CN104153077B - 一种耐磨型pa6膨体纱的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐磨型PA6膨体纱的生产工艺，其特征在于：包含以下步骤：（1）将相对粘度为2.60-2.90的固体PA6切片在螺杆挤压机中250-280℃进行挤压熔融成为熔融态纺丝熔体，后被输送至纺丝箱体；（2）熔体在纺丝组件中形成高压通过喷丝板喷出形连续状长丝，侧吹风冷却；（3）冷却固化的丝条进入上油装置上油，上油率控制在0.4-0.6%；（4）经过上油后丝条进入牵伸区进行牵伸，牵伸倍率为1.6-2.2倍；（5）经过牵伸后丝条进入膨化箱进行膨化处理，膨化箱的工艺参数：膨化箱温度150-200℃丝条进行膨化喂入用压缩空气7.0-9.0bar，用以在膨化箱中固定和堆积丝条使之形成膨化状的抽吸空气负压为50-80mbar；（6）丝条从膨化箱进入冷却鼓进行冷却，冷却鼓的转速为50-80转/分，冷却鼓冷却用吸入风负压为15-35mbar；（7）通过第一组导丝盘后丝条进入主网络系统，经过主网络系统后丝条进入卷绕机被卷绕成圆柱型丝筒。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐磨型PA6膨体纱的制备工艺。
背景技术
商业地毯是地毯产品主要应用的市场之一，在其长期以来的发展过程中，设计师们在地毯的色调、花型图案等时尚效应上花费了大量精力，而忽视了地毯本身的实用性、耐用型及产品寿命，在一些大型酒店、宾馆的餐厅、会议场所由于人多，地毯使用频繁，很多地毯都会局部出现磨损、起毛，颜色变淡，花色变形等缺陷，使地毯整体效应下降，迫使业主不得不在短期内更换地毯，这就大大增加了其商业成本。因此，一种实用、耐磨型地毯成为商业地毯的最新市场需求。地毯的耐磨性能也随即成为其产品的重要的商业考核指标。为配合地毯行业生产高耐磨型指标的需求，本发明将开发一种新型耐磨型商业用地毯纤维-耐磨型PA6膨体纱。
目前，高档商业地毯用纱主要以PA6膨体纱为主，常用规格为950D/70Y和1800D/100Y。其单丝纤度一般在13-18旦尼尔。PA6膨体纱的单丝纤度在地毯应用中对耐磨性能起非常重要作用，单丝纤度越高耐磨性越好。但在目前国内外PA6膨体纱的纺丝生产技术条件下，所能生产的最高单丝纤度为18旦尼尔。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种耐磨型PA6膨体纱的生产工艺，以获得具有较高旦尼尔和高纤度单丝，而且具有优异的耐磨性膨体纱产品。
本发明的技术方案是：一种耐磨型PA6膨体纱的生产工艺，包含以下步骤：
（1）将相对粘度为2.60-2.90的固体PA6切片在螺杆挤压机中250-280℃进行挤压熔融成为熔融态纺丝熔体，后被输送至纺丝箱体；
（2）熔体在纺丝组件中形成高压通过喷丝板喷出形状连续长丝，侧吹风冷却；
（3）冷却固化的丝条进入上油装置上油，上油率控制在0.4-0.6%；
（4）经过上油后丝条进入牵伸区进行牵伸，牵伸倍率为1.6-2.2倍；
（5）经过牵伸后丝条进入膨化箱进行膨化处理，膨化箱的工艺参数：膨化箱温度150-200℃丝条进行膨化喂入用压缩空气7.0-9.0bar，用以在膨化箱中固定和堆积丝条使之形成膨化状的抽吸空气负压为50-80mbar；
（6）丝条从膨化箱进入冷却鼓进行冷却，冷却鼓的转速为50-80转/分，冷却鼓冷却用吸入风负压为15-35mbar；
（7）通过第一组导丝盘后丝条进入主网络系统，经过主网络系统后丝条进入卷绕机被卷绕成圆柱型丝筒。
步骤（1）中熔体在螺杆出口压力控制在70-150bar，温度250-265℃。
步骤（1）中，熔融态纺丝熔体以50-100bar的压力进入安装于纺丝箱体中计量泵进行精确计量，以计量输出纺制1800D产品所需的熔体量，所用计量泵规格为20CC，转速为23.8-24.8转/分。
纺丝组件中的喷丝板孔数设计为80孔，喷丝孔截面为“Y”型。
步骤（3）中，侧吹风温度为18-22℃,相对湿度65-85%侧吹风速度为0.6-1.2m/s。
牵伸：采用两组热辊一步牵伸，第一组预加热辊的温度为50-70℃，速度为1300-1400米/分，第二组主加热辊的温度150-200℃，速度为2600-3100米/分。
