CN104088031A - 多功能锦纶6纤维及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能锦纶6纤维，按重量百分比该组合物包括：3.0～5.0%复合型抗辐射母粒、3.0～5.0%有色母粒及90.0～94.0%锦纶6切片。本发明还公开了一种多功能锦纶6纤维的制造方法，该方法包括如下步骤：a、将干燥的复合型抗辐射母粒、有色母粒和锦纶6切片均匀混合，加入到螺杆挤压机内熔融；b、将混合熔体通过计量泵挤压纺丝，对丝束用侧吹风冷却成形、上油；c、将丝束进行预网络，冷辊、热辊牵伸，加网络，再高速卷绕成形，经物理性能检验、染色试验合格后，最后进行分级包装获得多功能锦纶6纤维成品。本发明的多功能锦纶6纤维同时具有有色、抗菌、抗辐射等多重功能，具有持久稳定的可洗涤、抗辐射效果。

Description

多功能锦纶6纤维及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种多功能锦纶6纤维及其制造方法，尤其是一种抗菌抗辐射锦纶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。

目前医疗、军事等特殊行业对具有防辐射功能的锦纶6纤维的需求日益增长，现在市场上的具有防辐射功能的锦纶6纤维采用锦纶6纤维后期镀银、铜等金属离子的方法制备，采用该方法制备的具有防辐射功能的锦纶6纤维纺织的面料的可洗涤、抗辐射效果不够持久、不够稳定，而且增加后期工序，增加污水排放，增加生产成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多功能锦纶6纤维及其制造方法，使锦纶6纤维同时具有有色、抗菌、抗辐射等多重功能，使采用该多功能锦纶6纤维纺织的面料具有持久稳定的可洗涤、抗辐射效果，还可以减少生产工序，减少污水排放，降低生产成本。

本发明的多功能锦纶6纤维，按重量百分比该组合物包括：3.0～5.0%复合型抗辐射母粒、3.0～5.0%有色母粒及90.0～94.0%锦纶6切片。

通过将复合型抗辐射母粒、有色母粒及锦纶6切片混合物用螺杆挤压机熔融挤压纺丝等方法，可以直接获得具有有色、抗菌、抗辐射等多功能锦纶6纤维，其生产的织物与普通尼龙织物相比具有明显的有色、抗菌、抗辐射等功效。本发明的多功能锦纶6纤维，适用于医疗、军事等特殊行业，满足防辐射等要求。

作为本发明的改进，该复合型抗辐射母粒包括0.05～0.1%硫酸镍、0.05～0.1%硫酸铜、0.1～0.2%磷酸锆钠银、0.6～0.8%硫酸钡、0.4～0.8%分散剂及98.0～98.8%锦纶6切片。

硫酸镍、硫酸铜、磷酸锆钠银、硫酸钡等混合物具有良好的抗菌、抗紫外线、抗辐射等多种功能，上述适量的各组分混合物，可以取得非常好的抗菌、抗紫外线、抗辐射等性能。上述混合物在少量分散剂作用下，可以均匀分布在熔融的混合熔体中。

作为本发明的改进，该有色母粒包括40～60%颜料组分、0.4～0.8%分散剂及39.2～59.6%锦纶6切片。

通过颜料组分、分散剂及锦纶6切片来制作有色母粒，制作简便，而且容易与纺丝用的锦纶6切片相融合。

作为本发明的改进，该颜料组分为颜料红。

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，并与改性抗菌抗紫外线双功能锦纶6母粒、有色母粒更好的融合，制得更加稳定优质的多功能锦纶6纤维。

本发明的多功能锦纶6纤维的制造方法，该方法包括如下步骤：

a、将干燥的复合型抗辐射母粒、有色母粒和锦纶6切片均匀混合，然后将混合物加入到螺杆挤压机内进行熔融挤压；

b、将充分熔融的混合熔体输送到纺丝箱体，经过计量泵以恒定的量将熔体挤压到纺丝组件中进行纺丝，然后对丝束用侧吹风进行冷却成形，再对冷却后的丝束进行上油；

c、将上油后的丝束通过甬道及丝门进行预网络，然后将丝束用冷辊、热辊进行牵伸，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，再经物理性能检验、染色试验合格后，最后进行分级包装获得多功能锦纶6纤维。

通过上述制造方法，可以直接用复合型抗辐射母粒、有色母粒和锦纶6切片制得多功能锦纶6纤维，使锦纶6纤维同时具有有色、抗菌、抗辐射等多重功能，满足医疗、军事等特殊行业的需要。采用该多功能锦纶6纤维纺织的面料具有持久稳定的可洗涤、抗辐射效果，该制造方法还可以减少生产工序，减少污水排放，降低生产成本。

