CN102409419B

CN102409419B - 一种轻柔多异锦纶6纤维

Info

Publication number: CN102409419B
Application number: CN201110275503.6A
Authority: CN
Inventors: 宁佐龙; 张顺花; 韩建
Original assignee: YIWU HUADING NYLON CO Ltd
Current assignee: YIWU HUADING NYLON CO Ltd
Priority date: 2011-09-16
Filing date: 2011-09-16
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2031-09-16
Also published as: CN102409419A

Abstract

本发明涉及功能性差别化纤维生产技术领域，目的在于提供一种轻柔多异锦纶6纤维及其制备方法。本发明所述的轻柔多异锦纶6纤维以纤维级锦纶6切片为基体，采用熔融纺丝法，经V形喷丝微孔纺丝而成，所述的轻柔多异锦纶6纤维横截面的内部呈空心，外周呈三角形，所述的轻柔多异锦纶6纤维横截面的相对径向异形度为20～30%，相对截面异形度为35～55%，所述的轻柔多异锦纶6纤维的中空度为10~30%。本发明的纤维有良好的力学性能、弹性、吸湿性和保暖性，可广泛用于内衣、袜品和服装等领域。

Description

一种轻柔多异锦纶6纤维

技术领域

本发明涉及功能性差别化纤维生产技术领域，特别涉及一种轻柔多异锦纶6纤维及其制备方法。

背景技术

随着生活水平的提高，休闲时间的增多，人们对服饰面料的品质提出了更高的要求，时尚、健康、舒适休闲的服饰越来越受消费者的青睐，服饰面料正向高档化、多样化、功能化方向发展。锦纶6 纤维作为四大合成纤维之一，因其有优良的物理和化学特性而被广泛应用于纺织服装以及其它非织物领域。在开发差别化纤维方面，欧、美、日地区起步比较早也较先进，并且获得了许多的专利与产品品牌，但绝大部分都集中在细旦、吸湿、抗菌、抗静电等方面，且以涤纶产品为主。

由于常规锦纶6 产品比同类涤纶产品具有密度小、弹性好、耐磨性好、吸湿性等特点，其回潮率达4.5 % ，是涤纶产品的10 倍，因此利用锦纶6 的特点，开发轻柔、多异新型锦纶6纤维，使纺织品能获得更加优良的吸湿性能、回弹性、耐磨性好，保暖性、且手感轻柔，可广泛应用于贴身内衣、运动服、袜子等与皮肤直接接触的纺织服装用品，因此具有轻柔、保暖功能的锦纶6 纤维，市场前景相当广阔。

在锦纶6 吸湿透气产品的开发方面，由于对异形喷丝板孔的设计和纺丝工艺的控制有一定技术难度，国内的研究期刊和纤维生产企业厂家相关产品的研究报道较少。在轻柔多异锦纶6产品喷丝板的设计过程中，微孔(即喷丝微孔)的几何结构、微孔的组合方式等参数尺寸的微小变化，很容易引起在挤出纺丝过程中异形熔体细流的组合失败、异形度的下降，从而导致产品特征质量指标不合格，或引起纺丝过程的不稳定，因此最佳微孔尺寸的确定相当困难。同时又由于轻柔多异锦纶6 纤维的比表面积比较大，且纺丝速度通常在4000m / min 以上，因而会引起纺丝过程中纤维的摩擦力大大增加，造成纤维断裂和染色不均，最终导致产品的合格率下降。

公开号CN101158056A的发明公开了一种锦纶6吸湿排汗纤维的生产方法，该方法是将锦纶6干切片经过经螺杆挤压机形成锦纶6熔体，锦纶6熔体经过安装于纺丝箱体中的异型截面喷丝板喷丝，然后进行缓冷、侧吹风、上油，再经过高速卷绕，制得截面为Y形、T形、十字形等锦纶6吸湿排汗纤维。虽然该方法提高了锦纶6纤维的吸湿性能，但纤维的可纺性和异形度不好，制得的锦纶6纤维不够轻柔，弹性也不佳。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述问题，提供一种轻柔多异锦纶6纤维，具有良好的力学性能、弹性和保暖性，可广泛用于内衣、袜品和服装等领域。

