专利名称：吸湿性细旦/超细旦锦纶母粒、锦纶poy长丝及其制备方法
技术领域：
本发明属于纺丝材料领域，具体涉及一种吸湿性细旦/超细旦锦纶专用母粒及其
制备方法和由其制备的吸湿性细旦/超细旦锦纶。
背景技术：
目前服用合成纤维一般有涤纶(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、锦纶(聚酰胺类)、丙
纶(聚丙烯)、氨纶(聚氨酯)、腈纶(聚丙烯腈)等。这些纤维具有不同特性，因而也有不 同的用途。但是目前一般服用面料，由于其纤维较粗，手感粗糙、柔软性差、透气性差、吸水 性差、易于起毛起球。随着人们生活水平的提高，对于纺织品的穿着要求也越来越高。解决 这些问题，满足人们的不同要求，开发不同种类，新型的、功能性纤维的研究正如火如荼的 开展起来。 目前，纤维细旦化是新纤维开发的一个重要研究方向，已有不少相关报道以及产
品。诸如聚酯类、聚丙烯类的细旦或超细旦化技术已经获得广泛推广。但是一种专业术语，
指的是10000m长丝重l克，即称为ldtex。纤维越细，旦数越小。细旦指的是单丝纤度在 3-0. 6dtex的纤维；超细旦指的是单丝纤度在0. 2-0. 55dtex的纤维。 舒适性是服装为满足人体生理卫生需要所必须具备的性能，也是服装应有的基本 性能，特别是冬夏两季服装、内衣和童装对舒适性要求较高，夏季服装的舒适感主要取决于 材料的吸湿性和透湿性。吸湿性是指服装材料在空气中吸收或放出汽态水的能力。吸湿性 强的面料能及时吸收人体排出的汗汽、汗液，起到散热和调节服装内表与体表间小气候湿 度的作用，使人体感觉舒适。衡量面料吸湿性优劣的指标是回潮率材料含水量占材料干燥 重量的百分率。当面料两侧有相对湿度差时，湿汽从一侧透过、扩散到另一侧的性能称为透 湿性。透湿性直接关系到出汗时人体的舒适与否。人体出汗时，服装的面料两侧有一定湿 度差，汗汽从贴近皮肤一侧转移到另一侧。透湿性好的天然纤维和人造纤维衣料，易于汗汽 的透过，降低服装小气候内的湿度，保持干爽舒适。锦纶具有优越的物理性能，广泛用于针 织内衣、袜类、运动衣、滑雪衫、紧身衣等领域；而且与聚烯烃、聚酯纤维相比，锦纶的分子结 构特性(含有酰胺基团，类似蛋白质结构)，具有良好的亲水亲肤，韧性佳、回弹性好、耐磨 性能，还具有一定的吸湿性。但是与传统天然纤维棉、毛、丝相比，其吸湿性、透湿性仍存在 不足因此造成穿着舒适性较差，也限制了它在直接接触皮肤的内衣等方面的广泛应用。因 此改善锦纶的吸湿透湿性对于其广泛应用推广改善就显得非常必要。 一方面锦纶的细旦化 可进一步提高锦纶的品质和价值，可提高其吸湿透湿功能。另一方面可以对尼龙6熔体结 构进行改性，从而改善其吸湿性。 目前细旦纤维的生产通常采用共混、复合及改进工艺等物理化学方法，主要包括 复合法(海岛法，剥离法)和直接法。海岛法和异形法的使用对反应设备，工作环境，制造 工艺等方面要求都很苛刻，特别是海岛法工艺复杂，成本增加，能耗高，并带来潜在的环境 污染问题。另外的一种制造细旦纤维的技术是在现有的熔体挤出法制造常规纤维的纺丝设 备上，通过调整聚合物特性以及纺丝工艺参数，实现纤维细旦化，属于直纺法。与海岛法相比，该方法是一种环境友好的、绿色的高性能纤维生产技术。国外一般利用精密的设备，苛 刻的工艺来生产单丝纤度在0.8dtex以上的细旦尼龙纤维，成本较高。而在国内，与丙纶、 涤纶相比，由于尼龙本身的特性，分子结构中含有大量氢键，结晶速度快，结晶度高，不易拉 伸变形，因此造成目前利用常规纺丝改良法直接生产细旦锦纶比较困难的局面，而对于直 接法生产超细旦锦纶的难度就更大。 目前改善锦纶纤维吸湿性能的方法有①和少量亲水性组分如聚乙烯基吡咯烷酮 等共混；②亲水性组分与己内酰胺共聚；③先共聚成亲水性聚酰胺，再与尼龙6切片共混纺 丝；④在尼龙6分子主链上接枝羧基、胺基、氰基、羟基等极性基团；⑤通过改变纤维截面形 状、使纤维异形化、超细化、表面粗糙化或使纤维形成微孔以增加表面积，从而提高吸湿性； ⑥用亲水性试剂对锦纶或其织物进行后加工处理。在以上各种改性方法中，共聚和接枝法 工艺复杂，实施成本高，难以批量生产。物理改性法需要特殊的异形喷丝板，比如，申请号为 CN200710028788. 7的中国发明申请提供一种锦纶吸湿排汗纤维的生产方法和产品，其主要 是通过特殊的生产设备，改造生产工艺生产异型截面的纤维来实现锦纶吸湿性的改进，此 外，其生产的不是细旦锦纶；申请号为CN200610155359. 