全消光聚酰胺6纤维及其制作方法

专利名称：全消光聚酰胺6纤维及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种化学纤维及其制作方法，尤其涉及一种添加二氧化钛 的全消光聚酰胺6纤维及其制作方法。
背景技术：
全消光聚酰胺6纤维是在普通聚酰胺6纤维的基础上通过物理改性加 入1.6 1.8%高含量的二氧化钛，高含量的二氧化钛不仅使聚酰胺6纤维具 备了光泽柔和、深染性好、织物悬垂性高等较好的服用性能，且使其具有 防透视、遮蔽性能强，对紫外线反射率、吸收率高等特点，广泛应用于生 产高档贴身内衣、针织服装、泳装、健美装和休闲服饰等系列产品。同时 由于聚合物中无机粒子二氧化钛含量的大幅度增加，加强了聚合物的增塑 作用，破坏了聚合物大分子链的规整性，改变了聚合物在纺丝过程中的流 变性能，导致其生产过程中存在高聚物熔体易降解、组件使用周期短、纤 维条干均匀度差、纤维上油率波动大、纤维容易出现毛羽多、染色均匀性 差等缺陷。
针对以上缺陷，有部分公开文献说提出了一些克服的方法。如一种中 国公开号为1714179的全无光聚酰胺6长丝及其制备方法，长丝包含相对 于长丝重量的1. 5至2. 5重量％的二氧化钛，在50MG的长丝中包含有35至 95个长轴长度大于5MM的二氧化钛粒子，且所述的长丝包含相对于二氧化 钛重量的0. 1至0. 5重量％的磷酸盐(湿润剂)。此方法主要改善了长丝的全 无光效果和悬垂特性。
本发明针对以上缺陷，进一步做出改进。

发明内容
本发明主要是针对目前全消光聚酰胺6纤维生产中高聚物熔体易降解、 条干均匀度差、上油率波动大、容易出现毛羽多、染色均匀性差等缺陷， 发明一种聚合物降解少、条干均匀、毛羽少、染色均匀的全消光聚酰胺6 纤维及制作方法。
本发明的上述技术问题是通过以下技术方案得以实施的
本发明全消光聚酰胺6纤维采用以下步骤制作
a) 以Ti02含量》1. 6wt。/。及含水率在200 400ppm的聚酰胺6切片作 为原料，并在放置原料的料仓中充入纯度为99. 99%的氮气作保护；
b) 熔融上述聚酰胺6切片，使聚酰胺6呈熔融状，成为纺丝熔体， 熔融温度控制在230 255'C之间；
c) 将上述纺丝熔体挤压、计量后输入纺丝箱体，经过输送与计量分 配到组件，在组件中进行混合、过滤，最后从微孔中喷出，形成 熔体细流，上述纺丝箱体温度控制在250 255'C之间；
d) 将上述熔体细流经过风温16 18°C、湿度85 95%、风压700 800Pa、风速0. 4 0. 55m/s的侧吹风冷却形成丝束；
e) 将上述丝束两次上油，第一次上油1. 1 1. 2%，第二次上油0. 5
0. 7%;
f) 将上述上油后的丝束用压力为0. 5 0. 8MPa的压縮空气吹网络均 油，然后进行拉伸，拉伸时用115 135'C的温度定型，然后再用
1. 2 2. 5MPa的压縮空气吹网络。 本发明采用低温纺丝和低温定型工艺，避免了全消光聚酰胺6纤维及
纤维织物在高温定型时产生发黄。
上述全消光聚酰胺6纤维的制作方法，作为优选，原料聚酰胺6切片的Ti02含量在1. 6 2. 5wt%， Ti02为锐钛级锰离子包膜Ti02。
上述全消光聚酰胺6纤维的制作方法，作为优选，所述的步骤C中， 选择铬、镍含量高的金属砂作为过滤材料。选择铬、镍的含量高的金属砂 作为组件里的过滤材料，解决了过滤材料Fe含量高易引起聚酰胺6纤维酸 化的难题，又保证了组件使用周期》45天。
