CN1126832C - 一种仿丝绸材料及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种仿丝绸材料及其制备工艺，它的工艺配方如下(重量份数)：长链尼龙1000，紫外线吸收剂1-50，光稳定剂1-30，抗静电剂1-100，热稳定剂：抗氧剂1#1-10，抗氧剂2#0-15，降温母粒0-300。与现有技术相比，本发明直接用熔融法制备细旦或超细旦纤维，使得该材料具有光滑细洁、手感柔软、垂性极好、耐蛀、耐碱性洗液等优点，是一种可替代丝绸的新型材料。
Description
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种仿丝绸材料及其制备工艺。
长期以来，丝绸产品因其华贵，高雅，舒适而被人们所喜爱，但由于蚕丝天然资源有限，生产效率太低，因此限制了它的增长。此外，天然丝绸还具有不耐蛀，光照变黄(日照200小时强度损失50％)，不耐碱性洗液、漂白剂和油渍，且较易皱褶。以上这些缺点又使其成为纺织品中的贵族，让人不得不望而却步。因此近代出现了多次仿丝绸产品的开发热潮。以前仿丝绸合成纤维的范围仅局限于涤纶，即聚酯纤维中，受其结构决定，作为仿丝绸材料具有以下缺点：柔软性差，染色性差，易起毛，起球，吸水性差，表面不滑糯。
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种性能与丝绸相仿、耐蛀、耐碱性洗液、不易皱褶的仿丝绸材料及其制备工艺。本发明的技术解决方案是：一种仿丝绸材料，它的配方如下(重量份数)：
组 分 份 数
长链尼龙 1000
紫外线吸收剂 1-50
光稳定剂 1-30
抗静电剂 1-100
热稳定剂 抗氧剂1# 1-10
抗氧剂2# 0-15
降温母粒 0-300
所述的长链尼龙(PA)为碳原子数大于9的长链尼龙，其分子量在1.5-2.0万之间，且分子量分布值小于2.5；所述的紫外线吸收剂为有机类：苯并三唑类、苯酮类等芳香族物质，如UV-A、UV-B、UV-320、UV-5411、Tinuvin326、Tinuvin327，无机类：碳黑、氧化锌、二氧化钛；所述的光稳定剂为卤化铜、受阻胺类、酚类、包括LS-770、SEED、二苯甲酮系、三唑系；所述的抗静电剂为脂肪醇磷酸酯盐、脂肪醇氧化烯醚磷酸酯盐、脂肪醇磷酸酯钾盐、十二烷基硫酸钠盐、硬酯酸甘油单酯，月桂醇氧乙烯醚磷酸酯钾盐、氧化胺、甜菜碱、Irgostat-471，又以脂肪醇磷酸酯钾盐、月桂醇氧乙烯醚磷酸酯钾盐为较好；所述的抗氧剂1#为受阻酚类，包括抗氧CA、抗氧1010、抗氧163、抗氧DNP、抗氧3114、抗氧124、Irgafox168、磷酸三苯酯；所述的抗氧2#为含硫化合物或亚磷酰胺类，包括抗氧DLTP、抗氧剂TNP、防老剂MB；所述的降温母粒为分子量调节剂、低粘度聚酰胺或长链尼龙的双螺杆共混挤出物。
所述的长链尼龙为PAmn，其中m＞＝4，n＞＝9，以m＞＝9，n＞＝9为最优。
所述的长链尼龙为PA1011、PA1012、PA1212、PA1313，其250℃，2.16kg条件下的熔指在30-80g/10min之间。
所述的分子量调节剂为过氧化二异丙苯、过氧化二苯甲酰类的丁酮或乙酸乙酯溶液。
一种仿丝绸材料的制备工艺，包括以下步骤：按下述配方(重量份数)：
组 分 份 数
长链尼龙 1000
紫外线吸收剂 1-50
光稳定剂 1-30
抗静电剂 1-100
热稳定剂 抗氧剂1# 1-10
抗氧剂2#0-15
降温母粒 0-300
将上述材料先在双螺杆混炼挤出机共混挤出造粒，挤出机各区温度为200℃-290℃；将所得粒子在真空烘箱中干燥，以除去水分和小分子物质，干燥温度最高不超过140℃，90℃-110℃较佳，干燥时间为6-26小时，并以熔融体送纺丝工序，熔体经螺杆挤出机送至纺丝机，经计量泵将熔体定量压入各个纺丝部件，通过喷丝板上密集的小孔该材料的熔体以细丝态流出，经空气冷却凝固得初生纤维；再上油卷绕，将卷绕丝牵伸3-10倍，并加捻卷绕后即得细旦、超细旦纤维。
所述的喷丝板的孔数为30-200个，孔径0.10-0.60mm。
所述的纺丝机纺丝速度为2000-7000m/min。
所述的细旦、超细旦纤维的纤维线密度可达0.4-3旦。
