功能性锦纶6有色纤维及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种功能性锦纶6有色纤维，按重量百分比该组合物包括：2.5～5%改性抗菌抗紫外线功能性母粒、3.0～4.0%有色母粒及91～94.5%锦纶6切片。本发明还公开了一种功能性锦纶6有色纤维的制造方法，该方法包括如下步骤：a、将干燥的改性抗菌抗紫外线功能性母粒、有色母粒和锦纶6切片混合，加入到螺杆挤压机内熔融；b、将混合熔体通过计量泵挤压纺丝，对丝束进行冷却、上油、卷绕，制得锦纶6POY；c、将锦纶6POY进行拉伸、上热软化、冷却、假捻；d、将假捻后的丝束上油、卷绕，获得成品。本发明的功能性锦纶6有色纤维同时具有有色、抗菌、抗紫外线三重功能，可以减少生产工序，减少污水排放。
【专利说明】功能性锦纶6有色纤维及其制造方法 【技术领域】
[〇〇〇1] 本发明涉及一种功能性锦纶6有色纤维及其制造方法，尤其是一种抗菌抗紫外线 锦纶6有色纤维及其制造方法。 【背景技术】
[0002] 锦纶的主要品种为脂肪族聚酰胺纤维，它可以用一种单体合成，如内酰胺或氨基 酸。此时锦纶名称后的阿拉伯数字即表明所用内酰胺或氨基酸的碳原子数目，如锦纶6、锦 纶66等。锦纶6即聚已内酰胺纤维，95年第一版第二次印刷的《化学纤维词典》412页即公 开了这一概念：聚已内酰胺纤维在我国简称锦纶6,产品有单丝、复丝、变形丝和短纤维等， 采用熔体直接纺丝或切片纺丝法制得成品纤维。锦纶6产品具有高强度、耐磨、柔软性及肌 肤触感温和等特性，在服装、丝绸、雨伞、鱼网丝、帘子线、BCF地毯丝及工程塑料领域具有 广阔的用途，因此属于国内化纤生产企业的主流品种，锦纶织物也是市场上最普通的织物。
[0003] 目前市场上常用的普通锦纶织物并不具备良好的抗菌性，有些锦纶织物只具备抗 菌性能而不具备抗紫外线性能，而且锦纶织物或者锦纶6纤维成品在应用时需要进行染 色，增加生产工序，增加污水排放，染色牢度相对较差，因此不能满足人们的使用需求，有必 要进行改进。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种功能性锦纶6有色纤维及其制造方法，使锦 纶6纤维同时具有有色、抗菌、抗紫外线三重功能，可以减少生产工序，减少污水排放，降低 生产成本。
[0005] 本发明的功能性锦纶6有色纤维，按重量百分比该组合物包括：2. 5?5%改性抗 菌抗紫外线功能性母粒、3. 0?4. 0%有色母粒及91?94. 5%锦纶6切片。
[0006] 通过将改性抗菌抗紫外线功能性母粒、有色母粒及锦纶6切片混合物用螺杆挤压 机熔融挤压纺丝等方法，可以直接获得具有有色、抗菌、抗紫外线三重功能的锦纶6有色纤 维，其生产的织物与普通尼龙织物相比具有明显的有色、抗菌、抗紫外线的功效。本发明的 功能性锦纶6有色纤维，适用于织造各种高档内衣、运动服装、袜子，以及应用于军事和医 用，其产品具有良好的免染抗菌和防紫外线的效果。
[0007] 作为本发明的改进，该改性抗菌抗紫外线功能性母粒包括0. 5?2%磷酸锆钠银、 0. 1?0. 5%分散剂及97. 5?99. 4%锦纶6切片。
[0008] 磷酸锆钠银具有抗菌抗紫外线双重功能，并具有持续性、持久性、耐热性好、安全 性高、不易产生耐药性等特点。磷酸锆钠银在少量分散剂作用下，可以均匀分布在熔融的混 合熔体中。
