CN104060343B - 细旦及超细旦锦纶6纤维及其制造方法 - Google Patents

细旦及超细旦锦纶6纤维及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种细旦及超细旦锦纶6纤维，按重量百分比该组合物包括：0.25～0.35%富镧轻稀土母粒及99.65～99.75%锦纶6切片。本发明还公开了一种细旦及超细旦锦纶6纤维的制造方法，该方法包括如下步骤：干燥的锦纶6切片和富镧轻稀土母粒混合——螺杆挤压熔融——纺丝箱体——计量挤压—纺丝组件——侧吹风冷却成形——上油——冷辊、热辊牵伸——卷绕成筒——检验——分级包装。本发明的细旦及超细旦锦纶6纤维具有较高的断裂强度、较好染色性能，符合优等品等级，可以减少损耗，增加经济效益。

Description

细旦及超细旦锦纶6纤维及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种锦纶6纤维及其制造方法，尤其是一种细旦及超细旦锦纶6纤维及其制造方法。
背景技术
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、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。
随着人们生活水平的提高，对于纺织品的要求也越来越高。目前市场生产的锦纶6纤维较短，存在手感粗糙、柔软性差、透气性差、吸水性差、易于起毛起球等问题。锦纶纤维的粗细可用单丝纤度加以表征，通常，单丝纤度为1.1dtex左右的纤维称为细旦纤维，而单丝纤度为0.55dtex左右的纤维为超细旦纤维。而细旦及超细旦锦纶6纤维，具有手感柔软、穿着舒服等特点。但目前市场上提供的细旦及超细旦锦纶6纤维的质量不高，纤维容易断裂，不容易染色，等级低，次品率高，经济效益差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种细旦及超细旦锦纶6纤维及其制造方法，使生产的细旦及超细旦锦纶6纤维具有较高的断裂强度、较好染色性能，符合优等品等级，可以减少损耗，增加经济效益。
本发明的细旦及超细旦锦纶6纤维，按重量百分比该组合物包括：0.25～0.35%富镧轻稀土母粒及99.65～99.75%锦纶6切片。
加入适量富镧轻稀土，可以使锦纶6切片在螺杆挤压熔融纺丝过程中，表现出高强度、高拉伸变形性。将富镧轻稀土制作成母粒，方便在生产上计量和添加。
作为本发明的改进，该富镧轻稀土母粒包括10～15%硫酸镧、8～10%硫酸铈、5～8%硫酸钇、0.4～0.8%分散剂及66.2～76.6%锦纶6切片。
硫酸镧、硫酸铈、硫酸钇具有较强的稳定性，容易和锦纶6切片熔融混合。加入少量的分散剂，可以使上述混合物均匀分布在熔融的混合熔体中。
作为本发明的改进，该锦纶6切片的特性粘度为2.42～2.48。
采用特性粘度为2.42～2.48的锦纶6切片，可以适应高速纺丝的要求，并制得更加稳定优质的细旦及超细旦锦纶6纤维。
本发明的细旦及超细旦锦纶6纤维的制造方法，该方法包括如下步骤：干燥的锦纶6切片和富镧轻稀土母粒混合——螺杆挤压熔融——纺丝箱体——计量挤压—纺丝组件——侧吹风冷却成形——上油——冷辊、热辊牵伸——卷绕成筒——检验——分级包装。
通过上述制造方法，可以直接用富镧轻稀土母粒和锦纶6切片制得优质的锦纶6纤维，提高生产效率。
作为本发明的改进，该纺丝组件步骤中，喷丝板上的喷丝孔为四角星形，四角星形的外圆直径为0.18～0.35mm，长径比为2.5～3.0。
采用外圆直径为0.18～0.35mm、长径比为2.5～3.0的四角星形喷丝孔，可以制得细旦及超细旦锦纶6纤维。
作为本发明的改进，该螺杆挤压熔融步骤中螺杆挤压机加热区的温度为一区260±2℃、二区266±2℃、三四五区266±2℃；压力为12.0～13.0Mpa；纺丝箱体的温度为260～270℃。
螺杆挤压机采用五个加热区，采用上述熔融温度和压力，可以使富镧轻稀土母粒和锦纶6切片的混合物均匀熔融。采用260～270℃的纺丝箱体温度，可以保证混合熔体具有良好的流动性。
作为本发明的改进，该侧吹风冷却成形步骤中，侧吹风温度17～20℃、湿度60～80%。
采用17～20℃温度的侧吹风，可以带走熔体放出的热量并使熔体细流凝固成纤维。侧吹风采用60～80%的湿度，可以使锦纶6丝束具有适当的水份，消除静电，防止飘丝造成丝束之间粘连。
作为本发明的改进，该上油步骤中，上油量为1.2±0.2%。
将丝束的上油量控制在1.2±0.2%，可以增加锦纶6丝束的抱合力。
作为本发明的改进，该冷辊、热辊牵伸步骤中先采用两个冷辊进行牵伸，后采用两个热辊进行牵伸，热辊温度为135～165℃，牵伸倍数为1.1～1.2；丝束在冷辊、热辊牵伸前经过甬道及丝门进行预网络，丝束在冷辊、热辊牵伸后进行加网络。
通过采用先冷辊牵伸后热辊牵伸，热辊温度采用135～165℃，牵伸倍速采用1.1～1.2，可以使细旦及超细旦锦纶6纤维得到均匀全面牵伸，制得性能更加优良的多功能锦纶6纤维。通过在冷辊、热辊牵伸前后对丝束进行预网络和加网络，可以使细旦及超细旦锦纶6纤维具有较高的断裂强度、稳定的性能。
作为本发明的改进，该卷绕成筒步骤中卷绕速度为3800～4200m/min。
采用3800～4200m/min的卷绕速度，可以制得性能更加优良的细旦及超细旦锦纶6纤维。
附图说明
图1是本发明细旦及超细旦锦纶6纤维的生产工艺流程示意图。
具体实施方式
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。
实施例1
将干燥的富镧轻稀土母粒与锦纶6切片进行均匀混合，加入到螺杆挤压机中进行熔融挤压。上述混合物的组分组成见以下表1，富镧轻稀土母粒的组分组成见以下表2，螺杆挤压机的加热区温度和熔体压力见表3。
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260℃，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，喷丝板上的喷丝孔为四角星形，四角星形的外圆直径为0.35mm，长径比为2.5，喷丝板孔数为36个，丝束从喷丝板的喷丝孔喷出后经过侧吹风进行冷却成形，侧吹风温度17℃、湿度80%；再对冷却后的丝束进行上油。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1.0%。
