一種具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維及其制備方法
【專利摘要】本發明提供一種具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維及其制備方法，包括以下步驟：將硼砂置于球磨機中，充分研磨，干燥得到微納米級硼砂粉末；將PA PACM12型尼龍切片置于烘箱中充分干燥，與微納米級硼砂粉末充分混合，置于加熱裝置中熔融形成熔融液體，再快速冷卻至室溫得到改性母粒；將改性母粒經研磨成粉末狀顆粒，與丁基橡膠混合，經熔融紡絲后得到初紡纖維，將初紡纖維經快速冷卻處理得到具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維。該方法制備的纖維的物理機械性能優良，具有相對低的加工溫度，透明度好，可加工性優良，可用于服裝面料或者裝飾用品。
【專利說明】
一種具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明屬于紡織材料技術領域，具體涉及一種具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖 維及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 眾所周知，軟塑料一般是指熱塑性塑料，用注塑法加工，成型后可以再次加工使用 的塑料就叫軟塑料。尼龍就屬于熱塑性材料，但是尼龍的軟化溫度在200-300°C，必須借助 高溫加熱裝置才可以對尼龍進行變形整理，一方面可以保證尼龍在日常生活使用過程中的 穩定性，但是也限制了其在出廠之后的變形性。
[0003] 目前基于改變軟化溫度的材料方面的研究也有少量的報道。中國專利C N 1660931A公開的一種具有高熱變形性能的PVC改性塑料及其制備方法，通過將耐高溫的ABS 與PVC材料作為主要原料，并添加熱穩定劑、潤滑劑、填充劑和抗氧劑，制備得到軟化溫度為 93-97攝氏對的母粒。該方法通過耐高溫的ABS塑料來改進PVC改性塑料的軟化溫度，得到粒 料形態的塑料，將PVC材料的軟化溫度由81°C提高到9 5 °C左右。中國專利CN 10 23 29 50 5B公 開的一種耐高熱變形性能的尼龍合金及其制備方法，通過往聚己二酰己二胺中添加聚丙 烯、玻璃纖維和其他助劑，降低纖維的收縮率，提高尼龍合金的密度和熔點，繼而得到高熱 變形的尼龍合金。由上述現有技術可知，目前諸多報道都是針對提高熱塑性材料的抗熱變 性能，對于熱塑材料本身具有的低熱變性能方面的研究不多。
[0004] 本發明的
【申請人】力求制備出軟化溫度較低的透明改性尼龍纖維，該纖維可借助日 常生活的工具對纖維進行變形，既可以降低尼龍纖維在制備和使用過程中的加工難度，而 且使用者可可以根據自身的意愿對其進行再變形，具有一定的市場前景。
【發明內容】
[0005] 本發明要解決的技術問題是提供一種具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維及其 制備方法，選用硼砂、尼龍切片和丁基橡膠作為原料，將硼砂研磨后與尼龍切片結合制備改 性母粒，再添加丁基橡膠經熔融紡絲和快速冷卻技術，得到具有低熱變溫度的透明改性尼 龍纖維。該方法制備的纖維的維卡軟化點為90-100°C，通過簡單的熱處理就可以再次對纖 維進行熱定型，纖維的變形性佳，而且纖維的透明性好，裝飾性佳。
[0006] 為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：
[0007] -種具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維，所述具有低熱變溫度的透明改性尼龍 纖維中包括尼龍、硼砂和丁基橡膠，所述尼龍為PA PACM12切片，所述硼砂為微納米級硼砂 粉末，所述具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維經熔融紡絲和加熱冷卻技術得到。
[0008] 作為上述技術方案的優選，所述具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維中的各組 分，按重量份計，包括:尼龍1〇〇份、硼砂1-15份和丁基橡膠20-40份。
[0009] 本發明還提供一種具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維的制備方法，包括以下步 驟：
[0010] (1)將硼砂置于球磨機中，以600-800r/min的速度充分研磨20-36h，在60-80°C的 溫度下干燥得到微納米級硼砂粉末；
[0011] (2)將PA PACM12型尼龍切片置于烘箱中充分干燥，與步驟（1)制備的微納米級硼 砂粉末充分混合，置于加熱裝置中熔融形成熔融液體，再快速冷卻至室溫得到改性母粒；
[0012] (3)將步驟(2)制備的改性母粒經研磨成粉末狀顆粒，與丁基橡膠混合，經熔融紡 絲后得到初紡纖維，將初紡纖維經快速冷卻處理得到具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖 維。
[0013] 作為上述技術方案的優選，所述步驟（1)中，微納米級硼砂粉末的粒徑為500-1000nm〇
[0014] 作為上述技術方案的優選，所述步驟（2)中，充分干燥的尼龍切片的含水率為1- 3%〇
[0015] 作為上述技術方案的優選，所述步驟(2)中，加熱裝置的溫度為260-270°C，加熱時 間為10-15h。
[0016] 作為上述技術方案的優選，所述步驟(2)中，快速冷卻的時間為15-30min。
[0017] 作為上述技術方案的優選，所述步驟(3)中，粉末狀顆粒的粒徑為1_2μπι。
[0018] 作為上述技術方案的優選，所述步驟(3)中，快速冷卻的溫度條件為:先升溫至100 °C，再以10°C/min的速度降至室溫。
