CN108642593A - 一种珍珠粉改性聚酰胺6纤维及其制备方法 - Google Patents

一种珍珠粉改性聚酰胺6纤维及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及化纤技术领域，特别涉及一种珍珠粉改性聚酰胺6纤维及其制备方法。包括如下重量份的原料制备而成：珍珠粉1～5份、分散剂1～3份、偶联剂0.25～0.50份和聚酰胺6切片91～97份。本发明还涉及一种珍珠粉改性聚酰胺6纤维的制备方法，将珍珠粉、分散剂、偶联剂、聚酰胺6切片经研磨、熔融、混炼、挤出后，再经水冷、切粒、干燥，制得珍珠粉改性切片；再将珍珠粉改性切片熔融后挤出，进入纺丝组件，然后卷绕成形，获得所述珍珠粉改性聚酰胺6纤维。本发明的珍珠粉改性聚酰胺6纤维制成的纺织品吸湿透气性强、手感柔软，具备促进血液循环、养颜抗衰等保健功能，还具有发射远红外线和防紫外线的功能。

Description

一种珍珠粉改性聚酰胺6纤维及其制备方法
技术领域
本发明涉及化纤技术领域，特别涉及一种珍珠粉改性聚酰胺6纤维及其制备方法。
背景技术
众所周知，珍珠具有很高的药用价值，珍珠粉被人体吸收后，通过参与机体代谢，达到全身肌肤的整体调理和保养，它能促进新生细胞合成，并不断补充到皮肤表层，使皮肤光滑、细腻、有弹性。
聚酰胺6纤维，它的熔点较低，而且工艺温度范围很宽，它的抗冲击性和抗溶解性较好，吸湿性强，由于现有的聚酰胺6纤维功能单一，难以满足人们越来越多元化的要求，人们开始对聚酰胺6纤维进行改性，市场迫切希望开发出多功能的聚酰胺6纤维，提升聚酰胺6纤维的附加价值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种吸湿透气性强、手感柔软、具有发射远红外线和防紫外线功能的珍珠粉改性聚酰胺6纤维。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种珍珠粉改性聚酰胺6纤维，包括如下重量份的原料制备而成：珍珠粉1～5份、分散剂1～3份、偶联剂0.25～0.50份和聚酰胺6切片91～97份。
本发明还提供一种珍珠粉改性聚酰胺6纤维的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将珍珠粉1～5份、分散剂1～3份、偶联剂0.25～0.50份和聚酰胺6切片91～97份分别研磨后混合得混合料，所述混合料经熔融、混炼、挤出后，再经水冷、切粒、干燥，制得珍珠粉改性切片；
步骤2、将步骤1制得的珍珠粉改性切片熔融后挤出，熔体经计量泵精确计量，进入纺丝组件，经喷丝板喷出形成丝束，再经单体抽吸、侧吹风冷却、集束上油、拉伸定型、网络交络，然后卷绕成形，获得珍珠粉改性聚酰胺6纤维。
本发明的有益效果在于：通过控制珍珠粉和聚酰胺6切片的比例，将珍珠微细化后加入聚酰胺6切片中，再进行熔融纺丝，使得纤维材料保留了珍珠的促进血液循环、养颜抗衰等保健功能和聚酰胺6纤维吸湿透气和手感柔软的特性，还具有发射远红外线和防紫外线的功能。
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，以下结合实施方式予以说明。
本发明最关键的构思在于：将珍珠微细化后加入聚酰胺6切片中，再进行熔融纺丝，使得纤维材料保留了珍珠的促进血液循环、养颜抗衰等保健功能和聚酰胺6纤维吸湿透气和手感柔软的特性，还具有发射远红外线和防紫外线的功能。
本发明提供一种珍珠粉改性聚酰胺6纤维，包括如下重量份的原料制备而成：珍珠粉1～5份、分散剂1～3份、偶联剂0.25～0.50份和聚酰胺6切片91～97份。
珍珠粉改性聚酰胺6纤维的制备是通过一定的方法将珍珠粉引入聚酰胺基体材料中再进行纺丝，使得纤维材料保留了聚酰胺6纤维吸湿透气和手感柔软的特性，还具有珍珠的保健功能、发射远红外线和防紫外线的功能。