1的中国发明申请提供一种吸湿聚 酰胺6纤维，其亦是通过生产具有特殊截面的纤维来改进聚酰胺6纤维的吸湿性。后处理 法获得的纤维吸湿性难以持久。共混法由于工艺简单，改性效果明显而受到了人们的广泛 重视。 在各种已经工业化生产的亲水性聚合物中，聚乙烯基吡咯烷酮具有较好的耐热 性、吸湿性、低毒性和优良的生理相容性，是一种较理想的锦纶纤维吸湿改性原料。日本东 丽株式会社申请的专利号为ZL97109686. 4的中国发明专利公开了一种采用精制聚乙烯基 吡咯烷酮(残余单体含量小于O. 1% )，与尼龙6切片熔融共混并纺丝，制成吸湿性明显提 高的锦纶纤维。但由于受到聚乙烯基吡咯烷酮本身吸湿能力的限制，只有当聚乙烯基吡咯 烷酮质量含量超过15%时，改性锦纶纤维的标准吸湿率数值才能达到纯棉纤维的水平。而 当聚乙烯基吡咯烷酮质量含量超过15%后，改性锦纶有粘性感觉，接触很不舒服，同时纺丝 性也不好，不能稳定地进行纺丝。 专利号为ZL200510037289. 5的中国发明专利提供了一种用于锦纶的吸湿改性 剂用纳米铜离子催化剂使PVP在常温常压下碱性水解开环反应，以获得吸湿改性剂。应用 时，将少量该吸湿改性剂与尼龙6树脂共混纺丝，制成锦纶纤维。但是该发明工艺复杂，易 造成环境污染，而且吸湿改性剂用量大，成本高，不易实际操作。另外，该专利并没有指出锦 纶纤维的规格，常规纤维与细旦纤维存在明显不同。
发明内容
本发明针对现有技术的缺点和不足，从制备细旦/超细旦吸湿性、高附加值锦纶 POY长丝目的出发，通过使用自行研制的细旦/超细旦锦纶母粒，制成高吸湿性细旦/超细 旦锦纶POY长丝。所述的工艺简单可行，节约成本，纺丝过程稳定；同时，制成的细旦/超细 旦吸湿性锦纶POY长丝，属高性能高附加值产品，可带来可观的经济效益和社会效益。
发明人从锦纶母粒角度出发，通过在锦纶母粒中添加吸湿性改性剂，改变尼龙6 熔体结构，可明显改善锦纶的吸湿透湿性能；此外加入金属盐类物质，改善尼龙熔体结构的 同时，增强尼龙熔体的拉伸强度，降低尼龙熔体的结晶速率，从而提供一种在普通高速纺丝
4出具有良好吸湿性能的细旦/超细旦锦纶POY长丝。本发明结合了PVP吸 湿性及超细纤维吸湿性两方面的优势，从而使得所述的细旦/超细旦锦纶POY长丝，其吸湿 率可达4-10% (20°C、65% RH);所述吸湿锦纶的单丝纤度为0. 4-0. 88dtex。
本发明的目的是通过以下技术方案得以实施的 发明人首先提供一种吸湿性细旦/超细旦锦纶母粒，其是由吸湿改性剂、金属盐 类物质、抗氧化剂、分散剂和尼龙6切片熔融共混挤出制成，其中，母粒中按尼龙6切片重量 计，含吸湿改性剂0. 1_10%、金属盐类物质0. 5_10%、抗氧化剂0. 1_1%、分散剂0. 1-1%， 所述吸湿改性剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。 本发明之所以选择聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，基于三个方面原因一是其为内酰胺 结构，能够与尼龙基体发生明显相互作用，改变尼龙熔体结构，使之利于纺出细旦/超细旦 纤维；二是PVP本身吸湿性能好，与尼龙复合后可以改善尼龙纤维的吸湿性；三是其本身活 性高，易于和多种染料发生反应，不会影响尼龙纤维的染色，甚至可以改善尼龙纤维染色性 能，使之染色更容易，上色更持久。本发明的抗氧化剂可以保证尼龙6切片在高温熔融过程 中不氧化降解，不变色；金属盐类物质可与尼龙分子发生明显的螯合配位作用，改变尼龙6 熔体结构，增加尼龙熔体拉伸强度，对细旦化纺丝起到重要作用；另外，金属盐类物质也能 与吸湿改性剂PVP发生有效作用，在吸湿性尼龙细旦化纺丝过程中起着重要的协同作用。 分散剂的加入，可以明显改善尼龙与金属盐及PVP之间的混合性能，使有效成分能够均匀 分散，以制得性能好且稳定的吸湿性细旦锦纶P0Y长丝。将吸湿改性剂、金属盐类物质、抗 氧化剂、分散剂和尼龙6切片在适当的配比、合适的温度等条件下制成吸湿性母粒，进而可 以在常规纺丝设备上纺制出吸湿性能好的细旦/超细旦锦纶P0Y长丝。