上述全消光聚酰胺6纤维的制作方法，作为优选，所述的步骤C中， 所述的金属砂中铬、镍的含量为40 55wt%。
上述全消光聚酰胺6纤维的制作方法，作为优选，所述的步骤C中， 聚酰胺6熔体从挤压至喷出整个过程的时间《12分钟。聚酰胺6熔体在挤 压机、熔体管道、计量泵、组件中的停留时间《12分钟，避免了聚酰胺6 熔体的过度降解和凝胶化。
上述全消光聚酰胺6纤维的制作方法，作为优选，所述的步骤D中， 侧吹风经过两次整流。双整流装置的侧吹风系统，提高了侧吹风的穿透力， 消除了侧吹风的紊流，保证了纤维的条干均匀度CVm《1.2%。
上述全消光聚酰胺6纤维的制作方法，作为优选，所述的步骤E中， 第一次上油油剂浓度6 8wt%，第二次上油油剂浓度3 5wt%。双道上油 系统上油保证纤维的上油均匀性，降低了纤维与导丝部件间的摩擦，保证 了每一百万米纤维中的毛羽数《1个。
上述全消光聚酰胺6纤维的制作方法，作为优选，所述的步骤F还包
括巻绕，巻绕速度4500 5000m/min。合适的巻绕速度保证了较低的巻绕张
力，低张力巻绕也是为了降低纤维在生产过程中的摩擦力，保证每一百万
米纤维中的毛羽数《1个。
综上所述，本发明和现有技术相比具有如下优点
1.本发明通过工艺过程的改进，在未加入添加剂的情况下，实现了全消光聚酰胺6纤维的结构均匀性、条干均匀性、毛羽状况、染色均 匀性的提升。
2. 避免了聚酰胺6熔体的过度降解和凝胶化。
3. 解决了过滤材料Fe含量高易引起聚酰胺6纤维酸化的难题，又保 证了组件使用周期^45天。
4. 纤维的条干均匀度CVm《1.2Q/。。
5. 每一百万米纤维中的毛羽数《1个。
6. 避免了全消光聚酰胺6纤维及纤维织物在高温定型时产生发黄，纤 维织物在190'C温度下定型2分钟后无发黄现象。
7. 纤维织物的折光率》2. 0，纤维织物的紫外线防护系数(UPF) >30。
具体实施例方式
下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明 实施例1:
本发明通过选择一种Ti02含量1. 6 2.5wt。/。的聚酰胺6粒子，将其挤 压熔融后送入纺丝箱体，经保温的计量泵精确计量挤出，分配到各个纺丝 组件中，挤出再经侧吹风冷却成型，经油嘴及油轮两道上油，预网络，在 第一牵伸辊、第二牵伸辊之间牵伸定型，在第二牵伸辊、第三导丝辊之间
吹网络，最后巻绕得全消光聚酰胺6纤维。生产过程是切片一不锈钢料
仓一纯度99. 99%的氮气保护一螺杆挤压机(挤压熔融)一熔体管道一计量 泵计量挤出一组件一侧吹风(冷却)一油嘴及油轮双道上油、集束一预网络 —第一牵伸辊一第二牵伸辊(拉伸定型)一主网络一第三导丝辊一巻绕一 全消光聚酰胺6纤维一平衡一检测一分等一包装。
其具体步骤如下
1.聚酰胺6的选择和贮存:选择一种Ti02含量1. 6wt。/。及含水率在200ppm 的聚酰胺6粒子加入到不锈钢料仓中，且Ti02为锐钛级锰离子包膜Ti02，料仓中充入纯度为99. 99%的氮气作保护。
2. 熔融将上述聚酰胺6粒子通过料管导入到螺杆挤压机中熔融，使聚 酰胺6呈熔融状，成为纺丝熔体。螺杆各区温度控制在230 255'C之 间。
3. 纺丝将上述纺丝熔体挤压、计量输入纺丝箱体，经过熔体管道输送 至计量泵，进行计量后，压入组件中，进行混合，过滤，选择含铬、 镍的金属砂作为过滤材料，金属砂中铬、镍的含量为40 55wt%，最 后从喷丝板微孔中喷出，形成熔体细流。上述纺丝箱体温度控制在 250 255'C之间。
