一种黑色母粒、锦纶6纤维及其制备方法与流程

本发明涉及化纤
技术领域：
，特别涉及一种黑色母粒、多孔细旦原液着色锦纶6纤维及其制备方法。
背景技术：
：印染是纺织产业链中提高锦纶纤维附加值的关键环节，能够为纺织服装带来鲜艳色彩与时尚效果。但是，随着国家节能环保政策的实施，环保要求逐年提高，印染行业因染色排放废水废气造成环境污染的问题暴露明显。因此，需能够对锦纶纤维实现原液着色，即，先对聚酰胺熔体着色后形成有色母粒，通过添加有色母粒的方式生产原液着色锦纶6纤维，才能减少后道织物的上色工序，避免染料使用带来的环境问题，也节省染色费用，一方面降低了生产成本，另一方面避免了对环境造成污染，有利于节能减排与环境保护政策的贯彻实施。现有技术中，公开号为CN105568418A的发明专利公开了一种锦纶6细旦全牵伸黑原着丝及其生产方法，添加3～7％的黑色母粒与锦纶切片经充分熔融后混合挤出，再经孔数为3～10F的喷丝板纺丝制得锦纶6细旦全牵伸丝；公开号为CN104451916A的发明专利公开了一种锦纶黑色弹力丝的生产工艺，添加4～10％的黑色母粒与锦纶切片经充分熔融后混合挤出，经喷丝板纺丝制得锦纶6黑色预取向丝(POY)，再经后加工生产锦纶6黑色弹力丝(DTY)。但是，这些原液着色黑色锦纶6纤维，由于根数较少，制得的织物的手感较硬，细腻度欠佳，且断裂强度较低，影响产品应用领域的拓展。在多孔细旦原液着色黑色锦纶6纤维的生产过程中，喷丝板孔数的增加容易引起锦纶6纤维生产过程中飘丝和断头多等问题，而且，为了保证原液着色黑色锦纶6纤维的黑度，生产多孔细旦原液着色黑色锦纶6纤维时需添加更高重量份的黑色母粒，这容易造成黑色母粒中的炭黑在纺丝过程中出现团聚，使组件压力迅速上升、过滤网堵塞，引起纤维断丝，影响生产的连续性和纱线质量。多孔细旦原液着色锦纶6纤维需要满足毛丝少、断裂强度较高、色泽均匀和色牢度高等质量要求，但是现有的生产方法无法实现这些要求。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是：提供一种炭黑分散均匀的黑色母粒，在上述黑色母粒的基础上，还提供一种高品质的多孔细旦原液着色锦纶6纤维及其制备方法。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种黑色母粒，包括以下重量份的原料制备而成：炭黑20～30份、分散剂5～15份、抗氧剂0.05～0.15份和聚酰胺6切片54～75份。一种多孔细旦原液着色锦纶6纤维，包括以下重量份原料制备而成：黑色母粒7～10份和聚酰胺6切片90～93份；所述黑色母粒包括以下重量份的原料制备而成：炭黑20～30份、分散剂5～15份、抗氧剂0.05～0.15份和聚酰胺6切片53～75份。一种多孔细旦原液着色锦纶6纤维的制备方法，将20～30重量份的炭黑、5～15重量份的分散剂、0.05～0.15重量份的抗氧剂和53～75重量份的聚酰胺6切片混合，制得黑色母粒；然后将7～10重量份的黑色母粒和90～93重量份的聚酰胺6切片进行熔融，然后混合挤出，将混合挤出后的原料进行纺丝，制得多孔细旦原液着色锦纶6预取向丝；将所述多孔细旦原液着色锦纶6预取向丝进行牵伸假捻，制得所述多孔细旦原液着色锦纶6纤维。