CN104695032A - 一种防辐射锦纶丝的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防辐射锦纶丝的生产工艺，包括原料处理、干燥、POY丝制造、DTY丝制造、银纤维制造和分级包装，本发明原料中添加了抗氧化剂、防静电剂和抗紫外线助剂，改善锦纶66成品的性能，利用纳米银离子真空高能束流电镀技术使纳米银离子不光附着在锦纶丝表面，而且渗透入锦纶丝内部，两种纤维均具有良好的导电性，所以可以起到防辐射的作用，纳米银离子还具有很好的抗菌性能，生产的锦纶丝具有抗菌和防辐射作用，防护能力较好、透气，可水洗，抗菌和防辐射性能持久，使用POY→DTY的生产过程，保持了锦纶丝的蓬松性和良好的弹性，提高了长丝的紧密度，并且有效提高成品的手感和舒适性。
Description
【技术领域】
本发明涉及纱线加工的技术领域，特别是防辐射锦纶丝的生产工艺的技术领域。
【背景技术】
锦纶，学名聚酰氨纤维，是中国所产聚酰胺类纤维的统称，国际上称尼龙。强度高、耐磨性、回弹性好，可以纯纺和混纺作各种衣料及针织品。主要品种有锦纶6和锦纶66，其物理性能相差不多。锦纶丝就是用聚酰氨制成的纤维，分锦纶长丝和短丝。锦纶长丝可制成弹力丝，短丝可与棉及腈纶混纺，以提高其强度和弹性。纤维功能化是差别化纤维发展的一个重要方向，也是尼龙纤维纺丝的主要发展趋势。
电磁辐射的覆盖已经深入到人类生活的各个方面，在充分享受电气化时代方便与舒适的同时，也日渐感受到电磁辐射的危害。我国每年5000万新生儿中就有80-120万为缺陷儿，电磁辐射则被证明是导致婴儿缺陷的主要诱因之一，市面上的防辐射面料品种很多，有镀膜型，多离子型，金属纤维型等。在防辐射效果，穿着舒适性、透气性，耐水洗方面有很多区别。市面上的防辐射服多为民用，受众以孕期女性、特殊职业者为主。目前已经出现的多种具有抗菌防辐射功能的面料，但是普遍存在的缺点是比较僵硬，纤维丝易断，穿在身上不舒服，而且不能清洗或者清洗比较复杂。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种防辐射锦纶丝的生产 工艺，改善锦纶66成品的性能，使生产的锦纶丝具有抗菌和防辐射作用，防护能力较好、透气，可水洗，抗菌和防辐射性能持久。
为实现上述目的，本发明提出了一种防辐射锦纶丝的生产工艺，包括原料处理、干燥、POY丝制造、DTY丝制造、银纤维制造和分级包装，具体步骤如下：
(a)原料处理：将制备锦纶丝的原料准备好，包括锦纶66、抗氧化剂、催化剂、分散剂、抗紫外线助剂和其他助剂，原料预先储备在料仓，在氮气的保护下，下落到切片料仓，原料切片处理，另外准备纳米银离子；
(b)干燥：锦纶66切片经过脱水，需要干燥除去水分，使用热氮气流对锦纶66切片连续干燥，热氮气流为高纯度氮气，含氧量<3ppm；
(c)POY丝制造：将干燥后的锦纶66切片和其他原料投入螺杆挤出机熔融，在压力下再均匀分配到各个熔体管道，经过预过滤器，过滤掉杂质，再经过静态混合器，熔体管道将熔体均匀恒温地输送至计量泵计量，然后经过纺丝组件的过滤层，从喷丝板细孔中挤出，经冷却形成丝条，对丝条上油，由油剂计量泵将油剂向丝条喷出，上油后的丝条从甬道出来，经导丝辊，最后由高速卷绕装置卷绕在筒管上，得到POY丝；
(d)DTY丝制造：将POY丝从POY丝筒接入导丝器进入喂入罗拉，喂入罗拉将POY丝条连续不断喂入第一热箱，第一热箱给POY丝条加热，对POY丝条拉伸变形定型，经过第一热箱后需要冷却板进行冷却，固定变形，再经过假捻器进行假捻，假捻后从输出罗拉导出，得到DTY丝；
(e)银纤维制造：将向真空室内通入一定压力的氩气，将DTY丝在所述真空室内利用等离子体或离子源设备进行轰击处理，再将准备的纳米银离子加入到真空室中，对所述DTY丝进行真空磁控溅射，同时利用高能束流经透镜聚焦后投射到基材表面，完成电镀，经过上油装置上油，由高速卷绕装置卷取成型，制成银纤维丝；
(f)分级包装：检验银纤维丝的质量，保留合格品，按照质量分级包装入库。