4. 冷却成形将上述熔体细流经过风温16 18"C、湿度85 95%、风压 700 800Pa、风速0.4 0. 55m/s的侧吹风冷却形成丝束。侧吹风系 统中使用了两道蜂窝整流装置，提高了侧吹风的穿透力，消除了侧吹 风的紊流，风温波动范围小于土0.5'C;风压波动范围小于士5 Pa。
5. 上油将丝束先导入油嘴中上油1. 1 1.2%，丝束通过甬道被导入到 油轮再补充上油0.5 0.7%。上油的百分比的意义是以相同重量单 位计，丝束附着油剂的重量百分比。其中油嘴上油油剂浓度6 8wt。/。， 油轮上油油剂浓度3 5wt%。油剂为日本竹本公司生产的专用全消聚 酰胺6纤维生产的油剂，油剂型号F-6425。
6. 拉伸、巻绕将上述上油后的丝束导入预网络喷嘴，用压力为0.5 0.8MPa的压縮空气吹网络均油，在第一牵伸辊和第二牵伸辊之间拉 伸，在第二牵伸辊上用115 135'C的温度定型，在第二牵伸辊和第三 导丝辊之间用1.2 2.5MPa的压縮空气吹网络，最后用4500 5000m/min的速度巻绕得全消光聚酰胺6纤维。
实施例2:步骤参照实施例l，但有以下不同点
聚酰胺6的选择和贮存选择一种Ti02含量1. 6wt。/。及含水率在400ppm 的聚酰胺6粒子加入到不锈钢料仓中，且Ti02为锐钛级锰离子包膜Ti02， 料仓中充入纯度为99. 99%的氮气作保护。
纺丝时，将上述纺丝熔体挤压、计量输入纺丝箱体，经过熔体管道输 送至计量泵，进行计量后，压入组件中，进行混合，过滤，选择含铬、镍 的金属砂作为过滤材料，金属砂中铬、镍的含量为45wt%。
冷却成形将上述熔体细流经过风温18'C、湿度95%、风压800Pa、风 速0.55m/s的侧吹风冷却形成丝束。侧吹风系统中使用了两道蜂窝整流装 置，提高了侧吹风的穿透力，消除了侧吹风的紊流，风温波动范围小于土 0. 5°C;风压波动范围小于士5 Pa。
上油在纺制过程中采用油嘴和油轮组合上油，油嘴上油率1.2%，油 轮上油率0.7%。将丝束先导入油嘴中上油1. 2%，丝束通过甬道被导入到油 轮再补充上油0. 7%。其中油嘴上油油剂浓度8wt%，油轮上油油剂浓度5wt。/。。
拉伸、巻绕将上述上油后的丝束导入预网络喷嘴，用压力为0.8MPa 的压縮空气吹网络均油，在第一牵伸辊和第二牵伸辊之间拉伸，在第二牵 伸辊上用135'C的温度定型，在第二牵伸辊和第三导丝辊之间用2. 5MPa的 压縮空气吹网络，最后用5000m/min的速度巻绕得全消光聚酰胺6纤维。
实施例3:
步骤参照实施例l，但有以下不同点-
聚酰胺6的选择和贮存选择一种Ti02含量2wt。/。及含水率在300ppm 的聚酰胺6粒子加入到不锈钢料仓中，且Ti02为锐钛级锰离子包膜Ti02， 料仓中充入纯度为99. 99%的氮气作保护。
将上述纺丝熔体挤压、计量输入纺丝箱体，经过熔体管道输送至计量泵，进行计量后，压入组件中，进行混合，过滤，选择含络、镍的金属砂
作为过滤材料，金属砂中铬、镍的含量为50wt%，
冷却成形将上述熔体细流经过风温17"C、湿度90%、风压750Pa、风速O. 5m/s的侧吹风冷却形成丝束。侧吹风系统中使用了两道蜂窝整流装置，提高了侧吹风的穿透力，消除了侧吹风的紊流，风温波动范围小于士0.5'C;风压波动范围小于士5 Pa。
上油在纺制过程中采用油嘴和油轮组合上油，油嘴上油率l. 1%，油轮上油率0.6%。将丝束先导入油嘴中上油1. 1%，丝束通过甬道被导入到油轮再补充上油0. 6%。其中油嘴上油油剂浓度7wt%，油轮上油油剂浓度4wt%。