本发明的有益效果在于：(1)通过炭黑的研磨与过滤及黑色母粒的配比设计，使得整体黑色母粒中炭黑分散均匀，黑色母粒颜色强度稳定，黑度展现力强，外观色泽优；(2)通过黑色母粒对多孔细旦锦纶6纤维实现原液着色，本发明制得的多孔细旦原液着色锦纶6纤维，其炭黑分散均匀，解决了多孔细旦原液着色锦纶6纤维生产过程中出现的飘丝、断头多和组件升压快等问题；(3)制得的多孔细旦原液着色锦纶6纤维毛丝少、条干均匀、断裂强度较高、色泽均匀且色牢度高，可满足后加工使用要求；(4)另外，通过黑色母粒对锦纶6纤维实现原液着色，减少了后道织物的上色工序，避免了染料使用带来的环境问题，也节省了染色费用，一方面降低了生产成本，另一方面避免对环境造成污染。附图说明图1为现有技术中的多孔细旦有光锦纶6POY(85D/68F)纤维的横截面结构示意图；图2为本发明实施例的多孔细旦原液着色锦纶6纤维中的多孔细旦原液着色锦纶6POY(85D/68F)纤维的横截面结构示意图。具体实施方式为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。本发明最关键的构思在于：通过设计上述黑色母粒对多孔细旦锦纶6纤维实现原液着色，使制得的多孔细旦原液着色锦纶6纤维中的炭黑分散均匀，制得的多孔细旦原液着色锦纶6纤维毛丝少、条干均匀、断裂强度较高、色泽均匀且色牢度高，可满足后加工使用要求。一种黑色母粒，包括以下重量份的原料制备而成：炭黑20～30份、分散剂5～15份、抗氧剂0.05～0.15份和聚酰胺6切片54～75份。请参照图2，一种多孔细旦原液着色锦纶6纤维，包括以下重量份原料制备而成：黑色母粒7～10份和聚酰胺6切片90～93份；所述黑色母粒包括以下重量份的原料制备而成：炭黑20～30份、分散剂5～15份、抗氧剂0.05～0.15份和聚酰胺6切片53～75份。一种多孔细旦原液着色锦纶6纤维的制备方法，将20～30重量份的炭黑、5～15重量份的分散剂、0.05～0.15重量份的抗氧剂和53～75重量份的聚酰胺6切片混合，制得黑色母粒；然后将7～10重量份的黑色母粒和90～93重量份的聚酰胺6切片进行熔融，然后混合挤出，将混合挤出后的原料进行纺丝，制得多孔细旦原液着色锦纶6预取向丝；将所述多孔细旦原液着色锦纶6预取向丝进行牵伸假捻，制得所述多孔细旦原液着色锦纶6纤维。从上述描述可知，本发明的有益效果在于：(1)通过炭黑的研磨与过滤及黑色母粒的配比设计，使得整体黑色母粒中炭黑分散均匀，黑色母粒颜色强度稳定，黑度展现力强，外观色泽优；(2)通过黑色母粒对多孔细旦锦纶6纤维实现原液着色，本发明制得的多孔细旦原液着色锦纶6纤维，其炭黑分散均匀，解决了多孔细旦原液着色锦纶6纤维生产过程中出现的飘丝、断头多和组件升压快等问题；(3)制得的多孔细旦原液着色锦纶6纤维毛丝少、条干均匀、断裂强度较高、色泽均匀且色牢度高，可满足后加工使用要求；(4)另外，通过黑色母粒对锦纶6纤维实现原液着色，减少了后道织物的上色工序，避免了染料使用带来的环境问题，也节省了染色费用，一方面降低了生产成本，另一方面避免对环境造成污染。本发明的黑色母粒中：进一步的，炭黑的平均粒径为20-80nm。由上述描述可知，将炭黑研磨成细小、均匀的粉体，有利于炭黑与其他材料的混炼，也有利于炭黑的均匀分散。通过对炭黑粉体进行研磨、过滤，使炭黑的平均粒径控制在较小的变化范围内，避免了过小粒径的炭黑发生团聚，影响其分散性，或过大粒径的炭黑影响了黑色母粒的色相、黑度，进而影响多孔细旦原液着色锦纶6纤维的颜色强度、黑度展现力、外观色泽等性能。