CN104499077B - 一种聚酰胺6纤维及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚酰胺6纤维及其制备方法。属差别化纤维生产技术领域。舒爽母粒2-8份，聚酰胺6 92-98份；其中，舒爽母粒由以下重量份的成分组成，云母粉100份，甲壳胺粉5～10份，偶联剂氨丙基三乙氧基硅烷0.5-2份，分散剂聚乙烯-4000 10～20份和聚酰胺6 200-300份。本发明提供了一种舒爽粉体，在载体中有良好分散性，可纺性好，所得聚酰胺6纤维适合作为凉爽型面料织物的纤维。
Description
技术领域
本发明涉及差别化纤维领域，主要是一种聚酰胺6纤维及其制备方法。
背景技术
随着生活水平的提高，休闲时间的增多，人们对服饰面料的品质提出了更高的要求，时尚、健康、舒适休闲的服饰越来越受消费者的青睐，服饰面料正向高档化、多样化、功能化方向发展。锦纶6纤维作为四大合成纤维之一，因其有优良的物理和化学特性而被广泛应用于纺织服装以及其它非织物领域。在开发差别化纤维方面，欧、美、日地区起步比较早也较先进，并且获得了许多的专利与产品品牌；国内在吸湿涤纶纤维方面有部分厂家已有所涉及，有一些厂家如浙江恒逸、厦门翔鹭、仪征化纤已有小批量涤纶品牌的吸湿产品投入市场销售。
由于常规锦纶6产品比同类涤纶产品具有密度小、弹性好、耐磨性好、吸湿性等特点，其回潮率达4.5％，是涤纶产品的10倍，因此利用锦纶6的特点，开发抗菌、保暖、凉爽、导湿等新型锦纶6纤维，使纺织品能获得更加优良的服用性能，可广泛应用于贴身内衣、运动服、袜子等与皮肤直接接触的纺织服装用品，提高产品的品质。例如：中国专利申请号为200610155359.1，名称为“一种抗菌聚酰胺6纤维及其制作方法”，该纤维由聚酰胺6、银复合无机抗菌粉体等组成，抗菌效果良好；中国专利申请号201110275503.6，名称为“一种轻柔多异6纤维”，该纤维的横截面内部呈空心，外周呈三角形。纤维横截面中空结构使纤维表观密度降低，具有更好的弹性和轻柔的手感，外周的三角形结构，使得纤维在受挤压力作用时，结构稳定，有利于纤维中空形态的稳定，具有吸湿透气、轻柔、保暖的有特点，适合作舒适保暖型面料织物。但其没有凉爽功能，夏季使用舒适性不佳。
发明内容
本发明要开发一种适合做凉爽型面料织物的纤维。提供了一种舒爽粉体，在载体中有良好分散性，可纺性好，并且纤维舒适凉爽性好的聚酰胺6纤维及其制作方法。
本发明的解决技术问题所采用的技术方案如下：
本发明提供一种聚酰胺6纤维，其由以下重量份的成分组成：
舒爽母粒2-8份，聚酰胺6 92-98份；
其中，舒爽母粒由以下重量份的成分组成，
云母粉100份，甲壳胺粉5～10份，偶联剂氨丙基三乙氧基硅烷0.5-2份，分散剂聚乙烯-400010～20份和聚酰胺6 200-300份。
优选地，其由以下重量份的成分组成：
舒爽母粒2-8份，聚酰胺6 92-98份；
其中，舒爽母粒由以下重量份的成分组成，
云母粉100份，甲壳胺粉8份，偶联剂氨丙基三乙氧基硅烷0.5份，分散剂：聚乙烯-4000 15份和聚酰胺6 200-300份。
舒爽母粒中云母粉，甲壳胺粉，偶联剂和分散剂称为舒爽复合改性剂。
本发明还提供一种所述纤维的制备方法，其包括如下步骤：
A、舒爽母粒制备：
(1)将云母粉、甲壳胺粉初混合，干燥，搅拌，加入偶联剂氨丙基三乙氧基硅烷，并加热，搅拌，加入分散剂聚乙烯-4000，搅拌得复配物；
(2)将步骤(1)得到复配物的与聚酰胺6粉体混合，冷却出料，混合熔融、挤出，铸带，冷却和造粒；
B、舒爽纤维制备
(1)原料预处理：将舒爽母粒干燥；
(2)将舒爽母粒按比例注入到成纤聚合物聚酰胺切片体系中，进行混合，熔融，挤出，计量和纺丝成型得初生纤维。
(3)纺牵一步法：对初生纤维进行拉伸处理，卷绕，形成舒爽锦纶6纤维。
