CN112391693A - 一种喷丝头及异形锦纶6丝线的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及纤维制备技术领域，具体涉及一种喷丝头及异形锦纶6丝线的制备方法，喷丝头由上至下包括过滤体、上喷丝板和下喷丝板；喷丝头喷出的纤维丝束能够具有内外两层的皮芯状结构，使其具有良好的断裂强度和断裂伸长率，因此可以提高熔体的过滤精度，降低异形锦纶6丝线上的结数，从而使异形锦纶6丝线表面光顺性提高，且不易起毛。异形锦纶6丝线的制备方法，包括将聚酰胺6加热至熔融状态后从上述的喷丝头喷出，得到具有内外两层结构的熔体纤维；从喷丝头喷出所得到的熔体纤维具有内外两层结构，保证了熔体纤维过滤精度较高的情况下，纤维丝束依然能够具有良好的断裂强度和断裂伸长率，进而确保加工出的异形锦纶6丝线手感较好且不易起毛。

Description

一种喷丝头及异形锦纶6丝线的制备方法
技术领域
本发明涉及纤维制备技术领域，具体涉及一种喷丝头及异形锦纶6丝线的制备方法。
背景技术
锦纶因其优异的物理性能，如强度高、吸湿性好和染色鲜艳等特点，广泛应用于服饰领域。近年来，针对异形锦纶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。
现有的异形锦纶6丝线为了保持一定的机械强度，锦纶6熔体在通入喷丝头之前的过滤精度不宜过高，一般使用的滤网目数在100目以内，否者经过喷丝头喷出并吹风冷却的纤维丝束的断裂强度和断裂伸长率较低，这就直接导致了最终得到的异形锦纶6丝线弹性差且易发生断裂。
但是使用上述过滤精度不高的锦纶6熔体加工出的异形锦纶6丝线的结数就较多，异形锦纶6丝线是由于纤维丝束喷丝过程中融入了未完全熔融或半熔融状态的锦纶6原料，这些原料在一定程度上能够提高纤维丝束的机械强度，但是其在纤维丝束上会形成结状凸起，大量具有结状凸起的纤维丝束经过加工后得到的异形锦纶6丝线经过卷绕后相互纠缠，结状凸起就相互聚合使异形锦纶6丝线上出现较大的结，进而使异形锦纶6丝线容易出现起毛的情况，且手感较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够提高熔体过滤精度，减少异形锦纶6丝线上的结数，提高异形锦纶6丝线手感，同时不影响异形锦纶6丝线的机械强度的喷丝头及异形锦纶6丝线的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种喷丝头，由上至下包括过滤体、上喷丝板和下喷丝板；
所述过滤体底端中部固定连接有导管，所述导管穿过上喷丝板并与下喷丝板连通；
所述上喷丝板上开设有第一喷丝孔，所述第一喷丝孔底端固定连接有针管，所述针管的直径与第一喷丝孔底端的直径相同；
所述下喷丝板和上喷丝板之间设有间隙，所述下喷丝板上开设有与第一喷丝孔对应的第二喷丝孔，所述第二喷丝孔通过位于下喷丝板内部的孔道与导管连通，所述针管的底端延伸至第二喷丝孔内部。
具体的，所述过滤体底端固定连接有无纺布滤层。
具体的，所述导管外部设有隔热保温层。
具体的，所述第一喷丝孔的直径由顶端至底端减小。
具体的，所述第二喷丝孔的横截面形状为扁平条状，所述第二喷丝孔横截面的长度为0.8mm，宽度为0.37mm。
