本技術(shù)涉及高分子材料的制備，具體涉及一種pe/pet復(fù)合纖維材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、聚酯纖維，俗稱“滌綸”，是由有機二元酸和二元醇縮聚而成的聚酯經(jīng)紡絲所得的合成纖維，簡稱pet纖維，屬于高分子化合物；pe纖維是超分子量聚乙烯纖維的簡稱。pe為皮層，聚酯pet為芯層的皮芯復(fù)合短纖維是無紡布原料的一種，是以pe和pet為主要原料，，布料柔軟舒適，在紙尿褲、內(nèi)襯衣、運動服等生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。

2、但pe/pet皮芯結(jié)構(gòu)中使用的樹脂親水性差，導(dǎo)致成品纖維制得的布料吸濕效果不好、透氣性差，同時pe和pet的樹脂結(jié)構(gòu)差異導(dǎo)致皮芯之間結(jié)合力差，容易出現(xiàn)界面分離而影響纖維的力學(xué)性能，常規(guī)的聚酯pet經(jīng)過表面親水處理的纖維已經(jīng)不能適應(yīng)高親水性非織造布加工要求，因此，提高pe/pet皮芯復(fù)合纖維的吸水性、透氣性和力學(xué)性能對于進一步提高pe/pet皮芯復(fù)合纖維在非織造布等領(lǐng)域的應(yīng)用前景具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對皮芯復(fù)合纖維的吸水性、透氣性和力學(xué)性能無法滿足非織造布的質(zhì)量改進問題，本技術(shù)提供一種pe/pet復(fù)合纖維材料及其制備方法。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種pe/pet復(fù)合纖維材料，采用如下技術(shù)方案：一種pe/pet皮芯復(fù)合纖維材料，其特征在于：包括皮層和芯層，皮層原料包括如下質(zhì)量份各組分：改性pe樹脂20-40份、增韌劑2-8份、抗氧劑1-4份；芯層原料包括如下質(zhì)量份各組分：改性pet樹脂30-65份；其中，所述改性pe樹脂為端氨基聚醚接枝聚乙烯；所述改性pet樹脂為聚丙烯酰胺接枝pet。

3、通過采用上述技術(shù)方案，常規(guī)的聚酯pet樹脂和pe樹脂表面處理過程相對簡單，使得纖維持續(xù)親水性、透氣性、力學(xué)性能無法滿足使用要求，發(fā)明人通過端氨基聚醚接枝改性聚乙烯作為皮層主要原料，同時通過聚丙烯酰胺接枝pet作為芯層主要原料，pe大分子中嵌入更多的親水基團，端氨基聚醚是具有聚醚結(jié)構(gòu)的胺類化合物，具有一定的水溶性、親水性，而聚丙烯酰胺分子鏈上含有酰胺基和氨基基團，這使得改性pet樹脂具有很高的親水性，同時進行改性使得皮層和芯層均具有較好的吸濕效果，兩種改性方式均在纖維樹脂中引入了氨基和酰胺鍵，使得樹脂結(jié)構(gòu)中存在相似結(jié)構(gòu)，提高了皮層和芯層的界面相容性，復(fù)合纖維的強度提升，實現(xiàn)了良好的力學(xué)強度，另外，不同的親水接枝改性方式實現(xiàn)了皮芯結(jié)構(gòu)不同的吸濕能力，存在吸濕差，進一步能夠加快纖維的吸濕、導(dǎo)濕，提升無紡布的快干效果。

4、在一個具體的可實施方案中，所述皮層原料還包括氨基硅烷改性多孔二氧化硅3-9份。

5、多孔二氧化硅時多孔二氧化硅具有良好的毛細管導(dǎo)濕作用，在皮層中添加能夠快速吸收汗液，通過導(dǎo)濕作用將汗液導(dǎo)出，達到干爽、透氣的效果，通過氨基硅烷改性能夠進一步促進多孔二氧化硅在pe樹脂中的相容和結(jié)合穩(wěn)定性，提高導(dǎo)濕效果，而接枝在二氧化硅表面的氨基和改性pe中的氨基、改性pet中的氨基均可以基于氫鍵作用而加強鍵合力，從而進一步能夠提升皮層和芯層的結(jié)合力，提高纖維的力學(xué)性能。

6、在一個具體的可實施方案中，端氨基聚醚接枝聚乙烯的制備包括如下步驟：將聚乙烯進行等離子處理；再將處理后的聚乙烯和端氨基聚醚加入dmf溶液中，90-95℃下反應(yīng)2-4h，除去溶劑、干燥后得端氨基聚醚接枝聚乙烯。

7、聚乙烯具有化學(xué)惰性，無法進行直接的化學(xué)接枝，常規(guī)的高溫活化條件苛刻，成本高，本技術(shù)通過等離子處理，在聚乙烯樹脂上形成多個如羧基、羥基活性基團實現(xiàn)親水鏈段的接枝，從而提高皮層的吸濕性，另一方面，等離子處理使得聚乙烯表面蝕刻而產(chǎn)生粗糙，制成布料后汗液通過皮層表面的蝕刻通道排出，同時一部分汗液也能夠通過導(dǎo)濕效果排出或?qū)胄緦又?，而不停留在通道中，上述的共同作用?dǎo)致了最終布料能夠?qū)崿F(xiàn)快速干燥、透氣效果好。

8、在一個具體的可實施方案中，所述芯層原料還包括吸濕填料1-3份，吸濕填料為硅藻土、海泡石、珍珠巖中的一種或多種。

9、芯層中添加具有吸濕效果的填料能夠進一步提高芯層的吸濕性，同時，吸濕填料具有一定的蓄水性，通過皮層導(dǎo)濕導(dǎo)芯層中的汗液在排出的同時能夠被芯層吸收，從而實現(xiàn)更好的快干效果。

