CN112391692A - W型异形锦纶6纤维的制备方法 - Google Patents

W型异形锦纶6纤维的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种W型异形锦纶6纤维的制备方法，属于异形纤维技术领域，该制备方法将聚酰胺6熔体经喷丝板上的W异形截面喷丝微孔挤出，获得聚酰胺6纤维丝束，再依次经侧吹风冷却、集束上油、拉伸定型和网络交络，然后卷绕成形，得到W型异形锦纶6纤维。该制备方法制得W型异形锦纶6纤维，相较于现有的W型纤维，其异型度更大，具有优良的吸湿透气性、保湿功能，光泽靓丽、染色性能更好，且具有特殊的仿天然纤维效果；同时，制得的W异形锦纶6纤维的断裂强度、断裂伸长率、条干不匀率、沸水收缩率等指标均达到要求的规定范围，并能满足后续加工和使用要求。

Description

W型异形锦纶6纤维的制备方法
技术领域
本发明属于异形纤维技术领域，具体设计一种W型异形锦纶6纤维的制备方法。
背景技术
锦纶因其优异的物理性能，如弹性好，强度高、吸湿性好和染色鲜艳等特点，广泛应用于服饰领域。近年来，锦纶6纤维的研究，特别是针对具备各种差别化锦纶6纤维的研究迅速发展。
传统的锦纶6纤维的截面为圆形，圆形截面的锦纶6纤维的表面光泽弱、有蜡状感，易弯曲起皱、易起球，使其在高端织造领域的发展受到一定限制。异形纤维具有特殊的光泽、蓬松性、抗起球性、回弹性、吸湿性优等特点。W异形锦纶6纤维的截面为W型而非圆形。通过W异形截面的设计，在锦纶6纤维表面的外轮廓引入W型沟槽，增强凹凸效应，从而使锦纶6纤维的光泽、手感、吸湿性、硬挺度和弹性等得到不同程度的提高。同时，因比表面积的增大，吸湿性、光泽等方面得到不同程度的改善，而且其强度达标，抗起毛起球的能力也得到显著改善。W型通过使锦纶6纤维的异形度增大，增强其异形效果，使其吸湿性、光泽、抗起毛起球等能力得到更大改善。但是，W型会造成喷丝板加工难度的增大，纤维断裂强度等指标下降显著，无法达到规定要求，给纺丝及后加工带来困难。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是：如何在保持W型异形锦纶6纤维高吸湿透气、高染色性的同时提高W型异形锦纶6纤维的断裂强度。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：W型异形锦纶6纤维的制备方法，包括以下步骤：将聚酰胺6熔体经喷丝板上的W异形截面喷丝微孔挤出，获得聚酰胺6纤维丝束；
将所述聚酰胺6纤维丝束依次经侧吹风冷却、集束上油、拉伸定型和网络交络，然后卷绕成形，得到W型异形锦纶6纤维；
所述W异形截面喷丝微孔的结构为：W型，所述喷丝微孔在喷丝板上呈60°菱形分布。
本发明的有益效果在于：本发明的制备方法通过对喷丝微孔W型的设计和对应喷丝微孔改变后生产工艺的改进，制得W型异形锦纶6纤维，相较于现有的W型纤维，其异型度更大，具有优良的吸湿透气性、保湿功能，光泽靓丽、染色性能更好，且具有特殊的仿天然纤维效果；同时，该制备方法生产过程可控，所得产品质量稳定，制得的W异形锦纶6纤维的断裂强度、断裂伸长率、条干不匀率、沸水收缩率等指标均达到要求的规定范围，并能满足后续加工和使用要求。
附图说明
图1所示为本发明具体实施方式的实施例1的制备方法制备所得W型异形锦纶6纤维在1000倍镜下的截面示意图；
图2所示为本发明具体实施方式的实施例3的制备方法制备所得W型异形锦纶6纤维在1000倍镜下的截面示意图；
图3所示为本发明具体实施方式的喷丝微孔的结构示意图；
图4所示为本发明具体实施方式的喷丝板的结构示意图；
标号说明：
1、喷丝微孔；2、喷丝板。
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。
请参照图1至图2所示，本发明的W型异形锦纶6纤维的制备方法，包括以下步骤：将聚酰胺6熔体经喷丝板上的W异形截面喷丝微孔挤出，获得聚酰胺6纤维丝束；
将所述聚酰胺6纤维丝束依次经侧吹风冷却、集束上油、拉伸定型和网络交络，然后卷绕成形，得到W型异形锦纶6纤维；
