技术领域：

本发明涉及一种合金纤维和超细纤维及其生产方法。

背景技术：

在当今社会，原理单一和单调的纤维产品已经不能适应时代的发展 和人们的需求，因此迫切需要开发新型多功能的纤维产品，以满足现代 人的需求。近年来，随着工业的不断发展，越来越多的新型纤维被开发 出来，工业上一般把单丝纤度小于0.5dtex的纤维称为超细纤维，用超 细纤维可以制造高档合成革，人造鹿皮等后道产品，织物具有优越的手 感，目前超细纤维的生产方法主要是将复合纺丝生产出的纤维用剥离法 或海岛法制得超细纤维。

在以往的专利中，也有涉及到此类纤维的。

例如专利CN200410013813.0，提供了一种海岛型复合纤维及其生产 方法和应用，将该复合纤维或其织物进行碱水处理即可制得超细纤维或 织物，但是所得到的超细纤维的最小的单丝直径在1μm以上，单丝直径 比本专利所得超细纤维比，要大得多，而且所用喷丝板为海岛复合型喷 丝板，生产工艺复杂，成本较高。

同时专利，CN02122641.5中提出了一种超细纤维基布的制造方法， 利用此种方法可以得到的超细纤维的单丝直径部分可以达到0.2～1μ m，但是分散性没有经过改善，在纺丝过程中容易造成断丝、所得纤维 强度差，且生产工艺复杂，成本较高。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种可生产超细纤维的合金纤维和及其生 产方法。

本发明的目的还在于提供一种由所述合金纤维生产的超细纤维。

本发明的技术解决方案是：

一种合金纤维，其特征是：合金纤维由分散相和连续相组成，其中 分散相为聚丙烯或聚乙烯中的一种，连续相为聚乳酸或碱溶性PET中的 一种。

由于组成合金的聚合物相容性差，所制得的合金纤维分散性差，且 纺丝时容易断丝，所以为了增加其相容性，添加了相容剂，所述合金纤 维中添加有占总重量0.1％～2％的含有环氧基的相容剂，或1％～10％的含 有马来酸酐的相容剂中的一种或几种，可与聚合物发生以下相容反应：

当含环氧基的相容剂添加量小于0.1％、含马来酸酐的相容剂添加量 小于1％时，效果不明显，导致合金的分散径偏大，纺丝困难，而添加量 超过一定值时，未反应相容剂过多，以杂质的形态影响到纺丝过程，可 纺性变差。

一种超细纤维：其特征是用所述的合金纤维经过脱除连续相所得到 的超细纤维，其中单丝的平均直径达到0.2μm～1μm。比传统的海岛， 或割钎所生产出的超细纤维更细。

一种合金纤维的生产方法，其特征是：包括下列步骤：将作为分散 相的聚合物与作为连续相的聚合物聚合物干燥，均匀地添加入含环氧基 或马来酸酐的增容剂，经过共混、熔融纺丝卷绕、假捻或拉伸制得合金 纤维。

其中分散相为聚丙烯或聚乙烯中的一种，连续相为聚乳酸或碱溶性 PET中的一种，所添加的相容剂为占总重量0.1％～2％的含有环氧基的相 容剂，或1％～10％的含有马来酸酐相容剂。

本发明提供了一种新型的合金纤维和超细纤维及其生产方法，用此 种合金纤维所生产的超细纤维，要比传统工艺更简单，更加节约成本， 而且所得到的超细纤维更细，有较好的市场前景

