一种醋酸纳米纤维/涤纶长丝复合纱线的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种复合纱线的制备方法，尤其是醋酸纳米纤维与涤纶长丝复合纱线的制备方法，属于复合纱生产技术领域。
【背景技术】
[0002]静电纺纳米纤维是一种常见的制备纳米纤维的方法。静电纺丝纳米纤维具有超高比表面积、高孔隙率和强吸附性等特点，可以广泛应用于过滤、光催化、传感器和生物应用等领域。然而静电纺纳米纤维的低强力使其在工业上的应用备受阻碍。长丝的强力是工业应用中受欢迎的特征之一。将静电纺纳米纤维的纳米效应和长丝的强力有效结合从而生产出一种新型的纳米/长丝复合纱，将开拓纳米纤维的工业应用新领域。
[0003]用来制备纳米纤维的二醋酸纤维素作为可再生的聚合物，其本身对人体无害，其加工过程基本不会对环境造成破坏，且具有良好的生物降解性和生物相容性，是一种环保型材料，将二醋酸纤维素结合静电纺丝技术，得到细度在纳米级的纤维及纤维毡，生产出纤维直径小，细度均匀，空隙率低的纤维。
[0004]涤纶长丝具有强度高、耐热性好，耐磨性、耐光性好等特点，在强度方面能满足与纳米纤维结合增强纳米纤维强力方面的要求。
[0005]醋酸纳米纤维/涤纶长丝复合纱结合了纳米纤维与长丝的优势，作为一种具有两个数量级细度的新型复合纱在未来的领域具有很大的潜在应用价值，如用于过滤、医疗领域等。
【发明内容】
[0006]本发明结合了纳米纤维与长丝的优点，提供一种醋酸纳米纤维/涤纶长丝复合纱线，特别是一种可以直接实现加捻卷取的成纱装置。
[0007]按照本发明提供的技术方案，所述醋酸纳米纤维/涤纶长丝复合纱线的成纱工艺步骤包括静电纺丝:将纺丝聚合物溶解于纺丝溶剂中制得纺丝溶液，将纺丝溶液分别加入到两个纺丝液注射器中，纺丝液注射器喷口接高压电源的正极，纳米纤维接收盘接负极，将纺丝溶液喷射到两个纳米纤维接收盘上，得到纳米纤维；纳米纤维与长丝复合:在纺丝液喷射到纳米纤维接收盘的同时，分别向两个纳米纤维接收盘上引入长丝，长丝引入时的张力为0.4?0.6cN/tex，使纳米纤维接收盘上的纳米纤维分别粘附在两根长丝上；复合纱并和加捻:再将粘附了纳米纤维的两根长丝在卷绕装置上进行加捻并合，得到所述的纳米纤维与长丝复合纱线。
【附图说明】
[0008]图1为本发明所述醋酸纳米纤维/涤纶长丝复合纱线的制备方法的制备装置结构
示意图。【具体实施方式】
[0009]下面结合具体附图和实施你对本发明作进一步说明。
[0010]如图1所示:所述醋酸纳米纤维涤纶长丝复合纱线的纺纱装置包括右侧纺丝液注射器1、左侧纺丝液注射器1’、右侧接收盘2、左侧接收盘2’、右侧导纱管3、左侧导纱管3’、右侧长丝4、左侧长丝4’、右侧电动机5、左侧电动机5’、右侧导纱器6、左侧导纱器6’、双孔导纱器7、纱管8、旋转加捻圆盘9等。