所述W异形截面喷丝微孔1的结构为W型，所述喷丝微孔1在喷丝板2上呈60°菱形分布。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明的制备方法通过对喷丝微孔W型的设计和对应喷丝微孔改变后生产工艺的改进，制得W型异形锦纶6纤维，相较于现有的W型纤维，其异型度更大，具有优良的吸湿透气性、保湿功能，光泽靓丽、染色性能更好，且具有特殊的仿天然纤维效果；同时，该制备方法生产过程可控，所得产品质量稳定，制得的W异形锦纶6纤维的断裂强度、断裂伸长率、条干不匀率、沸水收缩率等指标均达到要求的规定范围，并能满足后续加工和使用要求，喷丝微孔呈60°菱形分布能够显著提升纤维的断裂强度。
进一步的，所述喷丝微孔1由四个首尾相连的条形孔组成，相邻条形孔的转折角度为60°，条形孔的宽度为0.08mm，位于最外端的两个条形孔的长度为0.36mm。
进一步的，所述喷丝板2上喷丝微孔1的孔数为12-68，优选的为12-24。
从上述描述可知，凹凸度增大，可使锦纶6纤维的异形度增大，增强其异形效果，使其吸湿性、光泽、抗起毛起球等能力得到显著改善；但是，异型度的增大，会造成纤维生产状况和物理性能变差。通过喷丝微孔孔数的改进，结合喷丝微孔的横截面的设计和喷丝板上喷丝微孔的排布，使异型度的增大对锦纶6纤维的生产状况及物理性能影响降至最低，制得的W异形锦纶6纤维的断裂强度、断裂伸长率、条干不匀率、沸水收缩率等指标满足后续加工和使用要求。
进一步的，所述聚酰胺6熔体的制备方法为：将相对粘度为2.40-2.70的聚酰胺6干切片于250-265℃进行熔融。优选相对粘度为2.40-2.70的聚酰胺6干切片。
进一步的，所述聚酰胺6熔体的制备方法为：将相对粘度为2.40-2.50的聚酰胺6干切片采用螺杆挤压机依次进行熔融、混炼、压缩和挤出，螺杆挤压机工作时的温度为250-265℃，温度优选为256-260℃。
进一步的，所述侧吹风冷却的温度为22-23℃，湿度为70-80％，风速为0.50-0.60m/s，侧吹风与喷丝微孔的角度为90°。
从上述描述可知，侧吹风与喷丝微孔的角度偏差不得超过5°，会影响丝束的成形，通过对侧吹风冷却的具体参数的调节可使聚酰胺6纤维丝束冷却充分，保证产品质量，有助于断裂强度、断裂伸长率、条干不匀率、沸水收缩率等指标满足后续加工和使用要求。
进一步的，所述集束上油中采用的油剂为浓度8％的锦纶油剂。
进一步的，所述拉伸定型的温度为140-160℃。
从上述描述可知，通过对油剂为选择和拉伸定型温度的优化，均有助于保证产品质量，有助于断裂强度、断裂伸长率、条干不匀率、沸水收缩率等指标满足后续加工和使用要求。
进一步的，所述卷绕成形的卷绕速度为4300-4800m/min。
从上述描述可知，通过控制卷绕速度可进一步保证卷绕的顺利和高效进行。
进一步的，W型异形锦纶6纤维的制备方法，具体包括以下步骤：
将聚酰胺6干切依次进行熔融、混炼、压缩和挤出，得到聚酰胺6熔体；
所述聚酰胺6熔体采用熔体计量泵进行计量，然后通过纺丝组件过滤后经喷丝板上的W异形截面喷丝微孔挤出，获得聚酰胺6纤维丝束；
将所述聚酰胺6纤维丝束依次经侧吹风冷却、集束上油、拉伸定型和网络交络，然后卷绕成形，得到W型异形锦纶6纤维。
实施例1：
W型异形锦纶6纤维的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、将相对粘度为2.40的聚酰胺6干切片通过管道送至螺杆挤压机中，依次进行熔融、混炼、压缩和挤出，得到聚酰胺6熔体；
其中，所述螺杆各区的温度为258℃、260℃、261℃；
步骤2、将所述聚酰胺6熔体采用熔体计量泵进行计量，然后通过纺丝组件过滤后经喷丝板上的W异形截面喷丝微孔挤出，获得聚酰胺6纤维丝束；
其中，喷丝微孔1的孔数为12F；所述W异形截面喷丝微孔1的结构为W型，所述喷丝微孔1在喷丝板2上呈60°菱形分布，所述喷丝微孔1由四个首尾相连的条形孔组成，相邻条形孔的转折角度为60°，条形孔的宽度为0.08mm，位于最外端的两个条形孔的长度为0.36mm；
步骤3、将所述聚酰胺6纤维丝束依次经侧吹风冷却、集束上油、拉伸定型和网络交络，然后卷绕成形，得到W型异形锦纶6纤维；