[0009] 作为本发明的改进，该有色母粒包括40?60%颜料组分、0. 4?0. 8%分散剂及 39. 2?59. 6%锦纶6切片。
[〇〇1〇] 通过颜料组分、分散剂及锦纶6切片来制作有色母粒，制作简便，而且容易与纺丝 用的锦纟仑6切片相融合。
[〇〇11] 作为本发明的改进，该颜料组分为颜料黑。
[0012] 作为本发明的改进，该锦纶6切片的特性粘度为2. 45?2. 55。
[0013] 采用特性粘度为2. 45?2. 55的锦纶6切片，可以适应高速纺丝的要求，并与改性 抗菌抗紫外线功能性母粒、有色母粒更好的融合。
[0014] 本发明的功能性锦纶6有色纤维的制造方法，该方法包括如下步骤：
[0015] a、将经过干燥的改性抗菌抗紫外线功能性母粒、有色母粒和锦纶6切片进行混 合，然后将充分混合、干燥好的料加入到螺杆挤压机内进行熔融、压缩；
[0016] b、将充分熔融的混合熔体输送到纺丝箱体，再经过计量泵以恒定的量将熔体挤 压到纺丝组件中进行纺丝，然后对丝束进行冷却、上油，再将丝束卷绕到筒管上制得锦纶 6P0Y ；
[0017] c、将锦纶6P0Y导入加弹机进行拉伸，经过上热箱进行加热软化，再经过冷却板冷 却后导入假捻器进行假捻；
[0018] d、将假捻后的丝束通过上油轮进行上油，最后再将丝束导入卷绕筒管进行卷绕成 形，获得有色、抗菌、抗紫外线三重功能锦纶6有色纤维。
[0019] 通过上述制造方法，可以直接用改性抗菌抗紫外线功能性母粒、有色母粒和锦纶6 切片制得有色、抗菌、抗紫外线三重功能锦纶6有色纤维，减少染色等生产工序，减少污水 排放，降低生产成本，并使生产的织物保持光鲜不易褪色。
[0020] 作为本发明的改进，该步骤a中改性抗菌抗紫外线功能性母粒、有色母粒的烘干 温度为80?90°C，烘干时间为6?8小时，烘干程序结束后关闭电源停止加热平衡自降2 小时，待混合物温度降到60°C以下时出料待用。
[0021] 采用烘干温度80?90°C，烘干时间6?8小时，可以使改性抗菌抗紫外线功能性 母粒、有色母粒的含水率控制在600PPM以下。
[0022] 作为本发明的改进，该步骤b中充分熔融的混合熔体通过保温管道输送到纺丝箱 体，纺丝箱体的温度为255?285°C ;纺丝速度为4150?4300m/min。
[0023] 通过保温管道输送混合熔体，并采用上述纺丝箱体温度、纺丝速度，可以制得性能 更加优良的锦纶6P0Y。
[0024] 作为本发明的改进，步骤b中上油量为0· 8?1. 2%。
[0025] 通过控制锦纶6P0Y的上油量，可以制得性能更加优良的锦纶6P0Y。
[0026] 作为本发明的改进，该步骤c中拉伸通过加弹机的一罗拉和二罗拉之间的速度差 实现，拉伸倍数为1. 25?1. 30,假捻速度和生产速度比为1. 8?2. 2。
[0027] 通过采用上述拉伸方式、拉伸倍数、假捻速度和生产速度比，可以制得性能更加优 良的锦纶6有色纤维，用于制作高档服装、面料。
[0028] 作为本发明的改进，该步骤c中上热箱温度为175?185°C，加弹机生产速度为 600 ?700m/min。
[0029] 通过采用上述上热箱温度、加弹机生产速度，可以制得性能更加优良的锦纶6有 色纤维。
[0030] 作为本发明的改进，该步骤a中螺杆挤压机的加热区温度为一区253?263°C、 二区263?273°C、三区265?275°C、四区265?275°C、五区260?270°C，熔体压力为 12. 0 ?13. OMpa〇
