CN106245142A - 一种异形锦纶6弹力纤维及其制作方法 - Google Patents

一种异形锦纶6弹力纤维及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及化纤技术领域，特别涉及一种异形锦纶6弹力纤维及其制作方法。一种异形锦纶6弹力纤维，由以下重量份的材料制作而成：锦纶6玉石母粒4‑6份和聚酰胺6切片94‑96份；其中，锦纶6玉石母粒由以下重量份的材料制作而成：玉石粉体20‑30份，二氧化锆粉体3‑6份，二氧化硅粉体7‑10份，分散剂硬脂酸1‑4份、聚苯乙烯2‑5份、低分子蜡2‑5份，偶联剂钛酸酯1‑4份和聚酰胺6切片56‑64份；所述玉石粉体以台湾花莲丰田玉为原料，台湾花莲丰田玉质地细密、触感冰凉；提供一种异形锦纶6弹力纤维的制作方法，使用异形截面设计，增加水分蒸发的表面积，使汗水迅速排出，面料湿度降低，保证了异形锦纶6弹力纤维长期持久的降温特性。

Description

一种异形锦纶6弹力纤维及其制作方法
技术领域
本发明涉及化纤技术领域，特别涉及一种异形锦纶6弹力纤维及其制作方法。
背景技术
受温室效应的影响，全球气候变暖已对人类生活造成了巨大威胁，而且，气温的升高使人们在炎炎夏日对空调的使用量和使用时间不断增加，空调制冷会在消耗能源的同时，继续加剧全球气候变暖。
为实现节能减排、保护环境的目标，需开发一种新型的凉感纤维，给穿者带来清凉舒适的凉感，在较高温度环境中的体表温度保持较低，即使空调温度上调1-3℃时，穿者仍感舒适凉爽。
目前，凉感纤维的开发主要集中在涤纶上，常用的实现方式有以下两种：一种是将具有冰凉效果的物质与聚酯切片混合后纺丝，如玉石纤维；另一种是在后整理加工过程中加入凉感助剂。后者得到的针织面料经多次洗涤后，凉感效果会逐渐减弱，且在后整理过程中，凉感助剂会与其他助剂反应导致凉感效果较差，影响面料的凉感效果和综合性能。另外，尽管玉石纤维具有凉爽特性，但若该纤维制成的面料与皮肤发生粘附，降温效果会有所减弱，难以保持持久的降温特性。
异形锦纶6弹力纤维能够发挥锦纶6弹力纤维的吸湿性能，将台湾花莲丰田玉粉体添加至锦纶6POY的纺丝过程中，使锦纶6POY因内含释放冷元素的玉石粉体，实现散热速率快且瞬时接触凉感。
另外，使用异形截面设计，增加水分蒸发的表面积，使汗水迅速排出，面料湿度降低，避免了人体出汗后附着在皮肤表面，使人体感觉清爽舒适，且避开了面料与皮肤的粘附，保证了异形锦纶6弹力纤维长期持久的降温特性。
中国专利公开号为CN103276464A的发明专利公开了一种锦纶高性能性凉爽丝的制造方法，通过添加微粒化凉爽母粒制备成圆形截面的锦纶高功能性凉爽丝，但目前尚未有异形锦纶6弹力纤维的专利报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种异形锦纶6弹力纤维及其制作方法，解决目前凉感纤维降温特性难以长久的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：提供一种异形锦纶6弹力纤维，由以下重量份的材料制作而成；
锦纶6玉石母粒4-6份和聚酰胺6切片94-96份；
所述锦纶6玉石母粒由以下重量份的材料制作而成：
玉石粉体20-30份，二氧化锆粉体3-6份，二氧化硅粉体7-10份，分散剂硬脂酸1-4份、聚苯乙烯2-5份、低分子蜡2-5份，偶联剂钛酸酯1-4份和聚酰胺6切片56-64份；
所述玉石粉体为台湾花莲丰田玉粉体。