优选地，步骤1)将云母粉、甲壳胺粉初混合后干燥温度为100-110℃，优选105℃，干燥时间为3小时以上，干燥后的搅拌时间为1-10分钟，优选3分钟。
进一步优选，
A、舒爽母粒制备：
步骤1)加入偶联剂氨丙基三乙氧基硅烷，并加热到115-125℃，优选120℃，搅拌10-20分钟，优选15分钟；加入分散剂聚乙烯-4000，高速搅拌10-30分钟，优选20分钟。
进一步优选，
A、舒爽母粒制备：
步骤(2)将上述复配物与聚酰胺6粉体高速混合，温度为110～160℃，优选120-130℃，时间为10～15分钟，冷却至90℃以下出料，把上述物料用双螺杆挤出机进行混合熔融、挤出、铸带、冷却、造粒。
进一步优选，
步骤(1)中所述的聚酰胺6的相对粘度为2.5～2.7。
进一步优选，
所述的舒爽母粒中舒爽复合改性剂的质量含量为18～33％，优选25％～30％。
进一步优选，
B、舒爽纤维制备
(1)原料预处理：将舒爽母粒用真空干燥装置进行干燥，使母粒含水率降低到150PPM以下；
(2)用减量喂料机将舒爽母粒注入到成纤聚合物聚酰胺切片体系中，进行混合，用单螺杆挤出机进行熔融、挤出、计量和纺丝成型，纺丝速度4200米/分钟。
(3)纺牵一步法FDY：对初生纤维进行拉伸处理、卷绕，即得。
进一步优选，
纺丝温度为一区250～260，二区260～270，三区270～285，四区275～285，五区275～280，六区270～280，纺丝箱体270～260。
进一步优选，对初生纤维进行拉伸处理为一对牵伸辊拉伸，其拉伸倍数为1.15～1.25倍，热定型温度为130～150。
舒爽母粒制备中熔融造粒温度为一区220℃，二区230℃，三区245℃，四区250℃，五区260℃，六区255℃。
进一步地，所述云母微粒粒径小于1um；
进一步地，所述甲壳胺微粒粒径为0.4～1.0um；
进一步地，所得的聚酰胺6纤维单丝线密度为0.8～5.0分特，纤维断裂强度≥3.0cN/dtex，纤维异形度≥18％，冷温感与普通锦纶6的差值为Q-max≥0.01W/cm2，纤维芯吸高度≥8cm/30min
本发明与最接近的现有技术相比有益的效果是：本发明把矿物质云母微粒作为导热改性剂，选生物质高分子甲壳胺微粒为导湿亲肤改性剂，通过表面处理、包覆、分散处理和高速搅拌混合，熔融挤出，制成以聚酰胺6为载体的舒爽母粒。舒爽母粒与聚酰胺6共混，熔体纺丝法制成舒爽聚酰胺6纤维。通过调整母粒配方和选用了适合于聚酰胺6的偶联剂和分散剂，使舒爽粉体在聚酰胺6中的分散性好，提高了可纺性，纺丝速度可达4000米/分钟以上；所得的纤维，其单丝线密度为0.8～5.0分特，纤维断裂强度≥3.0cN/dtex，纤维异形度≥18％，冷温感Q-max≥0.01W/cm2(与普通锦纶6的差值)，纤维芯吸高度≥8cm/30min。
具体实施方式
通过下面具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明，但并不限制本发明的内容。
实施例1
(一)舒爽母粒制备：
1、选相对粘度为2.5的聚酰胺6粉体为载体；按舒爽母粒的质量配比，分别称量各物料；
2、将1000克云母微粒与80克甲壳胺微粒初混合，在105℃条件下干燥3小时以上。然后放入高速搅拌器中，高速搅拌3分钟；喷雾加入偶联剂氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)8克，并加热到120℃，高速搅拌15分钟；加入分散剂聚乙烯-4000(PE-4000)150克，高速搅拌20分钟。
3、加入聚酰胺6粉体2000～3000克，高速混合，温度为120～130℃，时间为10～15分钟，冷却至90℃以下出料。
4、把上述物料用双螺杆挤出机进行熔融、挤出、铸带、冷却、造粒。母粒中舒爽复合改性剂的质量含量为25％～33％。