将上油后的丝束通过甬道及丝门进行预网络，然后将丝束先用两个冷辊进行牵伸再用两个热辊进行牵伸，热辊温度为135℃,牵伸倍速为1.10。将牵伸后的丝束加网络，再将丝束导入卷绕筒管进行高速卷绕成筒，卷绕速度为3800m/min，再将卷绕成筒的丝束进行物理性能检验、染色试验。检验试验合格后，最后将卷绕成筒的丝束进行分级包装获得卷绕丝单丝纤度为1.1dtex的细旦锦纶6纤维成品，成品品种为40dtex/36F。其成品物理机械性能指标见表4。
实施例2
将干燥的富镧轻稀土母粒与锦纶6切片进行均匀混合，加入到螺杆挤压机中进行熔融挤压。上述混合物的组分组成见以下表1，富镧轻稀土母粒的组分组成见以下表2，螺杆挤压机的加热区温度和熔体压力见表3。
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263℃，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，喷丝板上的喷丝孔为四角星形，四角星形的外圆直径为0.3mm，长径比为2.6，喷丝板孔数为48个，丝束从喷丝板的喷丝孔喷出后经过侧吹风进行冷却成形，侧吹风温度18℃、湿度75%；再对冷却后的丝束进行上油。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1.1%。
将上油后的丝束通过甬道及丝门进行预网络，然后将丝束先用两个冷辊进行牵伸再用两个热辊进行牵伸，热辊温度为145℃,牵伸倍速为1.13。将牵伸后的丝束加网络，再将丝束导入卷绕筒管进行高速卷绕成筒，卷绕速度为3900m/min，再将卷绕成筒的丝束进行物理性能检验、染色试验。检验试验合格后，最后将卷绕成筒的丝束进行分级包装获得卷绕丝单丝纤度为1.0dtex的细旦锦纶6纤维成品，成品品种为48dtex/48F。其成品物理机械性能指标见表4。
实施例3
将干燥的富镧轻稀土母粒与锦纶6切片进行均匀混合，加入到螺杆挤压机中进行熔融挤压。上述混合物的组分组成见以下表1，富镧轻稀土母粒的组分组成见以下表2，螺杆挤压机的加热区温度和熔体压力见表3。
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265℃，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，喷丝板上的喷丝孔为四角星形，四角星形的外圆直径为0.25mm，长径比为2.8，喷丝板孔数为35个，丝束从喷丝板的喷丝孔喷出后经过侧吹风进行冷却成形，侧吹风温度19℃、湿度70%；再对冷却后的丝束进行上油。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1.2%。
将上油后的丝束通过甬道及丝门进行预网络，然后将丝束先用两个冷辊进行牵伸再用两个热辊进行牵伸，热辊温度为150℃,牵伸倍速为1.15。将牵伸后的丝束加网络，再将丝束导入卷绕筒管进行高速卷绕成筒，卷绕速度为4000m/min，再将卷绕成筒的丝束进行物理性能检验、染色试验。检验试验合格后，最后将卷绕成筒的丝束进行分级包装获得卷绕丝单丝纤度为0.63dtex的超细旦锦纶6纤维成品，成品品种为22dtex/35F。其成品物理机械性能指标见表4。
实施例4
将干燥的富镧轻稀土母粒与锦纶6切片进行均匀混合，加入到螺杆挤压机中进行熔融挤压。上述混合物的组分组成见以下表1，富镧轻稀土母粒的组分组成见以下表2，螺杆挤压机的加热区温度和熔体压力见表3。
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268℃，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，喷丝板上的喷丝孔为四角星形，四角星形的外圆直径为0.20mm，长径比为3.0，喷丝板孔数为34个，丝束从喷丝板的喷丝孔喷出后经过侧吹风进行冷却成形，侧吹风温度20℃、湿度65%；再对冷却后的丝束进行上油。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1.3%。
将上油后的丝束通过甬道及丝门进行预网络，然后将丝束先用两个冷辊进行牵伸再用两个热辊进行牵伸，热辊温度为160℃,牵伸倍速为1.18。将牵伸后的丝束加网络，再将丝束导入卷绕筒管进行高速卷绕成筒，卷绕速度为4100m/min，再将卷绕成筒的丝束进行物理性能检验、染色试验。检验试验合格后，最后将卷绕成筒的丝束进行分级包装获得卷绕丝单丝纤度为0.53dtex的超细旦锦纶6纤维成品，成品品种为18dtex/34F。其成品物理机械性能指标见表4。
实施例5
将干燥的富镧轻稀土母粒与锦纶6切片进行均匀混合，加入到螺杆挤压机中进行熔融挤压。上述混合物的组分组成见以下表1，富镧轻稀土母粒的组分组成见以下表2，螺杆挤压机的加热区温度和熔体压力见表3。
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℃，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，喷丝板上的喷丝孔为四角星形，四角星形的外圆直径为0.18mm，长径比为3.0，喷丝板孔数为24个，丝束从喷丝板的喷丝孔喷出后经过侧吹风进行冷却成形，侧吹风温度18℃、湿度60%；再对冷却后的丝束进行上油。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1.4%。
将上油后的丝束通过甬道及丝门进行预网络，然后将丝束先用两个冷辊进行牵伸再用两个热辊进行牵伸，热辊温度为165℃,牵伸倍速为1.2。将牵伸后的丝束加网络，再将丝束导入卷绕筒管进行高速卷绕成筒，卷绕速度为4200m/min，再将卷绕成筒的丝束进行物理性能检验、染色试验。检验试验合格后，最后将卷绕成筒的丝束进行分级包装获得卷绕丝单丝纤度为0.5dtex的超细旦锦纶6纤维成品，成品品种为12dtex/24F。其成品物理机械性能指标见表4。
分散剂为低分子量聚乙稀蜡或者硬脂酸盐。
通过上述制造方法，可以直接用富镧轻稀土母粒和锦纶6切片制得符合优等品等级的细旦及超细旦锦纶6纤维，可以提高生产效率，降低损耗，减少后期加工工序，减少污水排放，节约能耗，降低生产成本。
表1
表2
表3
表4

