一种耐磨型pa6膨体纱的生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种耐磨型PA6膨体纱的生产工艺，其特征在于：包含以下步骤：（1）将相对粘度为2.60-2.90的固体PA6切片在螺杆挤压机中250-280℃进行挤压熔融成为熔融态纺丝熔体，后被输送至纺丝箱体；（2）熔体在纺丝组件中形成高压通过喷丝板喷出形连续状长丝，侧吹风冷却；（3）冷却固化的丝条进入上油装置上油，上油率控制在0.4-0.6%；（4）经过上油后丝条进入牵伸区进行牵伸，牵伸倍率为1.6-2.2倍；（5）经过牵伸后丝条进入膨化箱进行膨化处理，膨化箱的工艺参数：膨化箱温度150-200℃丝条进行膨化喂入用压缩空气7.0-9.0bar，用以在膨化箱中固定和堆积丝条使之形成膨化状的抽吸空气负压为50-80mbar；（6）丝条从膨化箱进入冷却鼓进行冷却，冷却鼓的转速为50-80转/分，冷却鼓冷却用吸入风负压为15-35mbar；（7）通过第一组导丝盘后丝条进入主网络系统，经过主网络系统后丝条进入卷绕机被卷绕成圆柱型丝筒。
【专利说明】一种耐磨型PA6膨体纱的生产工艺
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种耐磨型PA6膨体纱的制备工艺。
【背景技术】
[0002] 商业地毯是地毯产品主要应用的市场之一，在其长期以来的发展过程中，设计师 们在地毯的色调、花型图案等时尚效应上花费了大量精力，而忽视了地毯本身的实用性、耐 用型及产品寿命，在一些大型酒店、宾馆的餐厅、会议场所由于人多，地毯使用频繁，很多地 毯都会局部出现磨损、起毛，颜色变淡，花色变形等缺陷，使地毯整体效应下降，迫使业主不 得不在短期内更换地毯，这就大大增加了其商业成本。因此，一种实用、耐磨型地毯成为商 业地毯的最新市场需求。地毯的耐磨性能也随即成为其产品的重要的商业考核指标。为配 合地毯行业生产高耐磨型指标的需求，本发明将开发一种新型耐磨型商业用地毯纤维-耐 磨型PA6膨体纱。
[0003] 目前，高档商业地毯用纱主要以PA6膨体纱为主，常用规格为950D/70Y和 1800D/100Y。其单丝纤度一般在13-18旦尼尔。PA6膨体纱的单丝纤度在地毯应用中对耐 磨性能起非常重要作用，单丝纤度越高耐磨性越好。但在目前国内外PA6膨体纱的纺丝生 产技术条件下，所能生产的最高单丝纤度为18旦尼尔。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是：提供一种耐磨型PA6膨体纱的生产工艺，以获得具 有较高旦尼尔和高纤度单丝，而且具有优异的耐磨性膨体纱产品。
[0005] 本发明的技术方案是：一种耐磨型PA6膨体纱的生产工艺，包含以下步骤： (1) 将相对粘度为2. 60-2. 90的固体PA6切片在螺杆挤压机中250-280°C进行挤压熔 融成为熔融态纺丝熔体，后被输送至纺丝箱体； (2) 熔体在纺丝组件中形成高压通过喷丝板喷出形连续状长丝，侧吹风冷却； (3) 冷却固化的丝条进入上油装置上油，上油率控制在0. 4-0. 6% ; (4) 经过上油后丝条进入牵伸区进行牵伸，牵伸倍率为1. 6-2. 2倍； (5) 经过牵伸后丝条进入膨化箱进行膨化处理，膨化箱的工艺参数：膨化箱温度 150-200°C丝条进行膨化喂入用压缩空气7. 0-9. Obar，用以在膨化箱中固定和堆积丝条使 之形成膨化状的抽吸空气负压为50-80mbar ; (6) 丝条从膨化箱进入冷却鼓进行冷却，冷却鼓的转速为50-80转/分，冷却鼓冷却用 吸入风负压为15-35mbar ; (7) 通过第一组导丝盘后丝条进入主网络系统，经过主网络系统后丝条进入卷绕机被 卷绕成圆柱型丝筒。
[0006] 步骤（1)中熔体在螺杆出口压力控制在70-150bar，温度250-265°C。
[0007] 步骤（1)中，熔融态纺丝熔体以50-lOObar的压力进入安装于纺丝箱体中计量泵 进行精确计量，以计量输出纺制1800D产品所需的熔体量，所用计量泵规格为20CC，转速为 23. 8-24. 8 转 / 分。
[0008] 纺丝组件中的喷丝板孔数设计为80孔，喷丝孔截面为"Y"型。
[0009] 步骤（3)中，侧吹风温度为18-22°c，相对湿度65-85%侧吹风速度为0.6-1. 2m/ So
[0010] 牵伸：采用两组热辊一步牵伸，第一组预加热辊的温度为50-70°C，速度为 1300-1400米/分，第二组主加热辊的温度150-200°C，速度为2600-3100米/分。
