[发明专利]有色聚乳酸锦纶超细复合纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合纤维，特别是有色聚乳酸锦纶超细复合纤维。

背景技术

目前市面上的锦纶纤维存在手感粗糙、柔韧性差、透气性差、吸水性差、易起球等问题。随之市面上开始出现超细锦纶纤维，手感柔软、穿着舒服，但是市面上的超细锦纶纤维的质量不高，不易染色、等级低、次品率高、经济效益差。而另一方面，聚乳酸是以微生物发酵产物乳酸为单位化合而成的。聚乳酸制品废弃后能够彻底分解成二氧化碳和水，不会污染环境，因而是一种完全自然循环型的可降解材料。聚乳酸纤维的透气性较好、吸水性好、产品柔软，能够在一定程度上弥补锦纶纤维的缺点，但在纤维领域，弹性性能上也有待提高。倘若能够将超细锦纶和聚乳酸纤维复合在一起，或能得到质量较高的复合纤维。同时，人们对色彩存在较多要求，而通常复合纤维难以染色均匀，且容易掉色。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种粘合牢固、手感柔软、弹性好、可降解、不易掉色的有色聚乳酸锦纶超细复合纤维，以及该复合纤维的制备方法。

为了实现上述目的，本发明所设计的有色聚乳酸锦纶超细复合纤维，按重量份数包括以下组分：超细锦纶50-60份、聚乳酸纤维40-50份，所述有色聚乳酸锦纶超细复合纤维是以超细锦纶为芯线，在芯线外包覆有聚乳酸纤维；其中，所述超细锦纶的组成按重量份数包括：85-95份锦纶6切片、5-7份活性炭和6-10份纳米二氧化硅，所述锦纶6切片的特性粘度为2.44-2.48；所述聚乳酸纤维按质量份数包括聚乳酸100份、马来酸酐接枝相容剂5-10份、过氧化苯甲酸叔丁酯1-2份、柠檬酸5-8份、叔丁醇10-16份、氧化锌2-6份、乙烯基聚二甲基硅烷2-5份、亚磷酸盐0.2-0.5份、色母粒5-10份；所述色母粒按重量份数包括：载体60份，色粉15份，壳聚糖3份、二氧化硅2份、PP相容剂5份，其中载体为50份聚乳酸和50份聚对苯二甲酸酯的混合物。

有色聚乳酸锦纶超细复合纤维的制备方法如下：

第一步：制备超细锦纶，将85-95份锦纶6切片、5-7份活性炭和6-10份纳米二氧化硅干燥后均匀混合，加入到螺杆挤压机中进行熔融挤压，将充分熔融的熔体通过专用熔体管道输送到纺丝箱体内，纺丝箱体温度为260-270℃，之后从喷丝头的喷孔中压出，丝束在温度为18-20℃、湿度为58-60%的侧风中进行冷却凝固成丝，最后得到的单丝纤度为0.5-0.55dtex；

第二步：制备色母粒，将50份聚乳酸和50份聚对苯二甲酸酯进行混合5min，得到载体，取60份载体、色粉15份、壳聚糖3份、二氧化硅2份、PP相容剂5份放入反应器中，在85℃下充分搅拌，反应1h后通入螺杆挤出机中，温度设定为120-140℃，恒温15min后挤出，侧风25-30℃冷却，切成粒状，即可得到色母粒，待用；

第三步：制备聚乳酸纤维，将100份聚乳酸、5-10份马来酸酐接枝相容剂和1-2份过氧化苯甲酸叔丁酯放入反应器中，均匀混合，并持续搅拌，在200-220℃下反应2h，在缓慢搅拌下，再向反应器中加入5-8份柠檬酸、10-16份叔丁醇、2-6份氧化锌、2-5份乙烯基聚二甲基硅烷、0.2-0.5份亚磷酸盐和5-10份色母粒，在220-240℃下熔融反应2h，反应后将产物通过专用熔体管道输送到纺丝箱体内，纺丝箱体温度为270℃；

第四步：制备有色聚乳酸锦纶超细复合纤维，通过包覆纺丝将40-50份上述纺丝箱体中的聚乳酸纤维包覆至50-60份超细锦纶上，并同样在温度为18-20℃、湿度为58-60%的侧风中进行冷却凝固，然后放入100℃水中30-45min，取出烘干，即可得到有色聚乳酸锦纶超细复合纤维。

其中，在超细锦纶制备中，采用的喷丝头的喷孔直径可取决最终得到锦纶单丝纤度。加入少量活性炭，可使得复合纤维起到一定除臭功能。

在色母粒中，采用壳聚糖作为抗氧化剂，二氧化硅作为分散剂，其中载体为份聚乳酸和聚对苯二甲酸酯的混合物，使得载体能够更好地承载后续加入的其他试剂，并通过相容剂促进它们之间的相容性，使得各组分发挥其最大作用。