本发明的多孔细旦原液着色锦纶6纤维中：进一步的，所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯和三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯中的一种或多种。进一步的，所述炭黑的平均粒径为20-80nm。由上述描述可知，将炭黑研磨成细小、均匀的粉体，有利于炭黑与其他材料的混炼，也有利于炭黑的均匀分散。通过对炭黑粉体进行研磨、过滤，使炭黑的平均粒径控制在较小的变化范围内，避免了过小粒径的炭黑发生团聚，影响其分散性，或过大粒径的炭黑影响了黑色母粒的色相、黑度，进而影响多孔细旦原液着色锦纶6纤维的颜色强度、黑度展现力、外观色泽等性能。进一步的，所述分散剂为硬脂酸、硬脂酸镁、硬脂酸钙和低分子蜡中的至少一种。由上述描述可知，分散剂可以为硬脂酸、硬脂酸镁、硬脂酸钙和低分子蜡中的至少一种，例如，为硬脂酸、硬脂酸镁、硬脂酸钙和低分子蜡的混合物。上述硬脂酸、硬脂酸镁、硬脂酸钙和低分子蜡都可以选择现有技术中常见的种类。进一步的，所述黑色母粒包括以下的重量份的原料制备而成：炭黑20份、分散剂10份、抗氧剂0.1份和聚酰胺6切片69.4份。进一步的，所述多孔细旦原液着色锦纶6纤维的纤度为55～95dtex，孔数为34～68F。本发明的一种多孔细旦原液着色锦纶6纤维的制备方法中：进一步的，将所述炭黑进行研磨和过滤。由上述描述可知，炭黑经过研磨、过滤，成为细小、均匀的炭黑粉体，有利于炭黑与其他材料的混炼，也有利于炭黑的均匀分散。进一步的，将混合后的原料先进行研磨、熔融、混炼和挤出，再进行水冷、切粒和干燥，制得所述黑色母粒。由上述描述可知，采用上述重量份的黑色母粒的制备原料来制备上述黑色母粒的具体制备方法可以采用上述方法，上述制备方法具有操作简便、便于应用的优点。进一步的，将混合挤出后的原料采用多孔喷丝板进行纺丝，所述多孔喷丝板的孔数为34～68F。由上述描述可知，混合挤出后的原料可以经多孔喷丝板进行纺丝，多孔喷丝板的孔数可设定为34～68F。进一步的，所述牵伸假捻具体为：将所述多孔细旦原液着色锦纶6预取向丝经第一罗拉、止捻器、热箱、冷却板、假捻器、第二罗拉、第三罗拉、上油和卷绕装置后，制得所述多孔细旦原液着色锦纶6纤维。进一步的，所述第一罗拉、第二罗拉和第三罗拉的转速为500～650m/min，牵伸倍数为1.225～1.255，所述热箱的加热温度为163～174℃，所述假捻器的D/Y比为1.5～1.6。由上述描述可知，对多孔细旦原液着色锦纶6预取向丝的牵伸假捻，可以使锦纶6预取向丝形成弹力丝，赋予其一定的弹力，具体的牵伸假捻方法可以采用现有技术中公开的牵伸假捻方法，也可以采用上述牵伸假捻方法。上述牵伸假捻方法中，第一罗拉、第二罗拉和第三罗拉的转速为500～650m/min，牵伸倍数为1.225～1.255，所述热箱的加热温度为163～174℃，所述假捻器为巴马格的摩擦式锭组假捻器，摩擦式锭组假捻器可采用1-6-1的锭组组合，D/Y比为1.5～1.6。上述牵伸假捻方法可使制得的多孔细旦原液着色锦纶6纤维僵丝、毛丝少、断裂强度较高、色泽均匀且色牢度高，满足客户要求。请参照图2，本发明的实施例一为：本实施例的一种黑色母粒，包括以下重量份的原料制备而成：炭黑20份、分散剂5份、抗氧剂0.05份和聚酰胺6切片74.95份；其中，炭黑的平均粒径为20nm。本实施例的一种多孔细旦原液着色锦纶6纤维，包括以下重量份原料制备而成：黑色母粒7份和聚酰胺6切片93份；所述黑色母粒包括以下重量份的原料制备而成：炭黑20份、硬脂酸分散剂5份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.05份和聚酰胺6切片74.95份。