本(ben)發明屬于(yu)功能復(fu)合纖維領(ling)域(yu)，具(ju)體涉及(ji)一種es復(fu)合纖維及(ji)其(qi)制(zhi)備(bei)方法。

背景技術：

1、es纖(xian)維(wei)是(shi)由兩種(zhong)不同的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)分子材料(pp/pe或pet/pe)組成的(de)(de)(de)(de)(de)鞘(qiao)芯型復(fu)(fu)合(he)纖(xian)維(wei)，具(ju)備(bei)柔軟性(xing)(xing)好(hao)(hao)、外層(ceng)熔點(dian)(dian)低、內層(ceng)熔點(dian)(dian)高(gao)(gao)(gao)、強度(du)高(gao)(gao)(gao)等特(te)性(xing)(xing)。經(jing)過再加(jia)工熱性(xing)(xing)處理后，部分皮(pi)層(ceng)熔融黏結(jie)，其(qi)余纖(xian)維(wei)保持纖(xian)維(wei)狀態(tai)，既保持了纖(xian)維(wei)蓬松(song)、柔軟的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)性(xing)(xing)，又不破壞纖(xian)維(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構，具(ju)有很高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)，是(shi)中高(gao)(gao)(gao)端(duan)衛生用品(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)主要原材料。目前制備(bei)es纖(xian)維(wei)常用的(de)(de)(de)(de)(de)三種(zhong)原料是(shi)pe、pp和(he)pet，其(qi)中熔點(dian)(dian)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)pp和(he)pet作(zuo)為芯層(ceng)，熔點(dian)(dian)較低的(de)(de)(de)(de)(de)pe作(zuo)為皮(pi)層(ceng)。pp/pe復(fu)(fu)合(he)非織造布(bu)具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)(de)熱封性(xing)(xing)，產品(pin)(pin)手感柔軟、拒水(shui)(shui)性(xing)(xing)好(hao)(hao)；pet/pe皮(pi)芯型復(fu)(fu)合(he)纖(xian)維(wei)強度(du)高(gao)(gao)(gao)、蓬松(song)性(xing)(xing)好(hao)(hao)、彈(dan)性(xing)(xing)回復(fu)(fu)率高(gao)(gao)(gao)，具(ju)有較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)和(he)卓越的(de)(de)(de)(de)(de)防(fang)水(shui)(shui)性(xing)(xing)能。隨著人民生活水(shui)(shui)平的(de)(de)(de)(de)(de)日益(yi)提高(gao)(gao)(gao)，市場(chang)對衛生產品(pin)(pin)品(pin)(pin)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)要求也(ye)不斷提升。es纖(xian)維(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)發展也(ye)必(bi)須進一(yi)步適應(ying)市場(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)需求，如輕量(liang)化(hua)、親(qin)膚柔軟有彈(dan)性(xing)(xing)并(bing)有更好(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)吸濕導濕快干功能。

2、微納層(ceng)疊技(ji)術，也稱多(duo)層(ceng)共擠(ji)出技(ji)術，是一種新型(xing)的熔體(ti)加工(gong)技(ji)術。其在傳統(tong)擠(ji)出操(cao)作(zuo)后串聯多(duo)個層(ceng)疊器，可用于(yu)在熔融狀態(tai)下合成從納米到微米尺度不(bu)等(deng)的多(duo)層(ceng)聚合物(wu)復合材料。聚合物(wu)熔體(ti)在層(ceng)疊器中(zhong)經(jing)歷分(fen)裂、擴散和堆(dui)疊，此過程(cheng)中(zhong)不(bu)僅熔體(ti)的流道延長，并且聚合物(wu)熔體(ti)受到持續的剪切力(li)和拉(la)(la)伸(shen)(shen)力(li)作(zuo)用，這些力(li)場有助于(yu)提高分(fen)散相(xiang)在基體(ti)中(zhong)的分(fen)布和形(xing)態(tai)調(diao)整，而利用層(ceng)疊器中(zhong)的收斂拉(la)(la)伸(shen)(shen)作(zuo)用，在層(ceng)間界面形(xing)成聚合物(wu)的微纖，具有兩相(xiang)相(xiang)容(rong)性好、分(fen)散均勻、增強效(xiao)果明顯(xian)且可控(kong)等(deng)優(you)點。

技術實現思路

1、本(ben)發明的(de)目的(de)在(zai)(zai)于(yu)解決es纖維(wei)在(zai)(zai)性能上(shang)存在(zai)(zai)的(de)不足，提(ti)供一種(zhong)具有較高強度和(he)熱(re)封穩(wen)定性，更(geng)加蓬(peng)松柔軟并(bing)有更(geng)好的(de)吸(xi)濕導濕快干(gan)功能的(de)es復(fu)合纖維(wei)及其(qi)制備方(fang)法。

