CN110358291A - 一种炭黑锦纶纺丝母粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种炭黑锦纶纺丝母粒及其制备方法，一种炭黑锦纶纺丝母粒，包括以下原料：聚酰胺、炭黑超分散剂、十六烷基三甲基溴化铵、炭黑，本发明是基于纺丝级本身材料，加入炭黑超分散剂、十六烷基三甲基溴化铵，以上组份经高混恒温分散整合，经平行双螺杆挤出机塑化、螺杆剪切、过滤，然后水冷切粒，真空干燥制得炭黑锦纶纺丝母粒，十六烷基三甲基溴化铵，用于改善阳离子活性基团、杀菌和抗静电，制得的炭黑锦纶纺丝母粒完全能达到添加直纺要求，持续直纺四十天各组件压力正常，完全突破炭黑团聚导致不能连续正常生产问题，很好的解决了染色工序复杂不易控制问题，保证色泽一致性问题，减少了染色工序。

Description

一种炭黑锦纶纺丝母粒及其制备方法
技术领域
本发明属于无机颜色与高分子材料复合运用领域，具体涉及一种炭黑锦纶纺丝母粒及其制备方法。
背景技术
锦纶纤维因为其强力好、耐磨性优良，吸湿性比涤纶纤维好，服用舒适性比涤纶服装好，已被广泛用于服装面料、高档内衣、运动服装及登山服等。由于市场的发展及纺丝技术的进步，目前锦纶大部分织物都增加了弹性纤维以增强锦纶织物的耐磨性和回弹性，这样更增加了锦纶织物的染整加工的难度，锦纶目前的着色方式主要为以下三种：第一种，染色方式：常温染色机染色→(40℃开始染，3℃/min，升至95℃保温20min)→加HAC(保温20℃)→出机水洗→烘干→固色，染色时，因为聚酰胺分子末端胺基结构基团的存在,对酸性染料特别敏感，影响尼龙6纤维对酸性染料染色性的因素主要是热处理条件、pH值及温度，改善纤维酸性染料染色性的主要方法有：加入匀染剂或其他助剂、引入特殊的结构基团、提高末端胺基含量、超声波处理及在氧化还原体系中染色等。但锦纶纤维用酸性染料染色,始终存在色档、条花、固色费用高等麻烦；第二种，原液纺：原液聚合有色切片→纺出有色丝，但原液聚合需要一稳定量才保证经济价值，此控制难度大；第三种，母粒纺色丝：目前市面母粒因不能达到连续长时一个月以上纺丝问题，主要发生问题堵塞滤网喷丝板
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种可延长纺丝时间的炭黑锦纶纺丝母粒，另一目的是提供一种上述炭黑锦纶纺丝母粒的制备方法。
本发明采用如下技术方案：
一种炭黑锦纶纺丝母粒，包括以下重量份的原料：聚酰胺53.9-63.9份、炭黑超分散剂6-10份、十六烷基三甲基溴化铵0.1-0.3份、炭黑30-40份。
进一步的，所述炭黑为纳米直径小于30纳米的纺丝级无机炭黑。
进一步的，所述聚酰胺为相对粘度为2.47-2.50的聚酰胺6。
一种炭黑锦纶纺丝母粒的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，按各原料的占比称重配料，在70-80℃下混合均匀得混合料；
步骤二，将步骤一中的混合料，经平行双螺杆挤出机塑化、螺杆剪切、过滤，然后水冷切粒，真空干燥制得炭黑锦纶纺丝母粒。
进一步的，所述步骤二中制得炭黑锦纶纺丝母粒的含水率小于0.1％。
进一步的，所述步骤一中，各原料在高速混合机中进行混合，高速混合机的转速为1200-1400r/min。
进一步的，所述平行双螺杆挤出机的机头内设置有目数逐渐增大的三层滤网，混合料先经过三层滤网过滤再从机头挤出，使制得的炭黑锦纶纺丝母粒粒径一致。
进一步的，所述三层滤网的目数依次分别为500目、1000目、1500目。
进一步的，所述平行双螺杆挤出机筒体的温度控制如下：第一、二段为245℃，第三、四、五、六段为215-225℃，第七、八、九段为210-220℃，且机头的温度为245-250℃。
进一步的，所述平行双螺杆挤出机的螺杆转速控制在160-175r/min。