本发明喷丝头的有益效果在于：喷丝头喷出的纤维丝束能够具有内外两层的皮芯状结构，使其具有良好的断裂强度和断裂伸长率，因此可以提高熔体的过滤精度，降低异形锦纶6丝线上的结数，从而使异形锦纶6丝线表面光顺性提高，且不易起毛。
一种异形锦纶6丝线的制备方法，包括如下步骤；
步骤一：将聚酰胺6加热至熔融状态后从上述的喷丝头喷出，得到具有内外两层结构的熔体纤维；
步骤二：将熔体纤维经过吹风冷却后，得到呈不规则波浪形扭曲的纤维丝束；
步骤三：将纤维丝束依次经过上油、牵伸定型和卷绕成形后，得到异形锦纶6丝线。
具体的，所述步骤一具体为：将聚酰胺6加热至熔融状态后通入上述的喷丝头内，同时对上喷丝板和下喷丝板之间的间隙吹风，聚酰胺6从喷丝头底端的第二喷丝孔喷出，得到具有内外两层结构的熔体纤维。
具体的，所述步骤一中聚酰胺6的熔融状态的温度为254～258℃。
具体的，所述步骤二中吹风冷却的风速为0.72m/s，风压为700mmH2O，温度为16.5摄氏度，相对湿度为94％。
具体的，所述步骤三中卷绕成形的的卷绕速度为4500m/min。
本发明异形锦纶6丝线的制备方法的有益效果在于：从喷丝头喷出所得到的熔体纤维具有内外两层结构，且内外的温度不同，进而使吹风冷却后的降温速率不同，从而使得到的纤维丝束呈不规则弯曲状，保证了熔体纤维过滤精度较高的情况下，纤维丝束依然能够具有良好的断裂强度和断裂伸长率，进而确保加工出的异形锦纶6丝线手感较好且不易起毛。
附图说明
图1为本发明具体实施方式喷丝头结构示意图；
图2为本发明具体实施方式下喷丝板仰视图图；
标号说明：
1、过滤体；2、上喷丝板；21、第一喷丝孔；22、针管；3、下喷丝板；31、第二喷丝孔；4、导管。
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。
参照附图1至2，本发明的一种喷丝头，由上至下包括过滤体1、上喷丝板2和下喷丝板3；
所述过滤体1底端中部固定连接有导管4，所述导管4穿过上喷丝板2并与下喷丝板3连通；
所述上喷丝板2上开设有第一喷丝孔21，所述第一喷丝孔21底端固定连接有针管22，所述针管22的直径与第一喷丝孔21底端的直径相同；
所述下喷丝板3和上喷丝板2之间设有间隙，所述下喷丝板3上开设有与第一喷丝孔21对应的第二喷丝孔31，所述第二喷丝孔31通过位于下喷丝板3内部的孔道与导管4连通，所述针管22的底端延伸至第二喷丝孔31内部。
本发明的工作原理为：将熔融的异形锦纶6熔体通入过滤体1中，过滤体1的目数可以选择为300至500目之间，熔体经过过滤体1的过滤后一部分流入上喷丝板2的第一喷丝孔21内部，并经过第一喷丝孔21流入针管22内，针管22位于下喷丝板3和上喷丝板2之间间隙的部分能够被外部的流动空气进行冷却，从而使位于针管22内的熔体进行一定程度的降温；剩余的熔体经过导管4流至第二喷丝孔31内，第二喷丝孔31内的熔体会包裹住从针管22底端流出的熔体，从而使熔体混合形成内外两层的皮芯状结构并一同从第二喷丝孔31底端喷出。
由于熔体纤维内外两层的温度不一致，因此从第二喷丝孔31底端喷出后经过外部的吹风冷却得到的纤维丝束内外两层降温速度不同，从而导致外层的收缩率会比内层收缩率大，外层对内层形成张拉，从而使因纤维丝束本身具有一定的弹性，而内层和外层之间的分层部分为半融合状态，因此即使内层或外层发生断裂，也能够保证纤维丝束整体不会发生断裂，具有良好的断裂强度和断裂伸长率，进而确保异形锦纶6丝线具有足够的弹性和机械强度，同时表面光顺性较好，不易起毛。
