CN114959984A - 聚酰胺全牵伸丝及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚酰胺全牵伸丝及其制备方法。主要由聚酰胺切片经过包括纺丝、冷却、牵伸定型、上油、交络、卷取在内的主要步骤制得,所述牵伸定型的牵伸装置为多段牵伸,包含第一牵伸辊组(1)、第二牵伸热辊组(2)、第三牵伸热辊组(3)和第四牵伸冷辊(4),所述第一牵伸热辊(1)与第二牵伸热辊(2)之间的牵伸倍数和第二牵伸热辊(2)与第三牵伸热辊(3)之间的牵伸倍数差值在0.20以下且总牵伸倍率在3.15以上。得到的聚酰胺全牵伸丝的强度在7.80cN/dtex以上、强伸度积在45以上,可以应用在对机械特性要求较高的服装材料上。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚酰胺全牵伸丝,具体的,涉及一种高强度低沸收聚酰胺全牵伸丝。
背景技术
随着生活水平的提高,人们对服装的外观,性能等方面的要求也逐渐提高。聚酰胺纤维作为合成纤维的一种,在机械性能及化学性质方面具有优异的特性,普遍被应用于服装,装饰,汽车等领域。由于尼龙丝在制造的过程中,会产生单体,单体的存在会对丝的强度等有一定的影响,又因未定型丝中各分子链段的内应力不均匀,会导致纤维的形状稳定性差,因此需要通过工艺的改善来提高尼龙丝的强度及尺寸稳定性,从而提高后加工的品位。
中国专利CN101476169A公开了一种高强度细旦锦纶6全牵伸丝的生产方法,包括将锦纶6切片熔融纺丝、冷却、上油、交络,然后经过第一组导丝辊和第二组导丝辊牵伸定型,最后经第三导丝辊到卷装。其通过提高第二导丝辊和第一导丝辊的速度比(牵伸倍数)、定型温度、使用油辊上油等手段提高断裂强度平均值在6.0cN/dtex以上的锦纶6全牵伸丝。但是一次牵伸成型中通过提高牵伸倍数来提高强度,会由于牵伸倍数过大导致纱线上毛羽增多,纺丝过程中断头率增加。而且这种方式虽然提高了强度,但是伸度会随之降低,总的强伸度积没有提升。
发明内容
为了解决现有聚酰胺纤维工艺上的不足,本发明提供一种由多段延伸工艺生产得到的高强度低沸收的聚酰胺全牵伸丝。
本发明的技术解决方案如下:
一种聚酰胺全牵伸丝,其强度在7.80cN/dtex以上、强伸度积在45以上。
所述聚酰胺全牵伸丝的沸收优选8~10%。
本发明还公开了一种上述聚酰胺全牵伸丝的制备方法,由聚酰胺切片经过包括纺丝、冷却、牵伸定型、上油、交络、卷取在内的主要步骤制得,所述牵伸定型的牵伸装置为多段牵伸,包含第一牵伸辊组(1)、第二牵伸热辊组(2)、第三牵伸热辊组(3)和第四牵伸冷辊(4);所述第一牵伸辊组(1)与第二牵伸热辊组(2)之间的牵伸倍数和第二牵伸热辊组(2)与第三牵伸热辊组(3)之间的牵伸倍数差值在0.20以下且总牵伸倍率在3.15以上。
所述聚酰胺切片的相对粘度优选2.80~3.80。
所述第三牵伸热辊(3)的温度优选160~200℃,更优选180~200℃。
本发明的聚酰胺全牵伸丝的强度高、低沸收,由其制得的织物强度高,尺寸稳定性优良,适用于长筒袜、内衣、运动服等一般衣料领域,具有非常广阔的市场前景。
附图说明
图1为本发明多段牵伸装置的示意图,1表示第一牵伸辊组,2表示第二牵伸热辊组,3表示第三牵伸热辊组,4表示第四牵伸冷辊。
具体实施方式
本发明所述聚酰胺全牵伸丝的强度在7.8cN/dtex以上,强伸度积在45以上,沸收优选为8~10%,可以应用在对机械特性要求较高的服装材料上。
本发明对所述聚酰胺没有特别限定,可以是尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙12、尼龙610、尼龙612、尼龙1010或者它们的改性聚合物。从不易凝胶化、制丝性良好考虑,本发明优选所述聚酰胺为尼龙6。