作为优选，所述(a)步骤中，锦纶66、抗氧化剂、催化剂、分散剂、抗紫外线助剂和其他助剂的重量组分为锦纶6662％～70％，抗氧化剂4％～5％，催化剂13％～15％，分散剂12％～14％，抗紫外线助剂1.5％～2.5％，其他助剂0.2％～0.9％。
作为优选，所述(a)步骤中，抗氧化剂选择亚硫酸酯DLTP，催化剂选择氟化钠和硅酸钠，氟化钠和硅酸钠的比例为2：1，分散剂选择聚己内酯，抗紫外线助剂选择硼酸锰、硅酸铝，硼酸锰、硅酸铝的比例为1：1，其他助剂选择防静电剂脂肪醇聚氧乙烯醚AE和聚合物助纺剂铝锆酸酯偶联剂，防静电剂和聚合物助纺剂比例为1：1。
作为优选，所述(b)步骤中，热氮气流对锦纶66切片连续干燥，干燥时间为4小时，干燥温度为160～170℃。
作为优选，所述(c)步骤中，POY丝制造路线为原料螺杆挤出机→熔体输送→预过滤器→静态混合器→计量泵→纺丝组件→喷丝→冷却→上油→甬道→导丝辊→卷绕。
作为优选，所述(c)步骤中，螺杆挤出量300kg/h，螺杆挤压头压力7.5MPa，冷却方式选择侧吹风冷却，使用20～23℃露点风，风速为0.4～0.5m/s，相对湿度75～80％，上油率1.5～3％，纺丝速度3000～4000m/min，纺丝温度280～290℃。
作为优选，所述(d)步骤中，DTY丝制造路线为POY丝筒→导丝器→喂入罗拉→第一热箱→冷却板→假捻器→输出罗拉。
作为优选，所述(d)步骤中，第一热箱温度175～185℃，D/Y比值为1.7～1.9，牵伸倍数为1.4～1.7。
作为优选，所述(e)步骤中，真空室的真空度小于30Pa，温度小于50℃，所述DTY丝的运行速度为0.5～2m/min，轰击处理的时间为15min～30min，上 油率2.2～2.7％，纺丝速度为4000m/min～5000m/min。
a)纳米银离子真空高能束流电镀技术
纳米银离子真空高能束流电镀技术是目前世界最先进的银纤维处理技术，也是防辐射效果最为理想的面料纤维。
纳米银离子真空高能束流电镀技术，利用纳米技术把传统银微粒从40nm变成0.1nm，用高能束流操作细小到0.1nm的银微粒渗透进入纱芯中，使银离子不光附着在纱线表面，而渗透入内部，银离子排列有了质的改变，并在真空条件下可减少蒸发材料的原子、分子在飞向特种纱线过程中和其他分子的碰撞，减少气体中的活性分子和蒸发源材料间的化学反应(如氧化等)，从而加强致密度、纯度、沉积速率与附着力。导电性能，防辐射效果，抗氧化性获得质的飞跃，也致使其每平米含银量比其他表面镀银面料高出许多，该技术是目前世界最先进的银纤维处理技术，也是防辐射效果最为理想的面料纤维。
b)POY
POY：预取向丝，全称：PRE-ORIENTED YARN或者PARTIALLY ORIENTED YARN。指经高速(>3200m/min)纺丝获得的取向度在未取向丝和拉伸丝之间的未完全拉伸的化纤长丝。与未拉伸丝相比，它具有一定程度的取向，稳定性好，常常用做拉伸假捻变形丝(DTY)的专用丝。
c)DTY
DTY：拉伸变形丝，全称：DRAW TEXTURED YARN。是利用POY做原丝，进行拉伸和假捻变形加工制成，往往有一定的弹性及收缩性。
d)银纤维抗菌性能
金属银杀菌的机理就是阻断细菌的生理过程。在温暖潮湿的环境里，银离子具有非常高的生物活性--这意味着银离子极易同其它物质相结合，使得细菌细胞膜内外的蛋白质凝固，从而阻断细菌细胞的呼吸和繁殖过程。环境越温暖 潮湿，银离子的活性就越强。
银纤维经测试能于1小时内抵制99.9％暴露于表面现象的细菌。而大部分其他抗菌产品经测试48小时后仍无法达到相同的效果。银纤维是将银和纤维紧密聚合而成，具有永久性，不会因时间及洗濯而递减，即使经洗濯250次后，其抗菌功能仍然丝毫没降低。
本发明的有益效果：(1)原料中添加了抗氧化剂、防静电剂和抗紫外线助剂，改善锦纶66成品的性能，使用POY→DTY的生产过程，保持了锦纶丝的蓬松性和良好的弹性，提高了长丝的紧密度，并且有效提高成品的手感和舒适性。