由上述描述可知，本发明的有益效果在于：喷丝头喷出的纤维丝束能够具有内外两层的皮芯状结构，使其具有良好的断裂强度和断裂伸长率，因此可以提高熔体的过滤精度，降低异形锦纶6丝线上的结数，从而使异形锦纶6丝线表面光顺性提高，且不易起毛。
进一步的，所述过滤体1底端固定连接有无纺布滤层。
由上述描述可知，无纺布滤层能够进一步提高熔体的过滤精度，从而使过滤后得到的熔体不会掺杂未熔融或半熔融的杂质。
进一步的，所述导管4外部设有隔热保温层。
由上述描述可知，隔热保温层能够保证熔体从导管流入第二喷丝孔内时温度不发生降低。
进一步的，所述第一喷丝孔21的直径由顶端至底端减小。
进一步的，所述第二喷丝孔31的横截面形状为扁平条状，所述第二喷丝孔31横截面的长度为0.8mm，宽度为0.37mm。
由上述描述可知，扁平条状的第二喷丝孔能够使得到的纤维丝束呈条状，从而使纤维丝束能够具有优良的吸湿透气性和染色性能，同时能够限制纤维丝束降温收缩而发生弯曲的方向为其宽度方向，进而使纤维丝束的强度能够达到统一。
一种异形锦纶6丝线的制备方法，包括如下步骤；
步骤一：将聚酰胺6加热至熔融状态后从上述的喷丝头喷出，得到具有内外两层结构的熔体纤维；
步骤二：将熔体纤维经过吹风冷却后，得到呈不规则波浪形扭曲的纤维丝束；
步骤三：将纤维丝束依次经过上油、牵伸定型和卷绕成形后，得到异形锦纶6丝线。
由上述描述可知，从喷丝头喷出所得到的熔体纤维具有内外两层结构，且内外的温度不同，进而使吹风冷却后的降温速率不同，从而使得到的纤维丝束呈不规则弯曲状，保证了熔体纤维过滤精度较高的情况下，纤维丝束依然能够具有良好的断裂强度和断裂伸长率，进而确保加工出的异形锦纶6丝线手感较好且不易起毛。
进一步的，所述步骤一具体为：将聚酰胺6加热至熔融状态后通入上述的喷丝头内，同时对上喷丝板和下喷丝板之间的间隙吹风，聚酰胺6从喷丝头底端的第二喷丝孔喷出，得到具有内外两层结构的熔体纤维。
由上述描述可知，通过对上喷丝板和下喷丝板之间的间隙进行吹风，能够使位于内层的熔体降温幅度更大，进而扩大熔体纤维内层和外层之间的温差，提高吹风后得到的纤维丝束的弹性。
进一步的，所述步骤一中聚酰胺6的熔融状态的温度为254～258℃。
由上述描述可知，聚酰胺6的熔点在210～230℃之间，步骤一中将聚酰胺加热至254～258℃能够确保聚酰胺完全熔融，避免通入喷丝后引起喷丝头堵塞。
进一步的，所述步骤二中吹风冷却的风速为0.72m/s，风压为700mmH2O，温度为16.5摄氏度，相对湿度为94％。
进一步的，所述步骤三中卷绕成形的的卷绕速度为4500m/min。
实施例一
如图1，一种喷丝头，由上至下包括过滤体1、上喷丝板2和下喷丝板3；
所述过滤体1底端固定连接有无纺布滤层，所述过滤体1底端中部固定连接有导管4，所述导管4外部设有隔热保温层，所述导管4穿过上喷丝板2并与下喷丝板3连通；
所述上喷丝板2上开设有第一喷丝孔21，所述第一喷丝孔21的直径由顶端至底端减小，所述第一喷丝孔21底端固定连接有针管22，所述针管22的直径与第一喷丝孔21底端的直径相同；