珍珠粉改性聚酰胺6纤维的制备通常以聚酰胺材料为基体，将珍珠微细化后加入聚酰胺材料基体中，使得聚酰胺6纤维纺织品具备良好的促进血液循环、养颜抗衰等保健功能，还具有发射远红外线和防紫外线的功能。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：将珍珠微细化后加入聚酰胺6切片中，再进行熔融纺丝，使得纤维材料保留了珍珠的促进血液循环、养颜抗衰等保健功能和聚酰胺6纤维吸湿透气和手感柔软的特性，还具有发射远红外线和防紫外线的功能。
进一步的，所述珍珠粉的平均粒径为1.0～2.0μm。
由上述描述可知，珍珠粉是珍珠经粉碎机加工制得，珍珠粉颗粒越细，越有利于皮肤吸收，但珍珠粉颗粒过细，可能破坏其保健功能、发射远红外线和防紫外线功能。通过控制珍珠粉粒径为1.0～2.0μm，避免使用粒径较小的珍珠粉，以防其粒径过小，在熔融过程中出现团聚，改善珍珠粉的分散性，也避免其粒径过大，造成过滤网堵塞或组件升压过快，使珍珠粉改性聚酰胺6纤维生产稳定；得到的珍珠粉改性聚酰胺6纤维纺织品具备促进血液循环、养颜抗衰等保健功能，还具有发射远红外线和防紫外线的功能。
进一步的，所述珍珠粉使用的珍珠为淡水珍珠。
由上述描述可知，采用氨基酸蛋白、微量元素、钙质等有效成分含量较高的淡水珍珠可以增强珍珠粉改性聚酰胺6纤维的保健功能、发射远红外线和防紫外线的功能。
进一步的，所述分散剂为硬脂酸镁、硬脂酸钙和低分子蜡中的一种或几种，所述偶联剂为钛酸酯、铝酸酯和铝钛复合偶联剂中的一种或几种。
由上述描述可知，选择硬脂酸镁、硬脂酸钙、低分子蜡中的一种或几种为分散剂，可使珍珠粉分散均匀，使珍珠粉改性聚酰胺6纤维生产稳定；选择钛酸酯、铝酸酯、铝钛复合偶联剂中的一种或几种为偶联剂，可使珍珠粉与聚酰胺混炼均匀，使珍珠粉改性聚酰胺6纤维生产稳定；得到的珍珠粉改性聚酰胺6纤维纺织品具备促进血液循环、养颜抗衰等保健功能，还具有发射远红外线和防紫外线的功能。
本发明还提供一种珍珠粉改性聚酰胺6纤维的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将珍珠粉1～5份、分散剂1～3份、偶联剂0.25～0.50份和聚酰胺6切片91～97份分别研磨后混合得混合料，所述混合料经熔融、混炼、挤出后，再经水冷、切粒、干燥，制得珍珠粉改性切片；
步骤2、将步骤1制得的珍珠粉改性切片熔融后挤出，熔体经计量泵精确计量，进入纺丝组件，经喷丝板喷出形成丝束，再经单体抽吸、侧吹风冷却、集束上油、拉伸定型、网络交络，然后卷绕成形，获得珍珠粉改性聚酰胺6纤维。
由上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明的珍珠粉改性聚酰胺6纤维包括珍珠粉改性聚酰胺6预取向丝与珍珠粉改性聚酰胺6牵伸丝，珍珠粉改性聚酰胺6预取向丝经后加工可制得珍珠粉改性聚酰胺6拉伸变形丝。通过工艺条件的调整，可使得珍珠粉在熔体中分散均匀，制得改性聚酰胺6预取向丝或珍珠粉改性聚酰胺6牵伸丝，珍珠粉改性聚酰胺6预取向丝经后加工可制得珍珠粉改性聚酰胺6拉伸变形丝，得到的珍珠粉改性聚酰胺6纤维纺织品具有透气性强、具备促进血液循环、养颜抗衰等保健功能，还具有发射远红外线和防紫外线的功能。
进一步的，所述步骤1中珍珠粉的制备方法为：将淡水珍珠经粉碎机进行粉碎与研磨，控制珍珠粉的粒径为1.0～2.0μm。
进一步的，所述步骤1中聚酰胺6切片的研磨方法为：将聚酰胺6切片以液氮为冷媒的冷冻设备进行深冷处理，深冷处理的温度为-100～-30℃，然后进行粉碎，控制聚酰胺6切片的粒径为100～200μm。
由上述描述可知，聚酰胺6切片为圆柱体固体颗粒，将聚酰胺6切片研磨至粉状，可使珍珠粉改性切片中的珍珠粉与聚酰胺6粉体在混炼过程中接触面积增大，充分混合并确保熔融时均匀分散；且通过珍珠粉粒径的优选，避免使用粒径较小的珍珠粉，以防出现团聚，也避免其粒径过大，造成过滤网堵塞或组件升压过快，使得珍珠粉改性聚酰胺6纤维生产稳定；得到的珍珠粉改性聚酰胺6纤维纺织品具备促进血液循环、养颜抗衰等保健功能，还具有发射远红外线和防紫外线的功能。