(2)利用纳米银离子真空高能束流电镀技术使纳米银离子不光附着在锦纶丝表面，而且渗透入锦纶丝内部，两种纤维均具有良好的导电性，所以可以起到防辐射的作用，纳米银离子还具有很好的抗菌性能，生产的锦纶丝具有抗菌和防辐射作用，防护能力较好、透气，可水洗，抗菌和防辐射性能持久。
本发明的特征及优点将通过实施例进行详细说明。
【具体实施方式】
实施例
本发明，包括原料处理、干燥、POY丝制造、DTY丝制造、银纤维制造和分级包装，具体步骤如下：
(a)原料处理：将制备锦纶丝的原料准备好，包括锦纶66、抗氧化剂、催化剂、分散剂、抗紫外线助剂和其他助剂，原料预先储备在料仓，在氮气的保护下，下落到切片料仓，原料切片处理，另外准备纳米银离子；抗氧化剂选择亚硫酸酯DLTP，催化剂选择氟化钠和硅酸钠，氟化钠和硅酸钠的比例为2：1，分散剂选择聚己内酯，抗紫外线助剂选择硼酸锰、硅酸铝，硼酸锰、硅酸铝的比例为1：1，其他助剂选择防静电剂脂肪醇聚氧乙烯醚AE和聚合物助纺剂铝锆酸酯偶联剂，防静电剂和聚合物助纺剂比例为1：1。锦纶66、抗氧化剂、催化剂、 分散剂、抗紫外线助剂和其他助剂的重量组分为锦纶6668％，抗氧化剂4％，催化剂13％，分散剂12％，抗紫外线助剂2.1％，其他助剂0.9％。
(b)干燥：锦纶66切片经过脱水，需要干燥除去水分，使用热氮气流对锦纶66切片连续干燥，热氮气流为高纯度氮气，含氧量<3ppm；热氮气流对锦纶66切片连续干燥，干燥时间为4小时，干燥温度为160℃。
(c)POY丝制造：将干燥后的锦纶66切片和其他原料投入螺杆挤出机熔融，在压力下再均匀分配到各个熔体管道，经过预过滤器，过滤掉杂质，再经过静态混合器，熔体管道将熔体均匀恒温地输送至计量泵计量，然后经过纺丝组件的过滤层，从喷丝板细孔中挤出，经冷却形成丝条，对丝条上油，由油剂计量泵将油剂向丝条喷出，上油后的丝条从甬道出来，经导丝辊，最后由高速卷绕装置卷绕在筒管上，得到POY丝；螺杆挤出量300kg/h，螺杆挤压头压力7.5MPa，冷却方式选择侧吹风冷却，使用20℃露点风，风速为0.4m/s，相对湿度75％，上油率3％，纺丝速度3400m/min，纺丝温度280℃。
(d)DTY丝制造：将POY丝从POY丝筒接入导丝器进入喂入罗拉，喂入罗拉将POY丝条连续不断喂入第一热箱，第一热箱给POY丝条加热，对POY丝条拉伸变形定型，经过第一热箱后需要冷却板进行冷却，固定变形，再经过假捻器进行假捻，假捻后从输出罗拉导出，得到DTY丝；第一热箱温度175℃，D/Y比值为1.7，牵伸倍数为1.5。
(e)银纤维制造：将向真空室内通入一定压力的氩气，将DTY丝在所述真空室内利用等离子体或离子源设备进行轰击处理，再将准备的纳米银离子加入到真空室中，对所述DTY丝进行真空磁控溅射，同时利用高能束流经透镜聚焦后投射到基材表面，完成电镀，经过上油装置上油，由高速卷绕装置卷取成型，制成银纤维丝；真空室的真空度10Pa，温度20℃，所述DTY丝的运行速度为1m/min，轰击处理的时间为20min，上油率2.2％，纺丝速度为4000m/min。
(f)分级包装：检验银纤维丝的质量，保留合格品，按照质量分级包装入库。
本发明工作过程：
本发明一种防辐射锦纶丝的生产工艺在工作过程中，原料中添加了抗氧化剂、防静电剂和抗紫外线助剂，改善锦纶66成品的性能，利用纳米银离子真空高能束流电镀技术使纳米银离子不光附着在锦纶丝表面，而且渗透入锦纶丝内部，两种纤维均具有良好的导电性，所以可以起到防辐射的作用，纳米银离子还具有很好的抗菌性能，生产的锦纶丝具有抗菌和防辐射作用，防护能力较好、透气，可水洗，抗菌和防辐射性能持久，使用POY→DTY的生产过程，保持了锦纶丝的蓬松性和良好的弹性，提高了长丝的紧密度，并且有效提高成品的手感和舒适性。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种防辐射锦纶丝的生产工艺，其特征在于：包括原料处理、干燥、POY丝制造、DTY丝制造、银纤维制造和分级包装，具体步骤如下：