[0011] 主网络系统由主网络喷嘴、第一组导丝盘和第二组导丝盘组成。
[0012] 主网络系统的参数为：第一组导丝盘速度2400-2800米/分，第二组导丝盘的速 度为2450-2900米/分，网络张力120-200克，网络用压缩空气压力为5. 0-8. Obar。
[0013] 经过计量泵后的熔体进入纺丝组件形成80-200bar压力，温度为260-300°C。
[0014] 本发明的有益效果： 1)在本产品发明之前，为提高地毯的耐磨性能，地毯生产者将纱线进行加捻以提高耐 磨性，而膨体纱在加捻之后蓬松度大大下降制成的地毯覆盖性能下降，这不得不提高纱线 的用量弥补覆盖性能差的缺陷，因而增加了纱线的使用成本。同时加捻过程也增加了一道 工序从而提高了生产成本，本产品的开发成功不仅降低了纱线的用量而且省略了加捻工序 从而大大降低了地毯制造成本。
[0015] 2)本发明采用"Y"型喷丝孔，使纱线的切面呈"Y"型，"Y"型截面具有良好的光学 性质，光线在不同几何面上不同的折射使纱线产生分光效应，从而使纱线具有靓丽的光泽， 尤其对染色后纱线使颜色更加鲜艳，具有闪光效应，提高了纱线的视觉效应。同时相对于圆 形截面"Y"型截面纱线提高了纱线表面积，也会提高纱线的覆盖和蓬松性能。
[0016] 3)本耐磨型PA6膨体纱的生产工艺将色母计量混合、熔融纺丝、牵伸定型、膨化、 网络等工艺融为一体一步法完成，大大降低了生产成本。
[0017] 在工艺创新和设备革新的基础上通过一步法开发出单丝纤度超过20旦尼尔PA6 膨体纱及其生产工艺。
[0018] 本发明专利产品1800D/80Y PA6膨体纱因具有较高旦尼尔和单丝纤度为22. 5旦 尼尔高纤度单丝，而具有优异的耐磨性，是一种新型耐磨型PA6膨体纱产品。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1为本发明喷丝板的截面图，dl/d2 = 1. 6-3. 2 ; 图2为"Y"型喷丝孔的截面，a = 0. 20-0. 30mm，b = 0. 50-0. 75mm (三边相等）； 图3为本发明的耐磨型PA6膨体纱产品外观； 图4为本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0020] 1、将相对粘度为2. 60-2. 90的固体PA6切片在螺杆挤压机中通过250-280 °C 温度进行挤压熔融成为熔融态纺丝熔体，熔体在螺杆出口压力控制在70-150bar，温度 250-265°C范围内。然后在螺杆转动的驱动下熔体被输送至纺丝箱体以50-100bar的压力 进入安装于纺丝箱体中计量泵进行精确计量，以计量输出纺制1800D产品所需的熔体量， 所用计量泵规格为20CC，转速为23. 8-24. 8转/分。经过计量泵后的熔体进入纺丝组件形 成80-200bar压力，温度为260-300 °C，以实现高压高温纺丝； 2、 安装于纺丝组件中喷丝板为熔体纺丝的核心部件，喷丝板的参数设计是本发明专利 工艺实现的重要参数：喷丝板孔数设计为80孔，喷丝孔截面为"Y"型，截面尺寸见图1、2 ; 3、 熔体在纺丝组件中形成高压通过喷丝板喷出形连续状长丝，再经过侧吹风冷却被固 化为丝条，侧吹风是一种具有严格参数空调风，温度为18-22°C，相对湿度65-85%侧吹 风速度为〇. 6-1. 2m/s ; 4、 冷却固化的丝条进入上油装置上油，以使丝条具有良好的集束性、耐磨性和抗静电 性能；上油率控制在0. 4-0. 6% ; 5、 经过上油后丝条进入牵伸区进行牵伸，采用两组热辊一步牵伸，第一组预加热辊 的温度为50-70°C速度为1300-1400米/分，第二组主加热辊的温度150-200 °C速度为 2600-3100米/分，牵伸倍率为1. 6-2. 2倍； 6、 经过牵伸后丝条进入膨化箱进行膨化处理，膨化箱的工艺参数设计是本发明的 主要创新性工艺，膨化箱的工艺参数：膨化箱温度150-200°C丝条进行膨化喂入用压缩 空气7. 0-9. Obar，用以在膨化箱中固定和堆积丝条使之形成膨化状的抽吸空气负压为 5〇-80mbar ； 7、 经过膨化后的丝条温度较高，丝条所形成的卷曲膨化状处于松软不稳定状，因此，需 要将既形成的膨化丝条送入冷却鼓进行冷却固化，丝条从膨化箱进入冷却鼓进行冷却，冷 却鼓的转速为50-80转/分，冷却鼓冷却用吸入风负压为15-35mbar ; 8、 经过冷却鼓后丝条进入第一组导丝盘，第一组导丝盘的速度与主加热轮的速度之 差用以控制丝条在膨化箱中的丝条堆积量和停留时间，来控制丝条在膨化箱中形成的膨化 度；第一组导丝盘的速度为2400-2800米/分； 9、 通过第一组导丝盘后丝条进入主网络系统，主网络系统由主网络喷嘴、第一组导 丝盘和第二组导丝盘组成；通过第一组导丝盘和第二组导丝盘的速度差来控制丝条在主 网络喷嘴中的张力，网络张力的大小是形成网络节点多少的关键工艺参数。