专利名称：高强低收缩锦纶6细旦丝的加工方法
技术领域：
本发明属于锦纶丝加工技术领域，具体涉及一种高强低收缩锦纶6细旦丝的加工方法。
背景技术：
锦纶6即为聚酰6树脂，也称聚己内酰胺，还称为PA6或尼龙6，公知的锦纶6细旦高强丝的加工方法主要有一步法和二步法。一步法是目前业界普遍使用的并且认为是先进的方法，其工艺过程为切片熔融、螺杆挤压机挤出、计量泵定量压入纺丝组件、喷丝板喷丝孔喷出、侧吹风冷却、甬道进一步冷却、油辊上油、交络和经导丝辊后高速卷绕。该方法的牵伸倍数在1. 5—2. 5之间，牵伸定型温度在160—180°C，得到锦纶6细旦丝的断裂强力为 6. OcN/dtex，干热收缩> 8. 0% ；两步法的工艺过程依次为先生产出UDY丝，再将UDY丝经过热牵定型，得到全牵伸高强丝。牵伸倍数3. 5—4.0倍，牵伸定型温度为160—190°C，丝的断裂强力为6. OCn/dtex，干热收缩彡12%。上述由一步法和两步法生产的绵纶丝由于断裂强力特别是干热收缩率大而难以使应用面扩展，例如难以放心地在诸如经编复合产品、皮件产品、涂层织物、过滤布、土工布、军工产品和汽车内饰件产品上使用。如业界所知之理，干热收缩率大会严重影响织物的尺过稳定性和染色的均勻性等。在已公开的中国专利文献中不乏见诸关于绵纶6细旦丝(业界还习惯称绵纶 6工业丝)的技术内容，如公布号CN101713106A (耐磨型纯白锦纶6工业丝)、公开号 CN101665986A (云母绵纶冰凉纤维长丝及其生产方法)、公开号CN101665987A (合金锗锦纶长丝及其生产方法)、公开号CN101665988A (灰竹炭绵纶长丝及其生产方法)、公布号 CN101724925A (绵纶自发光彩色纤维的制备方法)和公布号CN101885842A (绵纶6连续聚合生产工世)，等等。典型的如授权公号CN10108^65B推荐的有色混纤细旦锦纶弹力丝及其制造方法，该专利方法的步骤是向锦纶原料中加入原料重量2-10%的色母粒并且制成有色预取向牵伸丝；将预取向牵伸丝在25士3°C和湿度65士5%的条件下进行8-M小时平衡松弛处理；将经过平衡松弛处理的预取向牵伸丝缠绕成有色混纤细旦锦纶弹力丝。它是一种改性的锦纶功能性纤维不属于一步法(FDY)范畴，这种纤维手感丰满柔软、透气效果好且具有抗菌保健等功能；但它的强力低、伸长大、干热收缩率大。又如授权公告号CN1262694C提供的锦纶6微细旦全牵伸丝的生产方法，其是将锦纶6导入螺杆挤压机中熔融；将熔融物料送入纺丝箱体压入高压组件，形成粗丝(纺丝箱体中的温度沈2-观0°0 ；冷却、侧吹风并引入甬道继续冷却；牵伸得到锦纶6微细旦全牵伸丝。该法虽是一步法生产FDY产品但强力偏低，干热收缩较大。鉴于上述已有技术，有必要加以改进，为此，本申请人经过了长期的探索与尝试， 并且经保密状态下所做的实验证明是可行的，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
发明内容
本发明的任务在于提供一种有助于显著提高断裂强力和有利显著降低干热收缩率而藉以保障锦纶6细旦丝满足对强力及干热收缩率具有苛刻要求的产品应用的高强低收缩锦纶6细旦丝的加工方法。本发明的任务是这样来完成的，一种高强低收缩锦纶6细旦丝的加工方法，包括以下步骤
A)备料，锦纶6切片加入到氮气保护气体的料仓内，得到待熔融料；
B)熔融，将待熔融料引入具有电加热功能的螺杆挤压机中熔融，控制螺杆挤压机的熔融温度，得到熔体；
C)成型，将熔体经熔体管道从纺丝箱上部引入经计量泵计量压入纺丝组件并且由喷丝板的喷丝孔喷出，得到丝束；
D)冷却，将丝束引入缓冷区缓冷，然后通过侧吹窗侧吹风冷却成型，再经甬道进一步冷却，得到冷却成型的丝束；
E)上油并预网络，由油唇或油轮对冷却成型的丝束上油并且预网络，控制预网络的气流压力，得到待牵伸丝束；
