[发明专利]一种中空涤纶短纤维的预处理方法

说明书

本发明公开了一种中空涤纶短纤维的预处理方法，属于涤纶短纤维材料的加工领域，本发明采用柔顺‑针刺处理和超声冻干对中空涤纶短纤维进行预处理，柔顺‑针刺处理有利于增强中空涤纶短纤维垂直轴向方向上吸音效果，同时配合柔顺剂的使用，消除静电作用，增加纤维之间的抱合力，两者相结合提高纤维表面针刺的均匀度，保证中空涤纶短纤维各方向的受力均等性，冻干结合超声的空化效应和热效应的作用下，纤维内部的形成大小不一的空隙，与利于增加中空涤纶短纤维各向的吸音效应，制备的纤维吸音性能有较高的提升。

技术领域

本发明属于涤纶短纤维材料加工技术领域，具体涉及一种中空涤纶短纤维的预处理方法。

背景技术

近年来，随着人们环保意识的增强，对汽车提出了更高要求。最近，国际汽车界又制定了一项新标准，简称为NVH标准，即噪音(Noise)、震荡(Vibration)、平稳(Harshness)三项标准，通俗称为乘坐轿车的“舒适感”。而在汽车整车NVH研究不断深入的同时，全车声学材料这一命题，也从单纯的汽车内饰件中脱颖而出，发展方向和要求也更加的清晰。整车NVH，可以分为两部分，主动NVH与被动NVH，被动NVH：通过对噪声传播途径的控制和要求，提升整车NVH性能。而声学材料，是通过制作成为声学覆盖件，以被动NVH的方式，改变整车NVH性能。

中空纤维是横截面沿轴向具有空腔的化学纤维的简称,是一种重要的异形纤维，中空的结构赋予它们良好质轻和填充改性的性能。中空纤维的空腔增加了单位体积内的表面积,从而提高了纤维作为复合材料时和基体材料的结合能力,在一定程度上不仅提高了纤维的刚度和硬挺度,而且还提高了纤维的抗弯性能和耐磨性能，同时由于中空的结构，其在隔音和吸音方面也表现出良好的性能，但原始生产的中空纤维由于只在轴向具有空腔，吸音和隔音性能在各个方向上差异较大，限制了其作为隔音和吸音材料的应用。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种中空涤纶短纤维的预处理方法，采用柔顺-针刺处理和超声冻干相结合的方法对中空涤纶短纤维进行云处理，解决了现有技术中中空涤纶短纤维在不同方向上吸音差异大的缺点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种中空涤纶短纤维的预处理方法，具体步骤如下：

1)柔顺-针刺处理：将柔顺剂均匀喷晒至中空涤纶短纤维表面，然后在温度30-35℃下密封搅拌浸润15-20min，将处理后的中空涤纶短纤维置于针刺机上，进行针刺2-3遍；利用刺针对纤维进行反复穿刺，倒钩穿过纤维时，将纤维表面和局部里层纤维强迫刺入纤维内部，刺针退出纤维时，刺入的纤维丝脱离倒钩而留在纤维中，对纤维的表面造成不同程度的凹凸破坏，同时纤维表层的缠绕形成鸟巢状的缠接，有利于增强中空涤纶短纤维垂直轴向方向上吸音效果，同时配合柔顺剂的使用，消除静电作用，增加纤维之间的抱合力，两者相结合提高纤维表面针刺的均匀度，保证中空涤纶短纤维各方向的受力均等性；

2)超声冻干：将步骤(1)处理后的中空涤纶短纤维置于零下50-70℃进行冷冻2-4h，然后将冷冻的中空涤纶短纤维在超声波的作用下进行升华10-15h，得预处理中空涤纶短纤维，冻干一方面可以保持纤维表面分丝状态，另一方面，经超低温冷冻时，自由水分子极易聚集形成冰晶，结成的冰晶占据了纤维之间的空间，来自冰晶凝固端前沿的排斥阻力将纤维内部隔离开，而后在超声冻干的过程中，纤维内部间的冰晶被升华脱除，冰晶所占据的位置就形成材料中的孔隙，同时在超声的空化效应和热效应的作用下，纤维内部的形成大小不一的空隙，与利于增加中空涤纶短纤维各向的吸音效应。

优选的，所述柔顺剂的喷洒量为中空涤纶短纤维量的6-12％，其中，柔顺剂包括如下重量份成分：十八胺25-35份，甘油单脂肪酸酯15-20份，十六烷基三甲基甜菜碱5-13份，阳离子柔顺剂容易吸附在纤维表面，增加纤维的耐磨性，但单独的阳离子柔顺剂在高温时易引起黄边，并且伴有耐光色牢度下降，结合两性型柔顺剂能防止变黄，同时也克服了纯使用两性型柔顺剂造成的制成本高的问题。