2、為了實現上述(shu)目的，本發(fa)明采(cai)用的技術方案如下：

3、一種es復合(he)纖維(wei)，是(shi)以pe樹脂為皮(pi)層(ceng)，以層(ceng)疊共擠(ji)出的(de)(de)pp/pet樹脂為芯層(ceng)的(de)(de)同軸皮(pi)芯結構復合(he)纖維(wei)，其中，pe樹脂與層(ceng)疊共擠(ji)出的(de)(de)pp/pet樹脂的(de)(de)重量比為70:30～55:45。

4、所(suo)述層(ceng)(ceng)疊共擠(ji)出pp/pet樹脂由2n層(ceng)(ceng)交替(ti)層(ceng)(ceng)疊排(pai)列的pp層(ceng)(ceng)和pet層(ceng)(ceng)組成，n＝2～32，其中(zhong)，pp與pet的重量比為20:80～80:20。

5、所述pe樹脂的熔體流(liu)動(dong)速率值為15～35g/10min，所述層(ceng)疊共擠出pp/pet樹脂的熔體流(liu)動(dong)速率值為15～45g/10min。

6、所(suo)述層(ceng)疊(die)共(gong)(gong)擠(ji)(ji)出(chu)的(de)pp/pet樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)的(de)制備方法，包括以下(xia)(xia)步驟：將pp樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)和pet樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)分(fen)(fen)(fen)別投(tou)入(ru)兩臺擠(ji)(ji)出(chu)機，經(jing)層(ceng)疊(die)分(fen)(fen)(fen)配器、擴(kuo)口(kou)模、分(fen)(fen)(fen)流(liu)槽以及切割機構成的(de)微(wei)納層(ceng)疊(die)擠(ji)(ji)出(chu)裝置，兩相在層(ceng)分(fen)(fen)(fen)配器中不斷被分(fen)(fen)(fen)割、疊(die)加，經(jing)過(guo)收斂-拉伸復合流(liu)動場(chang)作(zuo)用，形成交替排列的(de)多層(ceng)微(wei)層(ceng)結構，熔融(rong)擠(ji)(ji)出(chu)得到(dao)所(suo)述層(ceng)疊(die)共(gong)(gong)擠(ji)(ji)出(chu)的(de)pp/pet樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)；其中，層(ceng)疊(die)分(fen)(fen)(fen)配器為(wei)m個(ge)(ge)串聯(lian)的(de)層(ceng)疊(die)單(dan)(dan)元，復合熔體在層(ceng)疊(die)單(dan)(dan)元的(de)入(ru)口(kou)沿寬度方向分(fen)(fen)(fen)割為(wei)二等份，每一(yi)等份沿取向模具(ju)繼續向前流(liu)動并旋轉90°同(tong)時寬展(zhan)2倍，厚度減(jian)少到(dao)1/2倍，并于出(chu)口(kou)處匯(hui)流(liu)，進入(ru)下(xia)(xia)一(yi)個(ge)(ge)層(ceng)疊(die)單(dan)(dan)元，其中層(ceng)疊(die)單(dan)(dan)元的(de)數量m＝1～5。

7、所(suo)述的(de)es纖維的(de)制(zhi)備方法，包括以下(xia)步驟：

8、s1、先將(jiang)pe樹脂(zhi)送(song)入雙螺桿擠出(chu)機熔融后形(xing)成熔體(ti)a，經計量泵進入紡(fang)絲箱體(ti)，熔體(ti)a進入紡(fang)絲箱體(ti)前(qian)的溫度(du)控制在235～260℃；

9、s2、將層疊(die)共擠出pp/pet樹脂經母粒注(zhu)射器送入(ru)雙螺桿擠出機內熔融，形成(cheng)熔體(ti)b，經計量泵進入(ru)紡(fang)絲箱體(ti)，熔體(ti)b進入(ru)紡(fang)絲箱體(ti)前的(de)溫度控制在250～280℃；

10、s3、熔(rong)(rong)體(ti)a和(he)熔(rong)(rong)體(ti)b同時進入(ru)(ru)紡絲(si)箱體(ti)由噴(pen)(pen)絲(si)板噴(pen)(pen)出，所述噴(pen)(pen)絲(si)板上(shang)設有若干個(ge)噴(pen)(pen)絲(si)孔(kong)(kong)，各(ge)噴(pen)(pen)絲(si)孔(kong)(kong)包括由上(shang)至下依次連貫設置的圓柱導孔(kong)(kong)段(duan)(duan)、圓錐導孔(kong)(kong)段(duan)(duan)以及和(he)噴(pen)(pen)絲(si)微孔(kong)(kong)段(duan)(duan)，噴(pen)(pen)絲(si)微孔(kong)(kong)段(duan)(duan)為同軸雙層結構，熔(rong)(rong)體(ti)a和(he)熔(rong)(rong)體(ti)b同時進入(ru)(ru)紡絲(si)箱體(ti)后(hou)(hou)，熔(rong)(rong)體(ti)a流入(ru)(ru)噴(pen)(pen)絲(si)孔(kong)(kong)的外層，熔(rong)(rong)體(ti)b流入(ru)(ru)噴(pen)(pen)絲(si)孔(kong)(kong)的內層，最后(hou)(hou)經由噴(pen)(pen)絲(si)孔(kong)(kong)噴(pen)(pen)出后(hou)(hou)，形成皮芯結構復合纖維；