作为优选方案，根据本发明的吸湿性细旦/超细旦锦纶母粒，其中，所述聚乙 烯吡咯烷酮选自分子量为1000-100000等多种规格中的至少一种。比如选用PVP1000、 PVP10000、PVP20000等等。 作为优选方案，根据本发明的吸湿性细旦/超细旦锦纶母粒，其中，所述金属盐类 物质选自第一、第二主族及过渡金属元素的化合物，包括氯化物、硫酸盐类物质、羧酸盐类 物质中的一种或多种组合，含量为尼龙基体重量的0. 5% -10%。氯化物如LaClp硫酸盐类 物质如MgS(V羧酸盐类物质如Zn (Ac)2等等。 作为优选方案，根据本发明的吸湿性细旦/超细旦锦纶母粒，其中，所述抗氧化剂 选自受阻酚类、三唑类、胺类、亚磷酸酯类或硫酯类抗氧化剂中的一种或多种。其中，所述的 受阻酚类抗氧化剂选自抗氧剂1010等；三唑类抗氧化剂选自抗氧剂BHT等；胺类抗氧化剂 选自抗氧剂5057等；亚磷酸酯类抗氧化剂选自抗氧剂168等；硫酸酯类抗氧化剂选自抗氧 剂DLTP等。 作为更优选的方案，本发明中的抗氧化剂来自受阻酚类抗氧剂1010和亚磷酸酯 类抗氧剂168。抗氧剂1010是一种性能良好的抗氧化剂，性能稳定，和大多数聚合物具有良 好的相容性，能有良好的防止光和热引起的变色作用；抗氧剂168是一种抗水解性能优良 的抗氧化剂，性能稳定，应用广泛。二者协同使用，抗氧化效果会更好。PVP是一种两亲性的 有机高分子，能溶于大多数有机溶剂(如酯类、醇类、胺类及酸类物质等)，能够与上述抗氧 化剂发生作用，增强协同作用能力。 作为优选，根据本发明的吸湿性细旦/超细旦锦纶母粒，其中，所述的分散剂主要
5选自石蜡、低分子量聚合物中至少一种。所述的低分子量是指分子量在200-2000的聚合 物，所述的聚合物包括聚乙二醇(PEG)、聚乙烯醇(PVA)、聚己内酯(PCL)等，如分子量为600 及10000的聚乙二醇、分子量为10000的PVA(聚乙烯醇)等。这些分散剂具有良好的协 同作用，既能与尼龙基体发生作用，还具有良好的吸湿性，又能很好的溶解PVP，保证PVP在 和尼龙基体混合之前达到分子水平分散，使之能够充分与尼龙发生相互作用，均匀分散，进 而保证尼龙细旦化纺丝过程能够稳定连续的进行，达到生产吸湿性细旦/超细旦锦纶的目 的。 本发明还提供上述的吸湿性细旦/超细旦锦纶母粒的制备方法，所述制备方法 包括将吸湿改性剂、金属盐类物质、抗氧化剂、分散剂与尼龙6切片混合熔融，经双螺杆 挤压机造粒，其中，尼龙6熔体温度为190-27(TC、螺杆转速为10-30r/min、模口温度为 190-250°C。 作为优选方案，根据本发明所述的吸湿性细旦/超细旦锦纶母粒的制备方法，其 中，所述尼龙6切片含水率在600ppm以下；吸湿改性剂含水率在1000ppm以下；金属盐类物 质在使用前于真空干燥箱内在150-25(TC干燥6-12h。含水率对尼龙细旦化纺丝具有重要 的影响含水率高，易引起尼龙熔体的氧化降解，分子量降低，熔体粘度降低，导致拉伸强度 降低，纺丝毛丝增多，断头率增加，严重影响尼龙细旦化纺丝生产及其纤维品质。所述的尼 龙6切片和吸湿改性剂可按下述方法干燥真空转鼓干燥，干燥温度85-95t:，干燥时间在 18-24小时，切片含水率即可控制在600ppm以内；吸湿改性剂PVP的含水率控制在1000ppm 以下，在真空干燥箱里lOO-ll(TC干燥12-24h即可。 本发明获得的吸湿性细旦/超细旦锦纶母粒，其熔融流动指数为l-10g/10min，熔 程为100-200°C。 本发明还提供一种吸湿性细旦/超细旦锦纶POY长丝，其是由尼龙6切片添加 上述的吸湿性细旦/超细旦锦纶母粒经直接高速纺法制得，所得锦纶纤维的单丝纤度为 0.4-0.88dtex，其中，添加剂母粒的含量占尼龙6切片重量的1-10% 。所述母粒添加量少 时，导致在细旦尼龙纺丝过程中，纤维易断头、毛丝，造成成本升高；当所述母粒添加量过高 时，会引起纤维强度下降，不利于后续染整加工织造。 作为优选方案，根据本发明所述的吸湿性细旦/超细旦锦纶，其中，添加剂母粒的 含量占尼龙6切片重量的3-5%。优选方案所述的母粒添加范围在实现本发明目的即提供 吸湿性良好的细旦/超细旦锦纶的同时，亦能使生产成本最优化。 作为优选方案，根据本发明所述的吸湿性细旦/超细旦锦纶POY长丝，其中，所述
吸湿性细旦/超细旦锦纶的断裂强度为3. 3-4. OcN/dtex，断裂伸长率为60-120% ，纤维的
吸湿率为4_10%。此种纤维的吸湿性能达到真丝水平，接近棉纤。同时，本发明中锦纶的纤
度低，接近或达到超细旦水平，属差别化纤维范畴，手感柔软，比表面积大且具有独特的芯
吸效应，吸湿透汗性能大为提高，因而穿着更加舒适，可用于制造各种高档面料。 本发明还提供上述的吸湿性细旦/超细旦锦纶POY长丝的制备方法，所述制备方