[0019] 作為上述技術方案的優選，所述步驟(3)中具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維 的維卡軟化點為90_100°C，透明度為65-78%。
[0020] 與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：
[0021] (1)本發明制備的具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維選用硼砂作為原料之一， 硼原料會在纖維中形成三維網絡結構和二維結構，二維層狀結構的存在會大大降低纖維的 維卡軟化溫度。
[0022] (2)本發明制備的具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維選用PA PACM12型尼龍切 片作為原料，由PA PACM12型尼龍切片制備的初生欣慰中只含有少量的結晶，經快速冷卻處 理后，纖維的結晶區增多，但是取向度不變，制備的纖維的透明性好，透明度可達65-78%。
[0023] (3)本發明制備的具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維中含有丁基橡膠，丁基橡 膠可以增加尼龍纖維的彈性，而且丁基橡膠的軟化溫度也不高，也利于降低尼龍纖維的變 形溫度。
[0024] (4)本發明制備的具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維的物理機械性能優良，具 有相對低的加工溫度，經低溫熱處理就可對纖維進行熱定型，使纖維固定形成不同形態，而 且纖維的透明度好，因此本發明制備的纖維具有優良的可加工性能，可用于制備紡織服裝 面料或者作為裝飾用品。
【具體實施方式】
[0025]下面將結合具體實施例來詳細說明本發明，在此本發明的示意性實施例以及說明 用來解釋本發明，但并不作為對本發明的限定。
[0026] 實施例1:
[0027] (1)將硼砂置于球磨機中，以600r/min的速度充分研磨20h，在60°C的溫度下干燥 得到粒徑為500nm的微納米級硼砂粉末。
[0028] (2)按重量份計，將100份的PA PACM12型尼龍切片置于烘箱中充分干燥至含水率 為1%，與1份的步驟（1)制備的微納米級硼砂粉末充分混合，置于260°c的加熱裝置中處理 1 Oh形成恪融液體，再在15min內快速冷卻至室溫得到改性母粒。
[0029] (3)將步驟(2)制備的改性母粒經研磨成粒徑為Ιμπι的粉末狀顆粒，與20份的丁基 橡膠混合，經熔融紡絲后得到初紡纖維，將初紡纖維先升溫至l〇〇°C，再以10°C/min的速度 降至室溫得到具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維。
[0030] 實施例2:
[0031] (1)將硼砂置于球磨機中，以800r/min的速度充分研磨36h，在80°C的溫度下干燥 得到粒徑為l〇〇〇nm的微納米級硼砂粉末。
[0032] (2)按重量份計，將100份的PA PACM12型尼龍切片置于烘箱中充分干燥至含水率 為3%，與15份的步驟(1)制備的微納米級硼砂粉末充分混合，置于270°C的加熱裝置中處理 15h形成恪融液體，再在30min內快速冷卻至室溫得到改性母粒。
[0033] (3)將步驟(2)制備的改性母粒經研磨成粒徑為2μπι的粉末狀顆粒，與40份的丁基 橡膠混合，經熔融紡絲后得到初紡纖維，將初紡纖維先升溫至l〇〇°C，再以10°C/min的速度 降至室溫得到具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維。
[0034] 實施例3:
[0035] (1)將硼砂置于球磨機中，以700r/min的速度充分研磨24h，在70°C的溫度下干燥 得到粒徑為800nm的微納米級硼砂粉末。
[0036] (2)按重量份計，將100份的PA PACM12型尼龍切片置于烘箱中充分干燥至含水率 為2%，與5份的步驟（1)制備的微納米級硼砂粉末充分混合，置于265°C的加熱裝置中處理 12h形成熔融液體，再在20min內快速冷卻至室溫得到改性母粒。
[0037] (3)將步驟(2)制備的改性母粒經研磨成粒徑為1.5μπι的粉末狀顆粒，與30份的丁 基橡膠混合，經熔融紡絲后得到初紡纖維，將初紡纖維先升溫至l〇〇°C，再以10°C/min的速 度降至室溫得到具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維。
[0038] 實施例4:
[0039] (1)將硼砂置于球磨機中，以650r/min的速度充分研磨30h，在65°C的溫度下干燥 得到粒徑為600nm的微納米級硼砂粉末。
[0040] (2)按重量份計，將100份的PA PACM12型尼龍切片置于烘箱中充分干燥至含水率 為2%，與10份的步驟(1)制備的微納米級硼砂粉末充分混合，置于270°C的加熱裝置中處理 15h形成恪融液體，再在15min內快速冷卻至室溫得到改性母粒。
[0041] (3)將步驟(2)制備的改性母粒經研磨成粒徑為Ιμπι的粉末狀顆粒，與25份的丁基 橡膠混合，經熔融紡絲后得到初紡纖維，將初紡纖維先升溫至l〇〇°C，再以10°C/min的速度 降至室溫得到具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維。
[0042] 實施例5:
[0043] (1)將硼砂置于球磨機中，以750r/min的速度充分研磨24h，在80°C的溫度下干燥 得到粒徑為750nm的微納米級硼砂粉末。
[0044] (2)按重量份計，將100份的PA PACM12型尼龍切片置于烘箱中充分干燥至含水率 為1.5%，與10份的步驟(1)制備的微納米級硼砂粉末充分混合，置于270°C的加熱裝置中處 理15h形成恪融液體，再在15min內快速冷卻至室溫得到改性母粒。
