[发明专利]一种高收缩纤维的制备方法

说明书

本发明提供了一种高收缩纤维的制备方法，通过将石墨烯和相容剂与聚酯母粒进行共混预分散，后将分散后的母粒与基础母粒共混后纺丝，通过低温牵伸的方法制成性能较好的高收缩涤纶纤维。本发明通过加石墨烯材料，利用石墨烯片层网状结构与PET大分子链形成类似复合材料的结构，即合金纤维，同时加入聚乙烯接枝马来酸酐或乙烯‑辛烯共聚物接枝马来酸酐等相容剂来降低石墨烯与涤纶大分子链之间的界面张力，提升二者的相容性，来实现改善高收缩涤纶纤维的机械性能的目的。

技术领域

本发明属于差别化纤维技术领域，具体涉及一种高收缩纤维的制备方法。

背景技术

高收缩纤维是一类沸水收缩率高于35％的聚酯纤维，高收缩涤纶纤维在纺织产品中的用途十分广泛，可与其他纤维混纤或交织，织成的织物具有独特的风格。其涤纶仿毛织物、泡泡纱和高花皱、合成皮革、仿鹿皮或桃皮绒织物以及汽车织物等领域都有非常广泛的应用。

高收缩纤维一般可以通过物理方法或化学方法制得，其中化学方法是聚酯树脂的生产过程中引人第三单体，经熔体纺丝和二次拉伸后，可制得高收缩共聚酯纤维第三单体的加入可以降低大分子内旋活化能，提高拉伸时的高弹形变量，降低结晶速率和结晶度，使分子链处在高取向及结晶较弱的结构状态下，在热或热溶剂作用时，大分子的应力松弛，分子间次价键的结合力舒展，致使分子链由高序态转变为低序态，产生热收缩效应，从而使纤维具有较大的潜在收缩率。物理方法是利用常规涤纶母粒，改变纤维的纺丝、拉伸和后处理等工艺,如采用低温、低倍拉伸和低温定型工艺，使纤维具有适当取向而不结晶或极少结晶，可制得沸水收缩率为35％-50％的高收缩涤纶纤维。

化学方法存在着工艺复杂，费时费力，生产成本高，等缺点，而物理改性方法简单方便，陈本较低，容易推广，是目前生产高收缩纤维的主流方法，但是也存在着纤维机械性能较差，起毛起球等级较低，手感发硬等缺点。

发明内容

解决的技术问题：本发明的目的是为了克服现有技术的不足，通过将石墨烯和相容剂与聚酯母粒进行共混预分散，后将分散后的母粒与基础母粒共混后纺丝，通过低温牵伸的方法制成性能较好的高收缩涤纶纤维。

技术方案：一种高收缩纤维的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，石墨烯的预分散：将相容剂、石墨烯材料和PET母粒混合后在双螺杆机进行熔融共混，制得石墨烯功能母粒；

步骤2，高收缩纤维的制备：将石墨烯功能母粒与PET母粒混合后通过双螺杆机进行熔融共混纺；

步骤3，高收缩纤维的牵伸后整理：将纺丝得到的纤维进行冷却、烘干、上油、热水牵伸、烘干定型、网络、卷绕的工序后得到成品纤维。

进一步地，所述石墨烯材料选自常规石墨烯、氧化石墨烯或石墨烯衍生物。

进一步地，所述石墨烯材料的厚度小于100nm。

进一步地，步骤1中所述石墨烯材料、相容剂和PET母粒的质量比为1:1:10～20。

进一步地，所述相容剂为聚乙烯接枝马来酸酐或乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐。

进一步地，步骤2中所述石墨烯功能母粒与PET母粒的质量比为1:10～20。

进一步地，步骤2中纺丝温度为270℃～290℃，纺丝速度为4500～5000m/min。

进一步地，步骤3中所述的冷却方式为风冷，风速为0.3～0.5m/s。

进一步地，步骤3中所述的牵伸温度为70～90℃，牵伸倍数2.2～3.0。

有益效果：本发明将石墨烯材料加入到涤纶聚酯纤维中制成高收缩聚酯纤维，并加入相容剂，提升石墨烯和PET之间的相容性，得到合金纤维；石墨烯的加入可改善高收缩纤维的机械性能，同时石墨烯的柔性链结构也可进一步提升纤维收缩性能。