法依次包括下述步骤 (1)混合熔融纺丝尼龙6切片添加上述母粒进行混合熔融纺丝，其中，熔融时的 螺杆压力为90-120kg/cn^，螺杆转速为15-30r/min，熔融纺丝温度为230-290°C ;采用的喷 丝孔其直径为0. 15-0. 35mm、长径比为2. 5_4. 0，
(2)侧吹风冷却喷丝头环吹风，风温28-4(TC、湿度40-60%、风速0. 3-0. 5m/s，
(3)上油、集束经侧吹风冷却的纤维经油雾喷嘴上油集束，所用油剂为8_12wt% 的锦纶油剂二次蒸馏水乳液；上油率为0. 8-1. 8% (4)巻绕上油丝束经下导轮、上导轮、兔丝头进入巻绕头，开始巻绕纺丝，纺丝速 度为3500-4500m/min，即得吸湿性细旦/超细旦锦纶POY长丝。 本发明所述的锦纶油剂二次蒸馏水乳液即将锦纶油剂按比例添加到二次蒸馏水 中搅拌制成乳液即可，用量按其占锦纶油剂和二次蒸馏水总重量计算。锦纶油剂选用本领 域通用的试剂即可，如实施例中用的锦纶长丝HOY，牌号为DELION H0-7。
作为优选方案，根据本发明所述的吸湿性细旦/超细旦锦纶POY长丝的制备方法， 其中，所述尼龙6切片含水率在600卯m以下；母粒含水率在1200卯m以下(更优选900ppm 以下)。含水率高，易引起尼龙熔体的氧化降解，分子量降低，熔体粘度降低，导致拉伸强度 降低，纺丝毛丝增多，断头率增加，严重影响尼龙细旦化纺丝生产及其纤维品质。所述的尼 龙6切片和母粒可按下述方法干燥真空转鼓干燥，干燥温度85-95t:，干燥时间在18-24 小时，切片含水率即可控制在600ppm以内；在真空干燥箱里100-1 l(TC干燥12_24h，即可控 制母粒含水率在1200卯m以下。 本发明所述的吸湿性细旦/超细旦锦纶母粒是一种专用于生产吸湿性细旦/超 细旦锦纶POY长丝的专用母粒，其利用吸湿改进剂与尼龙6切片及其他助剂(包括抗氧化 剂、分散剂)熔融共混挤出造粒，吸湿改性剂含量为尼龙6切片重量的0.1-10%。然后用 所述的母粒与尼龙6切片在螺杆里混合熔融后直接纺丝，母粒添加量为尼龙6切片重量的 1-10% (优选3-5% )，母粒与尼龙分子发生相互作用，会改变尼龙熔体的分子结构，从而最 终可达到在常规纺丝机上生产吸湿性细旦/超细旦锦纶的目的。所得纤维的单丝纤度为 0. 4-0. 88dtex，纤维断裂强度为3. 3-4. OcN/dtex，断裂伸长率为60-120%，纤维的吸湿性 为4-10% 。本发明提供的吸湿性细旦/超细旦锦纶POY长丝产品质量稳定、吸湿性优良，染 色效果较好。 本发明的吸湿性细旦/超细旦锦纶母粒一般按下述方法制备 (1)备料以尼龙6切片重量计，称取其重量0. l-10X的PVP、0. 5_10%的金属盐
类、0. 1_1%的抗氧化剂、0. 1_1%的分散剂。 (2)制备方法将真空干燥好的尼龙6切片与PVP在搅拌器中混合，然后再在搅 拌器里加入金属盐类物质、抗氧化剂、分散剂进行搅拌，混合均匀。接着将混合物倒入双 螺杆挤出机(内含有静态、动态混合器)的料斗中，混合物熔融共混挤出牵条，其中尼龙 6熔体温度为190-27(TC、螺杆转速为10-30r/min、挤出模口温度为190-250°C，挤出产物 经金属履带冷却牵条后切粒，母粒生产能力为10-20kg/h。所得母粒的熔融流动指数为 l-10g/10min，熔程为100-200°C。 本发明的吸湿性细旦/超细旦锦纶POY长丝一般按下述方法制备
将真空干燥后的尼龙6切片和吸湿性细旦/超细旦锦纶母粒输送到双螺杆高速 纺丝机中，尼龙切片泵供量为50-100g/min，母粒泵供流量为0. 5-10g/min，在熔融纺丝温 度为230-290。C、螺杆转速为15-30r/min和螺杆压力为90-120kg/cm2下将熔融的混合物 熔体经螺杆(内含有静态、动态混合器)挤压，经计量泵入喷丝组件，经海砂过滤后再经喷 丝孔(喷丝孔特征为直径0. 15-0. 35mm，长径比2. 5_4. 0)挤出。然后在喷丝头环吹风装置中于吹出的风温为28-4(TC、湿度为40-60%和风速为0. 3_0. 5m/s下侧吹风冷却。接 着经侧吹风冷却的纤维经油雾喷嘴集束上油，上油率为O. 8-1.8wt^，所用油剂为浓度为 8-12wt^的锦纶油剂二次蒸馏水乳液。上油丝束经下导轮、上导轮、兔丝头进入巻绕头，开 始巻绕纺丝，纺丝速度为3500-4500m/min。所得吸湿性细旦/超细旦锦纶POY长丝的单丝 纤度为0. 4-0. 88dtex，断裂强度为3. 3-4. OcN/dtex，断裂伸长率为60-120 % ，纤维吸湿率 为4-10%。 本发明使用的是双螺杆常规高速纺丝机，采用母粒计量泵精确控制母粒添加比 例，利用特定的喷丝组件喷丝孔径0. 15-0. 35mm、长径比2. 5_4. 0 ;组件内海砂过滤材料为 40-80目。螺杆各区温度及箱体温度自动控制，螺杆、计量泵转速及熔体压力变频自动控制。