所述聚酰胺全牵伸丝的制备方法为,先将聚酰胺切片进行熔融方法,然后经过冷却、牵伸定型、上油、交络、卷取等步骤制备得到。所述牵伸定型加工中所使用的牵伸装置为多段牵伸,包含第一牵伸辊组(1)、第二牵伸热辊组(2)、第三牵伸热辊组(3)和第四牵伸冷辊(4)。
本发明通过多段牵伸的方法,使得聚酰胺全牵伸丝中的分子链经过多次加热和延伸,从而充分消除分子链间的内应力,聚酰胺全牵伸丝得到充分定型。与通常的一次牵伸成型相比,多段牵伸增加了丝与热辊的接触长度和接触时间,牵伸时作用在丝上的作用力得到分散,提高聚酰胺全牵伸丝强度的同时不会产生毛羽,纺丝性良好。
所述第一牵伸辊组(1)与第二牵伸热辊组(2)之间的牵伸倍数和第二牵伸热辊组(2)与第三牵伸热辊组(3)之间的牵伸倍数差值需控制在0.20以下。如果牵伸倍数差值大于0.20,由于前后拉伸不均等,会影响生产的安定性,容易产生断丝。另外,多段牵伸的总牵伸倍率需要达到3.15以上,才能使聚酰胺全牵伸丝的强度和强伸度积达到要求,但是当总牵伸倍率高于4.50时,过分拉直的分子链会发生断裂,从而导致断丝。如果总牵伸倍率小于3.15,会导致聚酰胺全牵伸丝的取向度低,强度低。
本发明对第一牵伸辊组(1)和第二牵伸热辊组(2)的温度不作特别限定,通常聚酰胺纤维的牵伸温度就可以,如第一牵伸辊组(1)的温度可以设定为30~80℃,第二牵伸热辊组(2)的温度可以设定为80~150℃。
所述第三牵伸热辊组(3)的温度对聚酰胺全牵伸丝的沸收有较大影响,本发明将该温度设定优选160~200℃,更优选180~200℃。如果第三牵伸热辊组(3)的温度太低,会导致定型不充分,聚酰胺全牵伸丝的沸收低;如果第三牵伸热辊组(3)的温度太高,聚酰胺全牵伸丝上容易产生毛羽,断丝率高,影响生产的安定性。
本发明所述聚酰胺切片的相对粘度优选2.80~3.80,如果切片的相对粘度太低,聚酰胺的分子量过小,制成的全牵伸丝的强度达不到目标值;如果切片的相对粘度太高,则会影响纤维的可纺性,全牵伸丝上容易产生毛羽,断丝率高,影响生产的安定性。
本发明通过多级牵伸装置,提高丝与热辊的接触长度,延长定型时间,从而得到高强度低沸收的聚酰胺全牵伸丝。
本发明所设计的测试方法如下:
(1)强度、伸度、强伸度积
参照标准GB/T 14344进行测试。
(2)沸收
B.1 仪器设备
缕纱测长仪、沸水槽、收缩架、荷重、秒表、温度计,
B.1.1 卷绕张力(gf):D×1/30 D为纤度单位(旦),
B.1.2 定荷重(gf):D×1/30×圈数×2 D为纤度单位(旦),
B.1.3 沸水温度:98℃以上,
B.1.4 沸水处理时间:30min,
B.2 试验方法
B.2.1 用缕纱测长仪按B.2.1规定的卷绕张力制取绞丝,头尾打结后用定荷重测量处理前绞丝长度a,
B.2.2 将绞丝固定在收缩加上,并浸入98℃沸水中处理30分钟。取出后用滤纸吸干水分风干12hr以上,
B.2.3 用定荷重测量风干后的绞丝长度b,
B.3 试验结果计算
沸水收缩率=(处理前绞丝长a-处理后绞丝长b)/处理前绞丝长a× 100%。
(3)断丝率
操业性是指在纺丝过程中,每12hr纺丝时出现的断丝回数,断丝回数越少,说明操业性越好;断丝回数越多,说明操业性越差。12hr中无断丝,判定为优,标记○;12hr中断丝1回,判定为良,标记△;12hr中断丝2回以上,判定为差,标记×。
(4)毛羽
选择100个丝卷,每个丝卷的重量为1kg,所有丝卷均无毛羽发生判定为优,标记○;有1~2个丝卷有毛羽,判定为良,标记△;有3个以上丝卷有毛羽,判定为差,标记×。
实施例1:
所用切片相对粘度为3.30,通过多级牵伸装置,制得13分特,7根单丝数聚酰胺全牵伸丝,分别在第一牵伸辊组与第二牵伸热辊组和第二牵伸热辊组与第三牵伸热辊组之间两次牵伸,牵伸倍率为1.96,总牵伸倍数为3.83,第三牵伸热辊组温度是160℃,得到强度值为8.70cN/dtex,强伸度积47.7,沸收10.0%的聚酰胺全牵伸丝,操业性良好,外观无毛羽。具体数值见表。
实施例2:
所用切片相对粘度为3.30,通过多级牵伸装置,制得13分特,7根单丝数聚酰胺全牵伸丝,分别在第一牵伸辊组与第二牵伸热辊组和第二牵伸热辊组与第三牵伸热辊组之间两次牵伸,牵伸倍率为1.96,总牵伸倍数为3.83,第三牵伸热辊组温度是200℃,得到强度值为8.45cN/dtex,强伸度积47.5,沸收8.0%的聚酰胺全牵伸丝,操业性良好,外观无毛羽。具体数值见表。
实施例3:
所用切片相对粘度为3.30,通过多级牵伸装置,制得13分特,7根单丝数聚酰胺全牵伸丝,分别在第一牵伸辊组与第二牵伸热辊组和第二牵伸热辊组与第三牵伸热辊组之间两次牵伸,牵伸倍率为1.78,总牵伸倍数为3.15,第三牵伸热辊组温度是180℃,得到强度值为7.92cN/dtex,强伸度积46.4,沸收9.3%的聚酰胺全牵伸丝,操业性良好,外观无毛羽。具体数值见表。
实施例4:
所用切片相对粘度为2.80,通过多级牵伸装置,制得13分特,7根单丝数聚酰胺全牵伸丝,分别在第一牵伸辊组与第二牵伸热辊组和第二牵伸热辊组与第三牵伸热辊组之间两次牵伸,牵伸倍率为1.78,总牵伸倍数为3.15,第三牵伸热辊组温度是180℃,得到强度值为7.86cN/dtex,强伸度积45.2,沸收9.0%的聚酰胺全牵伸丝,操业性良好,外观无毛羽。具体数值见表。
实施例5:
所用切片相对粘度为3.80,通过多级牵伸装置,制得13分特,7根单丝数聚酰胺全牵伸丝,分别在第一牵伸辊组与第二牵伸热辊组和第二牵伸热辊组与第三牵伸热辊组之间两次牵伸,牵伸倍率为1.78,总牵伸倍数为3.15,第三牵伸热辊组温度是180℃,得到强度值为8.21cN/dtex,强伸度积48.6,沸收9.2%的聚酰胺全牵伸丝,操业性良好,外观无毛羽。具体数值见表。
实施例6:
所用切片相对粘度为2.60,通过多级牵伸装置,制得13分特,7根单丝数聚酰胺全牵伸丝,分别在第一牵伸辊组与第二牵伸热辊组和第二牵伸热辊组与第三牵伸热辊组之间两次牵伸,牵伸倍率为1.78,总牵伸倍数为3.15,第三牵伸热辊组温度是180℃,得到强度值为7.82cN/dtex,强伸度积45.0,沸收9.1%的聚酰胺全牵伸丝,操业性良好,外观无毛羽。具体数值见表。
实施例7:
所用切片相对粘度为4.00,通过多级牵伸装置,制得13分特,7根单丝数聚酰胺全牵伸丝,分别在第一牵伸辊组与第二牵伸热辊组和第二牵伸热辊组与第三牵伸热辊组之间两次牵伸,牵伸倍率为1.78,总牵伸倍数为3.15,第三牵伸热辊组温度是180℃,得到强度值为8.32cN/dtex,强伸度积49.3,沸收9.3%的聚酰胺全牵伸丝,操业性良好,外观毛羽良好。具体数值见表。
实施例8:
所用切片相对粘度为3.30,通过多级牵伸装置,制得13分特,7根单丝数聚酰胺全牵伸丝,分别在第一牵伸辊组与第二牵伸热辊组和第二牵伸热辊组与第三牵伸热辊组之间两次牵伸,牵伸倍率为1.78,总牵伸倍数为3.15,第三牵伸热辊组温度是180℃,得到强度值为7.83cN/dtex,强伸度积45.9,沸收9.2%的聚酰胺全牵伸丝,操业性良好,外观无毛羽。具体数值见表。
实施例9:
所用切片相对粘度为3.30,通过多级牵伸装置,制得13分特,7根单丝数聚酰胺全牵伸丝,分别在第一牵伸辊组与第二牵伸热辊组和第二牵伸热辊组与第三牵伸热辊组之间两次牵伸,牵伸倍率为1.96,总牵伸倍数为3.83,第三牵伸热辊组温度是150℃,得到强度值为8.75cN/dtex,强伸度积47.8,沸收10.8%的聚酰胺全牵伸丝,操业性良好,外观无毛羽。具体数值见表。