[0045] (3)將步驟(2)制備的改性母粒經研磨成粒徑為2μπι的粉末狀顆粒，與25份的丁基 橡膠混合，經熔融紡絲后得到初紡纖維，將初紡纖維先升溫至l〇〇°C，再以10°C/min的速度 降至室溫得到具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維。
[0046] 實施例6:
[0047] (1)將硼砂置于球磨機中，以800r/min的速度充分研磨36h，在60°C的溫度下干燥 得到粒徑為900nm的微納米級硼砂粉末。
[0048] (2)按重量份計，將100份的PA PACM12型尼龍切片置于烘箱中充分干燥至含水率 為3%，與5份的步驟（1)制備的微納米級硼砂粉末充分混合，置于270°C的加熱裝置中處理 l〇h形成熔融液體，再在20min內快速冷卻至室溫得到改性母粒。
[0049] (3)將步驟(2)制備的改性母粒經研磨成粒徑為2μπι的粉末狀顆粒，與25份的丁基 橡膠混合，經熔融紡絲后得到初紡纖維，將初紡纖維先升溫至l〇〇°C，再以10°C/min的速度 降至室溫得到具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維。
[0050] 經檢測，實施例1-6制備的具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維的軟化溫度、透明 度和機械強度的結果如下所示： 「00511
L〇〇52J 由上表扣見，本友明制備的具有低熱變溫度的透明改性庀龍纖維的維卡軟化溫度 低，透明度好，機械強度良好。
[0053]上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用于限制本發明。任何熟 悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因 此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完 成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。
【主權項】
1. 一種具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維，其特征在于:所述具有低熱變溫度的透 明改性尼龍纖維中包括尼龍、硼砂和丁基橡膠，所述尼龍為PA PACM12切片，所述硼砂為微 納米級硼砂粉末，所述具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維經熔融紡絲和加熱冷卻技術得 到。2. 根據權利要求1所述的一種具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維，其特征在于，所述 具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維中的各組分，按重量份計，包括:尼龍100份、硼砂1-15 份和丁基橡膠20-40份。3. -種具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 將硼砂置于球磨機中，以600_800r/min的速度充分研磨20-36h，在60-80°C的溫度 下干燥得到微納米級硼砂粉末； (2) 將PA PACM12型尼龍切片置于烘箱中充分干燥，與步驟（1)制備的微納米級硼砂粉 末充分混合，置于加熱裝置中熔融形成熔融液體，再快速冷卻至室溫得到改性母粒； (3) 將步驟(2)制備的改性母粒經研磨成粉末狀顆粒，與丁基橡膠混合，經熔融紡絲后 得到初紡纖維，將初紡纖維經快速冷卻處理得到具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維。4. 根據權利要求3所述的一種具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維的制備方法，其特 征在于:所述步驟(1)中，微納米級硼砂粉末的粒徑為500-1000nm。5. 根據權利要求3所述的一種具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維的制備方法，其特 征在于:所述步驟(2)中，充分干燥的尼龍切片的含水率為1-3%。6. 根據權利要求3所述的一種具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維的制備方法，其特 征在于:所述步驟(2)中，加熱裝置的溫度為260-270°C，加熱時間為10_15h。7. 根據權利要求3所述的一種具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維的制備方法，其特 征在于:所述步驟(2)中，快速冷卻的時間為15-30min。8. 根據權利要求3所述的一種具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維的制備方法，其特 征在于:所述步驟(3)中，粉末狀顆粒的粒徑為1-2μπι。9. 根據權利要求3所述的一種具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維的制備方法，其特 征在于:所述步驟(3)中，快速冷卻的溫度條件為:先升溫至100°C，再以10°C/min的速度降 至室溫。10. 根據權利要求3所述的一種具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維的制備方法，其特 征在于:所述步驟(3)中具有低熱變溫度的透明改性尼龍纖維的維卡軟化點為90-100°C，透 明度為65-78 %。
【文檔編號】D01F1/10GK106048772SQ201610371168
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月27日
【發明人】王文慶
【申請人】東莞市聯洲知識產權運營管理有限公司