F)牵伸，将待牵伸丝束由喂入辊喂入，依次经第一、第二组热辊和第三组热辊进行
牵伸，并且在丝束途经第三组热辊和第四组热辊时进行松弛式定型，控制牵伸倍数和控制各组热辊的温度，得到牵伸定型丝；
G)再网络和再上油，对牵伸定型丝进行再网络和再上油并且卷装，控制再网络的气流压力和控制卷绕速度，得到高强低收缩锦纶6细旦丝。在本发明的一个具体的实施例中，步骤B)中所述控制螺杆挤压机的熔融温度是将熔融温度控制为220-280°C。在本发明的另一个具体的实施例中，步骤C)中所述的熔体管道和纺丝箱上部均由循环的联苯蒸汽保温，所述的联苯蒸汽保温的温度为255-285 。在本发明的又一个具体的实施例中，步骤C)中所述的喷丝孔为圆形孔或异形孔。在本发明的再一个具体的实施例中，当所述的喷丝孔为圆形孔时，孔径为 0. 25-0. 35mmo在本发明的还有一个具体实施例中，步骤D)中所述的侧吹风的温度为18_25°C， 湿度为70-85% RH。在本发明的更而一个具体的实例中，步骤E)中所述的控制预网络的气流压力是将气流压力控制为0. 08-0. 2MPa。在本发明的进而一个具体的实施例中，步骤F)中的所述的控制牵伸倍数是第一组热辊与喂入辊的牵伸倍数控制为1.01-1.1倍，第二组热辊与第一组热辊的牵伸倍数控制为2. 5-4. 0倍，第三组热辊与第二组热辊的牵伸倍数控制为1. 2-2. 0倍，第四组热辊与第三组热辊的牵伸倍数控制为0. 98-0. 9倍，所述的松弛式定型是将第三组热辊的速度大于第四组热辊的速度。在本发明的又更而一个具体的实施例中，步骤F)中所述的控制各组热辊的温度是第一组热辊温度控制在70-110°C，第二组热辊温度控制在100-150°C，第三组和第四组热辊温度控制在190-215°C，其中，所述的喂入辊为常温。在本发明的又进而一个具体的实施例中，步骤G)中所述的控制再网络的气流压力为0. 15-0. 4MPa，所述的控制卷绕速度是将卷绕速度控制在3500-4500m/min。在本发明提供的技术方案对冷却成型的丝束进行上油并预网络然后进行二次定牵伸二次热定型，对松弛式定型的牵伸定型丝进行再网络和再上油，使得到的锦纶6细旦丝的断裂强力达到6. 6CN/dtex以上，干热收缩< 4. 0%，断裂强力比公知的一步法而言可高出10%，干热收缩率降低50%左右，从而可适应产品的不同用途，能应用于对断裂强力和干热收缩率具有苛刻要求的场合，如经编复合产品、皮件产品、涂层织物、过滤布、土工布、军工产品和汽车内饰产品等等。
具体实施例方式为了使本专局的审查员特别是公众得以充分了解本发明的技术实质，申请人在下面的实施例中对本发明方案作更为详细的说明，但是实施例并不意味着对本发明方案的限制，任何依据本发明构思作出的形式而非实质上的变化均应视为本发明的技术范畴。实施例1
A)备料，将锦纶6切片加入由氮气保护气体的料仓内，得到待熔融料；
B)熔融将由步骤A)得到的待熔融料引入具有电加热功能的螺杆挤压机中熔融，螺杆挤压机的熔融温度为265°C，得到熔体(即得到纺丝熔体)；
C)成型，将由B)得到的熔体经采用温度为的联苯蒸汽保温的熔体管道从纺丝箱上部引入，纺丝箱上同样采用温度为265°C的联苯蒸汽保温，引入到纺丝箱中的熔体经计量泵定量压入纺丝组件并由由喷丝板上的孔径为0. 35mm的圆形的喷丝孔中喷出，得到丝束；
D)冷却，将由步骤C)得到的丝束引入缓冷区缓冷，然后通过(途经)侧吹风的同时被侧吹风冷却成型，再经过甬道进一步冷却，得到冷却成型的丝束，本步骤中的侧吹的温度即风的温度为25°C，湿度为70%RH ；
E)上油并预网络，由油唇对由步骤D)得到的冷却成型的丝束上油并且预网络，得到牵伸的丝束，这里所述的网络是业界公知的在高速气流的作用下，使复丝吹散分成几股相互纠缠形成网络节，以增加丝束的抱合性的一种空气变形工艺，本步骤中的网络的气流压力为 0. 08MPa ；
