本發(fā)明屬于復(fù)合纖維，涉及一種聚乙烯/聚酯復(fù)合纖維的制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、pe（聚乙烯）/pet（聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯）熱熔纖維是采用皮芯復(fù)合紡絲制成的雙組分纖維，pet作為芯材原料價(jià)廉且來(lái)源方便，比其他纖維材料具有較大的成本優(yōu)勢(shì)。pe低熔點(diǎn)作為皮層組分，芯層是pet具有較高熔點(diǎn)，通過(guò)熱風(fēng)粘合的獨(dú)特生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)出的熱風(fēng)非織造布安全無(wú)毒害，蓬松滲透性好，可廣泛應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域。

2、熱風(fēng)粘合通過(guò)點(diǎn)粘合纖維賦予衛(wèi)生材料極好的蓬松透氣性、高導(dǎo)液性。常規(guī)的皮芯復(fù)合纖維，由于皮芯層材料的親和性，采用并列、皮芯偏心的紡絲方式，利用兩種材料熔點(diǎn)差異和應(yīng)力的不平衡，經(jīng)過(guò)拉伸后從而獲取纖維的卷曲度以及蓬松性。但由于pet和pe的相容性較差，復(fù)合纖維加工工藝復(fù)雜，當(dāng)橫截面為并列或者偏心結(jié)構(gòu)形態(tài)時(shí)，易造成皮芯分離、滑移等現(xiàn)象，影響后道加工工藝和終端衛(wèi)生產(chǎn)品面料層的舒適性。

3、然而現(xiàn)有的pe/pet復(fù)合材料普遍存在相容性差，強(qiáng)度差等問(wèn)題，這使得在紡絲后續(xù)多道拉伸中皮芯纖維會(huì)出現(xiàn)皮芯層滑移、分離的現(xiàn)象。發(fā)明專(zhuān)利cn201910517649.3公開(kāi)了一種通過(guò)改變工藝使得雙組分纖維不易皮芯分離的辦法，將pe/pet熔融基礎(chǔ)注塑成中空同心圓結(jié)構(gòu)，pe在外層緊密包覆在pet表面皮芯，造成纖維的力學(xué)性能偏低，生產(chǎn)時(shí)毛絲增加，pe/pet纖維織物縱橫力學(xué)性能不佳。

4、因此，如何減少pe/pet復(fù)合纖維的皮芯分離、滑移等現(xiàn)象，提高復(fù)合纖維的力學(xué)性能具有現(xiàn)實(shí)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，提供一種聚乙烯/聚酯復(fù)合纖維的制備方法及應(yīng)用。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種聚乙烯/聚酯復(fù)合纖維的制備方法，包括步驟如下：

4、（1）相容劑的制備；

5、聚乙烯和聚（乙烯-co-甲基丙烯酸縮水甘油酯）（egma）分別干燥后，加入至密煉機(jī)中，經(jīng)密煉造粒得到所述相容劑；

6、（2）紡絲；

7、s1干燥后的聚乙烯經(jīng)螺桿熔融，計(jì)量后的聚乙烯熔體進(jìn)入紡絲箱體a；

8、s2干燥后的聚酯與所述相容劑混合后依次經(jīng)螺桿熔融、排氣，計(jì)量后的混合熔體進(jìn)入紡絲箱體b；

9、s3紡絲箱體a和紡絲箱體b中的熔體通過(guò)復(fù)合噴絲板噴出，形成皮芯結(jié)構(gòu)的絲條，再依次經(jīng)紡絲、冷卻、集束、拉伸、卷曲、切斷、干燥得到聚乙烯/聚酯復(fù)合纖維；

10、所述皮層原料為聚乙烯（pe），所述芯層原料為聚酯（pet）和相容劑的共混物；

11、所述相容劑為聚乙烯和聚（乙烯-co-甲基丙烯酸縮水甘油酯）接枝共聚物（pe-egma）。

12、作為優(yōu)選的技術(shù)方案：

13、如上所述的一種聚乙烯/聚酯復(fù)合纖維的制備方法，所述聚乙烯/聚酯復(fù)合纖維的單絲纖度為1.8~2.2dtex，斷裂強(qiáng)度為2.8~3.3cn/dtex，斷裂伸長(zhǎng)率為60.0±20.0%，卷曲數(shù)為13~17個(gè)/25mm，卷曲度為15~20%，纖維長(zhǎng)度為35~40mm。

14、如上所述的一種聚乙烯/聚酯復(fù)合纖維的制備方法，皮層原料與芯層原料的重量比為40~50:50~60。

15、如上所述的一種聚乙烯/聚酯復(fù)合纖維的制備方法，所述聚乙烯在190°c的溫度和0.3mpa（3公斤力/厘米2）的壓力下測(cè)得的熔融指數(shù)為20±2g/10min，所述聚酯的特性粘度為0.65~0.68dl/g。

16、如上所述的一種聚乙烯/聚酯復(fù)合纖維的制備方法，步驟（1）中密煉機(jī)的溫度為180~190℃，轉(zhuǎn)速為50~60rpm，密煉時(shí)間為10~15min。