进一步的，所述步骤1中的熔融温度为265～275℃。
由上述描述可知，通过熔融温度的优选，促使珍珠粉和聚酰胺6粉体充分熔融，能够促进珍珠粉的均匀分散，也避免温度过高对熔体性质的影响，使珍珠粉改性聚酰胺6纤维生产稳定。
进一步的，所述步骤1中的干燥方法为：采用温度为110～135℃的热氮气干燥，制得所述珍珠粉改性切片的水分含量＜500ppm。
由上述描述可知，通过热氮气的干燥，使制得的珍珠粉改性切片的水分含量降低，可保证使用该切片制备的珍珠粉改性聚酰胺6纤维的纺丝过程中，熔体性质稳定，使珍珠粉改性聚酰胺6纤维生产稳定；得到的珍珠粉改性聚酰胺6纤维纺织品具备促进血液循环、养颜抗衰等保健功能，还具有发射远红外线和防紫外线的功能。
进一步的，所述步骤2的熔融温度为260～265℃。
由上述描述可知，通过纺丝熔融温度的优选，促使珍珠粉改性切片充分熔融，能够促进珍珠粉的均匀分散，也避免温度过高对熔体性质的影响或造成珍珠粉中氨基酸蛋白在高温环境下的损失，使珍珠粉改性聚酰胺6纤维生产稳定；得到的珍珠粉改性聚酰胺6纤维纺织品具备促进血液循环、养颜抗衰等保健功能。
以下实施例中的份数均为重量份。
实施例1
一种珍珠粉改性聚酰胺6纤维，包括如下重量份的原料制备而成：珍珠粉1份、分散剂1份、偶联剂0.25份、聚酰胺6切片97份；其中，珍珠为淡水珍珠，珍珠粉的平均粒径为2.0μm，分散剂为硬脂酸镁、硬脂酸钙的混合物，偶联剂为铝钛复合偶联剂。
实施例2
一种珍珠粉改性聚酰胺6纤维，包括如下重量份的原料制备而成：珍珠粉5份、分散剂3份、偶联剂0.50份、聚酰胺6切片91份；其中，珍珠为淡水珍珠，珍珠粉的平均粒径为1.0μm，分散剂为硬脂酸镁、低分子蜡的混合物，偶联剂为钛酸酯、铝酸酯的混合物。
实施例3
一种珍珠粉改性聚酰胺6纤维，包括如下重量份的原料制备而成：珍珠粉3份、分散剂2份、偶联剂0.36份、聚酰胺6切片94份；其中，珍珠为淡水珍珠，珍珠粉的平均粒径为1.5μm，分散剂为硬脂酸钙、低分子蜡的混合物，偶联剂为钛酸酯、铝钛复合偶联剂的混合物。
实施例4
一种珍珠粉改性聚酰胺6纤维的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将淡水珍珠1～5份经粉碎机进行粉碎与研磨，其粒径要求为1～2μm，将聚酰胺6切片91～97份经以液氮为冷媒的冷冻设备进行深冷处理，使其在低温环境下高度粉碎，其粒径要求为100～200μm；将上述珍珠粉、聚酰胺6粉体与分散剂1～3份、偶联剂0.25～0.50份进行混合、熔融、混炼、挤出后，再经水冷、切粒、干燥，制得珍珠粉改性切片，熔融温度控制在265～275℃，采用温度为110～135℃的热氮气干燥所述珍珠粉改性切片，将珍珠粉改性切片的水分含量降至500ppm以下；
步骤2：将步骤1制得的珍珠粉改性切片熔融后挤出，熔融温度控制在260～265℃，熔体经计量泵精确计量，进入纺丝组件，经喷丝板喷出形成丝束，再经单体抽吸、侧吹风冷却、集束上油、(拉伸定型、)网络交络，然后卷绕成形，获得所述珍珠粉改性聚酰胺6纤维。
实施例5
一种珍珠粉改性聚酰胺6纤维的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将淡水珍珠3份经粉碎机进行粉碎与研磨，其粒径要求为1.5μm，将聚酰胺6切片94份经以液氮为冷媒的冷冻设备进行深冷处理，使其在低温环境下高度粉碎，其粒径要求为100～200μm；将上述珍珠粉、聚酰胺6粉体与分散剂2份、偶联剂0.36份进行混合、熔融、混炼、挤出后，再经水冷、切粒、干燥，制得珍珠粉改性切片，熔融温度控制在270℃，采用温度为120℃的热氮气干燥所述珍珠粉改性切片，将珍珠粉改性切片的水分含量降至500ppm以下；