本发明所得的吸湿性细旦/超细旦锦纶POY长丝成品丝性能如下
①单丝纤度0. 4-0. 88dtex ;
②断裂强度3. 3-4. OcN/dtex ;
③断裂伸长率为60-120% ;
含油率0. 8-1. 8% ;
⑤纤维的吸湿率4-10% 。 与现有技术相比，本发明申请具有以下优点 ①本发明采用添加吸湿改性剂，改变尼龙熔体结构，从而可明显改善锦纶的吸湿 透湿性能，为细旦锦纶的广泛应用提供技术支持。 ②加入金属盐类物质，改善尼龙熔体结构的同时，增强尼龙熔体的拉伸强度，降低 尼龙熔体的结晶速率，从而提供一种在普通高速纺丝设备上即能生产出具有良好吸湿性能 的细旦/超细旦锦纶POY长丝。 ③本发明结合了 PVP吸湿性及超细纤维吸湿性两方面的优势，从而使得所述的细 旦/超细旦锦纶P0Y长丝，其吸湿率可达4-10X (20°C、65%RH);所述吸湿锦纶的单丝纤 度为0. 4-0. 88dtex。 ④本发明采用添加自行研制的吸湿性细旦/超细旦锦纶专用母粒的方法，在常规 高速纺丝机上生产细旦/超细旦锦纶POY长丝，与海岛法、剥离法等复合纺丝法相比，工艺 简单，是一种环境友好的高性能纤维生产技术。 ⑤本发明采用常规高速纺丝法生产，成本大幅下降，所得纤维性能稳定，易染色。
⑥本发明生产方法简便，填补了国内外吸湿性细旦/超细旦锦纶POY长丝采用常 规高速纺丝法即可生产的空白，提升了锦纶产品的科技含量及附加值。
图1是本发明吸湿性细旦/超细旦锦纶母粒的生产工艺流程示意图。
图2是本发明吸湿性细旦/超细旦锦纶POY长丝的生产工艺流程示意图。
具体实施例方式
下面结合实施例，更具体地说明本发明的内容。应当理解，本发明的实施并不局 限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范 围。
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在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所有的设备和原料等均 可从市场购得或是本行业常用的。
主要原料、仪器和设备 尼龙6切片相对粘度2. 47±0. 02，密度1. 14g/cm 熔点为215_222°C ，含水率小 于600ppm。 油剂为锦纶油剂二次蒸馏水乳液，其中所述锦纶油剂为苏州竹本油脂有限公司
生产的锦纶长丝HOY，牌号为DELION HQ-7。 搅拌器高速混合搅拌机(张家港创佳机械) 双螺杆挤出机双螺杆挤出机(南京聚力化工SHJ-35) 母粒计量泵色母粒计量泵(无锡市越新化纤设备厂DKTJ-1) 高速纺纺丝试验机(大连合成纤维研究所) 计量泵规格0. 6mL/r印(每转0. 6毫升)，其转速根据成品丝纤度、原料配比、纺
丝速度等计算。
实施例1 : (1)备料以尼龙6切片重量计，称取其重量1. 0X的PVP(PVP10000与PVP24000质 量比为2 : 1的混合物)、0. 8%的MgS04、0. 2%的抗氧化剂(抗氧化剂1010及抗氧剂168， 二者配比为l : 1)、0.2%的分散剂(液体石蜡和PEG600，二者质量比为1 : 1)。
(2)制备方法将真空干燥好的尼龙6切片(含水率600卯m)与PVP在搅拌器 中混合，然后再在搅拌器里加入金属盐类物质、抗氧化剂、分散剂进行搅拌，混合均匀。接 着将混合物倒入双螺杆挤出机(内含有静态、动态混合器)的料斗中，混合物熔融共混挤 出牵条，其中尼龙6熔体温度为245t:、螺杆转速为20r/min、挤出模口温度为24(TC，挤出 产物经金属履带冷却牵条后切粒，母粒生产能力为10kg/h。所得母粒的熔融流动指数为 6. 0g/10min，熔程为185-20(TC。本实施所得母粒用于实施例2中。