本发明的另一目的在于提供一种轻柔多异锦纶6纤维的制备方法，能有效地提高多异纤维的可纺性和异形度，使所得的纤维有良好的力学性能、弹性和保暖性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轻柔多异锦纶6纤维，所述的轻柔多异锦纶6纤维以纤维级锦纶6切片为基体，采用熔融纺丝法，经V形喷丝微孔纺丝而成，所述的轻柔多异锦纶6纤维横截面的内部呈空心，外周呈三角形，所述的轻柔多异锦纶6纤维横截面的相对径向异形度为20～30%，相对截面异形度为35～55%，所述的轻柔多异锦纶6纤维的中空度为10~30%。

不同于其他的异形纤维，本发明的纤维横截面中空结构使纤维表观密度降低，具有更好的弹性和轻柔的手感，外周的三角形结构，使得纤维在受挤压力作用时，结构稳定，有利于纤维中空形态的稳定，同时增大了纤维的表面积。本发明的纤维横截面的相对径向异形度为20～30%；相对截面异形度为35～55%，取得了更为突出的轻、柔、弹性及吸湿透气效果。同时本发明解决以前多异锦纶6纤维的生产瓶颈，通过设计喷丝板微孔的横截面为V形，3个V形组合为1个结构单元，应用高聚物流变学原理，使熔体在出微孔时发生挤出胀大，融合成内部呈空心，外周呈三角形的异形截面熔体细流，其设计方法新颖、操作性强。中空结构使本发明的纤维表观密度降低，具有更好的弹性和轻柔的手感。

作为优选，所述的纤维级锦纶6切片内含消光剂二氧化钛的质量百分比为0~2.5%；所述的纤维级锦纶6切片的相对粘度为2.2～2.6；所述纤维级锦纶6切片的含水率≤60ppm。

作为优选，所述的V形喷丝微孔V形的两边交角α为45°～75°，V形的两条边长度相等，V形的每条边的长度L：宽度b均为5～10，且0.20mm≤L≤1mm，0.03mm≤b≤0.20mm。三个V形喷丝微孔按等边三角形排布且三个V形喷丝微孔的V形开口朝内，组合形成一个结构单元；相邻的V形喷丝孔的间隙c为0.03~0.2mm。一块喷丝板上具有多个结构单元。

轻柔多异类化学纤维的特征是纤维的内部为中空，纤维横截面为非圆形。其喷丝板设计方法有多种选择，如喷丝孔微孔的形状可以是：“V”、“Y”、“一”、“C”等简单结构，通过组合构成一个喷丝结构单元。其中以“V”形孔设计，三角等边排列相对简单，所得纤维的异形度高，质量指标优良。

一种轻柔多异锦纶6纤维的制备方法，所述的制备方法步骤如下：

（1）投料

将相对粘度为2.2～2.6、含水率≤60ppm的纤维级锦纶6切片，投放入氮气氛围的料仓内；

（2）熔融、纺丝

将料仓内有氮气保护的纤维级锦纶6 切片输入螺杆挤压机挤压熔融成熔体，输送至熔体管道，通过纺丝计量泵计量、增压使熔体进入纺丝组合件，进行过滤、混合，然后经喷丝板的V形喷丝微孔挤出，挤出速度为120～150 m/min，形成异形截面熔体细流；

（3）冷却成型

用空调风冷却异形截面熔体细流，使异形截面熔体细流在高速运动中凝固成纤维；

冷却时用导丝装置牵引熔体细流的运动速度由100～140m/min加速到3900～4800m/min，凝固成纤维；

（4）上油-卷绕或上油-拉伸-热定型-卷绕

上油-卷绕：对步骤（3）得到的纤维进行上油，使纤维表面形成均匀的油膜，对上油后的纤维进行卷绕，形成轻柔多异锦纶6 纤维POY、HOY；

上油-拉伸-热定型-卷绕：对步骤（3）得到的纤维进行上油，使纤维表面形成均匀的油膜，对上油后的纤维进行拉伸处理，经110～170℃热定型，再卷绕后，形成轻柔多异锦纶6 纤维FDY。