所述炭黑的平均粒径为20nm。所述多孔细旦原液着色锦纶6纤维的纤度为55dtex，孔数为34F。本实施例的一种多孔细旦原液着色锦纶6纤维的制备方法，将20重量份的炭黑、5重量份的硬脂酸分散剂、0.05重量份的四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和74.95重量份的聚酰胺6切片混合，将混合后的原料先进行研磨、熔融、混炼和挤出，再进行水冷、切粒和干燥，制得黑色母粒；然后将7重量份的黑色母粒和93重量份的聚酰胺6切片进行熔融，然后混合挤出，将混合挤出后的原料采用多孔喷丝板进行纺丝，所述多孔喷丝板的孔数为34F，制得多孔细旦原液着色锦纶6预取向丝；将所述多孔细旦原液着色锦纶6预取向丝经第一罗拉、止捻器、热箱、冷却板、假捻器、第二罗拉、第三罗拉、上油和卷绕装置后，制得所述多孔细旦原液着色锦纶6纤维。所述第一罗拉的转速为500m/min，牵伸倍数为1.225，所述热箱的加热温度为163℃，所述假捻器的D/Y比为1.5。请参照图2，本发明的实施例二为：本实施例的一种黑色母粒，包括以下重量份的原料制备而成：炭黑30份、分散剂15份、抗氧剂0.15份和聚酰胺6切片54.85份；其中，炭黑的平均粒径为80nm。本实施例的一种多孔细旦原液着色锦纶6纤维，包括以下重量份原料制备而成：黑色母粒10份和聚酰胺6切片90份；所述黑色母粒包括以下重量份的原料制备而成：炭黑30份、硬脂酸分散剂15份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.15份和聚酰胺6切片54.85份。所述炭黑的平均粒径为80nm。所述多孔细旦原液着色锦纶6纤维的纤度为55～95dtex，孔数为68F。本实施例的一种多孔细旦原液着色锦纶6纤维的制备方法，将30重量份的炭黑、15重量份的硬脂酸分散剂、0.15重量份的四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和54.85重量份的聚酰胺6切片混合，将混合后的原料先进行研磨、熔融、混炼和挤出，再进行水冷、切粒和干燥，制得黑色母粒；然后将10重量份的黑色母粒和90重量份的聚酰胺6切片进行熔融，然后混合挤出，将混合挤出后的原料采用多孔喷丝板进行纺丝，所述多孔喷丝板的孔数为68F，制得多孔细旦原液着色锦纶6预取向丝；将所述多孔细旦原液着色锦纶6预取向丝经第一罗拉、止捻器、热箱、冷却板、假捻器、第二罗拉、第三罗拉、上油和卷绕装置后，制得所述多孔细旦原液着色锦纶6纤维。所述第一罗拉的转速为650m/min，牵伸倍数为1.255，所述热箱的加热温度为174℃，所述假捻器的D/Y比为1.6。请参照图2，本发明的实施例三为：本实施例的一种黑色母粒，包括以下重量份的原料制备而成：炭黑25份、分散剂8份、抗氧剂0.12份和聚酰胺6切片66.88份；其中，炭黑的平均粒径为50nm。本实施例的一种多孔细旦原液着色锦纶6纤维，包括以下重量份原料制备而成：黑色母粒8份和聚酰胺6切片92份；所述黑色母粒包括以下重量份的原料制备而成：炭黑25份、硬脂酸分散剂8份、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.12份和聚酰胺6切片66.88份。所述炭黑的平均粒径为50nm。