实施例2 将真空干燥后的尼龙6切片(含水率580卯m)和吸湿性细旦/超细旦锦纶母粒 (含水率850卯m)输送到双螺杆高速纺丝机中，尼龙切片泵供量为86. 4g/min，母粒泵供流 量为1. 32g/min，在熔融纺丝温度为28rC、螺杆转速为25r/min和螺杆压力为90-110kg/ 112下将熔融的混合物熔体经螺杆(内含有静态、动态混合器)挤压，经计量泵入喷丝组件， 经海砂过滤后再经喷丝孔(喷丝孔特征为直径O. 3mm，长径比2. 7)挤出。然后在喷丝头 环吹风装置中于吹出的风温为36t:、湿度为50%和风速为0. 3m/s下侧吹风冷却。接着经 侧吹风冷却的纤维经油雾喷嘴集束上油，上油率为0. 9wt^，所用油剂为浓度为12wt^的 锦纶油剂二次蒸馏水乳液。上油丝束经下导轮、上导轮、兔丝头进入巻绕头，开始巻绕纺丝， 纺丝速度为3600m/min。所得吸湿性细旦/超细旦锦纶POY长丝的单丝纤度为0. 8dtex，断 裂强度为3. 4cN/dtex，断裂伸长率为90%，纤维吸湿率为5. 5%，含油率0. 8%。
实施例3 (1)备料以尼龙6切片重量计，称取其重量2. 4X的PVP(PVP10000与PVP24000质 量比为2 : 1的混合物)、3X的Zn(Ac)2、0. 5%的抗氧化剂(抗氧化剂1010及抗氧剂168， 二者配比为l : 1)、0.4%的分散剂(液体石蜡和PEG600，二者质量比为1 : 1)。
(2)制备方法将真空干燥好的尼龙6切片(含水率580卯m)与PVP在搅拌器中混合，然后再在搅拌器里加入金属盐类物质、抗氧化剂、分散剂进行搅拌，混合均匀。接 着将混合物倒入双螺杆挤出机(内含有静态、动态混合器)的料斗中，混合物熔融共混挤 出牵条，其中尼龙6熔体温度为246t:、螺杆转速为20r/min、挤出模口温度为24(TC，挤出 产物经金属履带冷却牵条后切粒，母粒生产能力为10kg/h。所得母粒的熔融流动指数为 3. 9g/10min，熔程为180-200°C。本实施所得母粒用于实施例4中。
实施例4 将真空干燥后的尼龙6切片(含水率600卯m)和吸湿性细旦/超细旦锦纶母粒 (含水率900卯m)输送到双螺杆高速纺丝机中，尼龙切片泵供量为86. 4g/min，母粒泵供流 量为2. lg/min，在熔融纺丝温度为282t:、螺杆转速为25r/min和螺杆压力为90-105kg/cm2 下将熔融的混合物熔体经螺杆(内含有静态、动态混合器)挤压，经计量泵入喷丝组件，经 海砂过滤后再经喷丝孔(喷丝孔特征为直径O. 25mm，长径比3)挤出。然后在喷丝头环吹 风装置中于吹出的风温为35t:、湿度为52%和风速为0. 3m/s下侧吹风冷却。接着经侧吹 风冷却的纤维经油雾喷嘴集束上油，上油率为1.0wt^，所用油剂为浓度为12wt^的锦纶 油剂二次蒸馏水乳液。上油丝束经下导轮、上导轮、兔丝头进入巻绕头，开始巻绕纺丝，纺丝 速度为3900m/min。所得吸湿性细旦/超细旦锦纶POY长丝的单丝纤度为0. 7dtex，断裂强 度为3. 6cN/dtex，断裂伸长率为78%，纤维吸湿率为6. 5% ，含油率0. 9% 。
实施例5 (1)备料以尼龙6切片重量计，称取其重量4. 5X的PVP(PVP10000与PVP24000 质量比为2 : 1的混合物)、5%的CaCl2、0. 8%的抗氧化剂(抗氧化剂BHT及抗氧剂DLTP， 重量比例l : 1)、0.6%的分散剂(液体石蜡和PCL，二者质量比为1 : 1)。
(2)制备方法将真空干燥好的尼龙6切片(含水率600卯m)与PVP在搅拌器 中混合，然后再在搅拌器里加入金属盐类物质、抗氧化剂、分散剂进行搅拌，混合均匀。接 着将混合物倒入双螺杆挤出机(内含有静态、动态混合器)的料斗中，混合物熔融共混挤 出牵条，其中尼龙6熔体温度为248t:、螺杆转速为22r/min、挤出模口温度为243。C，挤出 产物经金属履带冷却牵条后切粒，母粒生产能力为11kg/h。所得母粒的熔融流动指数为 2. 6g/10min，熔程为170-19(TC。本实施所得母粒用于实施例6中。
实施例6 将真空干燥后的尼龙6切片(含水率600卯m)和吸湿性细旦/超细旦锦纶母粒 (含水率950卯m)输送到双螺杆高速纺丝机中，尼龙切片泵供量为86. 4g/min，母粒泵供流 量为3. 2g/min，在熔融纺丝温度为283。C、螺杆转速为25r/min和螺杆压力为90-105kg/cm2 下将熔融的混合物熔体经螺杆(内含有静态、动态混合器)挤压，经计量泵入喷丝组件，经 海砂过滤后再经喷丝孔(喷丝孔特征为直径0.25mm，长径比3)挤出。然后在喷丝头环吹 风装置中于吹出的风温为36t:、湿度为50%和风速为0. 4m/s下侧吹风冷却。接着经侧吹 风冷却的纤维经油雾喷嘴集束上油，上油率为1.2wt^，所用油剂为浓度为12wt^的锦纶 油剂二次蒸馏水乳液。上油丝束经下导轮、上导轮、兔丝头进入巻绕头，开始巻绕纺丝，纺丝 速度为4050m/min。所得吸湿性细旦/超细旦锦纶POY长丝的单丝纤度为0. 6dtex，断裂强 度为3. 7cN/dtex，断裂伸长率为72%，纤维吸湿率为7. 0% ，含油率1. 1 % 。