作为优选，所述的V形喷丝微孔V形的两边交角α为45°～75°，V形的两边长度相等，V形的每条边的长度L：宽度b均为5～10，且0.20mm≤L≤1mm，0.03mm≤b≤0.20mm。三个V形喷丝微孔按等边三角形排布且三个V形喷丝微孔的V形开口朝内，组合形成一个结构单元；相邻的V形喷丝孔的间隙c为0.03~0.2mm。这样设计可以有效地控制剪切速率和喷丝头拉伸比，保证纤维具有较高的中空异形度。经过生产实践，用该结构喷丝板生产的锦纶6纤维具有轻柔的手感、回弹性好、更强的吸湿性和透气性等优异的性能，同时该产品织物与皮肤接触时不粘附皮肤，比表面积大，质轻，与普通锦纶6 纤维相比，其表观密度低20 % 以上，倍感轻柔舒适，因此在贴身内衣，运动装、衬衣、游泳衣、袜子等直接与肌肤接触的织物上可广泛应用。本发明设计的异形组合喷丝板微孔结构，使制备的纤维具有内部中空、表面呈三角，保证纤维的轻柔、弹性、保暖和吸湿透气性能。

作为优选，步骤（2）纤维级锦纶6 切片的熔融温度控制在240～280 ℃ 。高速纺丝要求熔体具有良好的流变性能。且熔体中所含杂质越少越好。纺丝温度过高，会使熔体的热分解加剧，造成分子量降低，使组件压力降低或出现波动，条干不匀率增大，卷绕时毛丝及断头增多；若纺丝温度过低，会使熔体粘度过高，并发生局部破裂，可纺性变差。熔融温度控制在240～280 ℃ 是为了提高本发明的纺丝质量。

作为优选，步骤（3）所述的空调风的湿度为75～95%，温度为15～20℃，风速为0.30～0.55m/s。在纺丝的成形过程中，关键的地方是丝条出喷丝板后在侧吹风区内的冷却。要获得条干均匀的丝，就要使进入侧吹风区的丝充分固化，均匀成形，减少丝束表面因局部受力集中而产生断头、毛丝及纤度不匀等现象。因此空调风的湿度为75～95%，温度为15～20℃，风速为0.30～0.55m/s对纺丝的成形较关键。

作为优选，步骤（4）中所述的上油，均为喷嘴上油，油剂的质量浓度为6～16%，上油率为0.30～2.0 %。其中POY上油率为0.30～1.2 %、HOY的上油率为1.30～1.8 %、FDY上油率为1.30～2.0 %。

这里所指的上油既包括上油-卷绕中的上油，又包括上油-拉伸-热定型-卷绕中上油。

作为优选，所述的上油-卷绕中：形成轻柔多异锦纶6 纤维POY的卷绕速度为4000～4300 m/min，形成轻柔多异锦纶6 纤维HOY的卷绕速度为4300～5000 m/min；所述的上油-拉伸-热定型-卷绕中：拉伸处理的拉伸倍数为1.10～1.30倍，形成轻柔多异锦纶6 纤维FDY的卷绕速度为4200～4800m / min。

本发明的有益效果是：

1、本发明的纤维横截面的相对径向异形度为20～30%；相对截面异形度为35～55%，取得了更为突出的轻、柔、弹性及吸湿透气效果；

2、中空结构使本发明的纤维表观密度降低，具有更好的弹性和轻柔的手感；

3、能有效地提高多异纤维的可纺性和异形度，所得的纤维有良好的力学性能、弹性、吸湿性和保暖性，可广泛用于内衣、袜品和服装等领域。

附图说明

图1是本发明的纤维横截面示意图；

图2是本发明的喷丝微孔组成的一个结构单元的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

本发明的具体制备方法如下：

（1）投料

将相对粘度为2.2～2.6、含水率≤60ppm的纤维级锦纶6切片，投放入氮气氛围的不锈钢料仓内；

（2）熔融、纺丝

将料仓内有氮气保护的纤维级锦纶6 切片输入螺杆挤压机，在240～280℃温度中挤压熔融成熔体，输送至熔体管道，通过纺丝计量泵计量、增压使熔体进入纺丝组合件，进行过滤、混合，然后经喷丝板的V形喷丝微孔挤出，挤出速度为120～150 m/min，形成异形截面熔体细流；