10、在一個具體的可實施方案中，所述聚丙烯酰胺接枝pet的制備包括如下步驟：pet樹脂羧基化處理；再將羧基化pet樹脂和聚丙烯酰胺加入dmf溶液中，85-95℃下反應(yīng)2-4h，除去溶劑、干燥后得聚丙烯酰胺接枝改性pet。

11、pet樹脂的羧基化：將pet樹脂浸入0.5％氫氧化鈉乙腈溶液中，常溫25℃下反應(yīng)15h，超純水洗滌干燥，再浸入5％高錳酸鉀的硫酸溶液(硫酸濃度0.5mol/l),65℃下反應(yīng)1h，超純水洗滌干燥，得到羧基化pet樹脂，

12、將羧基化pet樹脂和聚丙烯酰胺加入dmf溶液中，90℃下反應(yīng)4h，除去溶劑、干燥后得聚丙烯酰胺接枝改性pet。

13、先進行pet的常規(guī)羧基化一方面提高了pet樹脂的親水性，另一方面，未聚丙烯酰胺的接枝提供了更多的活性點位，提高了接枝率，從而提升改性pet樹脂的親水吸濕性。

14、在一個具體的可實施方案中，所述氨基硅烷改性多孔二氧化硅和吸濕填料的質(zhì)量比為3:1。

15、發(fā)明人傾向于通過皮層和芯層的吸濕效果，導(dǎo)濕功能并結(jié)合芯層一定的蓄水性來共同提升纖維的吸濕、透氣、快干效果，同時，發(fā)明人通過實驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)皮層中的氨基硅烷改性多孔二氧化硅和芯層中的吸濕填料的質(zhì)量比為3:1時，吸濕性、透氣性表現(xiàn)最好。這可能是由于通過兩者含量的調(diào)整達到了吸濕、導(dǎo)濕、蓄水較好的協(xié)同，使得纖維能夠?qū)崿F(xiàn)最好的快干效果。

16、在一個具體的可實施方案中，所述增韌劑為丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物；抗氧化劑為對苯二酚。

17、第二方面，本技術(shù)提供一種pe/pet復(fù)合纖維材料的制備方法，采用如下的技術(shù)方案：一種pe/pet復(fù)合纖維材料的制備方法，包括以下步驟：

18、按比例將改性pe樹脂、增韌劑、抗氧劑等混合，溫度為76-84℃條件下，攪拌55-60min，得到皮層混合料備用；再將改性pet樹脂等，溫度為85-95℃條件下，攪拌55-60min，得到芯層混合料；隨后，將皮層混合料和芯層混合料分別加入紡絲機中，熔融，共擠，噴絲，水冷，牽伸，烘干，切割，制得pe/pet皮芯復(fù)合纖維材料。

19、在一個具體的可實施方案中，所述熔融溫度為176-190℃，熔融50--60min。。

20、綜上所述，本技術(shù)具有以下有益效果：

21、1、常規(guī)的聚酯pet樹脂和pe樹脂表面處理過程相對簡單，使得纖維持續(xù)親水性、透氣性、力學(xué)性能無法滿足使用要求，發(fā)明人通過端氨基聚醚接枝改性聚乙烯作為皮層主要原料，同時通過聚丙烯酰胺接枝pet作為芯層主要原料，pe大分子中嵌入更多的親水基團，端氨基聚醚是具有聚醚結(jié)構(gòu)的胺類化合物，具有一定的水溶性、親水性，而聚丙烯酰胺分子鏈上含有酰胺基和氨基基團，這使得改性pet樹脂具有很高的親水性，同時進行改性使得皮層和芯層均具有較好的吸濕效果，兩種改性方式均在纖維樹脂中引入了氨基和酰胺鍵，使得樹脂結(jié)構(gòu)中存在相似結(jié)構(gòu)，提高了皮層和芯層的界面相容性，復(fù)合纖維的強度提升，實現(xiàn)了良好的力學(xué)強度，另外，不同的親水接枝改性方式實現(xiàn)了皮芯結(jié)構(gòu)不同的吸濕能力，存在吸濕差，進一步能夠加快纖維的吸濕、導(dǎo)濕，提升無紡布的快干效果。

22、2、多孔二氧化硅時多孔二氧化硅具有良好的毛細管導(dǎo)濕作用，在皮層中添加能夠快速吸收汗液，通過導(dǎo)濕作用將汗液導(dǎo)出，達到干爽、透氣的效果，通過氨基硅烷改性能夠進一步促進多孔二氧化硅在pe樹脂中的相容和結(jié)合穩(wěn)定性，提高導(dǎo)濕效果，而接枝在二氧化硅表面的氨基和改性pe中的氨基、改性pet中的氨基均可以基于氫鍵作用而加強鍵合力，從而進一步能夠提升皮層和芯層的結(jié)合力，提高纖維的力學(xué)性能。

23、3、通過皮層和芯層的吸濕效果，導(dǎo)濕功能并結(jié)合芯層一定的蓄水性來共同提升纖維的吸濕、透氣、快干效果，同時，發(fā)明人通過實驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)皮層中的氨基硅烷改性多孔二氧化硅和芯層中的吸濕填料的質(zhì)量比為3:1時，吸濕性、透氣性表現(xiàn)最好。這可能是由于通過兩者含量的調(diào)整達到了吸濕、導(dǎo)濕、蓄水較好的協(xié)同，使得纖維能夠?qū)崿F(xiàn)最好的快干效果。