实施例7 (1)备料以尼龙6切片重量计，称取其重量6X的PVP(PVP10000与PVP24000质
10量比为2 : 1的混合物)、8%的LaCl3、0. 8%的抗氧化剂(抗氧化剂BHT及抗氧剂DLTP，重 量比例l : 1)、0.8%的分散剂(液体石蜡和PVA，二者质量比为1 : 1)。
(2)制备方法将真空干燥好的尼龙6切片(含水率600卯m)与PVP在搅拌器 中混合，然后再在搅拌器里加入金属盐类物质、抗氧化剂、分散剂进行搅拌，混合均匀。接 着将混合物倒入双螺杆挤出机(内含有静态、动态混合器)的料斗中，混合物熔融共混挤 出牵条，其中尼龙6熔体温度为248t:、螺杆转速为22r/min、挤出模口温度为243。C，挤出 产物经金属履带冷却牵条后切粒，母粒生产能力为11kg/h。所得母粒的熔融流动指数为 1. 9g/10min，熔程为160-180°C。本实施所得母粒用于实施例8中。
实施例8 将真空干燥后的尼龙6切片(含水率600卯m)和吸湿性细旦/超细旦锦纶母粒 (含水率1000ppm)输送到双螺杆高速纺丝机中，尼龙切片泵供量为86. 4g/min，母粒泵供流 量为4. 3g/min，在熔融纺丝温度为283。C、螺杆转速为25r/min和螺杆压力为90-105kg/cm2 下将熔融的混合物熔体经螺杆(内含有静态、动态混合器)挤压，经计量泵入喷丝组件，经 海砂过滤后再经喷丝孔(喷丝孔特征为直径0.2mm，长径比3.4)挤出。然后在喷丝头环 吹风装置中于吹出的风温为36t:、湿度为50%和风速为0. 4m/s下侧吹风冷却。接着经侧 吹风冷却的纤维经油雾喷嘴集束上油，上油率为1.3wt^，所用油剂为浓度为12wt^的锦 纶油剂二次蒸馏水乳液。上油丝束经下导轮、上导轮、兔丝头进入巻绕头，开始巻绕纺丝，纺 丝速度为4150m/min。所得吸湿性细旦/超细旦锦纶POY长丝的单丝纤度为0. 53dtex，断 裂强度为3. 83cN/dtex，断裂伸长率为65%，纤维吸湿率为8%，含油率1. 2%。
实施例9 (1)备料以尼龙6切片重量计，称取其重量8X的PVP(PVP10000与PVP24000质 量比为2 : 1的混合物)、10%的1^(:13、1%的抗氧化剂(抗氧化剂IOIO及抗氧剂168，重
量比例i : 1)、1%的分散剂(液体石蜡和PEG600，二者质量比为i : i)。 (2)制备方法将真空干燥好的尼龙6切片(含水率600卯m)与PVP在搅拌器 中混合，然后再在搅拌器里加入金属盐类物质、抗氧化剂、分散剂进行搅拌，混合均匀。接 着将混合物倒入双螺杆挤出机(内含有静态、动态混合器)的料斗中，混合物熔融共混挤 出牵条，其中尼龙6熔体温度为249t:、螺杆转速为22r/min、挤出模口温度为245。C，挤出 产物经金属履带冷却牵条后切粒，母粒生产能力为11kg/h。所得母粒的熔融流动指数为 1. lg/10min，熔程为155-170°C。本实施所得母粒用于实施例10中。
实施例10 将真空干燥后的尼龙6切片(含水率600卯m)和吸湿性细旦/超细旦锦纶母粒 (含水率1050ppm)输送到双螺杆高速纺丝机中，尼龙切片泵供量为80. 4g/min，母粒泵供流 量为6. 5g/min，在熔融纺丝温度为285。C、螺杆转速为22. 5r/min和螺杆压力为90-105kg/ 112下将熔融的混合物熔体经螺杆(内含有静态、动态混合器)挤压，经计量泵入喷丝组件， 经海砂过滤后再经喷丝孔(喷丝孔特征为直径O. 18mm，长径比3.8)挤出。然后在喷丝头 环吹风装置中于吹出的风温为35t:、湿度为50%和风速为0. 4m/s下侧吹风冷却。接着经 侧吹风冷却的纤维经油雾喷嘴集束上油，上油率为1.4wt^，所用油剂为浓度为12wt^的 锦纶油剂二次蒸馏水乳液。上油丝束经下导轮、上导轮、兔丝头进入巻绕头，开始巻绕纺丝， 纺丝速度为4300m/min。所得吸湿性细旦/超细旦锦纶POY长丝的单丝纤度为0. 45dtex，断裂强度为3. 96cN/dtex，断裂伸长率为60%，纤维吸湿率为9. 0%，含油率1. 3%。 尽管发明人已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对