所述多孔细旦原液着色锦纶6纤维的纤度为63dtex，孔数为42F。本实施例的一种多孔细旦原液着色锦纶6纤维的制备方法，将25重量份的炭黑、8重量份的硬脂酸分散剂、0.12重量份的四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和66.88重量份的聚酰胺6切片混合，将混合后的原料先进行研磨、熔融、混炼和挤出，再进行水冷、切粒和干燥，制得黑色母粒；然后将8重量份的黑色母粒和92重量份的聚酰胺6切片进行熔融，然后混合挤出，将混合挤出后的原料采用多孔喷丝板进行纺丝，所述多孔喷丝板的孔数为42F，制得多孔细旦原液着色锦纶6预取向丝；将所述多孔细旦原液着色锦纶6预取向丝经第一罗拉、止捻器、热箱、冷却板、假捻器、第二罗拉、第三罗拉、上油和卷绕装置后，制得所述多孔细旦原液着色锦纶6纤维。所述第一罗拉的转速为550m/min，牵伸倍数为1.235，所述热箱的加热温度为168℃，所述假捻器的D/Y比为1.55。本发明的实施例四为：本实施例的多孔细旦原液着色黑色锦纶6纤维的制备方法，包括如下步骤：步骤1：将炭黑20份，分散剂(硬脂酸、硬脂酸镁、硬脂酸钙、低分子蜡的混合物)10份，四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.1份和聚酰胺6切片69.9份充分混合，经研磨、熔融、混炼、挤出后，再经水冷、切粒、干燥，制得黑色母粒；步骤2：将步骤1制得的黑色母粒7～10份和聚酰胺6切片90～93份充分熔融后混合挤出，经多孔喷丝板纺丝，制得多孔细旦原液着色黑色锦纶6预取向丝(POY)；步骤3：将步骤2制得的多孔细旦原液着色黑色锦纶6预取向丝(POY)，经第一罗拉、止捻器、热箱、冷却板、假捻器、第二罗拉、第三罗拉、上油及卷绕装置后，制得多孔细旦原液着色锦纶6纤维。本发明的实施例五为：本实施例的多孔细旦原液着色黑色锦纶6纤维的制备方法，包括如下步骤：步骤1：将炭黑30份，分散剂(硬脂酸、硬脂酸镁、硬脂酸钙、低分子蜡的混合物)15份，四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.3份和聚酰胺6切片54.7份充分混合，经研磨、熔融、混炼、挤出后，再经水冷、切粒、干燥，制得黑色母粒；步骤2：将步骤1制得的黑色母粒7～10份和聚酰胺6切片90～93份充分熔融后混合挤出，经多孔喷丝板纺丝，制得多孔细旦原液着色黑色锦纶6预取向丝(POY)；步骤3：将步骤2制得的多孔细旦原液着色黑色锦纶6预取向丝(POY)，经第一罗拉、止捻器、热箱、冷却板、假捻器、第二罗拉、第三罗拉、上油及卷绕装置后，制得多孔细旦原液着色锦纶6纤维。本发明的实施例六为：为验证黑色母粒与聚酰胺6切片的混合程度与炭黑的分散均匀度，取黑色母粒0或7份，经计量加料器计量后和聚酰胺6有光切片100或93份混合，然后送入螺杆挤出机挤出后，通过多孔喷丝板纺丝。①POY加工工艺如表1，得到的多孔细旦有光锦纶6POY(85D/68F)纤维(未添加本发明的黑色母粒)横截面结构示意图如图1，多孔细旦原液着色锦纶6POY(85D/68F)纤维(即本发明的多孔细旦原液着色锦纶6纤维)横截面结构示意图如图2。