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

关于评价方法

可纺性评价：

纺丝4小时，无断丝无飘单丝——○

纺丝4小时，飘单丝或断丝3次或3次以内——△

纺丝4小时，飘单丝或断丝3次以上或不可纺丝——×

碱处理方法：

实验原料1、纯水2、氢氧化钠

实验步骤

1.将准备好的纯水和氢氧化钠进行称量

2.将称量好的氢氧化钠缓缓倒入纯水中，并且不断的搅拌，配成3％的碱 溶液

3.配成的溶液的量和待处理纤维的关系为，浴比100∶1

4.将合金纤维投入溶液中，在90度的条件下，处理60分钟

5.此时合金纤维中，作为连续相的COPET或PLA全部除去 超细纤维直径测定

1，碱处理完成的纤维样品放在试样台上制成电镜(SEM)切片

2，将制成的SEM镀金，镀金时间为5到7分钟

3，进行SEM观察，观察倍率设定在5000倍到10000倍

4，测量SEM照片中单纤维的直径

具体实施方式：

实施例1

将聚合物PP(聚丙烯)(熔融指数＝14g/10min)与聚乳酸PLA(Mn ＝10万熔点是170度)按40∶60的重量比例混合，并添加占总重量 0.15％的含有环氧基的相容剂(法国ATO AX8900)，通过220℃经过螺 杆挤出机共混造粒，然后在245℃熔融纺丝，800m/min卷绕，纺丝过程 中4小时内有1次断丝，再经过2.5倍热拉伸，其中第一热辊GR1为70 ℃、第二热辊GR2为110℃，制得成品纤度为60dtex强度达到 2.5cN/dtex。经过碱处理后，通过电镜观察到单丝平均直径在0.5微米。

实施例2

将PP与PLA按照40∶60的重量比例混合，并添加占总重量0.5％ 的含有环氧基的相容剂，其余实验条件同实施例1，纺丝过程中4小时 无飘单丝，制得成品纤度为60dtex强度达到2.5cN/dtex。经过碱处理 后，通过电镜观察到单丝平均直径在0.3微米。

实施例3

将PP与PLA按照40∶60的重量比例混合，并添加占总重量1％的含 有环氧基的相容剂，其余实验条件同实施例1，纺丝过程中4小时内有 1次飘单丝，制得成品纤度为60dtex强度达到2.4cN/dtex。经过碱处 理后，通过电镜观察到单丝平均直径在0.4微米。

实施例4

将PP与PLA按照40∶60的重量比例混合，并添加占总重量1.9％ 的含有环氧基的相容剂，其余实验条件同实施例1，纺丝过程中4小时 内有2次飘单丝，制得成品纤度为60dtex强度达到2.4cN/dtex。经过 碱处理后，通过电镜观察到单丝平均直径在0.4微米。

实施例5

将低密度聚合物聚乙烯PE(熔融指数＝23.5g/10min)与聚乳酸PLA (Mn＝10万熔点是170度)按40∶60的重量比例混合，并添加占总重 量0.15％的含有环氧基的相容剂(法国ATO AX8900)，通过210℃经过 螺杆挤出机共混造粒，然后在230℃熔融纺丝，800m/min卷绕，纺丝过 程中4小时内无飘单丝，再经过2.5倍热拉伸，其中第一热辊GR1为70 ℃、第二热辊GR2为110℃，制得成品纤度为60dtex强度达到 2.7cN/dtex。经过碱处理后，通过电镜观察到单丝平均直径在0.6微米。

实施例6

将PE与PLA按照40∶60的重量比例混合，并添加占总重量0.5％ 的含有环氧基的相容剂，其余实验条件同实施例5，纺丝过程中4小时 内有无飘单丝，制得成品纤度为60dtex强度达到2.9cN/dtex。经过碱 处理后，通过电镜观察到单丝平均直径在0.4微米。

实施例7

将PE与PLA按照40∶60的重量比例混合，并添加占总重量1％的 含有环氧基的相容剂，其余实验条件同实施例5，纺丝过程中4小时内 有无飘单丝，制得成品纤度为60dtex强度达到2.8cN/dtex。经过碱处 理后，通过电镜观察到单丝平均直径在0.5微米。

实施例8

将PE与PLA按照40∶60的重量比例混合，并添加占总重量1.9％ 的含有环氧基的相容剂，其余实验条件同实施例5，纺丝过程中4小时 内有2次飘单丝，制得成品纤度为60dtex强度达到2.5cN/dtex。经过 碱处理后，通过电镜观察到单丝平均直径在0.4微米。

实施例9

将聚合物PP(聚丙烯)(熔融指数＝14g/10min)与碱溶性聚酯COPET (特性粘度IV＝0.912)按40∶60的重量比例混合，并添加占总重量1.5％ 的含有马来酸酐相容剂PP接枝马来酸(柏晨PC-1-3)，通过220℃经 过螺杆挤出机共混造粒，然后在245℃熔融纺丝，800m/min卷绕，纺丝 过程中4小时内有1次断丝，再经过2.5倍热拉伸，其中第一热辊GR1 为70℃、第二热辊GR2为120℃，制得成品纤度为60dtex强度达到 2.5cN/dtex。经过碱处理后，通过电镜观察到单丝平均直径在0.5微米。

