CN103757738B - 一种锦纶6凉爽玉纤维的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锦纶6凉爽玉纤维的制备方法。该纤维是运用萃取和纳米技术，使玉石和其他有益矿物质材料如铝、硅、钛、锆等元素化合物达到亚纳米级粒径，然后熔入锦纶6熔体之中，经纺丝加工而制成的。本发明的锦纶6凉爽玉纤维，强度和常规锦纶6纤维相当、耐磨性强、和普通丝织面料相比凉爽感强，而且纺丝工艺简单，实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及一种锦纶6凉爽玉纤维的制备方法；具体地说是一种由纳米萃取技术精制的纳米玉石粉和锦纶6熔体经螺杆共混、纺丝制备功能性锦纶6纤维的方法。
背景技术
目前玉纤维基本上以涤纶凉爽玉纤维为主，上海德福伦化纤有限公司采用无机纳米超爽凉感聚酯母粒与聚酯切片混合，经聚酯纤维生产工艺制作成了超爽凉感保健聚酯纤维。该纤维与普通聚酯纤维相比能提高凉爽感20%以上，并赋予产品极佳的防紫外、吸湿排汗、抗菌和保健功能。另外，据德福伦采用废旧塑料瓶片等原料来加工凉感纤维，产品既是凉感纤维，又是再生纤维，堪称强强联合的“超级”环保产品。苏州金辉纤维新材料有限公司生产的爽丽丝是一款凉感纤维，该纤维含有天然玉石材料，其纤维截面具有“十”和“一”字两种形态，该系列面料具有亲水速干、清爽舒适、抑菌、抗紫外线等特点。台湾华楙生化科技股份有限公司采用纳米技术,将台湾玉、相变材料微粉均匀混入纺丝浆料或熔体中，特殊纺丝工艺成功生产十字型断面涤纶凉爽玉纤维。此外，北京蒙康科技发展有限公司推出的生命动力纤维，河北天纶纺织股份有限公司生产的玉石纤维，浙江上虞弘强彩色涤纶有限公司开发的玉石凉爽型彩色纤维，山东基德生态科技有限公司根据市场需求，已经成功研发了“玉石纤维”混纺纱。江苏盛虹化纤有限公司于2007年发明了微元生化玉石纤维“Honjoy”，并申请了专利。
专利CN201210296064公布了一种由和田玉打磨精磨成和田玉细粉，与硅酸盐、矿棉、无机酸、粘结剂、水配制加工而成的玉纤维；专利201210296065公布了一种一种和田玉纤维材料功能保健纺织品及其制备方法，二者所含微量元素可被人体吸收，活化细胞组织，提高人体的免疫等功能，且美容亲肤、并且具有晶莹闪亮、美观大方、舒适合体、高贵典雅等功效。但都未提及与其它纤维材料复合，生产成本较高。
利都未涉及到锦纶6凉爽玉纤维的制备，尤其是详细纺丝生产工艺的描述。
发明内容
本发明的目的在于克服锦纶6凉爽玉纤维制备技术的不足，提供一种锦纶6凉爽玉纤维的制备方法。以实现即保留玉石中对人体有益的铝、硅、钛、锆等元素，又除掉了对人体有害的汞和砷，而且冰玉的寒性特点可以使制备的玉石纤维在夏季高温时也具有超强的凉爽感，同时凉爽玉纤维的强度和常规锦纶6纤维相当、耐磨性强、和普通丝织面料相比凉爽感强，而且纺丝工艺简单，实用性强。
本发明锦纶6凉爽玉纤维的制备方法，包括以下步骤：
（1）纳米级玉石粉的制备
将天然玉石置于粉碎机中粉碎成2-3cm的玉石颗粒，然后用精细粉碎机将玉石颗粒粉碎成小于300目的玉石粉，最后将玉石粉投入到纳米粉碎机中，将玉石粉进行纳米精细粉碎，使玉石粉的粒度小于200Nm。再将玉石粉置于50～80℃的脱盐水中，萃取玉石粉中所含有的杂质，之后将萃取后的玉石粉在真空炉中加热到500℃，挥发掉汞和砷等有毒物质，同时保留铝、硅、钛、锆等等人体有益的元素。
（2）纳米级玉石粉母粒的制备
将10份上述制备的纳米玉石粉和90份分子量为15000左右的锦纶6切片精细混合，然后通过双向螺杆挤出机熔融造粒，制备玉石含量为10%的纳米级玉石粉母粒。其中，所有原料的投入量均按质量份数计算。
（3）锦纶6凉爽玉纤维的制备
将3～8份纳米级玉石粉母粒和92～97份锦纶6分别通过单独计量系统按比例向螺杆同步加入，经熔融、纺丝、冷却、牵伸、卷绕定型制备成锦纶6凉爽玉纤维。
本发明的有益效果是：该纤维是运用萃取和纳米技术，使玉石和其他有益矿物质材料如铝、硅、钛、锆等元素化合物达到亚纳米级粒径，而且将玉石中的无用杂质和有毒物质充分排除，同时精制的纳米级玉石粉能够和锦纶6熔体均匀混合，不仅可以利用装置原有的高速纺丝装置和工艺加工成纤维制品，而且制备的锦纶6凉爽其强度和常规锦纶6高速纺纤维相当、耐磨性强、和普通丝织面料相比凉爽感强，可以将人体体表和玉纤维织物的接触温度降低2-3℃。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式详予说明。
实施例1：
通过单独计量系统按比例向螺杆同步加入纳米级玉石粉母粒和锦纶6大有光切片进行纺丝，其中纳米级玉石粉母粒的进料速度为95g/min，锦纶大有光切片进料速度为3165g/min：螺杆各区的温度分别为：235℃、247℃、255℃、258℃、260℃；纺丝箱温度：258℃；上油量：1.2%；侧吹风速度：0.6m/min；牵抻温度：78℃，牵伸速度：4360m/min;卷绕速度4350m/min。
所制备的锦纶6凉爽玉纤维丝的规格为FDY70d/48f，CV%=0.9，断裂强度=4.2CN/dt，断裂伸长率=43%；沸水收缩率：9%；满卷率80%；染色度：4级。体表接触温度下降：2.0℃。
实施例2：
通过单独计量系统按比例向螺杆同步加入纳米级玉石粉母粒和锦纶6大有光切片进行纺丝，其中纳米级玉石粉母粒的进料速度为200g/min，锦纶大有光切片进料速度为3000g/min：螺杆各区的温度分别为：238℃、249℃、257℃、260℃、262℃；纺丝箱温度：261℃；上油量：1.2%；侧吹风速度：0.6m/min；牵抻温度：78℃，牵伸速度：4360m/min；卷绕速度4350m/min。
所制备的锦纶6凉爽玉纤维丝的规格为FDY70d/48f，CV%=0.95，断裂强度=4.3CN/dt，断裂伸长率=41%；沸水收缩率：9%；满卷率85%；染色度：4级。体表接触温度下降：1.5℃。
实施例3：
通过单独计量系统按比例向螺杆同步加入纳米级玉石粉母粒和锦纶6大有光切片进行纺丝，其中纳米级玉石粉母粒的进料速度为100g/min，锦纶大有光切片进料速度为3150kg/min：螺杆各区的温度分别为：235℃、249℃、258℃、260℃、263℃；纺丝箱温度：260℃；上油量：1.3%；侧吹风速度：0.6m/min；牵抻温度：80℃，牵伸速度：4360m/min；卷绕速度4350m/min。
所制备的锦纶6凉爽玉纤维丝的规格为FDY70d/48f，CV%=0.9，断裂强度=4.3CN/dt，断裂伸长率=46%；沸水收缩率：9%；满卷率90%；染色度：4级。体表接触温度下降：1.5℃。
实施例4：
通过单独计量系统按比例向螺杆同步加入纳米级玉石粉母粒和锦纶6大有光切片进行纺丝，其中纳米级玉石粉母粒的进料速度为230g/min，锦纶大有光切片进料速度为3020kg/min：螺杆各区的温度分别为：235℃、249℃、260℃、260℃、263℃；纺丝箱温度：260℃；上油量：1.2%；侧吹风速度：0.6m/min；牵抻温度：78℃，牵伸速度：4360m/min；卷绕速度4350m/min。
所制备的锦纶6凉爽玉纤维丝的规格为FDY70d/48f，CV%=1.2，断裂强度=4.4CN/dt，断裂伸长率=33%；沸水收缩率：9%；满卷率80%；染色度：4级。体表接触温度下降：2.0℃。
实施例5：
通过单独计量系统按比例向螺杆同步加入纳米级玉石粉母粒和锦纶6大有光切片进行纺丝，其中纳米级玉石粉母粒的进料速度为150g/min，锦纶大有光切片进料速度为3100kg/min：螺杆各区的温度分别为：235℃、249℃、256℃、260℃、261℃；纺丝箱温度：259℃；上油量：1.2%；侧吹风速度：0.6m/min；牵抻温度：77℃，牵伸速度：4360m/min；卷绕速度4350m/min。