（3）冷却成型

用空调风冷却异形截面熔体细流，使异形截面熔体细流在高速运动中凝固成纤维；空调风的湿度为75～95%，温度为15～20℃，风速为0.30～0.55m/s；

（4）上油-卷绕或上油-拉伸-热定型-卷绕

上油-卷绕：对步骤（3）得到的纤维进行上油，使纤维表面形成均匀的油膜，对上油后的纤维进行卷绕，卷绕角度为6°～9°，形成轻柔多异锦纶6 纤维POY的卷绕速度为4000～4300 m/min，形成轻柔多异锦纶6 纤维HOY的卷绕速度为4300～5000 m/min；

上油-拉伸-热定型-卷绕：对步骤（3）得到的纤维进行上油，使纤维表面形成均匀的油膜，对上油后的纤维进行拉伸处理，拉伸倍数为1.10～1.30倍，经110～170℃热定型，再经卷绕速度为4200～4800m / min，卷绕角度为6°～9°的卷绕后，形成轻柔多异锦纶6 纤维FDY；

上述的上油均为喷嘴上油，油剂的质量浓度为6～16%，上油率为0.30～2.0 %，其中轻柔多异锦纶6 纤维POY上油率为0.30～1.2 %、轻柔多异锦纶6 纤维HOY的上油率为1.30～1.8 %、轻柔多异锦纶6 纤维FDY上油率为1.30～2.0 %。

上述方法中提到的各种参数在实际生产中均可在上述参数限定的范围内作出相应的调整，以下例举几个采用上述制备方法的实例对本发明产品的制备作出具体说明：

实施例1

轻柔多异锦纶6 POY 的制备

产品规格：90dtex/24f POY ，以相对粘度为2.2～2.6的纤维级锦纶6切片为原料，纤维级锦纶6切片不含消光剂，采用熔融纺丝方法，流程为：投料——熔融、纺丝——冷却成型——上油-卷绕。

本实施例中：V形微孔组合型喷丝板，其V形喷丝微孔尺寸：V形的两条边交角α为60°，两条边长度相等，长宽比（L/b）为8，且L=0.70mm。3个V形按等边三角形排列，V形锥角朝外，V形开口朝内，相邻的V形喷丝微孔的间隙为0.06mm，从而组合为1个结构单元（如附图2所示）。油剂采用竹本 F5178，油剂质量浓度8%的水溶液。

具体的工艺参数见表1。

实施例2

轻柔多异锦纶6 HOY的制备

以相对粘度为2.42的纤维级锦纶6切片为原料，纤维级锦纶6切片内含消光剂二氧化钛的质量百分比为0.3%，采用熔融纺丝方法，流程为：投料——熔融、纺丝——冷却成型——上油-卷绕。

本实施例中：V形微孔组合型喷丝板，其V形喷丝微孔尺寸：V形的两条边交角α为75°，两条边长度相等，长宽比（L/b）为5，且L=1.0mm。3个V形按等边三角形排列，V形锥角朝外，V形开口朝内，相邻的V形喷丝微孔的间隙为0.055mm，从而组合为1个结构单元。油剂采用达克 L-1838，油剂质量浓度10%的水溶液。具体的工艺参数见表2。

实施例3

轻柔多异锦纶6 FDY的制备

以相对粘度为2.45的纤维级锦纶6切片为原料，内含消光剂二氧化钛的质量百分比为0.3%，采用熔融纺丝方法，流程为：原料预处理——熔融、纺丝——冷却成型——上油-拉伸-热定型-卷绕。

本实施例中：V形微孔组合型喷丝板，其V形喷丝微孔尺寸：V形的两条边交角α为60°，两条边长度相等，长宽比（L/b）为6，且L=0.8mm。3个V形按等边三角形排列，V形锥角朝外，V形开口朝内，相邻的V形喷丝微孔的间隙为0.04mm，从而组合为1个结构单元。油剂采用竹本 F6468，油剂质量浓度12%的水溶液。具体的工艺参数见表3。