所述下喷丝板3和上喷丝板2之间设有间隙，所述下喷丝板3上开设有与第一喷丝孔21对应的第二喷丝孔31，所述第二喷丝孔31通过位于下喷丝板3内部的孔道与导管4连通，所述针管22的底端延伸至第二喷丝孔31内部，如图2，所述第二喷丝孔31的横截面形状为扁平条状，所述第二喷丝孔31横截面的长度为0.8mm，宽度为0.37mm。
实施例二
一种异形锦纶6丝线的制备方法，包括如下步骤；
步骤一：将聚酰胺6加热至温度为254～258℃的熔融状态后从上述实施例一的喷丝头喷出，得到具有内外两层结构的熔体纤维；
步骤二：将熔体纤维经过风速为0.72m/s，风压为700mmH2O，温度为16.5摄氏度，相对湿度为94％的吹风冷却后，得到呈不规则波浪形扭曲的纤维丝束；
步骤三：将纤维丝束依次经过上油、牵伸定型和卷绕速度为4500m/min的卷绕成形后，得到异形锦纶6丝线。
实施例三
一种类似于实施例二的异形锦纶6丝线的制备方法，与实施例二的不同之处在于，步骤一具体为：将聚酰胺6加热至熔融状态后通入上述实施例一的喷丝头内，同时对上喷丝板和下喷丝板之间的间隙吹风，聚酰胺6从喷丝头底端的第二喷丝孔喷出，得到具有内外两层结构的熔体纤维。
实施例四
一种扁平状锦纶6丝线的制备方法，包括如下步骤；
步骤一：将聚酰胺6切片放入螺杆挤出机，螺杆挤出机的螺杆转速为41RPM，将聚酰胺6以120kg/cm2的纺压加热至温度为254～258℃的熔融状态后挤出，
步骤二：将挤出的熔融状态的聚酰胺6从通入上述实施例一的喷丝头内，同时对上喷丝板和下喷丝板之间的间隙吹风，聚酰胺6从喷丝头底端的第二喷丝孔喷出，得到具有内外两层结构的熔体纤维；
步骤三：对熔体纤维进行风速为0.72m/s，风压为700mmH2O，温度为16.5摄氏度，相对湿度为94％的喷丝孔垂直侧吹风，熔体纤维经过吹风冷却后，得到呈不规则波浪形扭曲的纤维丝束；
步骤四：对纤维丝束上油，上油所选用的油剂为F-6507，油剂浓度为9％，油剂经过规格为0.08c.c/rev的油泵泵出，上油次数为一道上油，上油方式为卷绕上油，所选用的油嘴规格为京瓷1.0mm；
步骤五：对上油后的纤维丝束进行牵伸定型，牵伸定型过程中牵伸轮的第一齿轮速度为2200～4520m/min，圈数为0.5圈，第二齿轮速度为2800～4560m/min，圈数为0.5圈，第二齿轮和第一齿轮之间的牵伸比为1.009；
步骤六：对牵伸定型后的纤维丝束进行卷绕，卷绕机的卷绕速度为4500m/min，换边速度上升率为4％或4.5％或5％或4.8％，生头速度为3150m/min，速度爬升时间为40s，经过上述卷绕后得到异形锦纶6丝线。
表1
Figure BDA0002745734370000071
Figure BDA0002745734370000081
上述表1为对实施例二至实施例四的制备方法所制得的不同异形锦纶6丝线进行抽样检测后得到的物化性检测数据表，从表1中可以看出，经过上述制备方法制备得到的异形锦纶6丝线的结数最高仅有14个/米，低于现有异形锦纶6丝线的平均结数24个/米，且其强度及其他参数均能符合GB/T16603-2008《锦纶牵伸丝》的规定范围。
综上所述，本发明提供的有益效果在于：喷丝头喷出的纤维丝束能够具有内外两层的皮芯状结构，使其具有良好的断裂强度和断裂伸长率，因此可以提高熔体的过滤精度，降低异形锦纶6丝线上的结数，从而使异形锦纶6丝线表面光顺性提高，且不易起毛。无纺布滤层能够进一步提高熔体的过滤精度，从而使过滤后得到的熔体不会掺杂未熔融或半熔融的杂质。隔热保温层能够保证熔体从导管流入第二喷丝孔内时温度不发生降低。扁平条状的第二喷丝孔能够使得到的纤维丝束呈条状，从而使纤维丝束能够具有优良的吸湿透气性和染色性能，同时能够限制纤维丝束降温收缩而发生弯曲的方向为其宽度方向，进而使纤维丝束的强度能够达到统一。