[0011]如图1所示，本发明所述纳米纤维与长丝复合纱线的纺纱装置包括右侧纺丝液注射器1和左侧纺丝液注射器1 ’，右侧纺丝液注射器1和左侧纺丝液注射器1 ’的注射喷口分别对准右侧接收盘2和左侧接收盘2’，右侧纺丝液注射器1和右侧接收盘2分别接右侧高压电源的正极和负极，左侧纺丝液注射器1’和左侧接收盘2’分别接右侧高压电源的正极和负极；所述右侧接收盘2和左侧接收盘2’分别为中心开孔的圆盘，在右侧接收盘2和左侧接收盘2’的中心孔中分别设置右侧导纱管3和左侧导纱管3’，右侧纱线4和左侧纱线4’分别穿过右侧导纱管3和左侧导纱管3’ ；右侧电机5和左侧电机5’分别为带动右侧接收盘2和左侧接收盘2’转动所设，在右侧接收盘2和左侧接收盘2’后方分别设置右侧导纱辊6和左侧导纱辊6’ ；在所述右侧接收盘6和左侧接收盘6’的下方依次设置导纱器7、卷取罗拉8和旋转圆盘9 ;
[0012]所述右侧接收盘2和左侧接收盘2’的直径为5?15cm，所述右侧接收盘2和左侧接收盘2’朝向右侧纺丝液注射器1和左侧纺丝液注射器1’ 一面的表面为锥状、凸面或平面；
[0013]所述右侧导纱辊6将右侧长丝4由右侧导纱管3的一端引入到另一端、通过右侧接收盘2的中心孔；所述左侧导纱辊6’将左侧长丝4’由左侧导纱管3’的一端引入另一端、通过左侧接收盘2’的中心孔；右侧接收盘2、左侧接收盘2’、卷取罗拉8和旋转圆盘9分别由电机带动旋转，右侧长丝4和左侧长丝4’分别在右侧接收盘2和左侧接收盘2’上与纳米纤维复合成复合纱，再由导纱器7、卷取罗拉8和旋转圆盘9卷取加捻后卷绕在卷取罗拉8上。
[0014]实施例1
[0015]上述醋酸纳米纤维/涤纶长丝复合纱成纱方法按一下步骤进行:
[0016](1)将丙酮:二甲基乙酰胺按3:2的体积比配成均一的纺丝溶剂，把分子量分布为130000、乙酰化为38%的二醋酸纤维素溶解于该纺丝溶剂中，在25°C室温下搅拌10小时，制得均一的纺丝溶液，纺丝液中二醋酸纤维素质量分数为13% ；
[0017](2)将纺丝溶液分别加入到两个纺丝液注射器1、1’中进行静电纺丝，两个纺丝液注射器1、1’之间的距离为15cm，两个纳米纤维接收盘2、2’的距离为10cm，导纱器6、6’与纳米纤维接收盘2、2’的距离为18cm ;纺丝液注射器1、1’接高压电源的正极，纳米纤维接收盘2、2’接高压电源的负极；静电纺丝的电压为18kV，纺丝速度为0.2?1.0毫升/小时，纳米纤维接收盘与纺丝液注射器喷口之间的距离为14.0厘米，纺丝环境温度25°C，纺丝环境相对湿度为50% RH ;
[0018](3)在静电纺丝的同时，将两组涤纶长丝喂入纳米纤维接收盘2、2’，使纳米纤维分别粘附在两根涤纶长丝上；所述长丝引入时的张力为0.6cN/tex ;
[0019](4)将粘附有纳米纤维的两根涤纶长丝进行收集，收集速度为2.5cm/h,得到所述的纳米纤维与长丝复合纱线；所述的复合纱线中长丝细度为70D，静电纺纳米纤维直径为300 ?400nm。
[0020]实施例2
[0021 ] 上述醋酸纳米纤维/涤纶长丝复合纱成纱方法按一下步骤进行:
[0022](1)将丙酮:二甲基乙酰胺按3:2的体积比配成均一的纺丝溶剂，把分子量分布为130000、乙酰化为38%的二醋酸纤维素溶解于该纺丝溶剂中，在25°C室温下搅拌10小时，制得均一的纺丝溶液，纺丝液中二醋酸纤维素质量分数为13% ；
[0023](2)将纺丝溶液分别加入到两个纺丝液注射器1、1’中进行静电纺丝，两个纺丝液注射器1、1’之间的距离为15cm，两个纳米纤维接收盘2、2’的距离为10cm，导纱器6、6’与纳米纤维接收盘2、2’的距离为18cm ;纺丝液注射器1、1’接高压电源的正极，纳米纤维接收盘2、2’接高压电源的负极；静电纺丝的电压为22kV，纺丝速度为0.2?1.0毫升/小时，纳米纤维接收盘与纺丝液注射器喷口之间的距离为16.0厘米，纺丝环境温度25°C，纺丝环境相对湿度为50% RH ;