由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明是基于纺丝级本身材料，加入炭黑超分散剂、十六烷基三甲基溴化铵，以上组份经高混恒温分散整合，经平行双螺杆挤出机塑化、螺杆剪切、过滤，然后水冷切粒，真空干燥制得炭黑锦纶纺丝母粒，十六烷基三甲基溴化铵，用于改善阳离子活性基团、杀菌和抗静电，制得的炭黑锦纶纺丝母粒完全能达到添加直纺要求，持续直纺四十天各组件压力正常，完全突破炭黑团聚导致不能连续正常生产问题，很好的解决了染色工序复杂不易控制问题，保证色泽一致性问题，减少了染色工序。
附图说明
图1双平行螺杆挤出机的局部示意图；
图中，1-进料斗、2-筒体、3-机头、31-滤网。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
本申请所用的平行双螺杆挤出机为螺杆长径比为40:1，直径为35.6mm，龙的转速控制在160-170r/min，平行双螺杆挤出机包括进料斗1、与进料斗1连接有分段结构的筒体2和与筒体2出料口连接的机头3，筒体2分为九段，其各段的温度控制具体为：第一、二段为245℃，第三、四、五、六段为215-225℃，第七、八、九段为210-220℃，且机头3的温度为245-250℃，机头3内部设置有目数逐渐增大的三层滤网31，混合料先经过三层滤网31过滤再从机头挤出，使制得的炭黑锦纶纺丝母粒粒径一致，三层滤网31的目数依次分别为500目、1000目、1500目，本申请平行双螺杆挤出机与现有技术中用于制备纺丝母粒的平行双螺杆挤出机的区别点在于：机头内部设置有三层滤网31，其余结构均一致。
一种炭黑锦纶纺丝母粒，包括以下重量份的原料：聚酰胺53.9-63.9份、炭黑超分散剂6-10份、十六烷基三甲基溴化铵0.1-0.3份、炭黑30-40份。
其中，聚酰胺为相对粘度为2.47-2.50的聚酰胺6，炭黑为纳米直径小于30纳米的纺丝级无机炭黑，炭黑超分散剂为路博润超分散剂solplus DP320，
一种炭黑锦纶纺丝母粒的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，按各原料的占比称重配料，在高速混合机中进行混合得混合料，高速混合机的转速为1200-1400r/min，混合温控控制在70-80℃；
步骤二，将步骤一中的混合料，经平行双螺杆挤出机塑化、螺杆剪切、过滤，然后水冷切粒，真空干燥制得炭黑锦纶纺丝母粒。
具体的，步骤二中制得炭黑锦纶纺丝母粒的含水率小于0.1％。
高速混合机为100L SHR-100A的高速混合机。
实施例1
将63.9wt％的聚酰胺、0.1wt％的十六烷基三甲基溴化铵、6wt％的炭黑超分散剂、30wt％的炭黑加入到高速混合机内混合，高速混合机每分钟转速达到1300r/mim，30分钟高速混合，混合时保持75℃的温度，得到充分均衡混合的混合料，将上述混合料通过料斗加入双螺杆挤出机中，经平行双螺杆塑化剪切熔融分子间反应再经三级滤网对液态过滤，保持过滤后材料粒径一致，然后经机头挤出，再经水冷切粒、真空干燥，制得水份小于0.1％制得炭黑锦纶纺丝母粒。
实施例2
将58.9wt％的聚酰胺、0.1wt％的十六烷基三甲基溴化铵、6wt％的炭黑超分散剂、35wt％的炭黑加入到高速混合机内混合，高速混合机每分钟转速达到1300r/mim，30分钟高速混合，混合时保持75℃的温度，得到充分均衡混合混合料，将上述混合料通过料斗加入双螺杆挤出机中，经平行双螺杆塑化剪切熔融分子间反应再经三级滤网对液态过滤，保持过滤后材料粒径一致，然后经机头挤出，再经水冷切粒、真空干燥，制得水份小于0.1％制得炭黑锦纶纺丝母粒。
实施例3