实施例10:
所用切片相对粘度为3.30,通过多级牵伸装置,制得13分特,7根单丝数聚酰胺全牵伸丝,分别在第一牵伸辊组与第二牵伸热辊组和第二牵伸热辊组与第三牵伸热辊组之间两次牵伸,牵伸倍率为1.96,总牵伸倍数为3.83,第三牵伸热辊组温度是210℃,得到强度值为8.40cN/dtex,强伸度积47.5,沸收7.6%的聚酰胺全牵伸丝,操业性良好,外观毛羽良好。具体数值见表。
比较例1:
所用切片相对粘度为3.30,通过多级牵伸装置,制得13分特,7根单丝数聚酰胺全牵伸丝,分别在第一牵伸辊组与第二牵伸热辊组和第二牵伸热辊组与第三牵伸热辊组之间两次牵伸,牵伸倍率为1.68,总牵伸倍数为2.81,第三牵伸热辊组温度是180℃,得到强度值为7.39cN/dtex,强伸度积44.3,沸收9.1%的聚酰胺全牵伸丝,操业性良好,外观无毛羽。具体数值见表。
比较例2:
所用切片相对粘度为3.30,通过多级牵伸装置,制得13分特,7根单丝数聚酰胺全牵伸丝,分别在第一牵伸辊组与第二牵伸热辊组和第二牵伸热辊组与第三牵伸热辊组之间两次牵伸,1段牵伸倍率为1.63,2段牵伸倍率为1.93,总牵伸倍数为3.15,第三牵伸热辊组温度是180℃,得到强度值为7.90cN/dtex,强伸度积46.2,沸收9.3%的聚酰胺全牵伸丝,操业性差,外观无毛羽。具体数值见表。
比较例3:
所用切片相对粘度为3.30,通过多级牵伸装置,制得13分特,7根单丝数聚酰胺全牵伸丝,分别在第一牵伸辊组与第二牵伸热辊组和第二牵伸热辊组与第三牵伸热辊组之间两次牵伸,1段牵伸倍率为1.93,2段牵伸倍率为1.63,总牵伸倍数为3.15,第三牵伸热辊组温度是180℃,得到强度值为7.96cN/dtex,强伸度积46.5,沸收9.4%的聚酰胺全牵伸丝,操业性差,外观毛羽良好。具体数值见表。
比较例4:
所用切片相对粘度为3.30,通过一级牵伸装置,制得13分特,7根单丝数聚酰胺全牵伸丝,在第一牵伸辊组与第二牵伸热辊组之间1次牵伸,1段牵伸倍率为3.24,第二牵伸热辊组温度是160℃,得到强度值为7.10cN/dtex,强伸度积40.8,沸收15.6%的聚酰胺全牵伸丝,操业性良好,外观毛羽差。具体数值见表。
Claims (6)
1.一种聚酰胺全牵伸丝,其特征在于:所述聚酰胺全牵伸丝的强度在7.80cN/dtex以上、强伸度积在45以上。
2.根据权利要求1所述的一种聚酰胺全牵伸丝,其特征在于:所述聚酰胺全牵伸丝的沸收为8~10%。
3.权利要求1所述的一种聚酰胺全牵伸丝的制备方法,由聚酰胺切片经过包括纺丝、冷却、牵伸定型、上油、交络、卷取在内的主要步骤制得,所述牵伸定型的牵伸装置为多段牵伸,包含第一牵伸辊组(1)、第二牵伸热辊组(2)、第三牵伸热辊组(3)和第四牵伸冷辊(4),其特征是:所述第一牵伸辊组(1)与第二牵伸热辊组(2)之间的牵伸倍数和第二牵伸热辊组(2)与第三牵伸热辊组(3)之间的牵伸倍数差值在0.20以下且总牵伸倍率在3.15以上。
4.根据权利要求3所述聚酰胺全牵伸丝的制备方法,其特征在于:所述聚酰胺切片的相对粘度为2.80~3.80。
5.根据权利要求3或4所述聚酰胺全牵伸丝的制备方法,其特征在于:所述第三牵伸热辊(3)的温度为160~200℃。
6.根据权利要求3或4所述聚酰胺全牵伸丝的制备方法,其特征在于:所述第三牵伸热辊(3)的温度为180~200℃。
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- 2021-02-22 CN CN202110196865.XA patent/CN114959984B/zh active Active
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