步骤2：将步骤1制得的珍珠粉改性切片熔融后挤出，熔融温度控制在260～265℃，熔体经计量泵精确计量，进入纺丝组件，经喷丝板喷出形成丝束；经单体抽吸的丝束通过侧吹风冷却，侧吹风冷却温度为23.0℃，湿度为70％，风速为0.60m/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8％的锦纶油剂；上油丝束经拉伸定型、网络交络、卷绕成形，生产速度为4800m/min，得到珍珠粉改性聚酰胺6牵伸丝(70D/18F)。
对通过以上工艺步骤生产出的珍珠粉改性聚酰胺6牵伸丝(70D/18F)进行检测，结果如下：
纤度为78.15dtex，断裂强度为5.01cN/dtex，断裂强度变异系数CV为1.47，断裂伸长率为41.58％，断裂伸长变异系数为2.69％，经后道编织加工成面料，该面料按GB/T30127《纺织品远红外性能的检测和评价》进行测试，远红外发射率为0.89，温升值为1.6℃，符合国家对纺织品远红外性能评价标准；该面料按GB/T 30127《纺织品远防紫外线性能的评定》进行测试，紫外线防护系数＞50，符合国家对纺织品防紫外线性能的评定标准。
实施例6
一种珍珠粉改性聚酰胺6纤维的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将淡水珍珠5份经粉碎机进行粉碎与研磨，其粒径要求为1.0μm，将聚酰胺6切片91份经以液氮为冷媒的冷冻设备进行深冷处理，使其在低温环境下高度粉碎，其粒径要求为100～200μm；将上述珍珠粉、聚酰胺6粉体与分散剂3份、偶联剂0.5份进行混合、熔融、混炼、挤出后，再经水冷、切粒、干燥，制得珍珠粉改性切片，熔融温度控制在270℃，采用温度为120℃的热氮气干燥所述珍珠粉改性切片，将珍珠粉改性切片的水分含量降至500ppm以下；
步骤2：将步骤1制得的珍珠粉改性切片熔融后挤出，熔融温度控制在260～265℃，将珍珠粉改性切片送入螺杆挤压机内，充分熔融后混合挤出；熔体经计量泵精确计量，进入纺丝组件，经喷丝板喷出形成丝束；经单体抽吸的丝束通过侧吹风冷却，侧吹风冷却温度为22.5℃，湿度为65％，风速为0.50m/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5％的锦纶油剂；上油丝束经拉伸定型、网络交络、卷绕成形，生产速度为4500m/min，得到珍珠粉改性聚酰胺6牵伸丝(40D/12F)。
对通过以上工艺步骤生产出的珍珠粉改性聚酰胺6牵伸丝(40D/12F)进行检测，结果如下：
纤度为44.92dtex，断裂强度为5.34cN/dtex，断裂强度变异系数CV为1.88％，断裂伸长率为43.56％，断裂伸长变异系数为1.94％，经后道编织加工成面料，该面料按GB/T30127《纺织品远红外性能的检测和评价》进行测试，远红外发射率为0.89，温升值为1.6℃，符合国家对纺织品远红外性能评价标准；该面料按GB/T 30127《纺织品远防紫外线性能的评定》进行测试，紫外线防护系数＞50，符合国家对纺织品防紫外线性能的评定标准。
综上所述，本发明提供的珍珠粉改性聚酰胺6纤维及其制备方法，将珍珠微细化后加入聚酰胺6切片中，再进行熔融纺丝，使得纤维材料保留了珍珠的促进血液循环、养颜抗衰等保健功能和聚酰胺6纤维吸湿透气和手感柔软的特性，还具有发射远红外线和防紫外线的功能。
聚酰胺6切片为圆柱体固体颗粒，将聚酰胺6切片研磨至粉状，可使珍珠粉改性切片中的珍珠粉与聚酰胺6粉体在混炼过程中接触面积增大，充分混合并确保熔融时均匀分散；通过控制珍珠粉粒径为1.0～2.0μm，避免使用粒径较小的珍珠粉，以防其粒径过小，在熔融过程中出现团聚，改善珍珠粉的分散性，也避免其粒径过大，造成过滤网堵塞或组件升压过快，使珍珠粉改性聚酰胺6纤维生产稳定。采用氨基酸蛋白、微量元素、钙质等有效成分含量较高的淡水珍珠可以增强珍珠粉改性聚酰胺6纤维的保健功能、发射远红外线和防紫外线的功能。