从喷丝头喷出所得到的熔体纤维具有内外两层结构，且内外的温度不同，进而使吹风冷却后的降温速率不同，从而使得到的纤维丝束呈不规则弯曲状，保证了熔体纤维过滤精度较高的情况下，纤维丝束依然能够具有良好的断裂强度和断裂伸长率，进而确保加工出的异形锦纶6丝线手感较好且不易起毛。通过对上喷丝板和下喷丝板之间的间隙进行吹风，能够使位于内层的熔体降温幅度更大，进而扩大熔体纤维内层和外层之间的温差，提高吹风后得到的纤维丝束的弹性。聚酰胺6的熔点在210～230℃之间，步骤一中将聚酰胺加热至254～258℃能够确保聚酰胺完全熔融，避免通入喷丝后引起喷丝头堵塞。
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 (10)

1.一种喷丝头，其特征在于，由上至下包括过滤体、上喷丝板和下喷丝板；
所述过滤体底端中部固定连接有导管，所述导管穿过上喷丝板并与下喷丝板连通；
所述上喷丝板上开设有第一喷丝孔，所述第一喷丝孔底端固定连接有针管，所述针管的直径与第一喷丝孔底端的直径相同；
所述下喷丝板和上喷丝板之间设有间隙，所述下喷丝板上开设有与第一喷丝孔对应的第二喷丝孔，所述第二喷丝孔通过位于下喷丝板内部的孔道与导管连通，所述针管的底端延伸至第二喷丝孔内部。
2.根据权利要求1所述喷丝头，其特征在于，所述过滤体底端固定连接有无纺布滤层。
3.根据权利要求1所述喷丝头，其特征在于，所述导管外部设有隔热保温层。
4.根据权利要求1所述喷丝头，其特征在于，所述第一喷丝孔的直径由顶端至底端减小。
5.根据权利要求1所述喷丝头，其特征在于，所述第二喷丝孔的横截面形状为扁平条状，所述第二喷丝孔横截面的长度为0.8mm，宽度为0.37mm。
6.一种异形锦纶6丝线的制备方法，其特征在于，包括如下步骤；
步骤一：将聚酰胺6加热至熔融状态后从如权利要求1至5任一项所述的喷丝头喷出，得到具有内外两层结构的熔体纤维；
步骤二：将熔体纤维经过吹风冷却后，得到呈不规则波浪形扭曲的纤维丝束；
步骤三：将纤维丝束依次经过上油、牵伸定型和卷绕成形后，得到异形锦纶6丝线。
7.根据权利要求6所述异形锦纶6丝线的制备方法，其特征在于，所述步骤一具体为：将聚酰胺6加热至熔融状态后通入如权利要求1至5任一项所述的喷丝头内，同时对上喷丝板和下喷丝板之间的间隙吹风，聚酰胺6从喷丝头底端的第二喷丝孔喷出，得到具有内外两层结构的熔体纤维。
8.根据权利要求6所述异形锦纶6丝线的制备方法，其特征在于，所述步骤一中聚酰胺6的熔融状态的温度为254～258℃。
9.根据权利要求6所述异形锦纶6丝线的制备方法，其特征在于，所述步骤二中吹风冷却的风速为0.72m/s，风压为700mmH2O，温度为16.5摄氏度，相对湿度为94％。
10.根据权利要求6所述异形锦纶6丝线的制备方法，其特征在于，所述步骤三中卷绕成形的的卷绕速度为4500m/min。
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