实施例10

将PP与COPET按照40∶60的重量比例混合，并添加占总重量3％ 的相容剂PP接枝马来酸，其余实验条件同实施例9，纺丝过程中4小时 无飘单丝，制得成品纤度为60dtex强度达到2.5cN/dtex。经过碱处理 后，通过电镜观察到单丝平均直径在0.3微米。

实施例11

将PP与COPET按照40∶60的重量比例混合，并添加占总重量7％ 的相容剂PP接枝马来酸，其余实验条件同实施例9，纺丝过程中4小时 无飘单丝，制得成品纤度为60dtex强度达到2.4cN/dtex。经过碱处理 后，通过电镜观察到单丝平均直径在0.4微米。

实施例12

将PP与COPET按照40∶60的重量比例混合，并添加占总重量9％ 的相容剂PP接枝马来酸，其余实验条件同实施例9，纺丝过程中4小时， 3次飘单丝，制得成品纤度为60dtex强度达到2.3cN/dtex。经过碱处 理后，通过电镜观察到单丝平均直径在0.4微米。

实施例13

将聚合物PE(聚乙烯)(熔融指数＝23.5g/10min)与碱溶性聚酯COPET (特性粘度IV＝0.912)按40∶60的重量比例混合，并添加占总重量1.5％ 的含有马来酸酐相容剂PP接枝马来酸(柏晨PC-1-3)，通过220℃经 过螺杆挤出机共混造粒，然后在245℃熔融纺丝，800m/min卷绕，纺丝 过程中4小时内有1次断丝，再经过2.5倍热拉伸，其中第一热辊GR1 为70℃、第二热辊GR2为120℃，制得成品纤度为60dtex强度达到 2.9cN/dtex。经过碱处理后，通过电镜观察到单丝平均直径在0.7微米。

实施例14

将PE与COPET按照40∶60的比例混合，并添加占总重量3％的相容 剂PP接枝马来酸，其余实验条件同实施例13，纺丝过程中4小时无飘 单丝，制得成品纤度为60dtex强度达到3.1cN/dtex。经过碱处理后， 通过电镜观察到单丝平均直径在0.5微米。

实施例15

将PE与COPET按照40∶60的重量比例混合，并添加占总重量7％ 的相容剂PP接枝马来酸，其余实验条件同实施例13，纺丝过程中4小 时，断丝1次，制得成品纤度为60dtex强度达到2.9cN/dtex。经过碱 处理后，通过电镜观察到单丝平均直径在0.5微米。

实施例16

将PE与COPET按照40∶60的重量比例混合，并添加占总重量9％ 的相容剂PP接枝马来酸，其余实验条件同实施例13，纺丝过程中4小 时，断丝1次，飘单丝1次，制得成品纤度为60dtex强度达到 2.7cN/dtex。经过碱处理后，通过电镜观察到单丝平均直径在0.5微米。

比较例1

将聚合物PP(聚丙烯)(熔融指数＝14g/10min)与聚乳酸PLA(Mn ＝10万熔点是170度)按40∶60的重量比例混合，并添加占总重量 0.08％的含有环氧基的相容剂(法国ATO AX8900)，通过220℃经过螺 杆挤出机共混造粒，然后在245℃熔融纺丝，800m/min卷绕，纺丝过程 中4小时内有6次断丝，可纺性差，不适合纺丝。

比较例2

添加占总重量2.2％的含有环氧基的相容剂，其余实验条件同比较例 1，纺丝过程中4小时5次断丝，3次飘单丝，可纺性差。

比较例3

将低密度聚合物聚乙烯PE(熔融指数＝23.5g/10min)与聚乳酸PLA (Mn＝10万熔点是170度)按40∶60的重量比例混合，并添加占总重 量0.08％的含有环氧基的相容剂(法国ATO AX8900)，通过210℃经过 螺杆挤出机共混造粒，然后在230℃熔融纺丝，800m/min卷绕，纺丝过 程中4小时内有两次断丝4次飘单丝，可纺性较差，不适合纺丝。