其中，侧吹风冷却的温度为23℃，湿度为70％，风速为0.60m/s，侧吹风与喷丝微孔的角度为90°；集束上油中采用的油剂为浓度8％的锦纶油剂，拉伸定型的温度为145℃，卷绕成形的卷绕速度4400m/min。
实施例2：
W型异形锦纶6纤维的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、将相对粘度为2.70的聚酰胺6干切片通过管道送至螺杆挤压机中，依次进行熔融、混炼、压缩和挤出，得到聚酰胺6熔体；
其中，所述螺杆各区的温度为265℃、268℃、268℃；
步骤2、将所述聚酰胺6熔体采用熔体计量泵进行计量，然后通过纺丝组件过滤后经喷丝板上的W异形截面喷丝微孔挤出，获得聚酰胺6纤维丝束；
其中，喷丝微孔1的孔数为24F；所述W异形截面喷丝微孔1的结构为W型，所述喷丝微孔1在喷丝板2上呈60°菱形分布，所述喷丝微孔1由四个首尾相连的条形孔组成，相邻条形孔的转折角度为60°，条形孔的宽度为0.08mm，位于最外端的两个条形孔的长度为0.36mm；
步骤3、将所述聚酰胺6纤维丝束依次经侧吹风冷却、集束上油、拉伸定型和网络交络，然后卷绕成形，得到W型异形锦纶6纤维；
其中，侧吹风冷却的温度为23℃，湿度为70％，风速为0.60m/s，侧吹风与喷丝微孔的角度为90°；集束上油中采用的油剂为浓度8％的锦纶油剂，拉伸定型的温度为150℃，卷绕成形的卷绕速度4500m/min。
实施例3：
W型异形锦纶6纤维的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、将相对粘度为2.50的聚酰胺6干切片通过管道送至螺杆挤压机中，依次进行熔融、混炼、压缩和挤出，得到聚酰胺6熔体；
其中，所述螺杆各区的温度为255℃、257℃、259℃；
步骤2、将所述聚酰胺6熔体采用熔体计量泵进行计量，然后通过纺丝组件过滤后经喷丝板上的W异形截面喷丝微孔挤出，获得聚酰胺6纤维丝束；
其中，喷丝微孔1的孔数为12F；所述W异形截面喷丝微孔1的结构为W型，所述喷丝微孔1在喷丝板2上呈60°菱形分布，所述喷丝微孔1由四个首尾相连的条形孔组成，相邻条形孔的转折角度为60°，条形孔的宽度为0.08mm，位于最外端的两个条形孔的长度为0.36mm；
步骤3、将所述聚酰胺6纤维丝束依次经侧吹风冷却、集束上油、拉伸定型和网络交络，然后卷绕成形，得到W型异形锦纶6纤维；
其中，侧吹风冷却的温度为22℃，湿度为70％，风速为0.60m/s，侧吹风与喷丝微孔的角度为90°；集束上油中采用的油剂为浓度8％的锦纶油剂，拉伸定型的温度为160℃，卷绕成形的卷绕速度4600m/min。
实施例4：
实施例4与实施例3的区别仅在于，喷丝微孔的孔数为48F。
实施例5：
实施例5与实施例3的区别仅在于，喷丝微孔的孔数为36F。
实施例6：
W型异形锦纶6纤维的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、将相对粘度为2.48的聚酰胺6干切片通过管道送至螺杆挤压机中，依次进行熔融、混炼、压缩和挤出，得到聚酰胺6熔体；
其中，所述螺杆各区的温度为253℃、257℃和260℃；
步骤2、将所述聚酰胺6熔体采用熔体计量泵进行计量，然后通过纺丝组件过滤后经喷丝板上的W异形截面喷丝微孔挤出，获得聚酰胺6纤维丝束；
其中，喷丝微孔1的孔数为12F；所述W异形截面喷丝微孔1的结构为W型，所述喷丝微孔1在喷丝板2上呈60°菱形分布，所述喷丝微孔1由四个首尾相连的条形孔组成，相邻条形孔的转折角度为60°，条形孔的宽度为0.08mm，位于最外端的两个条形孔的长度为0.36mm；
步骤3、将所述聚酰胺6纤维丝束依次经侧吹风冷却、集束上油、拉伸定型和网络交络，然后卷绕成形，得到W型异形锦纶6FDY(40D/12F)；
其中，侧吹风冷却的温度为22.5℃，湿度为80％，风速为0.60m/s，侧吹风与喷丝微孔的角度为90°；集束上油中采用的油剂为浓度8％的锦纶油剂，拉伸定型的温度为140℃，卷绕成形的卷绕速度4400m/min。
实施例7：
W型异形锦纶6纤维的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、将相对粘度为2.45的聚酰胺6干切片通过管道送至螺杆挤压机中，依次进行熔融、混炼、压缩和挤出，得到聚酰胺6熔体；