提供一种异形锦纶6弹力纤维的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将玉石粉体20-30份，二氧化锆粉体3-6份，二氧化硅粉体7-10份，分散剂硬脂酸1-4份、聚苯乙烯2-5份、低分子蜡2-5份，偶联剂钛酸酯1-4份和聚酰胺6切片56-64份充分混合，经研磨、熔融、混炼、挤出、水冷、切粒、干燥，得到锦纶6玉石母粒；
步骤2：将步骤1得到的锦纶6玉石母粒4-6份和聚酰胺6切片94-96份充分熔融后混合挤出，采用异形截面喷丝板进行纺丝，制得异形锦纶6POY；
步骤3：将步骤2中制得的异形锦纶6POY，经第一罗拉、止捻器、热箱、冷却板、假捻器、第二罗拉、第三罗拉、上油及卷绕装置后，制得异形锦纶6弹力纤维。
本发明的有益效果在于：用本发明异形锦纶6弹力纤维织成的面料能快速吸湿排汗，并具有接触凉感，当温度达到32℃以上时，人体的降温效果可达1.2-2℃。本发明异形锦纶6弹力纤维选用的是台湾花莲丰田玉，质地细密、触感冰凉，使异形锦纶6弹力纤维不仅具有接触凉感，还能够改善血液微循环，促进新陈代谢，起到预防疾病、消除疲劳的保健作用。本发明异形锦纶6弹力纤维与纯棉交织成的面料在热板温度高于测试样品20℃时，测得的最大热量吸收速率(qmax)为0.264W/cm2，能够使人们在空调设定温度提高1-3℃时，仍感觉冰凉舒适，符合我国节能减排的方针政策。另外，使用异形截面设计，增加水分蒸发的表面积，使汗水迅速排出，面料湿度降低，避免人体出汗后附着在皮肤表面，使人体感觉清爽舒适，且避开了面料与皮肤的粘附，保证了异形锦纶6弹力纤维长期持久的降温特性。
附图说明
图1为本发明的异形锦纶6POY(85D/48F)纤维的横截面结构示意图；
图2为本发明的异形锦纶6DTY(70D/48F×2)纤维的横截面结构示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：将台湾花莲丰田玉粉体添加至锦纶6POY的纺丝过程中，使锦纶6POY因内含释放冷元素的玉石粉体，实现散热速率快且瞬时接触凉感；使用异形截面设计，增加水分蒸发的表面积，使汗水迅速排出，面料湿度降低。
一种异形锦纶6弹力纤维，由以下重量份的材料制作而成；
锦纶6玉石母粒4-6份和聚酰胺6切片94-96份；
所述锦纶6玉石母粒由以下重量份的材料制作而成：
玉石粉体20-30份，二氧化锆粉体3-6份，二氧化硅粉体7-10份，分散剂硬脂酸1-4份、聚苯乙烯2-5份、低分子蜡2-5份，偶联剂钛酸酯1-4份和聚酰胺6切片56-64份；
所述玉石粉体为台湾花莲丰田玉粉体。
本发明的有益效果在于：用本发明异形锦纶6弹力纤维织成的面料能快速吸湿排汗，并具有接触凉感，当温度达到32℃以上时，人体的降温效果可达1.2-2℃。本发明异形锦纶6弹力纤维选用的是台湾花莲丰田玉，质地细密、触感冰凉，使异形锦纶6弹力纤维不仅具有接触凉感，还能够改善血液微循环，促进新陈代谢，起到预防疾病、消除疲劳的保健作用。本发明异形锦纶6弹力纤维与纯棉交织成的面料在热板温度高于测试样品20℃时，测得的最大热量吸收速率(qmax)为0.264W/cm2，能够使人们在空调设定温度提高1-3℃时，仍感觉冰凉舒适，符合我国节能减排的方针政策。
进一步的，所述的异形锦纶6弹力纤维由以下的重量份的材料制成：
玉石粉体20份，二氧化锆粉体4份，二氧化硅粉体8份，分散剂硬脂酸2份、聚苯乙烯3份、低分子蜡3份，偶联剂钛酸酯3份和聚酰胺6切片57份。
由上述描述可知，优选锦纶6玉石母粒的原料重量份，有效提高锦纶6玉石母粒的质量。
