一种耐磨改性聚酯母粒、耐磨涤纶纤维及其制备方法与流程

本申请涉及纺织领域，特别涉及一种耐磨改性聚酯母粒、纤维及其制备方法。

背景技术：

1、目前，关于提高纤维耐磨性的制备大多集中于材料的制备上面，主要包含以下几个方面：1、在生产上加各种助剂，如硅油等其他润滑剂降低聚合物本体的摩擦系数；2、与其他聚合物、纤维、填料或添加剂混合改性，以改善弹性体的耐磨性。然而，为保证可纺性，纤维在制备过程中对聚合物的物性指标(如均匀稳定性、流动性、纯净度等)要求更高，

2、但是单从改变聚合物的结构或组成来提高纤维的耐磨性具有一定的局限性。事实上，结合纤维生产加工的特点，由于其采用单轴拉伸，使其在纤维轴向方向上的强度高，但对于来自与纤维轴垂直的其他方向的外力抵抗力差。由于纤维编织、使用过程中会产生弯曲、扭转、压缩等形变，纤维径向上各个部位的形变能力不同，纤维外层往往所受形变大于芯层，会发生拉伸破裂或产生挤压塑变，纤维的径向结构差异越大，会造成纤维轴向以外方向上抵抗外力能力严重下降，纤维的耐磨性降低。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明提供了一种分散性好、组分相容性好、可纺性好，综合力学的功能母粒。本发明的耐磨纤维，各组分间的相容性好，且在提高耐磨性的同时保证了综合力学性能，并可广泛应用于机织物、针织物、无纺布或者与其他纤维混纺或交织，极具应用前景。

2、为达到以上目的，本发明第一方面提供了一种耐磨改性聚酯母粒，所述耐磨改性聚酯母粒包括以下质量百分比含量的组分：玻璃微珠3％-10％载体树脂88％-96.5％；所述玻璃微珠的粒径d50为200-1000nm。

3、区别于现有技术，上述技术方案在聚酯中加入d50为200-1000nm的玻璃微珠进行制备耐磨改性母粒。由于玻璃微珠是微小刚性圆球，在液体树脂中要比片状、针状或不规则形状的填料更具有较好的流动性，所以充模性能优异；玻璃微珠在母粒制备过程中，不可熔，在母粒中可均匀分布。因为玻璃微珠具有各向同性的，所以玻璃微珠在纤维中不会产生因取向造成不同部位收缩率不一致的弊病，在耐磨性增加的同时，保证了后期生产纤维的尺寸稳定，不会翘曲。

4、同时，加入刚性玻璃微珠后，由于耐磨性提升，还可根据后期纤维的需要适度降低载体树脂的粘度，提高纤维的弯曲强度，进一步改善纤维的物理机械性能；加入玻璃微珠后，熔融聚酯液的玻璃化转变温度也会降低，从而提高所制备纤维的耐磨性。玻璃微珠不可熔，均匀分散在熔融聚酯液里，纺丝后分布于耐磨纤维的表面层。

5、进一步的，所述耐磨改性聚酯母粒还包括质量百分比含量为聚丙烯酸钠0.5％-2％。

6、进一步的，所述玻璃微珠包括以下质量百分比含量的组分：sio2>67％，cao>8.0％，mgo>2.5％，na2o<14％，al2o30.5％-2.0％，fe2o3>0.15％。

7、进一步的，所述玻璃微珠中fe元素的质量百分比含量<0.1％。

8、进一步的，所述玻璃微珠的密度为2.4-2.6克/立方厘米。

9、进一步的，所述玻璃微珠中的气泡的体积百分比含量<10％。

10、进一步的，所述载体树脂为热固性树脂。

11、进一步的，所述耐磨改性聚酯母粒的熔点为250℃-260℃。

12、本发明第二方面还提供了一种耐磨改性聚酯母粒的制备方法，所述耐磨改性聚酯母粒的制备方法，包括以下步骤：

13、将本发明第一方面所述的耐磨改性聚酯母粒各组分进行混料后加入螺杆挤出机，进行熔融挤出造粒，干燥后得到所述耐磨改性聚酯母粒。

14、本发明第三方面还提供了一种耐磨涤纶纤维，所述耐磨涤纶纤维采用本发明第一部分所述的耐磨改性聚酯母粒制备。

15、本发明第四方面还提供了本发明第三方面所述耐磨涤纶纤维的制备方法，所述包括以下工序：将耐磨改性聚酯母粒与聚酯切片混合后，依次通过熔融挤出、混合、计量、过滤和纺丝、冷却成型和上油卷绕工序，获得耐磨改性涤纶纤维；其中，所述耐磨改性聚酯母粒与所述聚酯切片的质量比为3-10:90-97。