其中，所述螺杆各区的温度为255℃、256℃和256℃；
步骤2、将所述聚酰胺6熔体采用熔体计量泵进行计量，然后通过纺丝组件过滤后经喷丝板上的W异形截面喷丝微孔挤出，获得聚酰胺6纤维丝束；
其中，喷丝微孔1的孔数为68F；所述W异形截面喷丝微孔1的结构为W型，所述喷丝微孔1在喷丝板2上呈60°菱形分布，所述喷丝微孔1由四个首尾相连的条形孔组成，相邻条形孔的转折角度为60°，条形孔的宽度为0.08mm，位于最外端的两个条形孔的长度为0.36mm；
步骤3、将所述聚酰胺6纤维丝束依次经侧吹风冷却、集束上油、拉伸定型和网络交络，然后卷绕成形，得到W型异形锦纶6FDY(40D/68F)；
其中，侧吹风冷却的温度为23℃，湿度为80％，风速为0.50m/s，侧吹风与喷丝微孔的角度为90°；集束上油中采用的油剂为浓度8％的锦纶油剂，集束点距离喷丝板120cm，拉伸定型的温度为160℃，卷绕成形的卷绕速度4400m/min。
对实施例1-7的制备方法得到的W型异形锦纶6纤维的纤度、断裂强度、断裂伸长率、条干不匀率和沸水收缩率进行测试，结果见表1所示。
表1
Figure BDA0002744703880000071
Figure BDA0002744703880000081
综上所述，本发明提供的W型异形锦纶6纤维的制备方法通过对喷丝微孔W型的设计和对应喷丝微孔改变后生产工艺的改进，制得W型异形锦纶6纤维，相较于现有的W型纤维，其异型度更大，具有优良的吸湿透气性、保湿功能，光泽靓丽、染色性能更好，且具有特殊的仿天然纤维效果；同时，该制备方法生产过程可控，所得产品质量稳定，制得的W异形锦纶6纤维的断裂强度、断裂伸长率、条干不匀率、沸水收缩率等指标均达到要求的规定范围，并能满足后续加工和使用要求。
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 (9)

1.W型异形锦纶6纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将聚酰胺6熔体经喷丝板上的W异形截面喷丝微孔挤出，获得聚酰胺6纤维丝束；
将所述聚酰胺6纤维丝束依次经侧吹风冷却、集束上油、拉伸定型和网络交络，然后卷绕成形，得到W型异形锦纶6纤维；
所述W异形截面喷丝微孔的结构为：W型，所述喷丝微孔在喷丝板上呈60°菱形分布。
2.根据权利要求1所述的W型异形锦纶6纤维的制备方法，其特征在于，所述喷丝板上喷丝微孔的孔数为12-68。
3.根据权利要求1所述的W型异形锦纶6纤维的制备方法，其特征在于，所述聚酰胺6熔体的制备方法为：将相对粘度为2.40-2.70的聚酰胺6干切片于250-265℃进行熔融。
4.根据权利要求1所述的W型异形锦纶6纤维的制备方法，其特征在于，所述聚酰胺6熔体的制备方法为：将相对粘度为2.40-2.50的聚酰胺6干切片采用螺杆挤压机依次进行熔融、混炼、压缩和挤出，螺杆挤压机工作时的温度为250-265℃。
5.根据权利要求1所述的W型异形锦纶6纤维的制备方法，其特征在于，所述侧吹风冷却的温度为22-23℃，湿度为70-80％，风速为0.50-0.60m/s。
6.根据权利要求1所述的W型异形锦纶6纤维的制备方法，其特征在于，所述集束上油中采用的油剂为浓度8％的锦纶油剂。
7.根据权利要求1所述的W型异形锦纶6纤维的制备方法，其特征在于，所述拉伸定型的温度为140-160℃。
8.根据权利要求1所述的W型异形锦纶6纤维的制备方法，其特征在于，所述卷绕成形的卷绕速度为4300-4800m/min。
9.根据权利要求1所述的W型异形锦纶6纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将聚酰胺6干切依次进行熔融、混炼、压缩和挤出，得到聚酰胺6熔体；
所述聚酰胺6熔体采用熔体计量泵进行计量，然后通过纺丝组件过滤后经喷丝板上的W异形截面喷丝微孔挤出，获得聚酰胺6纤维丝束；
将所述聚酰胺6纤维丝束依次经侧吹风冷却、集束上油、拉伸定型和网络交络，然后卷绕成形，得到W型异形锦纶6纤维。
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