比较例4

添加占总重量2.2％的含有环氧基的相容剂，其余实验条件同比较例 3，纺丝过程中4小时6次断丝，可纺性差。

比较例5

将聚合物PE(聚乙烯)(熔融指数＝23.5g/10min)与碱溶性聚酯COPET (特性粘度IV＝0.912)按40∶60的比例混合，并添加占总重量0.8％的 含有马来酸酐相容剂PP接枝马来酸(柏晨PC-1-3)，通过220℃经过 螺杆挤出机共混造粒，然后在245℃熔融纺丝，800m/min卷绕，不可纺 丝。

比较例6

添加占总重量12％的含有马来酸酐相容剂PP接枝马来酸，其余实验 条件同比较例5，纺丝过程中4小时8次断丝，可纺性差。

比较例7

将聚合物PE(聚乙烯)(熔融指数＝23.5g/10min)与碱溶性聚酯COPET (特性粘度IV＝0.912)按40∶60的比例混合，并添加占总重量0.8％的 含有马来酸酐相容剂PP接枝马来酸(柏晨PC-1-3)，通过220℃经过 螺杆挤出机共混造粒，然后在245℃熔融纺丝，800m/min卷绕，不能纺 丝。

比较例8

添加占总重量12％的含有马来酸酐相容剂PP接枝马来酸，其余实验 条件同比较例7，纺丝过程中4小时1次飘单丝6次断丝，可纺性差。

  1   2   3   4   5   6   比较例1   实施例1   实施例2   实施例3   实施例4   比较例2   聚合物比例   PP∶PLA＝40∶60   PP∶PLA＝40∶60   PP∶PLA＝40∶60   PP∶PLA＝40∶60   PP∶PLA＝40∶60   PP∶PLA＝40∶60   相容剂添加   量(占原料总量   的重量百分比)   AX8900   0.08％   AX8900   0.15％   AX8900   0.5％   AX8900   1％   AX8900   1.9％   AX8900   2.2％   可纺性   ×   △   ○   ○   △   ×   单丝直径   (μm)   -   0.5   0.3   0.4   0.4   -

  7   8   9   10   11   12   比较例3   实施例5   实施例6   实施例7   实施例8   比较例4   聚合物比例   PE∶PLA＝40∶60   PE∶PLA＝40∶60   PE∶PLA＝40∶60   PE∶PLA＝40∶60   PE∶PLA＝40∶60   PE∶PLA＝40∶60   相容剂添加   量(占原料总量   的重量百分比)   AX8900   0.08％   AX8900   0.15％   AX8900   0.5％   AX8900   1％   AX8900   1.9％   AX8900   2.2％   可纺性   ×   ○   ○   ○   △   ×   单丝直径   (μm)   -   0.6   0.4   0.5   0.4   -

  13   14   15   16   17   18   比较例5   实施例9   实施例10   实施例11   实施例12   比较例6   聚合物比例   PP∶COPET＝   40∶60   PP∶COPET＝   40∶60   PP∶COPET＝   40∶60   PP∶COPET＝   40∶60   PP∶COPET＝   40∶60   PP∶COPET＝   40∶60   相容剂添加   量(占原料总量   PP接枝马   来酸0.8％   PP接枝马来   酸1.5％   PP接枝马来   酸3％   PP接枝马来   酸7％   PP接枝马来   酸9％   PP接枝马来   酸12％

 的重量百分比)  可纺性   ×   △   ○   ○   △   ×  单丝直径  (μm)   -   0.5   0.3   0.4   0.4   -

  19   20   21   22   23   24   比较例7   实施例13   实施例14   实施例15   实施例16   比较例8   聚合物比例   PE∶COPET＝   40∶60   PE∶COPET＝   40∶60   PE∶COPET＝   40∶60   PE∶COPET＝   40∶60   PE∶COPET＝   40∶60   PE∶COPET＝   40∶60   相容剂添加   量(占原料总量   的重量百分比)   PP接枝马   来酸0.8％   PP接枝马来   酸1.5％   PP接枝马来   酸3％   PP接枝马来   酸7％   PP接枝马来   酸9％   PP接枝马来   酸12％   可纺性   ×   △   ○   △   △   ×   单丝直径   (μm)   -   0.7   0.5   0.5   0.5   -