作为本发明的改进，该步骤a中螺杆挤压机的加热区为五至六个。

螺杆挤压机的加热区设置为五至六个，可以适应多功能锦纶6纤维加工量大小的变化。加工量大，可以设置六个加热区，使混合物全部熔融。加工量小，可以设置五个加热区，也可以保证混合物全部熔融。

作为本发明的改进，该步骤a中螺杆挤压机的加热区为六个，其温度为一区258～262℃、二区264～268℃、三区264～268℃、四区264～268℃、五区264～268℃、六区264～268℃，熔体压力为11.0～13.0Mpa。

螺杆挤压机采用六个加热区，采用上述熔融温度和压力，可以使大量的复合型抗辐射母粒、有色母粒和锦纶6切片的混合物均匀熔融，提高生产效率，降低生产成本。

作为本发明的改进，该步骤b中充分熔融的混合熔体通过保温管道输送到纺丝箱体，纺丝箱体的温度为260～270℃；侧吹风温度17～20℃、湿度60～80%；上油量为1.0～1.4%。

通过保温管道输送混合熔体，并采用上述纺丝箱体温度、侧吹风温度和湿度并控制丝束的上油量，可以制得性能更加优良的锦纶6丝束中间产物，保证多功能锦纶6纤维成品的质量。

作为本发明的改进，该步骤c中牵伸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125～175℃，牵伸倍速为1.1～1.2；高速卷绕成筒的卷绕速度为3800～4200m/min。

通过采用先冷辊牵伸后热辊牵伸，热辊温度采用125～175℃，牵伸倍速采用1.1～1.2，可以使多功能锦纶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。采用3800～4200m/min的卷绕速度可以提高生产效率。

附图说明

图1是本发明多功能锦纶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

将干燥的复合型抗辐射母粒、黑色母粒与锦纶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。其中，复合型抗辐射母粒的组分组成见以下表2。黑色母粒包括40%颜料黑组分、0.4%分散剂及59.6%锦纶6切片。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，丝束从喷丝板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175℃,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多功能锦纶6纤维成品。成品品种为73dtex/24F，其成品物理机械性能指标见表4，成品抗菌性能见表5，成品抗紫外线性能见表6。

实施例2

将干燥的复合型抗辐射母粒、灰色母粒与锦纶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。其中，复合型抗辐射母粒的组分组成见以下表2。灰色母粒包括45%颜料灰组分、0.5%分散剂及54.5%锦纶6切片。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，丝束从喷丝板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多功能锦纶6纤维成品。成品品种为73dtex/24F，其成品物理机械性能指标见表4，成品抗菌性能见表5，成品抗紫外线性能见表6。

实施例3

将干燥的复合型抗辐射母粒、咖啡色母粒与锦纶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。其中，复合型抗辐射母粒的组分组成见以下表2。咖啡色母粒包括50%咖啡色颜料组分、0.6%分散剂及49.4%锦纶6切片。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，丝束从喷丝板孔喷出后经过侧吹风进行冷却成形，侧吹风温度18℃、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多功能锦纶6纤维成品。成品品种为73dtex/24F，其成品物理机械性能指标见表4，成品抗菌性能见表5，成品抗紫外线性能见表6。

实施例4

将干燥的复合型抗辐射母粒、蓝色母粒与锦纶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。其中，复合型抗辐射母粒的组分组成见以下表2。蓝色母粒包括55%颜料蓝组分、0.7%分散剂及44.3%锦纶6切片。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，丝束从喷丝板孔喷出后经过侧吹风进行冷却成形，侧吹风温度19℃、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140℃，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多功能锦纶6纤维成品。成品品种为73dtex/24F，其成品物理机械性能指标见表4，成品抗菌性能见表5，成品抗紫外线性能见表6。

实施例5

将干燥的复合型抗辐射母粒、红色母粒与锦纶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。其中，复合型抗辐射母粒的组分组成见以下表2。红色母粒包括60%颜料红组分、0.8%分散剂及39.2%锦纶6切片。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，丝束从喷丝板孔喷出后经过侧吹风进行冷却成形，侧吹风温度20℃、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125℃，牵伸倍速为1.1。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多功能锦纶6纤维成品。成品品种为73dtex/24F，其成品物理机械性能指标见表4，成品抗菌性能见表5，成品抗紫外线性能见表6。