[0031] 螺杆挤压机采用五个区，采用上述熔融温度和压力，可以使改性抗菌抗紫外线功 能性母粒、有色母粒和锦纶6切片混合物均匀熔融。 【专利附图】
【附图说明】
[0032] 图1是本发明功能性锦纶6有色纤维的生产工艺流程示意图。 【具体实施方式】
[0033] 下面结合实施例，更具体的说明本发明的内容。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的保护范 围。
[0034] 实施例1
[0035] 将改性抗菌抗紫外线功能性母粒、黑色母粒在85°C温度进行烘干，烘干时间为8 小时，烘干后关闭电源平衡自行降温2小时到50°C以下时出料，使改性抗菌抗紫外线功能 性母粒、黑色母粒的含水率控制在600PPM以下。将烘干后的改性抗菌抗紫外线功能性母 粒、黑色母粒与干燥的锦纶6切片进行均匀混合。上述混合物的组分组成见以下表1。其 中，改性抗菌抗紫外线功能性母粒含有磷酸锆钠银，其组分组成见以下表2。黑色母粒包括 40%颜料黑组分、0. 4%分散剂及59. 6%锦纶6切片。
[0036] 将干燥的改性抗菌抗紫外线功能性母粒、黑色母粒与锦纶6切片的混合物加入到 螺杆挤压机中进行熔融挤压，螺杆挤压机的加热区温度和熔体压力见表3。
[〇〇37] 将充分熔融的熔体通过专用熔体管道输送到纺丝箱体，纺丝箱体温度为266°C，通 过纺丝计量泵以恒定的量将熔体挤压到纺丝组件进行纺丝，纺丝速度为4200m/min，产品品 种为100dtex/24f，丝束从喷丝板孔喷出后经过冷却，然后再上油，为了增加丝束的抱合力， 特提高其上油比例，将丝束含油率控制在〇. 8?1. 2%之间，再将丝束卷绕到筒管上，获得黑 色、抗菌、抗紫外线三重功能锦纶6预取向丝（Ρ0Υ);其Ρ0Υ物理机械性能指标见表4。
[0038] 将锦纶6P0Y丝束导入加弹机的一罗拉和二罗拉进行拉伸，拉伸倍数为1. 27,经过 上热箱进行加热软化，上热箱温度为180°C，再经过冷却板冷却后导入假捻器进行假捻，假 捻器与生产速度比（D/Y)为2. 0,加弹机生产速度为650m/min。
[0039] 将假捻后的丝束通过上油轮进行上油，丝束含油率控制在2. 5%以下，最后再将丝 束导入卷绕筒管进行卷绕成形，获得83dteX/24f的改性黑色、抗菌、抗紫外线三重功能锦 纶6有色纤维的成品丝。其成品物理机械性能指标见表5,成品抗菌性能见表6,成品抗紫 外线性能见表7。
[0040] 实施例2
[0041] 将改性抗菌抗紫外线功能性母粒、灰色母粒在80°C温度进行烘干，烘干时间为8 小时，烘干后关闭电源平衡自行降温2小时到50°C以下时出料，使改性抗菌抗紫外线功能 性母粒、灰色母粒的含水率控制在600PPM以下。将烘干后的改性抗菌抗紫外线功能性母 粒、灰色母粒与干燥的锦纶6切片进行均匀混合。上述混合物的组分组成见以下表1。其 中，改性抗菌抗紫外线功能性母粒含有磷酸锆钠银，其组分组成见以下表2。灰色母粒包括 45%颜料灰组分、0. 5%分散剂及54. 5%锦纶6切片。
[0042] 将干燥的改性抗菌抗紫外线功能性母粒、灰色母粒与锦纶6切片的混合物加入到 纺丝螺杆挤压机中进行熔融挤压，螺杆挤压机的加热区温度和熔体压力见表3。