本发明工艺 中主网络系统的参数为：第一组导丝盘速度2400-2800米/分，第二组导丝盘的速度为 2450-2900米/分，网络张力120-200克，网络用压缩空气压力为5. 0-8. Obar ; 10、 通过主网络喷嘴后丝条可形成15-35个/米的网络节点，使膨化后的丝条具有良好 的集束性和抱合性，使丝条在后加工过程不散开影响其后加工性能。经过主网络后丝条进 入卷绕机被卷绕成圆柱型丝筒，通过卷绕速度与第二组导丝盘的速度来控制卷绕张力，以 使丝条被卷绕为完美的圆柱型丝筒，卷绕速度为2500-2950米/分。卷绕张力为200-300 克。
[0021] 本发明专利的产品总纤度为1800旦尼尔，由80根单丝组成，每根单丝纤度为22. 5 旦尼尔，经过膨化后丝条处于高度蓬松状态，再通过主网络后，在丝条上形成一定密度的网 络节点，网络节数为25-35个/米。
[0022] 常规尼龙6纱线制成的方块地毯耐磨色牢度：灰度3-4级，使用耐磨型尼龙6纱 线制成的方块地毯耐磨色牢度：灰度4-5级，测试标准QB/T-2755-2005。
【权利要求】
1. 一种耐磨型PA6膨体纱的生产工艺，其特征在于：包含以下步骤： 将相对粘度为2. 60-2. 90的固体PA6切片在螺杆挤压机中250-280°C进行挤压熔融成 为熔融态纺丝熔体，后被输送至纺丝箱体； (2) 熔体在纺丝组件中形成高压通过喷丝板喷出形连续状长丝，侧吹风冷却； (3) 冷却固化的丝条进入上油装置上油，上油率控制在0. 4-0. 6% ; (4) 经过上油后丝条进入牵伸区进行牵伸，牵伸倍率为1. 6-2. 2倍； (5) 经过牵伸后丝条进入膨化箱进行膨化处理，膨化箱的工艺参数：膨化箱温度 150-200°C丝条进行膨化喂入用压缩空气7. 0-9. Obar，用以在膨化箱中固定和堆积丝条使 之形成膨化状的抽吸空气负压为50-80mbar ; (6) 丝条从膨化箱进入冷却鼓进行冷却，冷却鼓的转速为50-80转/分，冷却鼓冷却用 吸入风负压为15-35mbar ; (7) 通过第一组导丝盘后丝条进入主网络系统，经过主网络系统后丝条进入卷绕机被 卷绕成圆柱型丝筒。
2. 根据权利要求1所述的一种耐磨型PA6膨体纱的生产工艺，其特征在于：步骤（1) 中熔体在螺杆出口压力控制在70-150bar，温度250-265°C。
3. 根据权利要求1所述的一种耐磨型PA6膨体纱的生产工艺，其特征在于：步骤（1) 中，熔融态纺丝熔体以50-lOObar的压力进入安装于纺丝箱体中计量泵进行精确计量，以 计量输出纺制1800D产品所需的熔体量，所用计量泵规格为20CC，转速为23.8-24.8转/ 分。
4. 根据权利要求1所述的一种耐磨型PA6膨体纱的生产工艺，其特征在于：纺丝组件 中的喷丝板孔数设计为80孔，喷丝孔截面为"Y"型。
5. 根据权利要求1所述的一种耐磨型PA6膨体纱的生产工艺，其特征在于：步骤（3) 中，侧吹风温度为18-22°C，相对湿度65-85%侧吹风速度为0.6-1.2m/s。
6. 根据权利要求1所述的一种耐磨型PA6膨体纱的生产工艺，其特征在于：牵伸：采 用两组热辊一步牵伸，第一组预加热辊的温度为50-70°C，速度为1300-1400米/分，第二组 主加热辊的温度150_200°C，速度为2600-3100米/分。
7. 根据权利要求1所述的一种耐磨型PA6膨体纱的生产工艺，其特征在于：主网络系 统由主网络喷嘴、第一组导丝盘和第二组导丝盘组成。
8. 根据权利要求1或8所述的一种耐磨型PA6膨体纱的生产工艺，其特征在于： 主网络系统的参数为：第一组导丝盘速度2400-2800米/分，第二组导丝盘的速度为 2450-2900米/分，网络张力120-200克，网络用压缩空气压力为5. 0-8. Obar。
9. 根据权利要求3所述的一种耐磨型PA6膨体纱的生产工艺，其特征在于：经过计量 泵后的熔体进入纺丝组件形成80-200bar压力，温度为260-300°C。
【文档编号】D01D5/253GK104153077SQ201410437443
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】黄利民, 范以峰, 谢国庆 申请人:太仓环球化纤有限公司