CN114277454A - 一种原位聚合黑色锦纶6的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种原位聚合黑色锦纶6的制备方法，将原位聚合锦纶6黑切片加入料仓内，输入至螺杆挤压机，经由纺丝组件过滤喷出，再经侧吹风冷却系统的冷却形成初生纤维，接着经过给湿系统调湿，给湿时控制纺丝张力在7.5cN，并经由预网络器均匀分布；再依次经过牵伸、热定型后，输入至主网络器进行缠结抱合；交络后的纤维最后进行上油，上油时控制纺丝张力在5.0cN，再进入卷绕机进行卷装成型，纺丝卷绕速度为5400m/min，制得黑色锦纶6FDY长丝。本发明具有简化生产流程、减少组件更换周期、提升生产的连续性，既保证了牵伸热定型前的丝路润滑，又保证了热定型后的丝束的含湿量，大大提高了生产效率和产品的品质。

Description

一种原位聚合黑色锦纶6的制备方法

【技术领域】

本发明涉及纺织化纤长丝加工技术领域，具体涉及一种原位聚合黑色锦纶6的制备方法。

【背景技术】

原液着色锦纶6通过纺前着色，能避免后道染色等高能耗、高污染工序。现有锦纶6黑切片熔融纺丝工艺如下：黑母粒和锦纶6白切片混合后，经过熔融、喷丝、冷却固化、一道上油、二道上油、预网络、牵伸热定型、主网络、张力辊，最后卷绕成型得到丝饼成品。但现有的原液着色尼龙6纤维基本都是以色母粒添加的方式进行制备，即在尼龙6纺丝时，将尼龙6本色切片与色母粒通过母粒添加机进行比例配比，配比完成后下料到混合搅拌区进行机械搅拌混合后，直接加入到螺杆挤出机中进行熔融，然后经过挤出到纺丝组件进行过滤，再通过冷却、牵伸、热定型，最后卷装制得有色尼龙6纤维成品。因此，存在以下问题：

1、由于锦纶6常规纺丝生产线的工厂设备都未配有母粒添加设备，因此给生产带来不便。

2、由于锦纶6在热定型过程易被氧化，因此通常上游安排在热定型之前，但是经过热定型挥发后油剂损失较多，往往会造成定型后产品的含油量不足而影响产品在下道工序的使用。

3、由于生产路线复杂，不利于生产速度的提高，只能限制4800米/分的速度进行生产。

因此，在依赖原有产线设备，不进行母粒添加改造的前提下制备原液着色锦纶6，成为亟待解决的问题。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题，在于提供一种原位聚合黑色锦纶6的制备方法，其具有简化生产流程、减少组件更换周期、提升生产的连续性，既保证了牵伸热定型前的丝路润滑，又保证了热定型后的丝束的含湿量，大大提高了生产效率和产品的品质。

本发明是这样实现的：

一种原位聚合黑色锦纶6的制备方法，包括以下步骤:

步骤1、熔融：将原位聚合锦纶6黑切片加入料仓内，输入至螺杆挤压机，螺杆挤压机对所述原料进行熔融，并通过计量泵稳定地输送至纺丝组件；

步骤2、纺丝：原料熔体经过纺丝组件的金属砂以及无纺布过滤后，从纺丝组件的喷丝板喷出熔体细流，并经侧吹风冷却系统的冷却形成初生纤维；

步骤3、给湿：初生纤维依次经过给湿系统调湿，并经由预网络器均匀分布；

步骤4、牵伸热定型：初生纤维依次经过牵伸、热定型后，输入至主网络器进行缠结抱合；

步骤5、上油卷绕：交络后的纤维最后进行上油，再进入卷绕机进行卷装成型，制得黑色锦纶6FDY长丝。

进一步地，所述步骤3具体包括：

给湿系统调湿以纯水为助剂，按丝束运行速度重量比的20％进行给湿，控制上湿率＞5％，控制纺丝张力在7.5cN；预网络器对上湿的初生纤维吹送气压为1.0kg/cm²，使给湿在丝束上均匀分布，各初生纤维互相缠绕交织。

进一步地，所述步骤4具体包括：

牵伸热定型热辊的温度在180℃，控制纤维的上湿率＞2％；主网络器对纤维吹送气压为4.0kg/cm²，使纤维充分交络粘连，形成良好抱合的丝束。

进一步地，所述步骤5具体包括：

上油系统对牵伸热定型后的纤维进行均匀的上油作业；上油率控制在1.9％～2.0％；均匀上油后的纤维经由张力辊进行导丝稳定纤维张力，控制纺丝张力在5.0cN；纺丝卷绕速度为5400m/min。