进一步的，所述玉石粉体的平均粒径为400-600nm。
将玉石研磨成细小、均匀的粉体，有利于玉石与其他材料的混炼。
进一步的，异形锦纶6弹力纤维的制作方法包括以下步骤：
步骤1：将玉石粉体20-30份，二氧化锆粉体3-6份，二氧化硅粉体7-10份，分散剂硬脂酸1-4份、聚苯乙烯2-5份、低分子蜡2-5份，偶联剂钛酸酯1-4份和聚酰胺6切片56-64份充分混合，经研磨、熔融、混炼、挤出、水冷、切粒、干燥，得到锦纶6玉石母粒；
步骤2：将步骤1得到的锦纶6玉石母粒4-6份和聚酰胺6切片94-96份充分熔融后混合挤出，采用异形截面喷丝板进行纺丝，制得异形锦纶6POY；
步骤3：将步骤2中制得的异形锦纶6POY，经第一罗拉、止捻器、热箱、冷却板、假捻器、第二罗拉、第三罗拉、上油及卷绕装置后，制得异形锦纶6弹力纤维。
由上述描述可知，异形锦纶6弹力纤维的制作方法技术上可行，所使用的设备皆为容易获得的常规设备。
进一步的，异形锦纶6弹力纤维的制作方法，所述步骤2中异形截面喷丝板采用“十”字形截面，所述“十”字形截面的突出部分长度为0.5-0.7mm，宽度为0.06-0.09mm。
由上述描述可知，通过“十”字形截面设计，增加水分蒸发的表面积，使汗水迅速排出，面料湿度降低，避免了人体出汗后附着在皮肤表面，使人体感觉清爽舒适；且避开了面料与皮肤的粘附，保证了异形锦纶6弹力纤维长期持久的降温特性；进一步确定“十”字形截面的尺寸，有效提高异形锦纶6弹力纤维长期持久的降温特性。
进一步的，异形锦纶6弹力纤维的制作方法，所述步骤3中的第一罗拉、第二罗拉、第三罗拉的转速为500-650m/min；牵伸倍数为1.220-1.235；所述热箱的加热温度为163-174℃；所述假捻器为巴马格的摩擦锭组式假捻器，采用1-6-1的锭组组合，D/Y比设定为1.5-1.6。
由上述描述可知，进一步优选异形锦纶6POY的加工条件，使得到的异形锦纶6弹力纤维具有断头少、网络均匀、高强度的特点，达到优等品的要求。
实施例1：
利用母粒在线添加装置，将锦纶6玉石母粒6份和聚酰胺6切片94份经计量加料器计量后分别通过各自的输送管道，送至螺杆挤压机，在螺杆各区温度和箱体温度为260℃内充分熔融后混合挤出；
熔融原料进入纺丝箱体，经异形截面喷丝板纺丝，异形截面喷丝板选用“十”字形截面，叶长尺寸为0.5-0.7mm、叶宽尺寸为0.06-0.09mm，喷丝孔数为34F；
侧吹风冷却温度为20℃，湿度为80％，风速为0.45m/s；
经侧吹风冷却的纤维经计量的油剂通过油嘴上油集束，所用油剂为7％的锦纶油剂纯水乳液，上油率为0.64％；
上油丝束经预网络器、导丝盘，卷曲成形，生产速度为4200m/min，得到异形锦纶6POY(40D/34F)；
异形锦纶6POY(40D/34F)经第一罗拉、止捻器后至热箱加热，加热温度为174℃；
将加热后的异形锦纶6POY(40D/34F)经冷却板冷却后进行假捻，使用巴马格的摩擦锭组式假捻器，采用1-6-1的锭组组合，D/Y比设定在1.55；
将异形锦纶6POY(40D/34F)经第二罗拉、第三罗拉进行牵伸，罗拉转速为650m/min，牵伸倍数为1.235；再经过上油、卷绕，制得的成品即为本发明的异形锦纶6弹力纤维(33D/34F×2)。
对通过以上工艺步骤生产出的68根单丝组成的异形锦纶6弹力纤维(33D/34F×2)，其参数检测如下：