拉伸、巻绕将上述上油后的丝束导入预网络喷嘴，用压力为0.7MPa的压縮空气吹网络均油，在第一牵伸辊和第二牵伸辊之间拉伸，在第二牵伸辊上用12(TC的温度定型，在第二牵伸辊和第三导丝辊之间用2MPa的压縮空气吹网络，最后用4800m/min的速度巻绕得全消光聚酰胺6纤维。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
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权利要求
1. 一种全消光聚酰胺6纤维的制作方法，其步骤包括A、以TiO2含量≥1.6wt％及含水率在200～400ppm的聚酰胺6切片作为原料，并在放置原料的料仓中充入纯度为99.99％的氮气作保护；B、熔融上述聚酰胺6切片，使聚酰胺6呈熔融状，成为纺丝熔体，熔融温度控制在230～255℃之间；C、将上述纺丝熔体挤压、计量后输入纺丝箱体，经过输送与计量，进行混合、过滤，最后从微孔中喷出，形成熔体细流，上述纺丝箱体温度控制在250～255℃之间；D、将上述熔体细流经过风温16～18℃、湿度85～95％、风压700～800Pa、风速0.4～0.55m/s的侧吹风冷却形成丝束；E、将上述丝束两次上油，第一次上油1.1～1.2％，第二次上油0.5～0.7％；F、将上述上油后的丝束用压力为0.5～0.8MPa的压缩空气吹网络均油，然后进行拉伸，拉伸时用115～135℃的温度定型，然后再用1.2～2.5MPa的压缩空气吹网络。
2. 根据权利要求1所述的全消光聚酰胺6纤维的制作方法，其特征在于， 所述的步骤A中，原料聚酰胺6切片的Ti02含量在1. 6 2. 5%， Ti02 为锐钛级锰离子包膜Ti02。
3. 根据权利要求1所述的全消光聚酰胺6纤维的制作方法，其特征在于， 所述的步骤C中，选择含铬、镍的金属砂作为过滤材料。
4. 根据权利要求3所述的全消光聚酰胺6纤维的制作方法，其特征在于，所述的步骤C中，所述的金属砂中铬、镍的含量为40 55wt%。
5. 根据权利要求1所述的全消光聚酰胺6纤维的制作方法，其特征在于， 所述的步骤C中，聚酰胺6熔体从挤压至喷出整个过程的时间《12 分钟。
6. 根据权利要求1所述的全消光聚酰胺6纤维的制作方法，其特征在于， 所述的步骤D中，侧吹风经过两次整流。
7. 根据权利要求1所述的全消光聚酰胺6纤维的制作方法,其特征在于， 所述的步骤E中，第一次上油的油剂浓度6 8wty。，第二次上油的油 剂浓度3 5wt%。
8. 根据权利要求1所述的全消光聚酰胺6纤维的制作方法，其特征在于， 所述的步骤F还包括巻绕，巻绕速度4500 5000m/min。
9. 一种采用权利要求1 8任意一项所述的方法制造的全消光聚酰胺6 纤维。
全文摘要
本发明涉及一种化学纤维及其制作方法，尤其涉及一种添加二氧化钛的全消光聚酰胺6纤维及其制作方法。本发明主要是针对目前全消光聚酰胺6纤维生产中高聚物熔体易降解、条干均匀度差、上油率波动大、容易出现毛羽多、染色均匀性差等缺陷而发明一种聚合物降解少、条干均匀、毛羽少、染色均匀的全消光聚酰胺6纤维及制作方法。本发明主要技术方案它是以一种TiO₂含量≥1.6％的聚酰胺6粒子为原料，通过熔融纺丝、侧吹风经过两次整流、两次上油、卷绕最后得到全消光聚酰胺6纤维。
文档编号D01F6/90GK101463506SQ20081012211
公开日2009年6月24日 申请日期2008年10月28日 优先权日2008年10月28日
发明者宁佐龙 申请人:义乌华鼎锦纶股份有限公司