16、区别于现有技术，由于采用了含有玻璃微珠的耐磨改性聚酯母粒制备耐磨涤纶纤维，纤维中各组分间的相容性好，且在提高耐磨性的同时保证了综合力学性能，并可广泛应用于机织物、针织物、无纺布或者与其他纤维混纺或交织，极具应用前景。玻璃微珠在纤维中不会产生因取向造成不同部位收缩率不一致的弊病，在耐磨性增加的同时，保证了纤维的尺寸稳定，不会翘曲。玻璃微珠在螺杆里均匀分散在熔融聚酯液里，纺丝后均匀分布于耐磨纤维的表面，提高纤维耐磨性。由于加入刚性玻璃微珠后，耐磨性大大提升，后期还可根据纤维的需要适度降低聚酯或载体树脂的粘度，提高纤维的弯曲强度，进一步改善纤维的物理机械性能；而加入玻璃微珠后，熔融聚酯液的玻璃化转变温度也会降低，而进一步提高所制备纤维的耐磨性。

17、优选的，所述冷却成型工序采用水浴冷却，卷绕工序的纱线卷绕速度为50-200m/min。

18、上述
技术实现要素：
相关记载仅是本申请技术方案的概述，为了让本领域普通技术人员能够更清楚地了解本申请的技术方案，进而可以依据说明书的文字记载的内容予以实施，并且为了让本申请的上述目的及其它目的、特征和优点能够更易于理解，以下结合本申请的具体实施方式及附图进行说明。

技术特征：

1.一种耐磨改性聚酯母粒，其特征在于，所述耐磨改性聚酯母粒包括以下质量百分比含量的组分：玻璃微珠3％-10％、载体树脂88％-96.5％；所述玻璃微珠的粒径d50为200-1000nm。

2.根据权利要求1所述的母粒，其特征在于，所述耐磨改性聚酯母粒还包括质量百分比含量为0.5％-2％的聚丙烯酸钠。

3.根据权利要求1所述的耐磨改性聚酯母粒，其特征在于，所述玻璃微珠包括以下质量百分比含量的组分：sio2>67％，cao>8.0％，mgo>2.5％，na2o<14％，al2o30.5％-2.0％，fe2o3>0.15％；所述玻璃微珠中fe元素的质量百分比含量<0.1％。

4.根据权利要求1所述的耐磨改性聚酯母粒，其特征在于，所述玻璃微珠的密度为2.4-2.6克/立方厘米，所述玻璃微珠中的气泡的体积百分比含量<10％。

5.根据权利要求1所述的耐磨改性聚酯母粒，其特征在于，所述载体树脂为热固性树脂。

6.根据权利要求1所述的耐磨改性聚酯母粒，其特征在于，所述耐磨改性聚酯母粒的熔点为250℃-260℃。

7.一种耐磨改性聚酯母粒的制备方法，其特征在于，所述耐磨改性聚酯母粒的制备方法，包括以下步骤：

8.一种耐磨涤纶纤维，其特征在于，所述耐磨涤纶纤维采用权利要求1-6任一所述的耐磨改性聚酯母粒制备。

9.权利要求8所述的耐磨涤纶纤维的制备方法，其特征在于，包括以下工序：将耐磨改性聚酯母粒与聚酯切片混合后，依次通过熔融挤出、混合、计量、过滤和纺丝、冷却成型和上油卷绕工序，获得耐磨改性涤纶纤维；其中，所述耐磨改性聚酯母粒与所述聚酯切片的质量比为3-10:90-97。

10.根据权利要求9所述的耐磨涤纶纤维的制备方法，其特征在于，所述冷却成型工序采用水浴冷却，卷绕工序的纱线卷绕速度为50-200m/min。

技术总结
本发明涉及一种耐磨改性聚酯母粒、纤维及其制备方法。所述耐磨改性聚酯母粒包括以下质量百分比含量的组分：玻璃微珠3‑10％、载体树脂88‑96.5％；所述玻璃微珠的粒径D50为200‑1000nm。上述技术方案在聚酯中加入玻璃微珠进行制备耐磨改性母粒。由于玻璃微珠是微小刚性圆球，在液体树脂中要比片状、针状或不规则形状的填料更具有较好的流动性，所以充模性能优异；玻璃微珠在母粒制备过程中，不可熔，在母粒中可均匀分布。因为玻璃微珠具有各向同性的，所以玻璃微珠在纤维中不会产生因取向造成不同部位收缩率不一致的弊病，在耐磨性增加的同时，保证了后期生产纤维的尺寸稳定，不会翘曲。

技术研发人员：郑前峰,卓丽琼,秦博
受保护的技术使用者：福建华峰新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4