11、s4、最后(hou)依次經冷卻、前紡上(shang)油(you)、卷繞落桶、牽伸、烘干(gan)定型、后(hou)紡上(shang)油(you)和切段，得(de)到es復合(he)纖維。

12、步(bu)驟s3中，所述(shu)紡絲箱體的溫度(du)控制在(zai)260～285℃。

13、步驟s4中，所述(shu)冷卻的條件為(wei)(wei)：側(ce)吹風(feng)風(feng)速為(wei)(wei)0.5～1.5m/s，風(feng)溫為(wei)(wei)20～30℃，風(feng)濕度為(wei)(wei)70％～80％，風(feng)壓(ya)為(wei)(wei)600～950pa。

14、步驟s4中，所述前紡上(shang)油的上(shang)油量為1.2％～2.0％，所述卷(juan)繞落桶(tong)的卷(juan)繞速度(du)為550～850m/min。

15、本發明利用(yong)微納層(ceng)疊(die)技(ji)術(shu)將pp和(he)pet復合(he)(he)紡在一起可以很好地(di)相(xiang)容并且物理性(xing)能之(zhi)間相(xiang)互(hu)彌補，進一步以pp/pet復合(he)(he)纖(xian)維(wei)與(yu)pe進行熔(rong)融復合(he)(he)紡絲，充分(fen)地(di)結(jie)合(he)(he)pp纖(xian)維(wei)和(he)pet纖(xian)維(wei)的各種優點，不(bu)僅(jin)可以擁有良好的熱(re)封穩(wen)定性(xing)及強度，而且更加(jia)蓬松柔軟，特別(bie)適用(yong)于生產衛生材料、熱(re)性(xing)絕緣填料、過濾材質和(he)其(qi)他產品。

16、本發明具有以下有益效果:

17、1、通過(guo)微(wei)納層疊(die)(die)共擠出(chu)設備實現pp和(he)(he)(he)pet樹脂(zhi)的(de)均勻分布，利用(yong)層疊(die)(die)器中的(de)強(qiang)剪切和(he)(he)(he)拉伸流場，在層間(jian)界面得到pp和(he)(he)(he)pet的(de)微(wei)纖，一方(fang)面結合了pp/pe和(he)(he)(he)pet/pe復合纖維的(de)優點，具有較高的(de)吸濕性和(he)(he)(he)熱封穩(wen)定(ding)性；另一方(fang)面也提高了復合樹脂(zhi)的(de)強(qiang)度。

18、2、由于pp和pet不同的(de)熱收(shou)縮率在冷(leng)卻定型(xing)時會促(cu)進纖維的(de)螺旋卷(juan)曲(qu)，使其更(geng)加(jia)蓬松、柔軟，并(bing)且具(ju)有良(liang)好(hao)的(de)導流性能。。

19、3、本發明工藝(yi)簡單(dan)，操作控制方便，可連(lian)續化(hua)生產(chan)(chan)，生產(chan)(chan)效率高，生產(chan)(chan)成(cheng)本低(di)，并且通(tong)過調(diao)整(zheng)芯層pp和pet的(de)配比可以在一(yi)定程度上調(diao)控es纖維的(de)性能，具有(you)較強的(de)工業化(hua)能力和廣闊的(de)市場前(qian)景(jing)。

技術特征：

1.一種es復合纖維，其(qi)特(te)征在于，其(qi)是以(yi)pe樹(shu)脂為(wei)皮層(ceng)，以(yi)層(ceng)疊(die)共擠(ji)出的(de)pp/?pet樹(shu)脂為(wei)芯層(ceng)的(de)皮芯結(jie)構復合纖維，其(qi)中，pe樹(shu)脂與層(ceng)疊(die)共擠(ji)出的(de)pp/pet樹(shu)脂的(de)重量比為(wei)70:30～55:45，所述(shu)層(ceng)疊(die)共擠(ji)出pp/pet樹(shu)脂由2n層(ceng)交替層(ceng)疊(die)排列的(de)pp層(ceng)和pet層(ceng)組成，n=2~32，其(qi)中，pp與pet的(de)重量比為(wei)20:80～80:20。