选择硬脂酸镁、硬脂酸钙、低分子蜡中的一种或几种为分散剂，可使珍珠粉分散均匀，使珍珠粉改性聚酰胺6纤维生产稳定；选择钛酸酯、铝酸酯、铝钛复合偶联剂中的一种或几种为偶联剂，可使珍珠粉与聚酰胺混炼均匀，使珍珠粉改性聚酰胺6纤维生产稳定。
通过熔融温度的优选，促使珍珠粉和聚酰胺6粉体充分熔融，能够促进珍珠粉的均匀分散，也避免温度过高对熔体性质的影响，使珍珠粉改性聚酰胺6纤维生产稳定。通过热氮气的干燥，使制得的珍珠粉改性切片的水分含量降低，可保证使用该切片制备的珍珠粉改性聚酰胺6纤维的纺丝过程中，熔体性质稳定，使珍珠粉改性聚酰胺6纤维生产稳定；得到的珍珠粉改性聚酰胺6纤维纺织品具备促进血液循环、养颜抗衰等保健功能，还具有发射远红外线和防紫外线的功能。
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 (10)

1.一种珍珠粉改性聚酰胺6纤维，其特征在于，包括如下重量份的原料制备而成：珍珠粉1～5份、分散剂1～3份、偶联剂0.25～0.50份和聚酰胺6切片91～97份。
2.根据权利要求1所述的珍珠粉改性聚酰胺6纤维，其特征在于，所述珍珠粉的平均粒径为1.0～2.0μm。
3.根据权利要求1所述的珍珠粉改性聚酰胺6纤维，其特征在于，所述珍珠粉使用的珍珠为淡水珍珠。
4.根据权利要求1所述的珍珠粉改性聚酰胺6纤维，其特征在于，所述分散剂为硬脂酸镁、硬脂酸钙和低分子蜡中的一种或几种，所述偶联剂为钛酸酯、铝酸酯和铝钛复合偶联剂中的一种或几种。
5.一种珍珠粉改性聚酰胺6纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将珍珠粉1～5份、分散剂1～3份、偶联剂0.25～0.50份和聚酰胺6切片91～97份分别研磨后混合得混合料，所述混合料经熔融、混炼、挤出后，再经水冷、切粒、干燥，制得珍珠粉改性切片；
步骤2、将步骤1制得的珍珠粉改性切片熔融后挤出，熔体经计量泵精确计量，进入纺丝组件，经喷丝板喷出形成丝束，再经单体抽吸、侧吹风冷却、集束上油、拉伸定型、网络交络，然后卷绕成形，获得珍珠粉改性聚酰胺6纤维。
6.根据权利要求5所述的珍珠粉改性聚酰胺6纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤1中珍珠粉的制备方法为：将淡水珍珠经粉碎机进行粉碎与研磨，控制珍珠粉的粒径为1.0～2.0μm。
7.根据权利要求5所述的珍珠粉改性聚酰胺6纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤1中聚酰胺6切片的研磨方法为：将聚酰胺6切片以液氮为冷媒的冷冻设备进行深冷处理，深冷处理的温度为-100～-30℃，然后进行粉碎，控制聚酰胺6切片的粒径为100～200μm。
8.根据权利要求5所述的珍珠粉改性聚酰胺6纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤1中的熔融温度为265～275℃。
9.根据权利要求5所述的珍珠粉改性聚酰胺6纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤1中的干燥方法为：采用温度为110～135℃的热氮气干燥，制得所述珍珠粉改性切片的水分含量＜500ppm。
10.根据权利要求5所述的珍珠粉改性聚酰胺6纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤2的熔融温度为260～265℃。
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