生产不同规格的产品，V形喷丝微孔V形的两边交角α在45°～75°之间调整，V形的边长L在0.20mm~1mm之间调整，宽度b在0.03mm~0.20mm之间调整，相邻的V形喷丝孔的间隙c在0.03~0.2mm之间调整。

实施例2的轻柔多异锦纶6 HOY经浙江省纤维检验局检测的检测数据见表4（检测标准FZ/T54033-2010）。

实施例1的轻柔多异锦纶6 POY的检测数据与实施例2的轻柔多异锦纶6 HOY的检测数据基本相同，可参见表4。

实施例3的轻柔多异锦纶6 FDY经浙江省纤维检验局检测的检测数据见表5（检测标准GB/T16603-2008）。

本发明所得的纤维，其线密度为22～100分特，单丝线密度为0.8～5.0分特，物理性能指标良好，能很好地满足后续加工要求；

本发明的纤维，其横截面内部呈空心，外周呈三角形（见附图1），相对径向异形度为20～30%，相对截面异形度为35～55%，纤维的芯吸高度为8～12cm/30min。此外，HOY、FDY的弹性恢复率为100%（5%定伸长条件），纤维间孔隙率比普通圆形纤维高10%以上。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims

1.一种轻柔多异锦纶6纤维，其特征在于：所述的轻柔多异锦纶6纤维以纤维级锦纶6切片为基体，采用熔融纺丝法，经V形喷丝微孔纺丝而成，所述的轻柔多异锦纶6纤维横截面的内部呈空心，外周呈三角形，所述的轻柔多异锦纶6纤维横截面的相对径向异形度为20～30%，相对截面异形度为35～55%，所述的轻柔多异锦纶6纤维的中空度为10~30%；

所述的纤维级锦纶6切片内含消光剂二氧化钛的质量百分比为0~2.5%；所述的纤维级锦纶6切片的相对粘度为2.2～2.6；所述纤维级锦纶6切片的含水率≤60ppm；

所述的V形喷丝微孔V形的两边交角α为45°～75°，V形的两条边长度相等，V形的每条边的长度L：宽度b均为大于5小于等于10，且0.20mm≤L＜1mm，0.03mm≤b＜0.20mm；三个V形喷丝微孔按等边三角形排布且三个V形喷丝微孔的V形开口朝内，组合形成一个结构单元；相邻的V形喷丝孔的间隙c为0.03mm≤c＜0.20mm；

所述轻柔多异锦纶6纤维的制备方法步骤如下：

（1）投料

（2）熔融、纺丝

将料仓内有氮气保护的纤维级锦纶6 切片输入螺杆挤压机挤压熔融成熔体，输送至熔体管道，通过纺丝计量泵计量、增压使熔体进入纺丝组合件，进行过滤、混合，然后经喷丝板的V形喷丝微孔挤出，挤出速度为120～150 m/min，形成异形截面熔体细流；纤维级锦纶6 切片的熔融温度控制在240～280 ℃；

（3）冷却成型

用空调风冷却异形截面熔体细流，使异形截面熔体细流在高速运动中凝固成纤维；所述的空调风的湿度为75～95%，温度为15～20℃，风速为0.30～0.55m/s；

（4）上油-卷绕或上油-拉伸-热定型-卷绕

上油-拉伸-热定型-卷绕：对步骤（3）得到的纤维进行上油，使纤维表面形成均匀的油膜，对上油后的纤维进行拉伸处理，经110～170℃热定型，再卷绕后，形成轻柔多异锦纶6 纤维FDY；

所述的上油，均为喷嘴上油，油剂的质量浓度为6～16%，上油率为0.30～2.0 %；

所述的上油-卷绕中：形成轻柔多异锦纶6 纤维POY的卷绕速度为4000～4300 m/min，形成轻柔多异锦纶6 纤维HOY的卷绕速度为4300～5000 m/min；所述的上油-拉伸-热定型-卷绕中：拉伸处理的拉伸倍数为1.10～1.30倍，形成轻柔多异锦纶6 纤维FDY的卷绕速度为4200～4800m / min。