与现有技术相比，本发明利用直接纺丝法，生产纤维密度达3dtex以下的细旦超细旦纤维(其细度仅为普通尼龙丝的1/10-1/60)。长链尼龙的细化超细化使得织物表观细洁，光泽，色泽柔和。悬垂性极好，纤维抗弯模量更小，手感更柔软。另外微孔结构的形成有利于排汗，导湿。它是一种新型且极具发展前途的合成纤维。此外，本发明产品具有很高的耐磨性，抗冲击性，抗撕裂性，透气性，回弹性，染色性，抗油性，尤其是具有极佳的抗盐水性(抗汗性)。而且由于主要原料是由生物发酵制得，因此不会使皮肤过敏。
现将丝绸，涤纶，尼龙6，常规长链尼龙，本发明产品五种纤维的织物有关性能比较如下：
物理性能
| 物理性能 | 丝绸 | 涤纶 | 尼龙6 | 常规长链尼龙 | 本发明产品 |
| 断裂强度(克/旦) | 3.0-4.0 | 4.3-6.0 | 4.8-6.4 | 7.8-10.4 | 8.2-10.8 |
| 延伸度(％) | 15-25 | 20-32 | 28-45 | 35-50 | 48-60 |
| 回弹率(％)伸长3％时 | 54-55 | 95-100 | 98-100 | 100 | 100 |
耐用性能
表中序号：1-佳，2--良好，3-一般，4-较差，5-差
| 耐用性能 | 丝绸 | 涤纶 | 尼龙6 | 常规长链尼龙 | 本发明产品 |
| 耐穿，耐磨 | 3 | 3 | 2 | 1 | 1 |
| 耐曝晒 | 5 | 3 | 5 | 5 | 2 |
| 抗蛀力 | 5 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 抗霉力 | 3 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 抗油性 | 5 | 3 | 2 | 1 | 1 |
| 易染性 | 2 | 3 | 2 | 2 | 2 |
| 耐熨烫损伤 | 2 | 2 | 4 | 3 | 2 |
| 耐酸力 | 4 | 3 | 4 | 4 | 4 |
| 耐碱力 | 5 | 3 | 2 | 1 | 1 |
| 耐漂力 | 5 | 4 | 4 | 4 | 3 |
| 尺寸稳定性 | 4 | 1 | 1 | 1 | 1 |
外观和舒适程度
| 外观和舒适程度 | 丝绸 | 涤纶 | 尼龙6 | 常规长链尼龙 | 本发明产品 |
| 悬垂性 | 1 | 3 | 4 | 4 | 1 |
| 抗皱力 | 2 | 1 | 2 | 2 | 1 |
| 手感柔软度 | 1 | 3 | 3 | 3 | 2 |
| 各种气候 舒适性 | 1 | 4 | 5 | 5 | 2 |
| 透气吸水性 | 1 | 5 | 4 | 5 | 2 |
| 抗起球性 | 2 | 5 | 5 | 4 | 3 |
| 抗静电性 | 1 | 5 | 5 | 5 | 2 |
表中序号：1-佳，2--良好，3-一般，4-较差，5-差
实施例：
| 组分 | 1 | 2 | 3 | |||
| 长链尼龙 | PA1212 | 1000 | PA1313 | 1000 | PA1010 | 1000 |
| 紫外线吸收剂 | UV-ATiO2 | 103 | UV-5411TiO2 | 2510 | UV-ATiO2 | 2010 |
| 光稳定剂 | SEED | 5 | SEED | 10 | Tinuvin770 | 6 |
| 抗静电剂 | 脂肪醇磷酸酯钾盐 | 30 | GMS | 50 | Irgostat-471 | 10 |
| 热稳定剂 | 抗氧1010抗氧DLTP | 12 | 抗氧163抗氧DLTP | 39 | 抗氧1010抗氧DLTP | 12 |
| 降温母粒 | 分子量调节剂 | 0 | PA6 | 200 | 分子量调节剂 | 20 |
| 组分 | 4 | 5 | 6 | |||
| 长链尼龙 | PA1212 | 1000 | PA1010 | 1000 | PA12 | 1000 |
| 紫外线吸收剂 | UV-AZnO | 306 | UV-ATiO2 | 103 | Tin326uvin | 3 |
| 光稳定剂 | LS-770 | 15 | 氯化铜 | 5 | Tinuvin622 | 5 |
| 抗静电剂 | 月桂醇氧乙烯醚磷酸酯钾盐 | 25 | GMS | 50 | 月桂醇氧乙烯醚磷酸酯钾盐 | 70 |