所制备的锦纶6凉爽玉纤维丝的规格为FDY70d/48f，CV%=0.9，断裂强度=4.3CN/dt，断裂伸长率=44%；沸水收缩率：9%；满卷率90%；染色度：4级。体表接触温度下降：2.5℃。
实施例6：
通过单独计量系统按比例向螺杆同步加入纳米级玉石粉母粒和锦纶6大有光切片进行纺丝，其中纳米级玉石粉母粒的进料速度为180g/min，锦纶大有光切片进料速度为3070kg/min：螺杆各区的温度分别为：235℃、249℃、258℃、260℃、261℃；纺丝箱温度：259℃；上油量：1.3%；侧吹风速度：0.6m/min；牵抻温度：77℃，牵伸速度：4360m/min；卷绕速度4350m/min。
所制备的锦纶6凉爽玉纤维丝的规格为FDY70d/48f，CV%=0.9，断裂强度=4.2CN/dt，断裂伸长率=44%；沸水收缩率：9%；满卷率91%；染色度：4级。体表接触温度下降：2.5℃。
实施例7：
通过单独计量系统按比例向螺杆同步加入纳米级玉石粉母粒和锦纶6大有光切片进行纺丝，其中纳米级玉石粉母粒的进料速度为180g/min，锦纶大有光切片进料速度为3070kg/min：螺杆各区的温度分别为：235℃、249℃、258℃、260℃、261℃；纺丝箱温度：259℃；上油量：1.3%；侧吹风速度：0.6m/min；牵抻温度：77℃，牵伸速度：4360m/min；卷绕速度4350m/min。
所制备的锦纶6凉爽玉纤维丝的规格为FDY40d/36f，CV%=0.91，断裂强度=4.4CN/dt，断裂伸长率=41%；沸水收缩率：9%；满卷率80%；染色度：4级。体表接触温度下降：2.5℃。
实施例8：
通过单独计量系统按比例向螺杆同步加入纳米级玉石粉母粒和锦纶6大有光切片进行纺丝，其中纳米级玉石粉母粒的进料速度为120g/min，锦纶大有光切片进料速度为3130kg/min：螺杆各区的温度分别为：235℃、250℃、258℃、260℃、263℃；纺丝箱温度：260℃；上油量：1.3%；侧吹风速度：0.6m/min；牵抻温度：77℃，牵伸速度：4360m/min；卷绕速度4350m/min。
所制备的锦纶6凉爽玉纤维丝的规格为FDY40d/36f，CV%=0.90，断裂强度=4.3CN/dt，断裂伸长率=42%；沸水收缩率：10%；满卷率82%；染色度：4级。体表接触温度下降：2.3℃。
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内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (1)
1.一种锦纶6凉爽玉纤维的制备方法，其特征在于，具体制备方法如下：
(1)纳米级玉石粉的制备
a.将天然玉石置于粉碎机中粉碎成2-3cm的玉石颗粒；所述天然玉石为寒玉；
b.用精细粉碎机将所述玉石颗粒粉碎成小于300目的玉石粉；
c将所述玉石粉投入到纳米粉碎机中进行纳米精细粉碎，使所述玉石粉的粒度小于200nm；
d.将粉碎后的玉石粉置于50～80℃的脱盐水中，萃取玉石粉中所含有的杂质；
e.将萃取后的玉石粉在真空炉中加热到500℃，挥发掉汞和砷有毒物质，同时保留铝、硅、钛、锆对人体有益的元素；
(2)纳米级玉石粉母粒的制备
将10份步骤(1)制备的玉石粉和90份高速纺锦纶6切片精细混合，通过双向螺杆挤出机熔融造粒，制备玉石含量为10％的纳米级玉石粉母粒；其中，所有原料的投入量均按质量份数计算；所述高速纺锦纶6为高速纺大有光、半消光或全消光切片；所述高速纺锦纶6的分子量为14500～15000，端氨基含量为38～45mmol/kg；
(3)锦纶6凉爽玉纤维的制备
将3～8份所述纳米级玉石粉母粒和92～97份锦纶6切片分别精确计量加入双向螺杆挤出机，经熔融、纺丝、冷却、牵伸、卷绕定型制备成锦纶6凉爽玉纤维。
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