F)牵伸定型，将由步骤E)得到的待牵伸丝束经喂入并且依次经第一、第二和第三组热辊进行牵伸，并且在丝束经第三组热辊引出抵达第四组热辊时进行热松弛式定型，具体是 喂入辊为常温辊，喂入速度控制为918m/min，第一组热辊的温度度控制为105°C，线速度控制为940m/min，第二组热辊的温度控制为140°C，第二组热辊的线速度控制为3000m/min， 第三组热辊的温度控制为200°C，第三组热辊的线速度控制为3950m/min，第四组热辊的温控制为200°C，第四组热辊的线速度为3870m/min，其中第一组热辊的线速度比喂入辊的线速度快20m/min，藉以体现松弛式定型，第一组热辊与喂入辊之间的牵伸倍数为1.0M 倍，第二、第一组热辊之间的牵伸倍数为3. 191倍，第三、第二组热辊之间的牵伸倍数为 1.317倍，而第四、第三组热辊之间的牵伸倍数为0.98倍，丝束途经第三热辊和第四组热辊时进行定型(松弛式定型)，也就是说第三、第四组热辊实质上为定型辊，经本步骤得到牵伸定型丝；
5G)再网络和再上油，对由步骤F)得到的牵伸定型丝进行再网络和再上油并且卷装，其中，再网络的气流压力控制为0. 3MPa,卷装时的卷绕速度控制为3800m/min，得到高强低缩绵纶6细旦丝。实施例2
A)备料，将锦纶6切片加入由氮气保护气体的料仓内，得到待熔融料；
B)熔融将由步骤A)得到的待熔融料引入具有电加热功能的螺杆挤压机中熔融，螺杆挤压机的熔融温度为272°C，得到熔体(即得到纺丝熔体)；
C)成型，将由B)得到的熔体经采用温度为270°C的联苯蒸汽保温的熔体管道从纺丝箱上部引入，纺丝箱上同样采用温度为270°C的联苯蒸汽保温，引入到纺丝箱中的熔体经计量泵定量压入纺丝组件并由由喷丝板上的孔径为0. 3mm的圆形的喷丝孔中喷出，得到丝束；
D)冷却，将由步骤C)得到的丝束引入缓冷区缓冷，然后通过(途经)侧吹风的同时被侧吹风冷却成型，再经过甬道进一步冷却，得到冷却成型的丝束，本步骤中的侧吹的温度即风的温度为22. 5°C，湿度为78%RH ；
E)上油并预网络，由油唇对由步骤D)得到的冷却成型的丝束上油并且预网络，得到牵伸的丝束，这里所述的网络是业界公知的在高速气流的作用下，使复丝吹散分成几股相互纠缠形成网络节，以增加丝束的抱合性的一种空气变形工艺，本步骤中的网络的气流压力为 0. 15MPa ；
F)牵伸定型，将由步骤E)得到的待牵伸丝束经喂入并且依次经第一、第二和第三组热辊进行牵伸，并且在丝束经第三组热辊引出抵达第四组热辊时进行热定型，具体是喂入辊为常温辊，喂入速度控制为950m/min，第一组热辊的温度度控制为108°C，线速度控制为 980m/min，第二组热辊的温度控制为135°C，第二组热辊的线速度控制为3000m/min，第三组热辊的温度控制为205°C，第三组热辊的线速度控制为4200m/min，第四组热辊的温控制为205°C，第四组热辊的线速度为4100m/min，其中第一组热辊的线速度比喂入辊的线速度快30m/min，藉以体现松弛式定型，第一组热辊与喂入辊之间的牵伸倍数为1. 0315倍，第二、第一组热辊之间的牵伸倍数为3. 0612倍，第三、第二组热辊之间的牵伸倍数为1. 4倍， 而第四、第三组热辊之间的牵伸倍数为0. 976倍，丝束途经第三热辊和第四组热辊时进行松弛式定型，也就是说第三、第四组热辊实质上为定型辊，经本步骤得到牵伸定型丝；
G)再网络和再上油，对由步骤F)得到的牵伸定型丝进行再网络和再上油并且卷装，其中，再网络的气流压力控制为0. 35MPa,卷装时的卷绕速度控制为4000m/min，得到高强低缩绵纶6细旦丝。实施例3
A)备料，将锦纶6切片加入由氮气保护气体的料仓内，得到待熔融料；