主网络系统由主网络喷嘴、第一组导丝盘和第二组导丝盘组成。
主网络系统的参数为：第一组导丝盘速度2400-2800米/分，第二组导丝盘的速度为2450-2900米/分，网络张力120-200克，网络用压缩空气压力为5.0-8.0bar。
经过计量泵后的熔体进入纺丝组件形成80-200bar压力，温度为260-300℃。
本发明的有益效果：
1）在本产品发明之前，为提高地毯的耐磨性能，地毯生产者将纱线进行加捻以提高耐磨性，而膨体纱在加捻之后蓬松度大大下降制成的地毯覆盖性能下降，这不得不提高纱线的用量弥补覆盖性能差的缺陷，因而增加了纱线的使用成本。同时加捻过程也增加了一道工序从而提高了生产成本，本产品的开发成功不仅降低了纱线的用量而且省略了加捻工序从而大大降低了地毯制造成本。
2）本发明采用“Y”型喷丝孔，使纱线的切面呈“Y”型，“Y”型截面具有良好的光学性质，光线在不同几何面上不同的折射使纱线产生分光效应，从而使纱线具有靓丽的光泽，尤其对染色后纱线使颜色更加鲜艳，具有闪光效应，提高了纱线的视觉效应。同时相对于圆形截面“Y”型截面纱线提高了纱线表面积，也会提高纱线的覆盖和蓬松性能。
3）本耐磨型PA6膨体纱的生产工艺将色母计量混合、熔融纺丝、牵伸定型、膨化、网络等工艺融为一体一步法完成，大大降低了生产成本。
在工艺创新和设备革新的基础上通过一步法开发出单丝纤度超过20旦尼尔PA6膨体纱及其生产工艺。
本发明专利产品1800D/80YPA6膨体纱因具有较高旦尼尔和单丝纤度为22.5旦尼尔高纤度单丝，而具有优异的耐磨性，是一种新型耐磨型PA6膨体纱产品。
附图说明
图1为本发明喷丝板的截面图，d1/d2=1.6-3.2；
图2为“Y”型喷丝孔的截面，a=0.20-0.30mm，b=0.50-0.75mm(三边相等）；
图3为本发明的耐磨型PA6膨体纱产品外观；
图4为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
1、将相对粘度为2.60-2.90的固体PA6切片在螺杆挤压机中通过250-280℃温度进行挤压熔融成为熔融态纺丝熔体，熔体在螺杆出口压力控制在70-150bar，温度250-265℃范围内。然后在螺杆转动的驱动下熔体被输送至纺丝箱体以50-100bar的压力进入安装于纺丝箱体中计量泵进行精确计量，以计量输出纺制1800D产品所需的熔体量，所用计量泵规格为20CC，转速为23.8-24.8转/分。经过计量泵后的熔体进入纺丝组件形成80-200bar压力，温度为260-300℃，以实现高压高温纺丝；
2、安装于纺丝组件中喷丝板为熔体纺丝的核心部件，喷丝板的参数设计是本发明专利工艺实现的重要参数：喷丝板孔数设计为80孔，喷丝孔截面为“Y”型，截面尺寸见图1、2；
3、熔体在纺丝组件中形成高压通过喷丝板喷出形状连续长丝，再经过侧吹风冷却被固化为丝条，侧吹风是一种具有严格参数空调风，温度为18-22℃,相对湿度65-85%侧吹风速度为0.6-1.2m/s；
4、冷却固化的丝条进入上油装置上油，以使丝条具有良好的集束性、耐磨性和抗静电性能；上油率控制在0.4-0.6%；
5、经过上油后丝条进入牵伸区进行牵伸，采用两组热辊一步牵伸，第一组预加热辊的温度为50-70℃速度为1300-1400米/分，第二组主加热辊的温度150-200℃速度为2600-3100米/分，牵伸倍率为1.6-2.2倍；
6、经过牵伸后丝条进入膨化箱进行膨化处理，膨化箱的工艺参数设计是本发明的主要创新性工艺，膨化箱的工艺参数：膨化箱温度150-200℃丝条进行膨化喂入用压缩空气7.0-9.0bar，用以在膨化箱中固定和堆积丝条使之形成膨化状的抽吸空气负压为50-80mbar；
7、经过膨化后的丝条温度较高，丝条所形成的卷曲膨化状处于松软不稳定状，因此，需要将既形成的膨化丝条送入冷却鼓进行冷却固化，丝条从膨化箱进入冷却鼓进行冷却，冷却鼓的转速为50-80转/分，冷却鼓冷却用吸入风负压为15-35mbar；
8、经过冷却鼓后丝条进入第一组导丝盘，第一组导丝盘的速度与主加热轮的速度之差用以控制丝条在膨化箱中的丝条堆积量和停留时间，来控制丝条在膨化箱中形成的膨化度；第一组导丝盘的速度为2400-2800米/分；