纤度变异系数CV为0.80％，断裂强度为3.89cN/dtex，断裂强度变异系数CV为4.0％，断裂伸长率为26.13％，断裂伸长变异系数为4.6％，染色均匀度为4.0级，达到优等品的要求，解决了生产过程中的飘丝多、断头多、网络均匀性差、强力低等问题，产品质量稳定，成品率高。
实施例2：
利用母粒在线添加装置，将锦纶6玉石母粒5份和聚酰胺6切片95份经计量加料器计量后分别通过各自的输送管道，送至螺杆挤压机，在螺杆各区温度和箱体温度为262℃内充分熔融后混合挤出；
熔融原料进入纺丝箱体，经异形截面喷丝板纺丝，异形截面喷丝板选用“十”字形截面，叶长尺寸为0.5-0.7mm、叶宽尺寸为0.06-0.09mm，喷丝孔数为48F；
侧吹风冷却温度为20℃，湿度为80％，风速为0.5m/s；
经侧吹风冷却的纤维经计量的油剂通过油嘴上油集束，所用油剂为7％的锦纶油剂纯水乳液，上油率为0.64％；
上油丝束经预网络器、导丝盘，卷曲成形，生产速度为4100m/min，得到异形锦纶6POY(85D/48F)；
异形锦纶6POY(85D/48F)经第一罗拉、止捻器后至热箱加热，加热温度为163℃；
将加热后的异形锦纶6POY经冷却板冷却后进行假捻，使用巴马格的摩擦锭组式假捻器，采用1-6-1的锭组组合，D/Y比设定在1.6；
将异形锦纶6POY(85D/48F)经第二罗拉、第三罗拉进行牵伸，罗拉转速为600m/min，牵伸倍数为1.225；再经过上油、卷绕，制得的成品即为本发明的异形锦纶6弹力纤维(70D/48F×2)。
对通过以上工艺步骤生产出的96根单丝组成的异形锦纶6弹力纤维(70D/48F×2)，其参数检测如下：
纤度变异系数CV为0.82％，断裂强度为3.77cN/dtex，断裂强度变异系数CV为4.5％，断裂伸长率为25.92％，断裂伸长变异系数为5.1％，染色均匀度为4.0级，达到优等品的要求，解决了生产过程中的飘丝多、断头多、网络均匀性差、强力低等问题，产品质量稳定，成品率高。
实施例3：
利用母粒在线添加装置，将锦纶6玉石母粒4份和聚酰胺6切片96份经计量加料器计量后分别通过各自的输送管道，送至螺杆挤压机，在螺杆各区温度和箱体温度为265℃内充分熔融后混合挤出；
熔融原料进入纺丝箱体，经异形截面喷丝板纺丝，异形截面喷丝板选用“十”字形截面，叶长尺寸为0.5-0.7mm、叶宽尺寸为0.06-0.09mm，喷丝孔数为68F；
侧吹风冷却温度为19℃，湿度为80％，风速为0.52m/s；
经侧吹风冷却的纤维经计量的油剂通过油嘴上油集束，所用油剂为7％的锦纶油剂纯水乳液，上油率为0.64％；
上油丝束经预网络器、导丝盘，卷曲成形，生产速度为4100m/min，得到异形锦纶6POY(85D/68F)；
异形锦纶6POY(85D/68F)经第一罗拉、假捻器后至热箱加热，加热温度为167℃；
将加热后的异形锦纶6POY(85D/68F)经冷却板冷却后进行假捻，使用巴马格的摩擦锭组式假捻器，采用1-6-1的锭组组合，D/Y比设定在1.5；
将异形锦纶6POY(85D/68F)经第二罗拉、第三罗拉进行牵伸，罗拉转速为600m/min，牵伸倍数为1.220；再经过上油、卷绕，制得的成品即为本发明的异形锦纶6弹力纤维(70D/68F×2)。
对通过以上工艺步骤生产出的136根单丝组成的异形锦纶6弹力纤维(70D/68F×2)，其参数检测如下：
纤度变异系数CV为1.05％，断裂强度为3.58cN/dtex，断裂强度变异系数CV为5.1％，断裂伸长率为24.88％，断裂伸长变异系数为5.7％，染色均匀度为4.0级，达到优等品的要求，解决了生产过程中的飘丝多、断头多、网络均匀性差、强力低等问题，产品质量稳定，成品率高。
