一种PA-PLA双组分复合纤维及其制备方法与流程

本发明涉及复合纤维，更具体地说，是涉及一种pa-pla双组分复合纤维及其制备方法。

背景技术：

1、皮芯型复合纤维是由不同性能或结构的聚合物以一种组分包围另一种组分或相互间层层包覆并沿纤维轴向复合而成的。皮芯型复合纤维可分为同心圆型、偏心圆型、异形截面型等数种。这种纤维可利用各组分不同的性质而产生不同的形态和效果。

2、聚酰胺纤维(pa)是指分子主链上具有酰胺基的一类合成纤维，俗称尼龙，我国商品名锦纶；它具有优良的强度、耐磨性、弹性回复率、吸湿性。聚乳酸(pla)是一种新型环保型聚酯材料，由单个乳酸分子聚合或丙交酯开环聚合而成的高分子聚合物；由于聚乳酸的原料乳酸是人体内源性物质，使其纤维及制品具有良好的生物相容性，无致敏性；聚乳酸缓慢降解过程使纤维表面呈乳酸的弱酸性，因此聚乳酸纤维织物除了有优异的天然抑菌性能，能有效抑制螨虫滋生，并具备防霉防臭功效；聚乳酸纤维织物产品安全性高，是天然良好的生物基纤维。

3、但是，由于聚乳酸的可降解性，受温度、湿度、酸碱度、日照等影响，在原料存放、纺丝、面料织造、染整、运输、织物使用过程中，各种环境及工况会加快聚乳酸纤维的分解，从而影响聚乳酸纤维的综合力学性能。当前产业中纺织用聚乳酸纤维均为单组份，为保证含聚乳酸纤维面料的性能、质感，现有技术采用的方法是：将其与棉、传统石油基纤维、再生纤维素纤维等进行混纺，从而在一定程度上弥补及掩盖聚乳酸纤维的不足。而另一种方法是：生产聚乳酸与其他能使用熔融纺丝工艺的原料(如石油基塑料)的双组分纤维，如申请号为202011264724.9的中国专利公开了一种sc-pla/ptt生物质复合纤维及其制备方法与应用。此外，还有一种方法是：使用聚乳酸短纤与其他种类短纤做成混纺纱。

4、目前，聚乳酸纤维织物染色主要为浅色。基于聚乳酸纤维对温度敏感的特性，无法像涤纶那样进行高温染色，只能在110℃下染色，定型温度超出120℃会使聚乳酸纤维结晶硬化，聚乳酸纤维对温度及碱剂特别敏感，强碱会使聚乳酸降解。聚乳酸纤维是polymer的一种，必须以分散料染色，但因大部分分散料的特性需高温才可把染料推进纤维内，所以聚乳酸纤维在染色时一直存在上染率低，色牢度差等问题。另一种深色着色方法是在熔融纺丝过程中，使用色母粒添加进聚乳酸原料生产色丝，聚乳酸在熔融状态下，其黏度是同为聚酯的pet的两倍，色母粒不容易在熔体中扩散，需要开发聚乳酸专用的色母粒配方。此外，含聚乳酸的织物在使用过程中，特别是洗涤过程中，纤维中的染料随着聚乳酸分子的降解会释放到水中，也导致聚乳酸织物色牢度差。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种pa-pla双组分复合纤维及其制备方法，采用熔融纺丝工艺，制作聚乳酸与锦纶双组分复合纤维，在发挥聚乳酸纤维抗螨抑菌效果同时，保证纤维强度及耐用性，并且在一定程度上解决聚乳酸染色问题，同时将聚乳酸作为天然的抑菌辅材。