Claims (8)

1.一种细旦及超细旦锦纶6纤维，按重量百分比该纤维由0.25～0.35％富镧轻稀土母粒和99.65～99.75％锦纶6切片组成；按重量百分比所述富镧轻稀土母粒由10～15％硫酸镧、8～10％硫酸铈、5～8％硫酸钇、0.4～0.8％分散剂和66.2～76.6％锦纶6切片组成。
2.根据权利要求1所述的细旦及超细旦锦纶6纤维，其特征在于：所述锦纶6切片的特性粘度为2.42～2.48。
3.一种根据权利要求1至2任何一项所述的细旦及超细旦锦纶6纤维的制造方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：干燥的锦纶6切片和富镧轻稀土母粒混合——螺杆挤压熔融——纺丝箱体——计量挤压-纺丝组件——侧吹风冷却成形——上油——冷辊、热辊牵伸——卷绕成筒——检验——分级包装；所述螺杆挤压熔融步骤中螺杆挤压机加热区的温度为一区260±2℃、二区266±2℃、三四五区266±2℃；压力为12.0～13.0MPa；纺丝箱体的温度为260～270℃。
4.根据权利要求3所述的细旦及超细旦锦纶6纤维的制造方法，其特征在于：所述纺丝组件步骤中，喷丝板上的喷丝孔为四角星形，四角星形的外圆直径为0.18～0.35mm，长径比为2.5～3.0。
5.根据权利要求3所述的细旦及超细旦锦纶6纤维的制造方法，其特征在于：所述侧吹风冷却成形步骤中，侧吹风温度17～20℃、湿度60～80％。
6.根据权利要求3所述的细旦及超细旦锦纶6纤维的制造方法，其特征在于：所述上油步骤中，上油量为1.2±0.2％。
7.根据权利要求3所述的细旦及超细旦锦纶6纤维的制造方法，其特征在于：所述冷辊、热辊牵伸步骤中先采用两个冷辊进行牵伸，后采用两个热辊进行牵伸，热辊温度为135～165℃，牵伸倍数为1.1～1.2；丝束在冷辊、热辊牵伸前经过甬道及丝门进行预网络，丝束在冷辊、热辊牵伸后进行加网络。
8.根据权利要求3所述的细旦及超细旦锦纶6纤维的制造方法，其特征在于：所述卷绕成筒步骤中卷绕速度为3800～4200m/min。
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