综上所述，本发明提供的一种异形锦纶6弹力纤维的制作方法，用本发明异形锦纶6弹力纤维织成的面料能快速吸湿排汗，并具有接触凉感，当温度达到32℃以上时，人体的降温效果可达1.2-2℃。本发明异形锦纶6弹力纤维选用的是台湾花莲丰田玉，质地细密、触感冰凉，使异形锦纶6弹力纤维不仅具有接触凉感，还能够改善血液微循环，促进新陈代谢，起到预防疾病、消除疲劳的保健作用。本发明异形锦纶6弹力纤维与纯棉交织成的面料在热板温度高于测试样品20℃时，测得的最大热量吸收速率(qmax)为0.264W/cm2，能够使人们在空调设定温度提高1-3℃时，仍感觉冰凉舒适，符合我国节能减排的方针政策。另外，使用异形截面设计，增加水分蒸发的表面积，使汗水迅速排出，面料湿度降低，避免了人体出汗后附着在皮肤表面，使人体感觉清爽舒适，且避开了面料与皮肤的粘附，保证了异形锦纶6弹力纤维长期持久的降温特性。
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及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种异形锦纶6弹力纤维，其特征在于：由以下重量份的材料制作而成：
锦纶6玉石母粒4-6份和聚酰胺6切片94-96份；
所述锦纶6玉石母粒由以下重量份的材料制作而成：
玉石粉体20-30份，二氧化锆粉体3-6份，二氧化硅粉体7-10份，分散剂硬脂酸1-4份、聚苯乙烯2-5份、低分子蜡2-5份，偶联剂钛酸酯1-4份和聚酰胺6切片56-64份；
所述玉石粉体为台湾花莲丰田玉粉体。
2.根据权利要求1所述的异形锦纶6弹力纤维，其特征在于：所述锦纶6玉石母粒由以下的重量份的材料制成：
玉石粉体20份，二氧化锆粉体4份，二氧化硅粉体8份，分散剂硬脂酸2份、聚苯乙烯3份、低分子蜡3份，偶联剂钛酸酯3份和聚酰胺6切片57份。
3.根据权利要求1所述的异形锦纶6弹力纤维，其特征在于：所述玉石粉体的平均粒径为400-600nm。
4.一种权利要求1的异形锦纶6弹力纤维的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将玉石粉体20-30份，二氧化锆粉体3-6份，二氧化硅粉体7-10份，分散剂硬脂酸1-4份、聚苯乙烯2-5份、低分子蜡2-5份，偶联剂钛酸酯1-4份和聚酰胺6切片56-64份充分混合，经研磨、熔融、混炼、挤出、水冷、切粒、干燥，得到锦纶6玉石母粒；
步骤2：将步骤1得到的锦纶6玉石母粒4-6份和聚酰胺6切片94-96份充分熔融后混合挤出，采用异形截面喷丝板进行纺丝，制得异形锦纶6POY；
步骤3：将步骤2中制得的异形锦纶6POY，经第一罗拉、止捻器、热箱、冷却板、假捻器、第二罗拉、第三罗拉、上油及卷绕装置后，制得异形锦纶6弹力纤维。
5.根据权利要求4所述的异形锦纶6弹力纤维的制作方法，其特征在于：所述步骤2中异形截面喷丝板采用“十”字形截面，所述“十”字形截面的突出部分长度为0.5-0.7mm，宽度为0.06-0.09mm。
6.根据权利要求4所述的异形锦纶6弹力纤维的制作方法，其特征在于：所述步骤3中的第一罗拉、第二罗拉、第三罗拉的转速为500-650m/min；牵伸倍数为1.220-1.235；所述热箱的加热温度为163-174℃；所述假捻器为巴马格的摩擦锭组式假捻器，采用1-6-1的锭组组合，D/Y比设定为1.5-1.6。
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