:50?200m/min ；
[0040]在拉伸定型時，拉伸倍數:3?5.5，定型溫度:120?160°C ；
[0041]在超聲清洗時，超聲水槽長度:10?15米，超聲波功率:0.15?1.5KW。
[0042]步驟⑵中，PE中混有3 %?8 %的LPET。
[0043]步驟(3)中，中芯層單絲和皮層復合時，擠出機的栗供量:100?300g/min，主機溫度:120?260 °C，機頭溫度:120?260 °C，螺桿壓力:150?300kg/cm2o
[0044]步驟(3)中的復合工藝所用的設備與步驟(I)中的螺桿熔融工藝所用的設備為同一設備；步驟(3)中的紡絲工藝所用的設備與步驟(I)中的紡絲工藝所用的設備亦為同一設備。
[0045]步驟(3)中的紡絲工藝采用平行紡絲工藝。
[0046]采用該應用于濾料基布的復合單絲的制備方法制成的應用于濾料基布的復合單絲包括:材質為PET的中芯層和材質為PE的皮層，皮層包覆中芯層；其中，中芯層中混合有納米碳酸鈣，且納米碳酸鈣的添加量為8%?15%;皮層中混合有低熔點的LPET，且LPET的添加量為3%?8% ;中芯層的單絲直徑為0.05?3.2mm ;中芯層和皮層的復合比為30?70:70 ?30。
[0047]實施例1:
[0048]1、PET中芯層的制備:
[0049]中芯層的制備步驟包括:將混有納米碳酸鈣的PET切片干燥，而后進行螺桿熔融、紡絲、拉伸定型、超聲清洗；其中，納米碳酸鈣的添加量為8% ;中芯層單絲的直徑為
0.05mm。其制備步驟中的工藝參數具體為:切片干燥:預結晶:45?80°C (I小時);升溫:81?125°C (I小時)；保溫:125°C (5小時)。螺桿熔融:擠出機供量:200g/min ;壓力:50kg/cm2 ;預熱區溫度:255°C ;熔融區溫度:280°C ;計量區溫度:280°C。紡絲:模板溫度:2800C ;紡絲速度:50m/min。拉伸定型:拉伸倍數:3 ;定型溫度:120°C。超聲清洗:超聲水槽長度:10米；功率:0.15Kff0
[0050]2、PE皮層的制備:
[0051]皮層的制備步驟包括:將混合有LPET的PE切片干燥，而后進行螺桿熔融；其中，皮層中混有的低熔點LPET的添加量為3%。
[0052]3、應用于濾料基布的復合單絲的制備:
[0053]應用于濾料基布的復合單絲的制備步驟即為將中芯層單絲和皮層復合后紡成復合單絲的步驟，其包括:將上面兩個步驟制成的中芯層單絲和皮層復合、紡絲，隨后進行水浴冷卻，最后卷繞成型。其中，中芯層和皮層的復合比為30:70，復合時的工藝參數具體為:擠出機的栗供量:100g/