本发明具有如下优点：

1、直接采用黑切片作为熔融纺丝的原料，无需采用母粒添加设备及烘干预处理，简化了生产流程；并解决了传统母粒法中因颜料团聚对滤网的堵塞，导致的组件升压过快问题；减少了组件更换周期，飘丝断头少，显著提升了生产连续性。

2、将过去的一道上油更改为直接给湿，既保证了牵伸热定型前的丝路润滑，又保证了热定型后的网络交联的必要的丝束的含湿量；相比较现有技术工艺，节约了因为网络空压，吹扫及高温热定型的油剂损失。

3、将上油系统由喷丝的固化点，改变至热定型及主网络后，既减少了油剂烟雾的污染；同时，由于充分给油，保证了丝束的含油量，使生产速度提升至5400米/分条件下仍能够良好运行，充分提升了生产效率。另一方面，由于丝束上油率充分，保证了下游装置带着丝束来织造时能够高速运行，亦提升下游装置生产效率。

4、同时由于高含水量、未经上油保护的纤维在热定型过程中可能引起的纤维的氨基氧化和后道染色性能下降，能通过黑色切片纺前着色，替代后道染色工艺解决。

【具体实施方式】

下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

一种原位聚合黑色锦纶6的制备方法，包括以下步骤:

步骤1、熔融：将原位聚合锦纶6黑切片加入料仓内，输入至螺杆挤压机；螺杆挤压机对所述原料料进行熔融，通过计量泵稳定地输送至纺丝组件。

步骤2、纺丝：经过纺丝组件的金属砂以及无纺布过滤后，从纺丝组件的喷丝板喷出熔体细流，并经侧吹风冷却系统的冷却形成初生纤维；

步骤3、给湿：初生纤维依次经过给湿系统调湿，给湿系统调湿以纯水为助剂，按丝束运行速度重量比的20％进行给湿，控制上湿率＞5％，控制纺丝张力在7.5cN；给湿后的出生纤维经过预网络器，预网络器对上湿的初生纤维吹送气压为1.0kg/cm2，使给湿在丝束上均匀分布，各初生纤维互相缠绕交织。

步骤4、牵伸热定型：初生纤维依次经过牵伸、热定型后，输入至主网络器进行缠结抱合；其中牵伸热定型热辊的温度在180℃，控制纤维的上湿率＞2％，网络器对纤维吹送气压为4.0kg/cm²，使纤维充分交络粘连，形成良好抱合的丝束。

步骤5、上油卷绕：交络后的纤维最后进行上油，再进入卷绕机进行卷装成型，制得黑色锦纶6FDY长丝；其中上油系统对牵伸热定型后的纤维进行均匀的上油作业，上油率控制在2.0％，便于提升卷绕速度；均匀上油后的纤维经由张力辊进行导丝稳定纤维张力，控制纺丝张力在5.0cN；然后纤维进入卷绕机中进行卷绕成型，纺丝卷绕速度为5400m/min。

该实施例制备的原位聚合黑色锦纶6规格为20D/24F，断裂强度4.99cN/dtex,断裂伸长率为36.3％，网络度10个/米。

对比例1

一种母粒法制备黑色锦纶6的制备方法，包括以下步骤:

步骤1、混料：将尼龙6切片和色母粒分别加入料仓、母粒料斗中，经过下料管到达母粒添加机的配比区中，设定尼龙6切片添加比为95wt％，色母粒添加比为5wt％，称取对应比例的尼龙6切片和色母粒，投入到母粒添加机的搅拌区进行搅拌形成混合料。

步骤2、熔融：将均匀混料的尼龙6切片和色母粒输入至螺杆挤压机，螺杆挤压机对所述原料料进行熔融，通过计量泵稳定地输送至纺丝组件。

步骤3、纺丝：经过纺丝组件的金属砂以及无纺布过滤后，从纺丝组件的喷丝板喷出熔体细流，并经侧吹风冷却系统的冷却形成初生纤维。

步骤4、上油：初生纤维依次经过两道油嘴的上油系统进行上油处理，上下两道油嘴从正反两个方向进行上油，并经由预网络器均匀分布。其中，上油油剂为油水混合物，配置油剂浓度为10％；控制上油率2％；预网络器对上湿的初生纤维吹送气压为1.0kg/cm²，使油剂在丝束上均匀分布，各初生纤维互相缠绕交织。