17、如上所述的一種聚乙烯/聚酯復(fù)合纖維的制備方法，步驟（1）中聚乙烯和聚（乙烯-co-甲基丙烯酸縮水甘油酯）的質(zhì)量比為100:3~5。

18、如上所述的一種聚乙烯/聚酯復(fù)合纖維的制備方法，步驟s1中螺桿熔融溫度為220~250℃，聚乙烯熔體輸送溫度為260~265℃；

19、步驟s2中螺桿熔融溫度為270~280℃，混合熔體輸送溫度為280~285℃；

20、步驟s3中紡絲溫度為280~285℃，紡絲速度為1000~1200m/min；冷卻采用環(huán)吹風(fēng)冷卻，環(huán)吹風(fēng)風(fēng)溫為14~18℃，環(huán)吹風(fēng)風(fēng)速為1.0~1.2m/s；第一道拉伸溫度為70~75℃，第二道拉伸溫度為100℃，總拉伸倍數(shù)為2.8~3.2倍；干燥溫度為100~110℃。

21、如上所述的一種聚乙烯/聚酯復(fù)合纖維的制備方法，步驟s2中聚酯和相容劑的質(zhì)量比為100:2~3。

22、本發(fā)明還提供如上任一項(xiàng)所述的方法制得的聚乙烯/聚酯復(fù)合纖維的應(yīng)用，將所述聚乙烯/聚酯復(fù)合纖維經(jīng)梳理成網(wǎng)、熱烘和定型處理制成聚乙烯/聚酯復(fù)合纖維絮片；

23、所述聚乙烯/聚酯復(fù)合纖維絮片的面密度為17.8g/m2，橫向斷裂強(qiáng)力為5.0~5.6n，縱向斷裂強(qiáng)力為30.7~35.3n；現(xiàn)有技術(shù)中聚乙烯/聚酯復(fù)合纖維絮片的縱向斷裂強(qiáng)力為23.3~30.2n，橫向斷裂強(qiáng)力為3.8~4.7n。

24、發(fā)明機(jī)理：

25、現(xiàn)有技術(shù)pe/pet皮芯纖維中皮層的pe與芯層的pet相容性差，造成皮層纖維與芯層纖維在拉伸時(shí)易脫落，pe/pet織物的縱橫向的拉伸強(qiáng)度偏低。

26、針對(duì)這一技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種相容性好的pe/pet纖維，在pe/pet纖維的芯層的pet中加入pe接枝共聚物作為相容劑，這種相容劑由聚乙烯與聚（乙烯-co-甲基丙烯酸縮水甘油酯）接枝而成。

27、相容劑中甲基丙烯酸縮水甘油酯分子中含有兩個(gè)羥基，這兩個(gè)羥基可與pet的端羥基成醚鍵，與端羧基發(fā)生反應(yīng)形成酯。

28、由于pet與相容劑存在一定的粘度差，低粘度組分相容劑由中心低剪切速率區(qū)向外層高剪切速率區(qū)遷移，會(huì)在芯層聚酯纖維外部聚集。一方面相容劑由于引入極性基團(tuán)與極性聚酯的相容性提高，提升了相容劑與聚酯之間的作用力；另一方面由于相容劑在芯層聚酯纖維外部聚集，擇優(yōu)分布于兩相界面處，相容劑中的聚（乙烯-co-甲基丙烯酸縮水甘油酯）降低了pet與pe界面張力，能適當(dāng)提高pet和pe之間的界面粘接力，降低pet與pe兩相之間的界面能，增加pet與pe兩相之間的相容性；相容劑中的聚烯烴部分與皮層的聚乙烯相似相容，相容劑增大芯層pet與皮層pe相合緊密度，使pet與pe大分子鏈連接起來(lái)，提高兩種材料的相容性，從而提高了皮層與芯層之間的作用力，皮芯層之間的結(jié)合力變強(qiáng)，皮芯纖維的滑移等組分不相容現(xiàn)象得到有效改善，解決了其相容性差產(chǎn)生的皮芯層脫離和強(qiáng)度差等問(wèn)題。

29、有益效果

30、（1）本發(fā)明的一種聚乙烯/聚酯復(fù)合纖維的制備方法，所采用的相容劑中甲基丙烯酸縮水甘油酯分子中含有兩個(gè)羥基，這兩個(gè)羥基可與pet的端羥基成醚鍵，與端羧基發(fā)生反應(yīng)形成酯，相容劑由于引入極性基團(tuán)與極性聚酯的相容性提高，提升了相容劑與聚酯之間的作用力；

31、（2）本發(fā)明的一種聚乙烯/聚酯復(fù)合纖維的制備方法，所采用的相容劑降低了pet與pe界面張力，能適當(dāng)提高pet和pe之間的界面粘接力，增大芯層pet與皮層pe相合緊密度，使pet與pe大分子鏈連接起來(lái)，提高兩種材料的相容性，從而提高了皮層與芯層之間的作用力，解決其相容性差產(chǎn)生的皮芯層脫離和強(qiáng)度差等問(wèn)題；

32、（3）本發(fā)明的聚乙烯/聚酯復(fù)合纖維應(yīng)用于制備聚乙烯/聚酯復(fù)合纖維絮片，制得的聚乙烯/聚酯復(fù)合纖維絮片具有優(yōu)異的力學(xué)性能。