[〇〇43] 将充分熔融的熔体通过专用熔体管道输送到纺丝箱体，纺丝箱体温度为255°C，通 过纺丝计量泵以恒定的量将熔体挤压到纺丝组件进行纺丝，纺丝速度为4150m/min，产品品 种为100dtex/24f，丝束从喷丝板孔喷出后经过冷却，然后再上油，为了增加丝束的抱合力， 特提高其上油比例，将丝束含油率控制在〇. 8?1. 2%之间，再将丝束卷绕到筒管上，获得灰 色、抗菌、抗紫外线三重功能锦纶6预取向丝（Ρ0Υ);其Ρ0Υ物理机械性能指标见表4。
[0044] 将锦纶6P0Y丝束导入加弹机的一罗拉和二罗拉进行拉伸，拉伸倍数为1. 25,经过 上热箱进行加热软化，上热箱温度为175°C，再经过冷却板冷却后导入假捻器进行假捻，假 捻器与生产速度比（D/Y)为1. 8,加弹机生产速度为700m/min。
[0045] 将假捻后的丝束通过上油轮进行上油，丝束含油率控制在2. 5%以下，最后再将丝 束导入卷绕筒管进行卷绕成形，获得83dteX/24f的改性灰色、抗菌、抗紫外线三重功能锦 纶6有色纤维的成品丝。其成品物理机械性能指标见表5,成品抗菌性能见表6,成品抗紫 外线性能见表7。
[0046] 实施例3
[0047] 将改性抗菌抗紫外线功能性母粒、咖啡色母粒在85°C温度进行烘干，烘干时间为 7小时，烘干后关闭电源平衡自行降温2小时到50°C以下时出料，使改性抗菌抗紫外线功能 性母粒、咖啡色母粒的含水率控制在600PPM以下。将烘干后的改性抗菌抗紫外线功能性母 粒、咖啡色母粒与干燥的锦纶6切片进行均匀混合。上述混合物的组分组成见以下表1。其 中，改性抗菌抗紫外线功能性母粒含有磷酸锆钠银，其组分组成见以下表2。咖啡色母粒包 括50%咖啡色颜料组分、0. 6%分散剂及49. 4%锦纶6切片。
[0048] 将干燥的改性抗菌抗紫外线功能性母粒、咖啡色母粒与锦纶6切片的混合物加入 到纺丝螺杆挤压机中进行熔融挤压，螺杆挤压机的加热区温度和熔体压力见表3。
[0049] 将充分熔融的熔体通过专用熔体管道输送到纺丝箱体，纺丝箱体温度为270°C，通 过纺丝计量泵以恒定的量将熔体挤压到纺丝组件进行纺丝，纺丝速度为4230m/min，产品品 种为100dtex/24f，丝束从喷丝板孔喷出后经过冷却，然后再上油，为了增加丝束的抱合力， 特提高其上油比例，将丝束含油率控制在〇. 8?1. 2%之间，再将丝束卷绕到筒管上，获得咖 啡色、抗菌、抗紫外线三重功能锦纶6预取向丝（Ρ0Υ);其Ρ0Υ物理机械性能指标见表4。
[0050] 将锦纶6P0Y丝束导入加弹机的一罗拉和二罗拉进行拉伸，拉伸倍数为1. 28,经过 上热箱进行加热软化，上热箱温度为178°C，再经过冷却板冷却后导入假捻器进行假捻，假 捻器与生产速度比（D/Y)为1. 9,加弹机生产速度为670m/min。
[0051] 将假捻后的丝束通过上油轮进行上油，丝束含油率控制在2. 5%以下，最后再将丝 束导入卷绕筒管进行卷绕成形，获得83dteX/24f的改性咖啡色、抗菌、抗紫外线三重功能 锦纶6有色纤维的成品丝。其成品物理机械性能指标见表5,成品抗菌性能见表6,成品抗 紫外线性能见表7。
[0052] 实施例4
[0053] 将改性抗菌抗紫外线功能性母粒、蓝色母粒在90°C温度进行烘干，烘干时间为6 小时，烘干后关闭电源平衡自行降温2小时到60°C以下时出料，使改性抗菌抗紫外线功能 性母粒、蓝色母粒的含水率控制在600PPM以内。将烘干后的改性抗菌抗紫外线功能性母 粒、蓝色母粒与干燥的锦纶6切片进行均匀混合。上述混合物的组分组成见以下表1。其 中，改性抗菌抗紫外线功能性母粒含有磷酸锆钠银，其组分组成见以下表2。蓝色母粒包括 55%颜料蓝组分、0. 7%分散剂及44. 3%锦纶6切片。
