一种适用于打印成型技术的人工合成纤维织物的加工工艺 |
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申请号 | CN201710622696.5 | 申请日 | 2017-07-27 | 公开(公告)号 | CN107524028A | 公开(公告)日 | 2017-12-29 |
申请人 | 江苏新瑞贝科技股份有限公司; | 发明人 | 储平; 徐有琦; | ||||
摘要 | 本 发明 公开了一种适用于打印成型技术的人工合成 纤维 织物的加工工艺,具体步骤如下:混合均匀后得到打印母料;将打印母料加入到螺杆 挤出机 内,熔融挤出;采用纺丝机对熔融挤出的物料进行纺丝;将分散染料、液态二 氧 化 碳 加入到超临界二氧化碳 染色 装置内,进行染色;控制超临界二氧化碳染色装置进行释压;将染色后的人工合成纤维输送进3d 打印机 内;3d打印机将人工合成纤维打印出人工合成纤维织物;数码喷射印花机对人工合成纤维织物进行数码印花,加工即完成。本发明具有操作方便、环保效果好、综合性能高等优点。 | ||||||
权利要求 | 1.一种适用于打印成型技术的人工合成纤维织物的加工工艺,其特征在于:具体步骤如下: |
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说明书全文 | 一种适用于打印成型技术的人工合成纤维织物的加工工艺技术领域[0001] 本发明涉及纺织技术领域,具体为一种适用于打印成型技术的人工合成纤维织物的加工工艺。 背景技术[0002] 纤维是指由连续或不连续的细丝组成的物质,在动植物体内,纤维在维系组织方面起到重要作用,纤维用途广泛,可织成细线、线头和麻绳,造纸或织毡时还可以织成纤维层,同时也常用来制造其他物料,及与其他物料共同组成复合材料。 [0003] 纤维的种类有多种,包括天然纤维、化学纤维等,在现代生活中,纤维的应用无处不在,而且其中蕴含的高科技还不少呢,导弹需要防高温,江堤需要防垮塌,水泥需要防开裂,血管和神经需要修补,这些都离不开纤维这个小身材的“神奇小子”。 [0004] 其中,在纺织领域,人工合成纤维逐渐被广泛应用起来,但是现有的人工合成纤维织物的加工工艺普遍比较复杂,给加工人员的加工带来了很大的不便,而且成本较高,另外,在织物染色时会产生很大染料废水,给环境带来很大的污染。 发明内容[0005] 本发明的目的在于提供一种适用于打印成型技术的人工合成纤维织物的加工工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。 [0006] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案: [0007] 本发明公开了一种适用于打印成型技术的人工合成纤维织物的加工工艺,具体步骤如下: [0009] (2)将混合后的打印母料加入到螺杆挤出机内,在150-220℃的条件下熔融挤出; [0010] (3)采用纺丝机在150-220℃的条件下对熔融挤出的物料进行纺丝,然后冷却至18-26℃即制备得到人工合成纤维; [0011] (4)将分散染料、液态二氧化碳加入到超临界二氧化碳染色装置内,加热到105-125℃,维持30分钟,再将人工合成纤维加入到超临界二氧化碳染色装置内,在温度为80- 140℃以及压力为18-25MPa的条件下进行染色; [0012] (5)控制超临界二氧化碳染色装置进行释压,在温度为30-35℃以及压力为4-6MPa的条件下进行二氧化碳和染料的回收; [0014] (7)3d打印机将人工合成纤维打印出人工合成纤维织物; [0015] (8)向数码喷射印花机内添加数码印花墨水,数码喷射印花机对人工合成纤维织物进行数码印花,加工即完成。 [0016] 作为优选,所述的步骤(1)中,所述的打印母料中聚氨基甲酸酯纤维、烷基戊二酸酐、碳纤维素、聚乙二醇、亚磷酸三苯酯的质量比为苯二甲酸丁二醇酯:聚氨基甲酸酯纤维:烷基戊二酸酐:碳纤维素:聚乙二醇:亚磷酸三苯酯=(2~3):(2~3):(1~3):(1~6):(4~ 7)。 [0017] 作为优选,所述的步骤(1)中,所述的打印母料中聚氨基甲酸酯纤维、烷基戊二酸酐、碳纤维素、聚乙二醇、亚磷酸三苯酯的质量比为苯二甲酸丁二醇酯:聚氨基甲酸酯纤维:烷基戊二酸酐:碳纤维素:聚乙二醇:亚磷酸三苯酯=2:2:1:3:5。 [0018] 作为优选,所述的步骤(4)中,所述的分散染料和人工合成纤维的质量比为1:8。 [0019] 作为优选,所述的步骤(8)中,按照质量百分比,所述的数码印花墨水由以下组分制备而成:染料20%-30%;分散剂15%-25%;表面张力控制剂1%-3%;pH调节剂1%-5%;去离子水45%-55%。 [0020] 作为优选,所述的步骤(8)中,按照质量百分比,所述的数码印花墨水由以下组分制备而成:染料25%;分散剂20%;表面张力控制剂2%;pH调节剂3%;去离子水50%。 [0023] 作为优选,所述的步骤(7)中,打印出的织物的每层为十字形网格、正方形网格、三角形网格中的一种。 [0024] 与现有技术相比,本发明的有益效果是: [0025] 在本发明所述的适用于打印成型技术的人工合成纤维织物的加工工艺中,聚氨基甲酸酯纤维弹性优异,而强度比乳胶丝高2-3倍,线密度也更细,并且更耐化学降解,碳纤维素具有极高的强度,且超轻、耐高温高压,因此采用本发明所述的适用于打印成型技术的人工合成纤维织物的加工工艺制备得到的人工合成纤维具有优异的机械性能、强度高、弹力性能好等优点,综合性能较好,而且整个工艺中,采用了超临界二氧化碳染色技术对合成的纤维进行染色,无污染,环保效果好,在使用3D打印机打印人工合成织物之前已进行了印染着色,然后3D打印出人工纤维织物,最后采用了数码印花墨水技术对人工合成纤维织物进行印花,省略了传统印花制版过程,缩短流程和降低成本,而且减少染料浪费获得环保友好性,因此应推广使用。附图说明 [0026] 图1是打印出的仿弹力纤维织物为正方形网格的单层结构示意图; [0027] 图2是打印出的仿弹力纤维织物为三角形网格的单层结构示意图; [0028] 图3是打印出的仿弹力纤维织物为十字形网格的单层结构示意图。 具体实施方式[0029] 本发明公开了一种适用于打印成型技术的人工合成纤维织物的加工工艺,具体步骤如下: [0030] (1)称取聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚氨基甲酸酯纤维、烷基戊二酸酐、碳纤维素、聚乙二醇、亚磷酸三苯酯加入到混料机内,混合均匀后得到打印母料; [0031] (2)将混合后的打印母料加入到螺杆挤出机内,在150-220℃的条件下熔融挤出; [0032] (3)采用纺丝机在150-220℃的条件下对熔融挤出的物料进行纺丝,然后冷却至18-26℃即制备得到人工合成纤维; [0033] (4)将分散染料、液态二氧化碳加入到超临界二氧化碳染色装置内,加热到105-125℃,维持30分钟,再将人工合成纤维加入到超临界二氧化碳染色装置内,在温度为80- 140℃以及压力为18-25MPa的条件下进行染色; [0034] (5)控制超临界二氧化碳染色装置进行释压,在温度为30-35℃以及压力为4-6MPa的条件下进行二氧化碳和染料的回收; [0035] (6)控制超临界二氧化碳染色装置进行释压,降温至常温,降压至常压,将染色后的人工合成纤维输送进3d打印机内; [0036] (7)3d打印机将人工合成纤维打印出人工合成纤维织物; [0037] (8)向数码喷射印花机内添加数码印花墨水,数码喷射印花机对人工合成纤维织物进行数码印花,加工即完成。 [0038] 作为优选,所述的步骤(1)中,所述的打印母料中聚氨基甲酸酯纤维、烷基戊二酸酐、碳纤维素、聚乙二醇、亚磷酸三苯酯的质量比为苯二甲酸丁二醇酯:聚氨基甲酸酯纤维:烷基戊二酸酐:碳纤维素:聚乙二醇:亚磷酸三苯酯=(2~3):(2~3):(1~3):(1~6):(4~ 7)。 [0039] 作为优选,所述的步骤(1)中,所述的打印母料中聚氨基甲酸酯纤维、烷基戊二酸酐、碳纤维素、聚乙二醇、亚磷酸三苯酯的质量比为苯二甲酸丁二醇酯:聚氨基甲酸酯纤维:烷基戊二酸酐:碳纤维素:聚乙二醇:亚磷酸三苯酯=2:2:1:3:5。 [0040] 作为优选,所述的步骤(4)中,所述的分散染料和人工合成纤维的质量比为1:8。 [0041] 作为优选,所述的步骤(8)中,按照质量百分比,所述的数码印花墨水由以下组分制备而成:染料20%-30%;分散剂15%-25%;表面张力控制剂1%-3%;pH调节剂1%-5%;去离子水45%-55%。 [0042] 作为优选,所述的步骤(8)中,按照质量百分比,所述的数码印花墨水由以下组分制备而成:染料25%;分散剂20%;表面张力控制剂2%;pH调节剂3%;去离子水50%。 [0043] 作为优选,所述的分散剂为苯乙烯与马来酸酐共聚物,所述的表面张力控制剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷表面活性剂,所述pH调节剂为氢氧化铵。 [0044] 作为优选,所述的步骤(7)中,打印的方式为一层覆盖在一层上进行打印,且织物的每层都是网格状,层与层之间的网格交错,以提供支撑力,且打印出的织物的每层为十字形网格、正方形网格、三角形网格中的一种。 [0045] 实施例1 [0046] 本发明公开了一种适用于打印成型技术的人工合成纤维织物的加工工艺,具体步骤如下: [0047] (1)称取聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚氨基甲酸酯纤维、烷基戊二酸酐、碳纤维素、聚乙二醇、亚磷酸三苯酯加入到混料机内,混合均匀后得到打印母料; [0048] (2)将混合后的打印母料加入到螺杆挤出机内,在200℃的条件下熔融挤出; [0049] (3)采用纺丝机在200℃的条件下对熔融挤出的物料进行纺丝,然后冷却至25℃即制备得到人工合成纤维; [0050] (4)将分散染料、液态二氧化碳加入到超临界二氧化碳染色装置内,加热到110℃,维持30分钟,再将人工合成纤维加入到超临界二氧化碳染色装置内,在温度为100℃以及压力为20MPa的条件下进行染色; [0051] (5)控制超临界二氧化碳染色装置进行释压,在温度为32℃以及压力为5MPa的条件下进行二氧化碳和染料的回收; [0052] (6)控制超临界二氧化碳染色装置进行释压,降温至常温,降压至常压,将染色后的人工合成纤维输送进3d打印机内; [0053] (7)3d打印机将人工合成纤维打印出人工合成纤维织物; [0054] (8)向数码喷射印花机内添加数码印花墨水,数码喷射印花机对人工合成纤维织物进行数码印花,加工即完成。 [0055] 所述的步骤(1)中,所述的打印母料中聚氨基甲酸酯纤维、烷基戊二酸酐、碳纤维素、聚乙二醇、亚磷酸三苯酯的质量比为苯二甲酸丁二醇酯:聚氨基甲酸酯纤维:烷基戊二酸酐:碳纤维素:聚乙二醇:亚磷酸三苯酯=2:2:1:3:5。 [0056] 所述的步骤(4)中,所述的分散染料和人工合成纤维的质量比为1:8。 [0057] 所述的步骤(8)中,按照质量百分比,所述的数码印花墨水由以下组分制备而成:染料25%;分散剂20%;表面张力控制剂2%;pH调节剂3%;去离子水50%。 [0058] 所述的分散剂为苯乙烯与马来酸酐共聚物,所述的表面张力控制剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷表面活性剂,所述pH调节剂为氢氧化铵。 [0059] 所述的步骤(7)中,打印的方式为一层覆盖在一层上进行打印,且织物的每层都是网格状,层与层之间的网格交错,以提供支撑力,且打印出的织物的每层为十字形网格、正方形网格、三角形网格中的一种。 [0060] 实施例2 [0061] 本发明公开了一种适用于打印成型技术的人工合成纤维织物的加工工艺,具体步骤如下: [0062] (1)称取聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚氨基甲酸酯纤维、烷基戊二酸酐、碳纤维素、聚乙二醇、亚磷酸三苯酯加入到混料机内,混合均匀后得到打印母料; [0063] (2)将混合后的打印母料加入到螺杆挤出机内,在180℃的条件下熔融挤出; [0064] (3)采用纺丝机在180℃的条件下对熔融挤出的物料进行纺丝,然后冷却至18-26℃即制备得到人工合成纤维; [0065] (4)将分散染料、液态二氧化碳加入到超临界二氧化碳染色装置内,加热到110℃,维持30分钟,再将人工合成纤维加入到超临界二氧化碳染色装置内,在温度为110℃以及压力为20MPa的条件下进行染色; [0066] (5)控制超临界二氧化碳染色装置进行释压,在温度为32℃以及压力为5MPa的条件下进行二氧化碳和染料的回收; [0067] (6)控制超临界二氧化碳染色装置进行释压,降温至常温,降压至常压,将染色后的人工合成纤维输送进3d打印机内; [0068] (7)3d打印机将人工合成纤维打印出人工合成纤维织物; [0069] (8)向数码喷射印花机内添加数码印花墨水,数码喷射印花机对人工合成纤维织物进行数码印花,加工即完成。 [0070] 所述的步骤(1)中,所述的打印母料中聚氨基甲酸酯纤维、烷基戊二酸酐、碳纤维素、聚乙二醇、亚磷酸三苯酯的质量比为苯二甲酸丁二醇酯:聚氨基甲酸酯纤维:烷基戊二酸酐:碳纤维素:聚乙二醇:亚磷酸三苯酯=3:(2~3):3:5:7。 [0071] 所述的步骤(4)中,所述的分散染料和人工合成纤维的质量比为1:8。 [0072] 所述的步骤(8)中,按照质量百分比,所述的数码印花墨水由以下组分制备而成:染料21%;分散剂20%;表面张力控制剂3%;pH调节剂1%-5%;去离子水55%。 [0073] 所述的分散剂为苯乙烯与马来酸酐共聚物,所述的表面张力控制剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷表面活性剂,所述pH调节剂为氢氧化铵。 [0074] 所述的步骤(7)中,打印的方式为一层覆盖在一层上进行打印,且织物的每层都是网格状,层与层之间的网格交错,以提供支撑力,且打印出的织物的每层为十字形网格、正方形网格、三角形网格中的一种。 [0075] 实施例3 [0076] 本发明公开了一种适用于打印成型技术的人工合成纤维织物的加工工艺,具体步骤如下: [0077] (1)称取聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚氨基甲酸酯纤维、烷基戊二酸酐、碳纤维素、聚乙二醇、亚磷酸三苯酯加入到混料机内,混合均匀后得到打印母料; [0078] (2)将混合后的打印母料加入到螺杆挤出机内,在220℃的条件下熔融挤出; [0079] (3)采用纺丝机在220℃的条件下对熔融挤出的物料进行纺丝,然后冷却至26℃即制备得到人工合成纤维; [0080] (4)将分散染料、液态二氧化碳加入到超临界二氧化碳染色装置内,加热到125℃,维持30分钟,再将人工合成纤维加入到超临界二氧化碳染色装置内,在温度为140℃以及压力为25MPa的条件下进行染色; [0081] (5)控制超临界二氧化碳染色装置进行释压,在温度为35℃以及压力为6MPa的条件下进行二氧化碳和染料的回收; [0082] (6)控制超临界二氧化碳染色装置进行释压,降温至常温,降压至常压,将染色后的人工合成纤维输送进3d打印机内; [0083] (7)3d打印机将人工合成纤维打印出人工合成纤维织物; [0084] (8)向数码喷射印花机内添加数码印花墨水,数码喷射印花机对人工合成纤维织物进行数码印花,加工即完成。 [0085] 所述的步骤(1)中,所述的打印母料中聚氨基甲酸酯纤维、烷基戊二酸酐、碳纤维素、聚乙二醇、亚磷酸三苯酯的质量比为苯二甲酸丁二醇酯:聚氨基甲酸酯纤维:烷基戊二酸酐:碳纤维素:聚乙二醇:亚磷酸三苯酯=2.5:3:1:1:4。 [0086] 所述的步骤(4)中,所述的分散染料和人工合成纤维的质量比为1:8。 [0087] 所述的步骤(8)中,按照质量百分比,所述的数码印花墨水由以下组分制备而成:染料30%;分散剂20%;表面张力控制剂3%;pH调节剂2%;去离子水45%。 [0088] 所述的分散剂为苯乙烯与马来酸酐共聚物,所述的表面张力控制剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷表面活性剂,所述pH调节剂为氢氧化铵。 [0089] 所述的步骤(7)中,打印的方式为一层覆盖在一层上进行打印,且织物的每层都是网格状,层与层之间的网格交错,以提供支撑力,且打印出的织物的每层为十字形网格、正方形网格、三角形网格中的一种。 [0090] 实施例4 [0091] 本发明公开了一种适用于打印成型技术的人工合成纤维织物的加工工艺,具体步骤如下: [0092] (1)称取聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚氨基甲酸酯纤维、烷基戊二酸酐、碳纤维素、聚乙二醇、亚磷酸三苯酯加入到混料机内,混合均匀后得到打印母料; [0093] (2)将混合后的打印母料加入到螺杆挤出机内,在220℃的条件下熔融挤出; [0094] (3)采用纺丝机在220℃的条件下对熔融挤出的物料进行纺丝,然后冷却至18-26℃即制备得到人工合成纤维; [0095] (4)将分散染料、液态二氧化碳加入到超临界二氧化碳染色装置内,加热到108℃,维持30分钟,再将人工合成纤维加入到超临界二氧化碳染色装置内,在温度为110℃以及压力为25MPa的条件下进行染色; [0096] (5)控制超临界二氧化碳染色装置进行释压,在温度为35℃以及压力为6MPa的条件下进行二氧化碳和染料的回收; [0097] (6)控制超临界二氧化碳染色装置进行释压,降温至常温,降压至常压,将染色后的人工合成纤维输送进3d打印机内; [0098] (7)3d打印机将人工合成纤维打印出人工合成纤维织物; [0099] (8)向数码喷射印花机内添加数码印花墨水,数码喷射印花机对人工合成纤维织物进行数码印花,加工即完成。 [0100] 所述的步骤(1)中,所述的打印母料中聚氨基甲酸酯纤维、烷基戊二酸酐、碳纤维素、聚乙二醇、亚磷酸三苯酯的质量比为苯二甲酸丁二醇酯:聚氨基甲酸酯纤维:烷基戊二酸酐:碳纤维素:聚乙二醇:亚磷酸三苯酯=3:2:1:1:4。 [0101] 所述的步骤(4)中,所述的分散染料和人工合成纤维的质量比为1:8。 [0102] 所述的步骤(8)中,按照质量百分比,所述的数码印花墨水由以下组分制备而成:染料30%;分散剂21%;表面张力控制剂3%;pH调节剂1%;去离子水45%。 [0103] 所述的分散剂为苯乙烯与马来酸酐共聚物,所述的表面张力控制剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷表面活性剂,所述pH调节剂为氢氧化铵。 [0104] 作为优选,所述的步骤(7)中,打印的方式为一层覆盖在一层上进行打印,且织物的每层都是网格状,层与层之间的网格交错,以提供支撑力,且打印出的织物的每层为十字形网格、正方形网格、三角形网格中的一种。 [0105] 表1为采用适用于打印成型技术的人工合成纤维织物的加工工艺制备得到的人工合成纤维织物的性能测试结果。 [0106] 表1 [0107] [0108] 由表1可知,本发明制得的人工合成纤维织物的综合性能显著提高,性能比较好。 |