分散剂为低分子量聚乙稀蜡或者硬脂酸盐。有色母粒中颜料组分可以是无机颜料，也可以是有机颜料。

通过上述制造方法，可以直接用复合型抗辐射母粒、有色母粒和锦纶6切片制得优等品等级的多功能锦纶6纤维，使锦纶6纤维同时具有有色、抗菌、抗辐射等多重功能，具有抗电磁波等多种辐射的功能，对X射线、中子辐射也具有一定的防护效果，可以满足医疗、军事等特殊行业的需要。采用该多功能锦纶6纤维纺织的面料具有持久稳定的可洗涤、抗辐射效果，该制造方法还可以减少后期加工工序，免去后道染色工序，减少污水排放，节约能耗，降低生产成本。

表1

表2

表3

表4

序号	测试项目	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
							1	线密度（dtex）	72.4	73.1	73.4	72.8	73.7
2	线密度偏差率（%）	-0.82	0.14	0.55	-0.27	0.96
							3	线密度变异系数CV（%）	0.32	0.45	0.38	0.40	0.43
4	断裂强度（cN/dtex）	4.36	4.27	4.49	4.40	4.38

5	断裂强度变异系数CV（%）	4.36	4.48	4.29	4.52	4.42
							6	断裂伸长率（%）	36.8	38.9	39.7	40.5	38.6
7	断裂伸长变异系数CV（%）	7.09	7.18	7.12	6.97	7.06
							8	沸水收缩率（%）	9.7	9.2	10.1	9.9	10.4
9	染色均匀度（级）	4	4	4	4	4
							10	条干均匀度CV（%）	1.21	1.25	1.13	1.24	1.18

表5

序号	抑菌率（%）	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
							1	金黄色葡萄球菌	97.67%	98.89%	99.40%	99.59%	99.78%
2	大肠杆菌	97.12%	97.93%	98.36%	98.91%	99.30%
							3	白色念珠菌	95.46%	96.04%	96.75%	97.58%	98.60%

表6

序号

防紫外线性能

实施例1

实施例2

实施例3

实施例4

实施例5

1

UPF

>30

>30

>30

>30

>30

2

T(UVA)

<5%

<5%

<5%

<5%

<5%

Claims (10)

1.一种多功能锦纶6纤维，按重量百分比该组合物包括：3.0～5.0%复合型抗辐射母粒、3.0～5.0%有色母粒及90.0～94.0%锦纶6切片。

2.根据权利要求1所述的多功能锦纶6纤维，其特征在于：所述复合型抗辐射母粒包括0.05～0.1%硫酸镍、0.05～0.1%硫酸铜、0.1～0.2%磷酸锆钠银、0.6～0.8%硫酸钡、0.4～0.8%分散剂及98.0～98.8%锦纶6切片。

3.根据权利要求1所述的多功能锦纶6纤维，其特征在于：所述有色母粒包括40～60%颜料组分、0.4～0.8%分散剂及39.2～59.6%锦纶6切片。

4.根据权利要求3所述的多功能锦纶6纤维，其特征在于：所述颜料组分为颜料红。

5.根据权利要求1至4任何一项所述的多功能锦纶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。

6.一种根据权利要求1至5任何一项所述的多功能锦纶6纤维的制造方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

a、将干燥的复合型抗辐射母粒、有色母粒和锦纶6切片均匀混合，然后将混合物加入到螺杆挤压机内进行熔融挤压；

b、将充分熔融的混合熔体输送到纺丝箱体，经过计量泵以恒定的量将熔体挤压到纺丝组件中进行纺丝，然后对丝束用侧吹风进行冷却成形，再对冷却后的丝束进行上油；

c、将上油后的丝束通过甬道及丝门进行预网络，然后将丝束用冷辊、热辊进行牵伸，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，再经物理性能检验、染色试验合格后，最后进行分级包装获得多功能锦纶6纤维。

7.根据权利要求6所述的多功能锦纶6纤维的制造方法，其特征在于：所述步骤a中螺杆挤压机的加热区为五至六个。

8.根据权利要求7所述的功能性锦纶6有色纤维的制造方法，其特征在于：所述步骤a中螺杆挤压机的加热区为六个，其温度为一区258～262℃、二区264～268℃、三区264～268℃、四区264～268℃、五区264～268℃、六区264～268℃，熔体压力为11.0～13.0Mpa。

9.根据权利要求6所述的功能性锦纶6有色纤维的制造方法，其特征在于：所述步骤b中充分熔融的混合熔体通过保温管道输送到纺丝箱体，纺丝箱体的温度为260～270℃；侧吹风温度17～20℃、湿度60～80%；上油量为1.0～1.4%。

10.根据权利要求6所述的功能性锦纶6有色纤维的制造方法，其特征在于：所述步骤c中牵伸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125～175℃，牵伸倍速为1.1～1.2；高速卷绕成筒的卷绕速度为3800～4200m/min。