9、通过第一组导丝盘后丝条进入主网络系统，主网络系统由主网络喷嘴、第一组导丝盘和第二组导丝盘组成；通过第一组导丝盘和第二组导丝盘的速度差来控制丝条在主网络喷嘴中的张力，网络张力的大小是形成网络节点多少的关键工艺参数。本发明工艺中主网络系统的参数为：第一组导丝盘速度2400-2800米/分，第二组导丝盘的速度为2450-2900米/分，网络张力120-200克，网络用压缩空气压力为5.0-8.0bar；
10、通过主网络喷嘴后丝条可形成15-35个/米的网络节点，使膨化后的丝条具有良好的集束性和抱合性，使丝条在后加工过程不散开影响其后加工性能。经过主网络后丝条进入卷绕机被卷绕成圆柱型丝筒，通过卷绕速度与第二组导丝盘的速度来控制卷绕张力，以使丝条被卷绕为完美的圆柱型丝筒，卷绕速度为2500-2950米/分。卷绕张力为200-300克。
本发明专利的产品总纤度为1800旦尼尔，由80根单丝组成，每根单丝纤度为22.5旦尼尔，经过膨化后丝条处于高度蓬松状态，再通过主网络后，在丝条上形成一定密度的网络节点，网络节数为25-35个/米。
常规尼龙6纱线制成的方块地毯耐磨色牢度：灰度3-4级，使用耐磨型尼龙6纱线制成的方块地毯耐磨色牢度：灰度4-5级，测试标准QB/T-2755-2005。
Claims (9)
1.一种耐磨型PA6膨体纱的生产工艺，其特征在于：包含以下步骤：
（1）将相对粘度为2.60-2.90的固体PA6切片在螺杆挤压机中250-280℃进行挤压熔融成为熔融态纺丝熔体，后被输送至纺丝箱体；
（2）熔体在纺丝组件中形成高压通过喷丝板喷出形状连续长丝，侧吹风冷却；
（3）冷却固化的丝条进入上油装置上油，上油率控制在0.4-0.6%；
（4）经过上油后丝条进入牵伸区进行牵伸，牵伸倍率为1.6-2.2倍；
（5）经过牵伸后丝条进入膨化箱进行膨化处理，膨化箱的工艺参数：膨化箱温度150-200℃丝条进行膨化喂入用压缩空气7.0-9.0bar，用以在膨化箱中固定和堆积丝条使之形成膨化状的抽吸空气负压为50-80mbar；
（6）丝条从膨化箱进入冷却鼓进行冷却，冷却鼓的转速为50-80转/分，冷却鼓冷却用吸入风负压为15-35mbar；
（7）通过第一组导丝盘后丝条进入主网络系统，经过主网络系统后丝条进入卷绕机被卷绕成圆柱型丝筒。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨型PA6膨体纱的生产工艺，其特征在于：步骤（1）中熔体在螺杆出口压力控制在70-150bar，温度250-265℃。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨型PA6膨体纱的生产工艺，其特征在于：步骤（1）中，熔融态纺丝熔体以50-100bar的压力进入安装于纺丝箱体中计量泵进行精确计量，以计量输出纺制1800D产品所需的熔体量，所用计量泵规格为20CC，转速为23.8-24.8转/分。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨型PA6膨体纱的生产工艺，其特征在于：纺丝组件中的喷丝板孔数设计为80孔，喷丝孔截面为“Y”型。
5.根据权利要求1所述的一种耐磨型PA6膨体纱的生产工艺，其特征在于：步骤（2）中，侧吹风温度为18-22℃,相对湿度65-85%侧吹风速度为0.6-1.2m/s。
6.根据权利要求1所述的一种耐磨型PA6膨体纱的生产工艺，其特征在于：牵伸：采用两组热辊一步牵伸，第一组预加热辊的温度为50-70℃，速度为1300-1400米/分，第二组主加热辊的温度150-200℃，速度为2600-3100米/分。
7.根据权利要求1所述的一种耐磨型PA6膨体纱的生产工艺，其特征在于：主网络系统由主网络喷嘴、第一组导丝盘和第二组导丝盘组成。
8.根据权利要求7所述的一种耐磨型PA6膨体纱的生产工艺，其特征在于：主网络系统的参数为：第一组导丝盘速度2400-2800米/分，第二组导丝盘的速度为2450-2900米/分，网络张力120-200克，网络用压缩空气压力为5.0-8.0bar。
9.根据权利要求3所述的一种耐磨型PA6膨体纱的生产工艺，其特征在于：经过计量泵后的熔体进入纺丝组件形成80-200bar压力，温度为260-300℃。
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