[0054] 将干燥的改性抗菌抗紫外线功能性母粒、蓝色母粒与锦纶6切片的混合物加入到 纺丝螺杆挤压机中进行熔融挤压，螺杆挤压机的加热区温度和熔体压力见表3。
[0055] 将充分熔融的熔体通过专用熔体管道输送到纺丝箱体，纺丝箱体温度为280°C，通 过纺丝计量泵以恒定的量将熔体挤压到纺丝组件进行纺丝，纺丝速度为4270m/min，产品品 种为100dtex/24f，丝束从喷丝板孔喷出后经过冷却，然后再上油，为了增加丝束的抱合力， 特提高其上油比例，将丝束含油率控制在〇. 8?1. 2%之间，再将丝束卷绕到筒管上，获得蓝 色、抗菌、抗紫外线三重功能锦纶6预取向丝（Ρ0Υ);其Ρ0Υ物理机械性能指标见表4。
[0056] 将锦纶6P0Y丝束导入加弹机的一罗拉和二罗拉进行拉伸，拉伸倍数为1. 29,经过 上热箱进行加热软化，上热箱温度为182°C，再经过冷却板冷却后导入假捻器进行假捻，假 捻器与生产速度比（D/Y)为2. 1，加弹机生产速度为630m/min。
[0057] 将假捻后的丝束通过上油轮进行上油，丝束含油率控制在2. 5%以下，最后再将丝 束导入卷绕筒管进行卷绕成形，获得83dteX/24f的改性蓝色、抗菌、抗紫外线三重功能锦 纶6有色纤维的成品丝。其成品物理机械性能指标见表5,成品抗菌性能见表6,成品抗紫 外线性能见表7。
[0058] 实施例5
[0059] 将改性抗菌抗紫外线功能性母粒、红色母粒在90°C温度进行烘干，烘干时间为8 小时，烘干后关闭电源平衡自行降温2小时到60°C以下时出料，使改性抗菌抗紫外线功能 性母粒、红色母粒的含水率控制在600PPM以内。将烘干后的改性抗菌抗紫外线功能性母 粒、红色母粒与干燥的锦纶6切片进行均匀混合。上述混合物的组分组成见以下表1。其 中，改性抗菌抗紫外线功能性母粒含有磷酸锆钠银，其组分组成见以下表2。红色母粒包括 60%颜料红组分、0. 8%分散剂及39. 2%锦纶6切片。
[0060] 将干燥的改性抗菌抗紫外线功能性母粒、红色母粒与锦纶6切片的混合物加入到 纺丝螺杆挤压机中进行熔融挤压，螺杆挤压机的加热区温度和熔体压力见表3。
[0061] 将充分熔融的熔体通过专用熔体管道输送到纺丝箱体，纺丝箱体温度为285°C，通 过纺丝计量泵以恒定的量将熔体挤压到纺丝组件进行纺丝，纺丝速度为4300m/min，产品品 种为100dtex/24f，丝束从喷丝板孔喷出后经过冷却，然后再上油，为了增加丝束的抱合力， 特提高其上油比例，将丝束含油率控制在〇. 8?1. 2%之间，再将丝束卷绕到筒管上，获得红 色、抗菌、抗紫外线三重功能锦纶6预取向丝（Ρ0Υ);其Ρ0Υ物理机械性能指标见表4。
[0062] 将锦纶6P0Y丝束导入加弹机的一罗拉和二罗拉进行拉伸，拉伸倍数为1. 30,经过 上热箱进行加热软化，上热箱温度为185°C，再经过冷却板冷却后导入假捻器进行假捻，假 捻器与生产速度比（D/Y)为2. 2,加弹机生产速度为600m/min。
[0063] 将假捻后的丝束通过上油轮进行上油，丝束含油率控制在2. 5%以下，最后再将丝 束导入卷绕筒管进行卷绕成形，获得83dteX/24f的改性红色、抗菌、抗紫外线三重功能锦 纶6有色纤维的成品丝。其成品物理机械性能指标见表5,成品抗菌性能见表6,成品抗紫 外线性能见表7。
[〇〇64] 分散剂为低分子量聚乙稀蜡或者硬脂酸盐。有色母粒中颜料组分可以是无机颜