B)熔融将由步骤A)得到的待熔融料引入具有电加热功能的螺杆挤压机中熔融，螺杆挤压机的熔融温度为278°C，得到熔体(即得到纺丝熔体)；
C)成型，将由B)得到的熔体经采用温度为275°C的联苯蒸汽保温的熔体管道从纺丝箱上部引入，纺丝箱上同样采用温度为275°C的联苯蒸汽保温，引入到纺丝箱中的熔体经计量泵定量压入纺丝组件并由由喷丝板上的孔径为0. 25mm的圆形的喷丝孔中喷出，得到丝束；
D)冷却，将由步骤C)得到的丝束引入缓冷区缓冷，然后通过(途经)侧吹风的同时被侧吹风冷却成型，再经过甬道进一步冷却，得到冷却成型的丝束，本步骤中的侧吹的温度即风的温度为20°C，湿度为85%RH ；
E)上油并预网络，由油唇对由步骤D)得到的冷却成型的丝束上油并且预网络，得到牵伸的丝束，这里所述的网络是业界公知的在高速气流的作用下，使复丝吹散分成几股相互纠缠形成网络节，以增加丝束的抱合性的一种空气变形工艺，本步骤中的网络的气流压力为 0. 20MPa ；
F)牵伸定型，将由步骤E)得到的待牵伸丝束经喂入并且依次经第一、第二和第三组热辊进行牵伸，并且在丝束经第三组热辊引出抵达第四组热辊时进行热定型，具体是喂入辊为常温辊，喂入速度控制为762m/min，第一组热辊的温度度控制为100°C，线速度控制为 SOOm/min，第二组热辊的温度控制为130°C，第二组热辊的线速度控制为^OOm/min，第三组热辊的温度控制为215°C，第三组热辊的线速度控制为3650m/min，第四组热辊的温控制为215°C，第四组热辊的线速度为3580m/min，其中第一组热辊的线速度比喂入辊的线速度快22m/min，藉以体现松弛式定型，第一组热辊与喂入辊之间的牵伸倍数为1. 05倍，第二、第一组热辊之间的牵伸倍数为3. 5倍，第三、第二组热辊之间的牵伸倍数为1. 278倍， 而第四、第三组热辊之间的牵伸倍数为0.98倍，丝束途经第三热辊和第四组热辊时进行定型(松弛式定型)，也就是说第三、第四组热辊实质上为定型辊，经本步骤得到牵伸定型丝；
G)再网络和再上油，对由步骤F)得到的牵伸定型丝进行再网络和再上油并且卷装，其中，再网络的气流压力控制为0. 4MPa,卷装时的卷绕速度控制为3500m/min，得到高强低缩绵纶6细旦丝。 本实施例与已有技术相比具有以下显著的区别
1、二级牵伸，利用第三组热辊、第二组热辊、第一组热辊的速度之比，进行二极
牵伸，较公知的并且公认为先进的一步法纺丝所采用的一级牵伸有着实质性的差异；
2、牵伸倍数高，牵伸总倍数达到了4. 7倍，相对于一步法纺丝的牵伸倍数1. 3-2. 5
而言有了显著的提高；
3、两次定型，由第三组热辊和第四组热辊进行两次即第二次定型，而一步法纺丝只有
一次定型；
4、定型温度高，第三、第四组热辊的温度为190-215 ，而一步法纺丝定型温度为
160-180°C ；
5、第三组热辊速度大于第四组热辊的速度，以体现松弛式定型，从而能免得优异的定型效果，克服了已有技术中的偏见；
6、采用两次上油，第一次上油作用是消除静电、增加润滑和减小磨擦，使丝束运行平稳便于纺丝操作，有利于高倍牵伸，第二次上油增加成品丝的抱合性，保证丝的质量，便于后道工序的加工；
7、得到的产品的断裂强力高以及干热收缩小，经测试，实施例1-3所得到的高强低收缩锦纶6细旦丝的断裂强度均彡6. 6CN/dtex、干热收缩均彡3. 9%，而一步法纺丝FDY的A 级品断裂强力为6. ON/dtex、干热收缩平均值>8%，产品能满足不同用途的需求。断裂强力即断裂强度按照国际“合成纤维长丝及变形丝断裂强力及断裂强力及断裂伸长试验” GB/ T14344-2008规定的方法测试，干热收缩按照国际“合成纤维长丝热收缩率试验方法”GB/ T6505-2008规定的方法测试。
权利要求