将55.9wt％的聚酰胺、0.1wt％的十六烷基三甲基溴化铵、6wt％的炭黑超分散剂、38wt％的炭黑加入到高速混合机内混合，高速混合机每分钟转速达到1300r/mim，30分钟高速混合，混合时保持75℃的温度，得到充分均衡混合的混合料，将上述混合料通过料斗加入双螺杆挤出机中，经平行双螺杆塑化剪切熔融分子间反应再经三级滤网对液态过滤，保持过滤后材料粒径一致，然后经机头挤出，再经水冷切粒、真空干燥，制得水份小于0.1％制得炭黑锦纶纺丝母粒。
实施例4
将53.9wt％的聚酰胺、0.1wt％的十六烷基三甲基溴化铵、6wt％的炭黑超分散剂、40wt％的炭黑加入到高速混合机内混合，高速混合机每分钟转速达到1300r/mim，30分钟高速混合，混合时保持75℃的温度，得到充分均衡混合的混合料，将上述混合料通过料斗加入双螺杆挤出机中，经平行双螺杆塑化剪切熔融分子间反应再经三级滤网对液态过滤，保持过滤后材料粒径一致，然后经机头挤出，再经水冷切粒、真空干燥，制得水份小于0.1％制得炭黑锦纶纺丝母粒。
试验
将实施案1～4制备纺丝母粒经侧喂机按炭黑总含量2％比例加入纺丝主体塑化，再经喷丝板喷出由高速卷整机缠绕纺出黑色丝，纺丝主体塑化温度为250℃～260℃度，高速卷整速度为5500～6000r/min。
纺丝组件压力80～120bar时可持续正常生产无飘丝堵喷丝板，色丝以潘通色板为对比评定色差与否。
表1炭黑锦纶纺丝母粒添加纺丝测试数据表
从表中试验所示数据可以看出，本发明制备炭黑锦纶纺丝母粒完全能达到添加直纺要求，持续直纺四十天各组件压力正常，完全突破炭黑团聚导致不能连续正常生产问题，很好的解决了染色工序复杂不易控制问题，保证色泽一致性问题，减少了染色工序。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种炭黑锦纶纺丝母粒，其特征在于：包括以下重量份的原料：聚酰胺53.9-63.9份、炭黑超分散剂6-10份、十六烷基三甲基溴化铵0.1-0.3份、炭黑30-40份。
2.根据权利要求1所述的一种炭黑锦纶纺丝母粒，其特征在于：所述炭黑为纳米直径小于30纳米的纺丝级无机炭黑。
3.根据权利要求1所述的一种炭黑锦纶纺丝母粒，其特征在于：所述聚酰胺为相对粘度为2.47-2.50的聚酰胺6。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种炭黑锦纶纺丝母粒的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一，按各原料的占比称重配料，在70-80℃下混合均匀得混合料；
步骤二，将步骤一中的混合料，经平行双螺杆挤出机塑化、螺杆剪切、过滤，然后水冷切粒，真空干燥制得炭黑锦纶纺丝母粒。
5.根据权利要求4所述的一种炭黑锦纶纺丝母粒的制备方法，其特征在于：所述步骤二中制得炭黑锦纶纺丝母粒的含水率小于0.1％。
6.根据权利要求4所述的一种炭黑锦纶纺丝母粒的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，各原料在高速混合机中进行混合，高速混合机的转速为1200-1400r/min。
7.根据权利要求4所述的一种炭黑锦纶纺丝母粒的制备方法，其特征在于：所述平行双螺杆挤出机的机头内设置有目数逐渐增大的三层滤网，混合料先经过三层滤网过滤再从机头挤出，使制得的炭黑锦纶纺丝母粒粒径一致。
8.根据权利要求7所述的一种炭黑锦纶纺丝母粒的制备方法，其特征在于：所述三层滤网的目数依次分别为500目、1000目、1500目。
9.根据权利要求4所述的一种炭黑锦纶纺丝母粒的制备方法，其特征在于：所述平行双螺杆挤出机筒体的温度控制如下：第一、二段为245℃，第三、四、五、六段为215-225℃，第七、八、九段为210-220℃，且机头的温度为245-250℃。
10.根据权利要求4所述的一种炭黑锦纶纺丝母粒的制备方法，其特征在于：所述平行双螺杆挤出机的螺杆转速控制在160-175r/min。
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