(a)原料处理：将制备锦纶丝的原料准备好，包括锦纶66、抗氧化剂、催化剂、分散剂、抗紫外线助剂和其他助剂，原料预先储备在料仓，在氮气的保护下，下落到切片料仓，原料切片处理，另外准备纳米银离子；
(b)干燥：锦纶66切片经过脱水，需要干燥除去水分，使用热氮气流对锦纶66切片连续干燥，热氮气流为高纯度氮气，含氧量<3ppm；
(c)POY丝制造：将干燥后的锦纶66切片和其他原料投入螺杆挤出机熔融，在压力下再均匀分配到各个熔体管道，经过预过滤器，过滤掉杂质，再经过静态混合器，熔体管道将熔体均匀恒温地输送至计量泵计量，然后经过纺丝组件的过滤层，从喷丝板细孔中挤出，经冷却形成丝条，对丝条上油，由油剂计量泵将油剂向丝条喷出，上油后的丝条从甬道出来，经导丝辊，最后由高速卷绕装置卷绕在筒管上，得到POY丝；
(d)DTY丝制造：将POY丝从POY丝筒接入导丝器进入喂入罗拉，喂入罗拉将POY丝条连续不断喂入第一热箱，第一热箱给POY丝条加热，对POY丝条拉伸变形定型，经过第一热箱后需要冷却板进行冷却，固定变形，再经过假捻器进行假捻，假捻后从输出罗拉导出，得到DTY丝；
(e)银纤维制造：将向真空室内通入一定压力的氩气，将DTY丝在所述真空室内利用等离子体或离子源设备进行轰击处理，再将准备的纳米银离子加入到真空室中，对所述DTY丝进行真空磁控溅射，同时利用高能束流经透镜聚焦后投射到基材表面，完成电镀，经过上油装置上油，由高速卷绕装置卷取成型，制成银纤维丝；
(f)分级包装：检验银纤维丝的质量，保留合格品，按照质量分级包装入库。
2.如权利要求1所述的一种防辐射锦纶丝的生产工艺，其特征在于：所述(a)步骤中，锦纶66、抗氧化剂、催化剂、分散剂、抗紫外线助剂和其他助剂的重量组分为锦纶6662％～70％，抗氧化剂4％～5％，催化剂13％～15％，分散剂12％～14％，抗紫外线助剂1.5％～2.5％，其他助剂0.2％～0.9％。
3.如权利要求1所述的一种防辐射锦纶丝的生产工艺，其特征在于：所述(a)步骤中，抗氧化剂选择亚硫酸酯DLTP，催化剂选择氟化钠和硅酸钠，氟化钠和硅酸钠的比例为2：1，分散剂选择聚己内酯，抗紫外线助剂选择硼酸锰、硅酸铝，硼酸锰、硅酸铝的比例为1：1，其他助剂选择防静电剂脂肪醇聚氧乙烯醚AE和聚合物助纺剂铝锆酸酯偶联剂，防静电剂和聚合物助纺剂比例为1：1。
4.如权利要求1所述的一种防辐射锦纶丝的生产工艺，其特征在于：所述(b)步骤中，热氮气流对锦纶66切片连续干燥，干燥时间为4小时，干燥温度为160～170℃。
5.如权利要求1所述的一种防辐射锦纶丝的生产工艺，其特征在于：所述(c)步骤中，POY丝制造路线为原料螺杆挤出机→熔体输送→预过滤器→静态混合器→计量泵→纺丝组件→喷丝→冷却→上油→甬道→导丝辊→卷绕。
6.如权利要求1所述的一种防辐射锦纶丝的生产工艺，其特征在于：所述(c)步骤中，螺杆挤出量300kg/h，螺杆挤压头压力7.5MPa，冷却方式选择侧吹风冷却，使用20～23℃露点风，风速为0.4～0.5m/s，相对湿度75～80％，上油率1.5～3％，纺丝速度3000～4000m/min，纺丝温度280～290℃。
7.如权利要求1所述的一种防辐射锦纶丝的生产工艺，其特征在于：所述(d)步骤中，DTY丝制造路线为POY丝筒→导丝器→喂入罗拉→第一热箱→冷却板→假捻器→输出罗拉。
8.如权利要求1所述的一种防辐射锦纶丝的生产工艺，其特征在于：所述(d) 步骤中，第一热箱温度175～185℃，D/Y比值为1.7～1.9，牵伸倍数为1.4～1.7。
9.如权利要求1所述的一种防辐射锦纶丝的生产工艺，其特征在于：所述(e)步骤中，真空室的真空度小于30Pa，温度小于50℃，所述DTY丝的运行速度为0.5～2m/min，轰击处理的时间为15min～30min，上油率2.2～2.7％，纺丝速度为4000m/min～5000m/min。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150610 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |