一種含麻粉的單絲制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于麻的多用途開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，特別涉及一種含麻粉的單絲制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)是世界上擁有豐富麻類資源的國(guó)家之一，麻類作物是每年生再生作物，具有 密度低、強(qiáng)度大、價(jià)格低的特點(diǎn)，隨著"綠色環(huán)保"這一理念深入人心，新型天然纖維資源的 開(kāi)發(fā)與利用順應(yīng)潮流，迅速發(fā)展。用麻粉與聚丙烯共混紡絲對(duì)充分利用可再生天然植物，對(duì) 降低材料的成本非常有利，這與目前材料向著低成本、高性能的發(fā)展方向一致?，F(xiàn)在前人已 經(jīng)用碳酸鈣粉末與PP共混熔融紡絲，最終制得碳酸鈣填充PP包裝材料，本發(fā)明旨在用麻粉 代替碳酸鈣粉末制作麻粉與聚丙烯材料。麻植物的生物產(chǎn)量在所有植物中的產(chǎn)量是最高 的，其韌皮纖維可制得紡織用纖維，但由于目前剝皮靠人工，勞動(dòng)力成本高，已經(jīng)很少使用， 致使麻的種植效益越來(lái)越小，而麻桿則通常當(dāng)做廢料燃燒，不僅沒(méi)有給麻種植戶帶來(lái)效益， 反而造成了大氣污染。本材料將麻桿麻皮粉碎后制成的麻粉與PP共混可降低PP用量，而 麻粉又是可降解的環(huán)保材料，因此用麻粉與聚丙烯共混紡絲，對(duì)充分利用我國(guó)豐富的麻資 源和使材料向著低成本化發(fā)展都具有重大意義。
[0003] 麻粉表面存在大量的極性官能團(tuán)，聚丙烯表面含有非極性官能團(tuán)，麻粉與聚丙烯 共混紡絲在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于二者的界面相容性較差，界面粘結(jié)力很小。因此，要改善極性 官能團(tuán)的麻粉和非極性官能團(tuán)的PP界面的相容性問(wèn)題是整個(gè)專利的重點(diǎn)。研究表明，用硅 烷偶聯(lián)劑對(duì)麻粉進(jìn)行表面處理可以增強(qiáng)麻粉和PP的表面粘結(jié)性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是麻粉用于紡絲，其表面粘結(jié)性能差的問(wèn)題。
[0005] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種含麻粉的單絲制備方法，其特征在于，包括 以下步驟：
[0006] 步驟1):將麻皮、麻桿的分別放在超細(xì)粉碎機(jī)中多次粉碎，得到顆粒直徑為10? 60微米的顆粒，然后將麻皮麻桿以質(zhì)量比為I : 1?2混合均勻得到麻粉；
[0007] 步驟2):將麻粉放在質(zhì)量濃度為1 %的硅烷偶聯(lián)劑水溶液中進(jìn)行處理，硅烷偶聯(lián) 劑溶質(zhì)的質(zhì)量為麻粉質(zhì)量的1 %?3%，然后在90°C?IKTC的烘箱中烘烤6?8h，待麻粉 干燥之后，得到處理后的麻粉；
[0008] 步驟3):將處理后的麻粉與聚丙烯、聚乙烯或聚乳酸混合均勻后加入雙螺桿擠出 機(jī)中進(jìn)行熔融紡絲，經(jīng)過(guò)卷繞機(jī)卷繞成形，然后用空氣加熱法將紡出的絲進(jìn)行二次拉伸得 到含麻粉的單絲。
[0009] 優(yōu)選地，所述步驟1)中麻粉中的麻皮與麻桿的質(zhì)量比為I : 1?2。
[0010] 優(yōu)選地，所述步驟3)中雙螺桿擠出機(jī)的工藝參數(shù)為：雙螺桿擠出機(jī)的溫度為 170°C?230°C，紡絲模頭的溫度為190?240°C，壓強(qiáng)4?L 5MPa。
[0011] 優(yōu)選地，所述步驟3)中卷繞機(jī)的拉伸速度為80?200米/分鐘。
[0012] 優(yōu)選地，所述步驟3)中二次拉伸的工藝參數(shù)為：拉伸倍率為2.0?5.2倍，拉伸溫 度為50?135°C。
[0013] 本發(fā)明對(duì)麻類植物的麻皮麻桿進(jìn)行粉碎成麻粉，然后將麻粉與PP，PE，共混制得麻 粉PP單絲。本發(fā)明首次將麻皮麻桿粉碎后與聚丙烯進(jìn)行共混紡絲，對(duì)麻皮和麻桿進(jìn)行了充 分的利用，對(duì)麻類植物進(jìn)行了多用途開(kāi)發(fā)。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：
[0015] 1、利用廢棄的麻類作物共混于PP、或PLA制作一種環(huán)保型的單絲，其產(chǎn)品特點(diǎn) 是既有了天然纖維的吸濕性，又有合成纖維的挺括性；
[0016] 2、利用雙螺桿擠出機(jī)直接共混麻粉及改性助劑及載體PP、PE或PLA，無(wú)需造粒，縮 短了制作工藝，降低了成本。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，作詳細(xì)說(shuō)明如下。
[0018] 實(shí)施例1
[0019] 在PP中加入麻粉的長(zhǎng)絲制備方法如下：