【权利要求】
1. 一种功能性锦纶6有色纤维，按重量百分比该组合物包括：2. 5?5%改性抗菌抗紫 外线功能性母粒、3. 0?4. 0%有色母粒及91?94. 5%锦纶6切片。
2. 根据权利要求1所述的功能性锦纶6有色纤维，其特征在于：所述改性抗菌抗紫外 线功能性母粒包括〇. 5?2. 0%磷酸锆钠银、0. 1?0. 5%分散剂及97. 5?99. 4%锦纶6切 片。
3. 根据权利要求1所述的功能性锦纶6有色纤维，其特征在于：所述有色母粒包括 40?60%颜料组分、0. 4?0. 8%分散剂及39. 2?59. 6%锦纶6切片。
4. 根据权利要求3所述的功能性锦纶6有色纤维，其特征在于：所述颜料组分为颜料 黑。
5. 根据权利要求1至4任何一项所述的功能性锦纶6有色纤维，其特征在于：所述锦 纶6切片的特性粘度为2. 45?2. 55。
6. -种根据权利要求1至5任何一项所述的功能性锦纶6有色纤维的制造方法，其特 征在于：该方法包括如下步骤： a、 将经过干燥的改性抗菌抗紫外线功能性母粒、有色母粒和锦纶6切片进行混合，然 后将充分混合、干燥好的料加入到螺杆挤压机内进行熔融、压缩； b、 将充分熔融的混合熔体输送到纺丝箱体，再经过计量泵以恒定的量将熔体挤压到纺 丝组件中进行纺丝，然后对丝束进行冷却、上油，再将丝束卷绕到筒管上制得锦纶6POY; c、 将锦纶6POY导入加弹机进行拉伸，经过上热箱进行加热软化，再经过冷却板冷却后 导入假捻器进行假捻； d、 将假捻后的丝束通过上油轮进行上油，最后再将丝束导入卷绕筒管进行卷绕成形， 获得有色、抗菌、抗紫外线三重功能锦纶6有色纤维。
7. 根据权利要求6所述的功能性锦纶6有色纤维的制造方法，其特征在于：所述步骤a 中改性抗菌抗紫外线功能性母粒、有色母粒的烘干温度为80?90°C，烘干时间为6?8小 时，烘干程序结束后关闭电源停止加热平衡自降2小时，待混合物温度降到60°C以下时出 料待用。
8. 根据权利要求6所述的功能性锦纶6有色纤维的制造方法，其特征在于：所述步骤b 中充分熔融的混合熔体通过保温管道输送到纺丝箱体，纺丝箱体的温度为255?285°C ;纺 丝速度为4150?4300m/min。
9. 根据权利要求6所述的功能性锦纶6有色纤维的制造方法，其特征在于：所述步骤b 中上油量为〇. 8?1. 2%。
10. 根据权利要求6所述的功能性锦纶6有色纤维的制造方法，其特征在于：所述步骤 c中拉伸通过加弹机的一罗拉和二罗拉之间的速度差实现，拉伸倍数为1. 25?1. 30,假捻 速度和生产速度比为1. 8?2. 2。
11. 根据权利要求6所述的功能性锦纶6有色纤维的制造方法，其特征在于：所述步骤 c中上热箱温度为175?185°C，加弹机生产速度为600?700m/min。
12. 根据权利要求6所述的功能性锦纶6有色纤维的制造方法，其特征在于：所述步骤 a中螺杆挤压机的加热区温度为一区253?263°C、二区263?273°C、三区265?275°C、 四区265?275°C、五区260?270°C，熔体压力为12. 0?13. OMpa。
【文档编号】D01F1/02GK104060337SQ201410004454
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年1月2日 优先权日:2013年3月19日
【发明者】薛益群, 闫彪, 陈祖江 申请人:浙江美丝邦化纤有限公司