[0024](3)在静电纺丝的同时，将两组涤纶长丝喂入纳米纤维接收盘2、2’，使纳米纤维分别粘附在两根涤纶长丝上；所述长丝引入时的张力为0.6cN/tex ;
[0025](4)将粘附有纳米纤维的两根涤纶长丝进行收集，收集速度为2.5cm/h,得到所述的纳米纤维与长丝复合纱线；所述的复合纱线中长丝细度为70D，静电纺纳米纤维直径为200 ?400nm。
[0026]实施例3
[0027]上述醋酸纳米纤维/涤纶长丝复合纱成纱方法按一下步骤进行:
[0028](1)将丙酮:二甲基乙酰胺按3:2的体积比配成均一的纺丝溶剂，把分子量分布为130000、乙酰化为38%的二醋酸纤维素溶解于该纺丝溶剂中，在25°C室温下搅拌10小时，制得均一的纺丝溶液，纺丝液中二醋酸纤维素质量分数为13% ；
[0029](2)将纺丝溶液分别加入到两个纺丝液注射器1、1’中进行静电纺丝，两个纺丝液注射器1、1’之间的距离为15cm，两个纳米纤维接收盘2、2’的距离为10cm，导纱器6、6’与纳米纤维接收盘2、2’的距离为18cm ;纺丝液注射器1、1’接高压电源的正极，纳米纤维接收盘2、2’接高压电源的负极；静电纺丝的电压为18kV，纺丝速度为0.2?1.0毫升/小时，纳米纤维接收盘与纺丝液注射器喷口之间的距离为12.0厘米，纺丝环境温度25°C，纺丝环境相对湿度为50% RH ;
[0030](3)在静电纺丝的同时，将两组涤纶长丝喂入纳米纤维接收盘2、2’，使纳米纤维分别粘附在两根涤纶长丝上；所述长丝引入时的张力为0.6cN/tex ;
[0031](4)将粘附有纳米纤维的两根涤纶长丝进行收集，收集速度为2.5cm/h,得到所述的纳米纤维与长丝复合纱线；所述的复合纱线中长丝细度为70D，静电纺纳米纤维直径为300 ?500nm。
【主权项】
1.一种醋酸纳米纤维/涤纶长丝复合纱线的制备方法，其特征在于采用卷取罗拉和旋转圆盘共同完成对复合成纱的加捻和卷绕。2.根据权利要求1所述一种新型复合纱，其特征在于:所述纳米纤维细度为200-1000nm ;所述涤纶长丝规格为细度:30_400D。
【专利摘要】本发明涉及一种醋酸纳米纤维与涤纶长丝复合纱的制备方法，其特征是：采用特制的复合纱纺纱装置进行复合纱的制备，选用静电纺丝液采用醋酸溶液，长丝为涤纶长丝，采用卷取罗拉和旋转圆盘共同完成对复合成纱的加捻和卷绕。本发明所述醋酸纳米纤维与涤纶长丝复合纱的制备方法，包括以下工艺步骤：(1)静电纺丝；(2)在静电纺丝的同时，向两个纳米纤维接收盘上引入长丝，使纳米纤维粘附在两根长丝上；(3)将两根长丝进行加捻并合，得到所述的纳米纤维与长丝复合纱线。本发明得到的醋酸纳米纤维/涤纶长丝复合纱具有纳米纤维的超高比表面积和长丝的高强力特性。
【IPC分类】D02G3/04
【公开号】CN105332131
【申请号】CN201510884657
【发明人】杨瑞华, 曾瑶, 李惠, 王鸿博, 高卫东
【申请人】江南大学
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年12月4日