| 热稳定剂 | 抗氧163抗氧DLTP | 39 | 抗氧163抗氧DLTP | 39 | 抗氧1010抗氧DLTP | 10 |
| 降温母粒 | 分子量调节剂 | 15 | 分子量调节剂 | 8 | 分子量调节剂 | 10 |
以上各实施例采用以下工艺加工：将上述材料先在双螺杆混炼挤出机共混挤出造粒。挤出机各区温度分别为240℃，245℃，250℃，250℃，255℃，255℃，机头温度255℃，熔体温度250℃。所得粒子在真空烘箱中干燥以除去水分和小分子物质，90℃干燥24小时。干燥后粒子加入纺丝机储料筒，经计量泵定量加入纺丝挤出机。纺丝机各段温度分别设定在270℃，275℃，280℃，通过孔径0.15mm的100孔喷丝板，以细丝态流出，经空气冷却凝固得初生纤维，以4000m/min纺丝速度牵引，再上油卷绕，后将卷绕丝牵伸7倍，并加捻卷绕。
Claims (10)
1.一种仿丝绸材料，其特征在于：它的配方如下：
组 份 重量份数
长链尼龙 1000
紫外线吸收剂 1-50
光稳定剂 1-30
抗静电剂 1-100
热稳定剂 抗氧剂1# 1-10
抗氧剂2# 0-15
降温母粒 0-300
所述的长链尼龙PA为碳原子数大于9的长链尼龙，其分子量在1.5～2.0万之间，且分子量分布值小于2.5；所述的紫外线吸收剂为有机类：苯并三唑类、苯酮类等芳香族物质，如UV-A、UV-B、UV-320、UV-5411、Tinuvin326、Tinuvin327，无机类：碳黑、氧化锌、二氧化钛；所述的光稳定剂为卤化铜、受阻胺类、酚类，包括LS-770、二苯甲酮系、三唑系；所述的抗静电剂为脂肪醇磷酸酯盐、脂肪醇氧化烯醚磷酸酯盐、脂肪醇磷酸酯钾盐、十二烷基硫酸钠盐、硬酯酸甘油单酯，月桂醇氧乙烯醚磷酸酯钾盐、氧化胺、甜菜碱、Irgostat-471；所述的抗氧剂1#为受阻酚类，包括抗氧CA、抗氧1010、抗氧163、抗氧DNP、抗氧3114、抗氧124、Irgafox168、磷酸三苯酯；所述的抗氧剂2#为含硫化合物或亚磷酸胺类，包括抗氧DLTP、抗氧剂TNP、防老剂MB；所述的降温母粒为分子量调节剂、低粘度聚酰胺或长链尼龙的双螺杆共混挤出物。
2.根据权利要求1所述的仿丝绸材料，其特征在于：所述的长链尼龙为PAmn，其中m＞＝4，且n＞＝9。
3.根据权利要求2所述的仿丝绸材料，其特征在于：所述的长链尼龙为PAmn，其中m＞＝9，且n＞＝9。
4.根据权利要求1或2所述的仿丝绸材料，其特征在于：所述的长链尼龙为PA1011、PA1012、PA1212或PA1313，其250℃，2.16kg条件下的熔指在30-80g/10min之间。
5.根据权利要求1所述的仿丝绸材料，其特征在于：所述的分子量调节剂为过氧化二异丙苯、过氧化二苯甲酰类的丁酮溶液或乙酸乙酯溶液。
6.一种仿丝绸材料的制备工艺，其特征在于包括以下步骤：按下述配方：
组 分 重量份数
长链尼龙 1000
紫外线吸收剂 1-50
光稳定剂 1-30
抗静电剂 1-100
热稳定剂 抗氧剂1# 1-10
抗氧剂2# 0-15
降温母粒 0-300
将上述材料先在双螺杆混炼挤出机共混挤出造粒，挤出机各区温度为200℃-290℃；将所得粒子在真空烘箱中干燥，以除去水分和小分子物质，干燥温度最高不超过140℃，干燥时间为6-26小时，并以熔融体送纺丝工序，熔体经螺杆挤出机送至纺丝机，经计量泵将熔体定量压入各个纺丝部件，通过喷丝板上密集的小孔该材料的熔体以细丝态流出，经空气冷却凝固得初生纤维；再上油卷绕，将卷绕丝牵伸3-10倍，并加捻卷绕后即得细旦、超细旦纤维。
7.根据权利要求6所述的仿丝绸材料的制备工艺，其特征在于：所述的干燥温度为90℃-110℃。
8.根据权利要求6所述的仿丝绸材料的制备工艺，其特征在于：所述的喷丝板的孔数为30-200个，同时孔径0.10-0.60mm。
9.根据权利要求6所述的仿丝绸材料的制备工艺，其特征在于：所述的纺丝机纺丝速度为2000-7000m/min。
10.根据权利要求6所述的仿丝绸材料的制备工艺，其特征在于：所述的细旦、超细旦纤维的纤维线密度可达0.4-3旦。
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