2.根據權(quan)利要求(qiu)1所(suo)述(shu)的一種es復合纖維，其(qi)特征(zheng)在于(yu)，所(suo)述(shu)pe樹脂的熔(rong)體流動(dong)速率(lv)值(zhi)為(wei)15～35g/10min，所(suo)述(shu)層疊共擠出pp/pet樹脂的熔(rong)體流動(dong)速率(lv)值(zhi)為(wei)15～45g/10min。

3.根據權利要求1所(suo)述的(de)(de)一(yi)種es復合(he)纖維，其特征在于，所(suo)述層(ceng)(ceng)疊(die)共(gong)擠(ji)出的(de)(de)pp/pet樹(shu)脂(zhi)(zhi)的(de)(de)制備方法，包括(kuo)以(yi)下步驟：將pp樹(shu)脂(zhi)(zhi)和pet樹(shu)脂(zhi)(zhi)分(fen)別投入兩(liang)臺擠(ji)出機(ji)，經層(ceng)(ceng)疊(die)分(fen)配器、擴口模(mo)、分(fen)流槽以(yi)及切割(ge)機(ji)構(gou)成的(de)(de)微(wei)納層(ceng)(ceng)疊(die)擠(ji)出裝置，兩(liang)相(xiang)在層(ceng)(ceng)分(fen)配器中不(bu)斷被分(fen)割(ge)、疊(die)加，經過收(shou)斂-拉伸復合(he)流動場作(zuo)用(yong)，形成交替排列的(de)(de)多層(ceng)(ceng)微(wei)層(ceng)(ceng)結(jie)構(gou)，熔(rong)融擠(ji)出得到所(suo)述層(ceng)(ceng)疊(die)共(gong)擠(ji)出的(de)(de)pp/pet樹(shu)脂(zhi)(zhi)；其中，層(ceng)(ceng)疊(die)分(fen)配器為m個(ge)串聯的(de)(de)層(ceng)(ceng)疊(die)單(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)，復合(he)熔(rong)體(ti)在層(ceng)(ceng)疊(die)單(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)入口沿寬(kuan)(kuan)度方向分(fen)割(ge)為二等份(fen)(fen)，每一(yi)等份(fen)(fen)沿取向模(mo)具繼續(xu)向前流動并旋轉90°同(tong)時(shi)寬(kuan)(kuan)展2倍(bei)，厚度減(jian)少到1/2倍(bei)，并于出口處匯流，進入下一(yi)個(ge)層(ceng)(ceng)疊(die)單(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)，其中層(ceng)(ceng)疊(die)單(dan)元(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)數量m=1~5。

4.如權利(li)要求1~3任一(yi)項所述的一(yi)種(zhong)es復合纖維(wei)的制備方(fang)法，其(qi)特征在于，包(bao)括以下步驟(zou)：

5.根據權(quan)利要求4所(suo)述(shu)的一(yi)種es復合纖維的制(zhi)備方(fang)法(fa)，其特征在于，步驟s3中，所(suo)述(shu)紡(fang)絲箱體的溫度(du)控制(zhi)在260～285℃。

6.根據權利要求4所(suo)述的一種es復(fu)合(he)纖(xian)維的制備方(fang)法，其特征在于，步(bu)驟s4中，所(suo)述冷(leng)卻的條件為(wei)(wei)：側吹風風速為(wei)(wei)0.5～1.5m/s，風溫為(wei)(wei)20～30℃，風濕(shi)度為(wei)(wei)70％～80％，風壓為(wei)(wei)600~950pa。

7.?根據權利要求(qiu)4所(suo)述(shu)的(de)一種es復合(he)纖維(wei)的(de)制備方(fang)法，其特(te)征在于，步驟s4中，所(suo)述(shu)前(qian)紡上油的(de)上油量為1?.2％～2?.0％，所(suo)述(shu)卷繞落桶(tong)的(de)卷繞速度為550～850m/min。

技術總結
本發明公開了一種ES復合纖維及其制備方法。所述ES復合纖維其是以PE樹脂為皮層，以層疊共擠出的PP/PET樹脂為芯層的皮芯結構復合纖維，所述PP/PET樹脂由PP和PET經微納層疊共擠出技術制備，具有多層交替層疊排列的PP層和PET層，芯層和皮層樹脂經熔融復合紡絲、前紡上油、卷繞落桶、牽伸、烘干定型、后紡上油和切段，得到所述ES復合纖維。本發明提供的ES復合纖維，結合了PP/PE和PET/PE復合纖維的優點，具有較高的強度和熱封穩定性，并且由于芯層PP和PET不同的熱收縮率在冷卻定型時會促進纖維的螺旋卷曲，使其更加蓬松、柔軟，具有良好的吸濕導流性能。

技術研發人員：陳登龍,白欣,陳曉峰,陳明鵬,郭學瓊
受保護的技術使用者：福建師范大學泉港石化研究院
技術研發日：
技術公布日：2024/9/19