1.一种高强低收缩锦纶6细旦丝的加工方法，其特征在于包括以下步骤A)备料，锦纶6切片加入到氮气保护气体的料仓内，得到待熔融料；B)熔融，将待熔融料引入具有电加热功能的螺杆挤压机中熔融，控制螺杆挤压机的熔融温度，得到熔体；C)成型，将熔体经熔体管道从纺丝箱上部引入经计量泵计量压入纺丝组件并且由喷丝板的喷丝孔喷出，得到丝束；D)冷却，将丝束引入缓冷区缓冷，然后通过侧吹窗侧吹风冷却成型，再经甬道进一步冷却，得到冷却成型的丝束；E)上油并预网络，由油唇或油轮对冷却成型的丝束上油并且预网络，控制预网络的气流压力，得到待牵伸丝束；F)牵伸，将待牵伸丝束由喂入辊喂入，依次经第一、第二组热辊和第三组热辊进行牵伸，并且在丝束途经第三组热辊和第四组热辊时进行松弛式定型，控制牵伸倍数和控制各组热辊的温度，得到牵伸定型丝；G)再网络和再上油，对牵伸定型丝进行再网络和再上油并且卷装，控制再网络的气流压力和控制卷绕速度，得到高强低收缩锦纶6细旦丝。
2.根据权利要求1所述的高强低收缩锦纶6细旦丝的加工方法，其特征在于步骤B)中所述控制螺杆挤压机的熔融温度是将熔融温度控制为220-280°C。
3.根据权利要求1所述的高强低收缩锦纶6细旦丝的加工方法，其特征在于步骤C) 中所述的熔体管道和纺丝箱上部均由循环的联苯蒸汽保温，所述的联苯蒸汽保温的温度为 255j85°C。
4.根据权利要求1所述的高强低收缩锦纶6细旦丝的加工方法，其特征在于步骤C)中所述的喷丝孔为圆形孔或异形孔。
5.根据权利要求4所述的高强低收缩锦纶6细旦丝的加工方法，其特征在于当所述的喷丝孔为圆形孔时，孔径为0. 25-0. 35mm。
6.根据权利要求1所述的高强低收缩锦纶6细旦丝的加工方法，其特征在于步骤D)中所述的侧吹风的温度为18-25°C，湿度为70-85% RH。
7.根据权利要求1所述的高强低收缩锦纶6细旦丝的加工方法，其特征在于步骤E)中所述的控制预网络的气流压力是将气流压力控制为0. 08-0. 2MPa。
8.根据权利要求1所述的高强低收缩锦纶6细旦丝的加工方法，其特征在于步骤F)中的所述的控制牵伸倍数是第一组热辊与喂入辊的牵伸倍数控制为1. 01-1. 1倍，第二组热辊与第一组热辊的牵伸倍数控制为2. 5-4. 0倍，第三组热辊与第二组热辊的牵伸倍数控制为1. 2-2. 0倍，第四组热辊与第三组热辊的牵伸倍数控制为0. 98-0. 9倍，所述的松弛式定型是将第三组热辊的速度大于第四组热辊的速度。
9.根据权利要求1所述的高强低收缩锦纶6细旦丝的加工方法，其特征在于步骤F)中所述的控制各组热辊的温度是第一组热辊温度控制在70-110°C，第二组热辊温度控制在 100-150°C，第三组和第四组热辊温度控制在190-215°C，其中，所述的喂入辊为常温。
10.根据权利要求1所述的高强低收缩锦纶6细旦丝的加工方法，其特征在于步骤G) 中所述的控制再网络的气流压力为0. 15-0. 4MPa，所述的控制卷绕速度是将卷绕速度控制在 3500-4500m/min。
全文摘要
一种高强低收缩锦纶6细旦丝的加工方法，属于锦纶丝加工技术领域。包括的步骤备料，锦纶6切片加入到氮气保护气体的料仓内，得到待熔融料；熔融，将待熔融料引入螺杆挤压机中熔融，得到熔体；成型，将熔体从纺丝箱上部引入由喷丝板的喷丝孔喷出，得到丝束；冷却，将丝束引入缓冷区缓冷，通过侧吹风冷却成型，再经甬道进一步冷却；上油并预网络，由油唇或油轮对冷却成型的丝束上油并且预网络；牵伸，将待牵伸丝束由喂入辊喂入,依次经热辊牵伸，松弛式定型，得到牵伸定型丝；再网络和再上油，对牵伸定型丝进行再网络和再上油并且卷装，得到高强低收缩锦纶6细旦丝。优点可适应产品的不同用途，能应用于对断裂强力和干热收缩率具有苛刻要求的场合。
文档编号D01D5/088GK102181951SQ20111010515
公开日2011年9月14日 申请日期2011年4月26日 优先权日2011年4月26日
发明者顾洪达 申请人:常熟涤纶有限公司