[0020] 將麻皮、麻桿分別在超細(xì)粉碎機(jī)中粉碎之后，經(jīng)過(guò)球磨機(jī)磨出顆粒直徑為10?60 微米的麻粉，將麻皮麻桿以質(zhì)量比為1 : 1混合均勻得到麻粉，麻粉要經(jīng)過(guò)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1% 的硅烷偶聯(lián)劑的處理，硅烷偶聯(lián)劑溶質(zhì)的質(zhì)量占麻粉質(zhì)量的1%，然后在KKTC的烘箱中烘 烤8h，待麻粉干燥之后，取處理之后的0. 09g麻粉和2. 91g PP進(jìn)行熔融紡絲，雙螺桿擠出 機(jī)的溫度為190°C，紡絲模頭的溫度為230°C，紡絲速度為350米/分鐘。經(jīng)過(guò)卷繞機(jī)卷繞 成形，拉伸速度為80米/分鐘，然后用空氣加熱法將紡出的絲進(jìn)行二次拉伸，拉伸的倍率是 5. 2倍，拉伸溫度為KKTC。
[0021] 對(duì)比例1
[0022] 麻粉沒(méi)有經(jīng)過(guò)硅烷偶聯(lián)劑處理的工藝：將麻皮、麻桿分別在超細(xì)粉碎機(jī)中粉碎之 后，經(jīng)過(guò)球磨機(jī)磨出顆粒直徑為10?60微米的麻粉，將麻皮麻桿以質(zhì)量比為I : 1混合 均勻得到麻粉，將麻粉放在在l〇〇°C的烘箱中放置8h，待麻粉干燥之后，取麻粉0. 09g和 PP2. 91g進(jìn)行熔融紡絲，雙螺桿擠出機(jī)的溫度為190°C，紡絲模頭的溫度為230°C，紡絲速度 為350米/分鐘。經(jīng)過(guò)卷繞機(jī)卷繞成形，拉伸速度為80米/分鐘，然后用空氣加熱法將紡 出的絲進(jìn)行二次拉伸，拉伸的倍率是5. 2倍，拉伸溫度為100°C。用拉伸強(qiáng)力儀測(cè)試?yán)w維的 斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、斷裂功。對(duì)比例1與實(shí)施例1的測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。
[0023] 表1纖維性能測(cè)試結(jié)果
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種含麻粉的單絲制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1):將麻皮、麻桿的分別放在超細(xì)粉碎機(jī)中多次粉碎，得到顆粒直徑為10?60微 米的顆粒，然后將麻皮麻桿以質(zhì)量比為I : 1?2混合均勻得到麻粉； 步驟2):將麻粉放在質(zhì)量濃度為1 %的硅烷偶聯(lián)劑水溶液中進(jìn)行處理，硅烷偶聯(lián)劑溶 質(zhì)的質(zhì)量為麻粉質(zhì)量的1 %?3%，然后在90°C?IKTC的烘箱中烘烤6?8h，待麻粉干燥 之后，得到處理后的麻粉； 步驟3):將處理后的麻粉與聚丙烯、聚乙烯或聚乳酸混合均勻后加入雙螺桿擠出機(jī)中 進(jìn)行熔融紡絲，經(jīng)過(guò)卷繞機(jī)卷繞成形，然后用空氣加熱法將紡出的絲進(jìn)行二次拉伸得到含 麻粉的單絲。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含麻粉的單絲制備方法，其特征在于，所述步驟1)中麻粉中 的麻皮與麻桿的質(zhì)量比為I : 1?2。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含麻粉的單絲制備方法，其特征在于，所述步驟3)中雙螺 桿擠出機(jī)的工藝參數(shù)為：雙螺桿擠出機(jī)的溫度為170°C?230°C，紡絲模頭的溫度為190? 240°C，壓強(qiáng) 4 ?7. 5MPa。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含麻粉的單絲制備方法，其特征在于，所述步驟3)中卷繞機(jī) 的拉伸速度為80?200米/分鐘。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含麻粉的單絲制備方法，其特征在于，所述步驟3)中二次拉 伸的工藝參數(shù)為：拉伸倍率為2. 0?5. 2倍，拉伸溫度為50?135°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種含麻粉的單絲制備方法，將麻皮、麻桿的混合物放在超細(xì)粉碎機(jī)中多次粉碎，得到顆粒直徑為10～60微米的顆粒；將麻皮麻桿以質(zhì)量比為1∶1～2進(jìn)行混合得到麻粉，將麻粉放在硅烷偶聯(lián)劑水溶液中進(jìn)行處理，然后在烘箱中烘烤，待麻粉干燥之后，得到處理后的麻粉；將處理后的麻粉與聚丙烯、聚乙烯或聚乳酸混合均勻后加入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融紡絲，經(jīng)過(guò)卷繞機(jī)卷繞成形，然后用空氣加熱法將紡出的絲進(jìn)行二次拉伸得到含麻粉的單絲。本發(fā)明對(duì)麻皮和麻桿進(jìn)行了充分利用，通過(guò)制作包裝材料、農(nóng)業(yè)網(wǎng)膜加強(qiáng)網(wǎng)、地氈基布網(wǎng)、土工布基布網(wǎng)、繩索等方式，拓展了麻的利用空間。
【IPC分類】D01D5-098, B27K9-00, D01F8-02, D01F8-06
【公開(kāi)號(hào)】CN104562285
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510006004
【發(fā)明人】孫志遠(yuǎn), 倪建華, 楊建平, 裴澤光, 張斌, 郁崇文
【申請(qǐng)人】東華大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月6日