表1对通过以上工艺步骤生产出的68根单丝组成的多孔细旦原液着色黑色锦纶6POY(85D/68F)进行检测，结果如下：纤度变异系数CV为0.29％，断裂强度为3.85cN/dtex，断裂强度变异系数CV为1.86％，断裂伸长率为76.12％，断裂伸长变异系数为2.78％，染色均匀度≥4.0级，达到优等品的要求，解决了多孔细旦原液着色黑色锦纶6纤维生产过程中出现的飘丝、断头多、组件升压快等问题，制得的多孔细旦原液着色黑色锦纶6纤维具有毛丝少、条干均匀、断裂强度较高、色泽均匀、色牢度高等特点，满足后加工使用要求。②DTY加工工艺如表2。表2加工规格85D/68FPOY规格70D/68F纤维品种锦纶6纤维加工速度(m/min)700牵伸比1.235假捻速比1.51加热器温度(℃)170假捻盘组合1-6-1本发明的实施例七为：取黑色母粒7份，经计量加料器计量后和聚酰胺6消光切片93份混合，然后送入螺杆挤出机挤出，通过多孔喷丝板纺丝。①POY加工工艺如表3。表3对通过以上工艺步骤生产出的34根单丝组成的多孔细旦原液着色黑色锦纶6POY(50D/34F)进行检测，结果如下：纤度变异系数CV为0.29％，断裂强度为3.77cN/dtex，断裂强度变异系数CV为1.83％，断裂伸长率为80.06％，断裂伸长变异系数为1.58％，染色均匀度≥4.0级，达到优等品的要求，解决了多孔细旦原液着色黑色锦纶6纤维生产过程中出现的飘丝、断头多、组件升压快等问题，制得的多孔细旦原液着色黑色锦纶6纤维具有毛丝少、条干均匀、断裂强度较高、色泽均匀、色牢度高等特点，满足后加工使用要求。②DTY加工工艺如表4。表4加工规格40D/34FPOY规格50D/34F纤维品种1.4％原液着色黑色锦纶6纤维加工速度(m/min)700牵伸比1.255假捻速比1.51加热器温度(℃)170假捻盘组合1-6-1本发明的实施例八为：取黑色母粒8份，经计量加料器计量后和聚酰胺6半光切片92份混合，然后送入螺杆挤出机挤出后，通过多孔喷丝板纺丝。①POY加工工艺如表5。表5对通过以上工艺步骤生产出的68根单丝组成的多孔细旦原液着色黑色锦纶6POY(85D/68F)进行检测，结果如下：纤度变异系数CV为0.33％，断裂强度为3.71cN/dtex，断裂强度变异系数CV为2.05％，断裂伸长率为74.51％，断裂伸长变异系数为1.93％，染色均匀度≥4.0级，达到优等品的要求，解决了多孔细旦原液着色黑色锦纶6纤维生产过程中出现的飘丝、断头多、组件升压快等问题，制得的多孔细旦原液着色黑色锦纶6纤维具有毛丝少、条干均匀、断裂强度较高、色泽均匀、色牢度高等特点，满足后加工使用要求。②DTY加工工艺如表6。表6加工规格85D/68FPOY规格70D/68F纤维品种1.6％原液着色黑色锦纶6纤维加工速度(m/min)700牵伸比1.235假捻速比1.51加热器温度(℃)170假捻盘组合1-6-1综上所述，本发明提供的多孔细旦原液着色锦纶6纤维的制备方法，通过黑色母粒的原料重量份和纺丝工艺参数的调整，使炭黑均匀分散，避免了其在纺丝过程中团聚造成组件压力迅速上升、过滤网堵塞，以避免纤维产生断丝的现象，也解决了多孔喷丝板孔数较多引起纤维生产过程中出现飘丝、产品断裂强度低的问题，确保制得的多孔细旦原液着色锦纶6纤维具有毛丝少、条干均匀、断裂强度较高、色泽均匀和色牢度高等特点，满足后加工使用要求，制得的多孔细旦原液着色锦纶6纤维僵丝、毛丝少、断裂强度较高、色泽均匀且色牢度高，满足客户要求。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的
技术领域：
，均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页1 2 3