于本领域一个熟练的技术人员来说，根据本发明所揭示的内容，对上述实施例作出修改和
/或变通或者采用等同的替代方案是显然的，都不能脱离本发明精神的实质，本发明中出现
的术语用于对本发明技术方案的阐述和理解，并不能构成对本发明的限制。
1权利要求
一种吸湿性细旦/超细旦锦纶母粒，其特征在于，其是由吸湿改性剂、金属盐类物质、抗氧化剂、分散剂和尼龙6切片熔融共混挤出制成，其中，母粒中按尼龙切片重量计，含吸湿改性剂0.1-10％、金属盐类物质0.5-10％、抗氧化剂0.1-1％、分散剂0.1-1％，所述吸湿改性剂为聚乙烯吡咯烷酮。
2. 如权利要求1所述的吸湿性细旦/超细旦锦纶母粒，其特征在于，所述聚乙烯吡咯烷 酮选自分子量为1000-100000中的一种或多种。
3. 如权利要求1所述的吸湿性细旦/超细旦锦纶母粒，其特征在于所述的金属盐类为 选自第一、第二主族及过渡金属元素的化合物，包括氯化物、硫酸盐类、羧酸盐类物质中的 一种或多种组合；抗氧化剂选自受阻酚类、三唑类、胺类、亚磷酸酯类或硫酯类抗氧化剂中 的一种或多种；分散剂选自石蜡、低分子量聚合物中至少一种。
4. 权利要求l-3之一所述的吸湿性细旦/超细旦锦纶母粒的制备方法，其特征在于，所 述制备方法包括将吸湿改性剂、金属盐类物质、抗氧化剂、分散剂与尼龙6切片混合熔融， 经双螺杆挤压机造粒，其中，尼龙6熔体温度为190-270°C 、螺杆转速为10-30r/min、模口温 度为190-250°C。
5. 如权利要求4所述的吸湿性细旦/超细旦锦纶母粒的制备方法，其特征在于，所述尼 龙6切片含水率在600卯m以下；吸湿改性剂含水率在1000卯m以下。
6. —种吸湿性细旦/超细旦锦纶POY长丝，其特征在于，其是由尼龙6切片添加权利要 求1-3之一所述的吸湿性细旦/超细旦锦纶母粒直接高速纺丝法制得，所得纤维的单丝纤 度为0. 4-0. 88dtex，其中，所述母粒添加量为尼龙6切片重量的1-10% 。
7. 如权利要求6所述的吸湿性细旦/超细旦锦纶POY长丝，其特征在于，所述吸湿性 细旦/超细旦锦纶断裂强度为3. 3-4. OcN/dtex，断裂伸长率为60-120% ，纤维的吸湿率为 4-10%。
8. 权利要求6或7所述的吸湿性细旦/超细旦锦纶的制备方法，其特征在于，所述制备 方法依次包括下述步骤(1) 熔融高速纺丝尼龙6切片添加母粒进行熔融高速纺丝，其中，熔融时的螺杆压力 为90-120kg/cm2，螺杆转速为15_30r/min，熔融纺丝温度为230-290°C ;采用的喷丝孔其直 径为0. 15-0. 35mm、长径比为2. 5-4. 0，(2) 侧吹风冷却喷丝头环吹风，风温28-4(TC、湿度40-60%、风速0. 3_0. 5m/s，(3) 上油、集束经侧吹风冷却的纤维经油雾喷嘴上油集束，所用油剂为8-12wt^的锦 纶油剂二次蒸馏水乳液，上油率为0. 8-1. 8%，(4) 巻绕上油丝束经下导轮、上导轮、兔丝头进入巻绕头，开始巻绕纺丝，纺丝速度为 3500-4500m/min，即得吸湿性细旦/超细旦锦纟仑POY长丝。
9. 如权利要求8所述的吸湿性细旦/超细旦锦纶的制备方法，其特征在于，所述尼龙6 切片含水率在600ppm以下；母粒含水率在1200卯m以下。
全文摘要
本发明属于纺丝材料领域，首先提供一种吸湿性细旦/超细旦锦纶母粒，其是吸湿改性剂、金属盐类、抗氧化剂、其他助剂按比例加入到尼龙6切片熔融共混挤出制成，所述的吸湿改性剂为PVP；将所述的吸湿性细旦/超细旦锦纶母粒与尼龙6切片按比例混合熔融纺丝、再经冷却、上油集束和卷绕制得吸湿性细旦/超细旦锦纶POY长丝。本发明提供的吸湿性细旦/超细旦锦纶POY长丝的单丝纤度为0.4-0.88dtex，断裂强度为3.3-3.8cN/dtex、断裂伸长率为60-120％、纤维的吸湿率为4-10％，填补了国内外采用常规纺丝法可生产吸湿性细旦/超细旦锦纶POY长丝的空白，同时锦纶POY长丝吸湿性的改善为其提供了更广泛的应用空间。
文档编号D01D5/088GK101735608SQ20091031137
公开日2010年6月16日 申请日期2009年12月14日 优先权日2009年12月14日
发明者徐怡庄, 来国桥, 蒋剑雄, 郝超伟, 陆达天, 马清芳 申请人:杭州师范大学