2、本发明提供了一种pa-pla双组分复合纤维的制备方法，包括以下步骤：

3、a)将无机纳米粉体、pa切片和分散剂混合，进行熔融挤出造粒，得到抗菌母粒；

4、b)将步骤a)得到的抗菌母粒与pa切片混合，得到改性pa切片；

5、c)将步骤b)得到的改性pa切片与pla切片混合，进行熔纺，得到pa-pla双组分复合纤维。

6、优选的，步骤a)中所述无机纳米粉体、pa切片和分散剂的质量比为1：(18～20)：(0.005～0.015)。

7、优选的，步骤a)中所述熔融挤出造粒的熔融温度为：机头一区250℃、机筒一区245℃、机筒二区248℃、机筒三区248℃。

8、优选的，步骤b)中所述抗菌母粒混合前置于真空烘箱中100℃～105℃干燥6h～10h。

9、优选的，步骤b)中所述抗菌母粒与pa切片的质量比为1：(18～20)。

10、优选的，步骤c)中所述改性pa切片与pla切片的体积比为7：(1～5)。

11、优选的，步骤c)中所述熔纺的过程具体为：

12、将原料依次经预干燥、干燥、熔融后，通过喷丝板组件进行复合，得到pa-pla双组分复合纤维。

13、优选的，所述预干燥的温度为80℃～90℃，时间为2h～4h；所述干燥的温度为100℃～110℃，时间为7h～9h。

14、优选的，所述熔融的温度为：

15、pa的纺丝温度设置在260℃～270℃，pla的纺丝温度设置在210℃～220℃。

16、本发明还提供了一种pa-pla双组分复合纤维，采用上述技术方案所述的制备方法制备而成。

17、本发明提供了一种pa-pla双组分复合纤维的制备方法，包括以下步骤：a)将无机纳米粉体、pa切片和分散剂混合，进行熔融挤出造粒，得到抗菌母粒；b)将步骤a)得到的抗菌母粒与pa切片混合，得到改性pa切片；c)将步骤b)得到的改性pa切片与pla切片混合，进行熔纺，得到pa-pla双组分复合纤维。与现有技术相比，本发明提供的制备方法采用pa切片和pla切片为主要原料，通过熔融纺丝工艺，实现整体较好的相互作用，制备得到了pa和pla双组分复合纤维，在发挥聚乳酸纤维抗螨抑菌效果同时，保证纤维强度及耐用性，并且在一定程度上解决聚乳酸染色问题，同时将聚乳酸作为天然的抑菌辅材。

技术特征：

1.一种pa-pla双组分复合纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述无机纳米粉体、pa切片和分散剂的质量比为1：(18～20)：(0.005～0.015)。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述熔融挤出造粒的熔融温度为：机头一区250℃、机筒一区245℃、机筒二区248℃、机筒三区248℃。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中所述抗菌母粒混合前置于真空烘箱中100℃～105℃干燥6h～10h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中所述抗菌母粒与pa切片的质量比为1：(18～20)。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤c)中所述改性pa切片与pla切片的体积比为7：(1～5)。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤c)中所述熔纺的过程具体为：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述预干燥的温度为80℃～90℃，时间为2h～4h；所述干燥的温度为100℃～110℃，时间为7h～9h。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述熔融的温度为：

10.一种pa-pla双组分复合纤维，其特征在于，采用权利要求1～9任一项所述的制备方法制备而成。

技术总结
本发明提供了一种PA‑PLA双组分复合纤维的制备方法，包括以下步骤：a)将无机纳米粉体、PA切片和分散剂混合，进行熔融挤出造粒，得到抗菌母粒；b)将步骤a)得到的抗菌母粒与PA切片混合，得到改性PA切片；c)将步骤b)得到的改性PA切片与PLA切片混合，进行熔纺，得到PA‑PLA双组分复合纤维。与现有技术相比，本发明提供的制备方法采用PA切片和PLA切片为主要原料，通过熔融纺丝工艺，实现整体较好的相互作用，制备得到了PA和PLA双组分复合纤维，在发挥聚乳酸纤维抗螨抑菌效果同时，保证纤维强度及耐用性，并且在一定程度上解决聚乳酸染色问题，同时将聚乳酸作为天然的抑菌辅材。

技术研发人员：舒淳,潘刚伟,夏双武,李聿健,郭前锋,王魁,陈嘉烜
受保护的技术使用者：广州菱越新材料技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/20