步骤5、牵伸热定型：初生纤维依次经过牵伸、热定型后，输入至主网络器进行缠结抱合。其中，牵伸热定型热辊的温度在180℃，主网络器对纤维吹送气压为4.0kg/cm²，使纤维充分交络粘连，形成良好抱合的丝束。

步骤6、卷绕：交络后的纤维进入卷绕机进行卷装成型，纺丝卷绕速度为4800m/min，制得黑色锦纶6FDY长丝。

对比例1制备的原位聚合黑色锦纶6规格为20D/24F，断裂强度4.45CN/dtex,断裂伸长率为37.5％，网络度10个/米。

实施例1与对比例1的产品参数比对如下：

	实施例1	对比例1
			断裂强度	4.99CN/dtex	4.45CN/dtex
断裂伸长率	36.3％	37.5％
			理论含油率	2.0％	2.0％
实测含油率	1.90％	1.66％
			卷绕速度	5400m/min	4800m/min

综上，本发明具有以下优点：

1、直接采用黑切片作为熔融纺丝的原料，无需采用母粒添加设备及烘干预处理，简化了生产流程；并解决了传统母粒法中因颜料团聚对滤网的堵塞，导致的组件升压过快问题；减少了组件更换周期，飘丝断头少，显著提升了生产连续性。

2、将过去的一道上油更改为直接给湿，既保证了牵伸热定型前的丝路润滑，又保证了热定型后的网络交联的必要的丝束的含湿量；相比较现有技术工艺，节约了因为网络空压，吹扫及高温热定型的油剂损失。

3、将上油系统由喷丝的固化点，改变至热定型及主网络后，既减少了油剂烟雾的污染；同时，由于充分给油，保证了丝束的含油量，使生产速度提升至5400米/分条件下仍能够良好运行，充分提升了生产效率。另一方面，由于丝束上油率充分，保证了下游装置带着丝束来织造时能够高速运行，亦提升下游装置生产效率。

4、同时由于高含水量、未经上油保护的纤维在热定型过程中可能引起的纤维的氨基氧化和后道染色性能下降，能通过黑色切片纺前着色，替代后道染色工艺解决。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (4)

1.一种原位聚合黑色锦纶6的制备方法，其特征在于：包括以下步骤:

步骤1、熔融：将原位聚合锦纶6黑切片加入料仓内，输入至螺杆挤压机，螺杆挤压机对所述原料进行熔融，并通过计量泵稳定地输送至纺丝组件；

步骤2、纺丝：原料熔体经过纺丝组件的金属砂以及无纺布过滤后，从纺丝组件的喷丝板喷出熔体细流，并经侧吹风冷却系统的冷却形成初生纤维；

步骤3、给湿：初生纤维依次经过给湿系统调湿，并经由预网络器均匀分布；

步骤4、牵伸热定型：初生纤维依次经过牵伸、热定型后，输入至主网络器进行缠结抱合；

步骤5、上油卷绕：交络后的纤维最后进行上油，再进入卷绕机进行卷装成型，制得黑色锦纶6FDY长丝。

2.根据权利要1所述的一种原位聚合黑色锦纶6的制备方法，其特征在于：所述步骤3具体包括：

给湿系统调湿以纯水为助剂，按丝束运行速度重量比的20％进行给湿，控制上湿率＞5％，控制纺丝张力在7.5cN；预网络器对上湿的初生纤维吹送气压为1.0kg/cm²，使给湿在丝束上均匀分布，各初生纤维互相缠绕交织。

3.根据权利要1所述的一种原位聚合黑色锦纶6的制备方法，其特征在于：所述步骤4具体包括：

牵伸热定型热辊的温度在180℃，控制纤维的上湿率＞2％；主网络器对纤维吹送气压为4.0kg/cm²，使纤维充分交络粘连，形成良好抱合的丝束。

4.根据权利要1所述的一种原位聚合黑色锦纶6的制备方法，其特征在于：所述步骤5具体包括：

上油系统对牵伸热定型后的纤维进行均匀的上油作业；上油率控制在1.9％～2.0％；均匀上油后的纤维经由张力辊进行导丝稳定纤维张力，控制纺丝张力在5.0cN；纺丝卷绕速度为5400m/min。