表1熔融造粒温度(℃)：
螺杆转速：90转/分钟；铸带速度：7米/分钟；水浴温度：30～35℃。
(二)纤维制备
1、原料准备：
将舒爽母粒用真空干燥装置进行干燥，使母粒含水率降低到100PPM以下；
2、熔融纺丝：
用减量喂料机将母粒按比例注入到聚酰胺6切片体系中，进行混合(舒爽母粒：聚酰胺6切片的混合比为2∶92)；用单螺杆挤出机进行熔融挤出、选用三叶异形毛细孔，进行纺丝成型。具体的工艺参数见表2。
表2熔融纺丝牵伸卷绕工艺参数
3、牵伸卷绕：
用纺丝、牵伸一步法工艺，具体的工艺参数见表2。
实施例2
(一)舒爽母粒制备：
1、选相对粘度为2.7的聚酰胺6粉体为载体；按舒爽母粒的质量配比，分别称量各物料；
2、将1000克云母微粒与50克甲壳胺微粒初混合，在105℃条件下干燥3小时以上。然后放入高速搅拌器中，高速搅拌3分钟；喷雾加入偶联剂氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)20克，并加热到115℃，高速搅拌10分钟；加入分散剂聚乙烯-4000(PE-4000)100克，高速搅拌10分钟。
3、加入聚酰胺6粉体2000～3000克，高速混合，温度为120～130℃，时间为10～15分钟，冷却至90℃以下出料。
4、把上述物料用双螺杆挤出机进行熔融、挤出、铸带、冷却、造粒。
表3熔融造粒温度(℃)：
螺杆转速：90转/分钟；铸带速度：7米/分钟；水浴温度：30～35℃。
(二)纤维制备
1、原料准备：
将舒爽母粒用真空干燥装置进行干燥，使母粒含水率降低到100PPM以下；
2、熔融纺丝：
用减量喂料机将母粒按比例注入到聚酰胺6切片体系中，进行混合(舒爽母粒：聚酰胺6切片的混合比为8∶98)；用单螺杆挤出机进行熔融挤出、选用三叶异形毛细孔，进行纺丝成型。具体的工艺参数见表4。
表4熔融纺丝牵伸卷绕工艺参数
3、牵伸卷绕：
用纺丝、牵伸一步法工艺，具体的工艺参数见表4。
实施例3
(一)舒爽母粒制备：
1、选相对粘度为2.5的聚酰胺6粉体为载体；按舒爽母粒的质量配比，分别称量各物料；
2、将1000克云母微粒与100克甲壳胺微粒初混合，在110℃条件下干燥3小时以上。然后放入高速搅拌器中，高速搅拌10分钟；喷雾加入偶联剂氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)5克，并加热到125℃，高速搅拌20分钟；加入分散剂聚乙烯-4000(PE-4000)200克，高速搅拌30分钟；
3、加入聚酰胺6粉体2000～3000克，高速混合，温度为120～130℃，时间为10～15分钟，冷却至90℃以下出料；
4、把上述物料用双螺杆挤出机进行熔融、挤出、铸带、冷却、造粒。
表5熔融造粒温度(℃)
螺杆转速：90转/分钟；铸带速度：7米/分钟；水浴温度：30～35℃。
(二)纤维制备
1、原料准备：
将舒爽母粒用真空干燥装置进行干燥，使母粒含水率降低到100PPM以下；
2、熔融纺丝：
用减量喂料机将母粒按比例注入到聚酰胺6切片体系中，进行混合(舒爽母粒：聚酰胺6切片的混合比为5∶95)；用单螺杆挤出机进行熔融挤出、选用三叶异形毛细孔，进行纺丝成型。具体的工艺参数见表6。
表6熔融纺丝牵伸卷绕工艺参数
3、牵伸卷绕：
用纺丝、牵伸一步法工艺，具体的工艺参数见表6。
上述详细说明是针对本发明其中之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本发明技术方案的范围内。
Claims (14)
1.一种聚酰胺6纤维，其特征在于，其由以下重量份的成分组成：
舒爽母粒 2-8份，聚酰胺6 92-98份；
其中，舒爽母粒由以下重量份的成分组成，
云母粉100份，甲壳胺粉5～10份，偶联剂：氨丙基三乙氧基硅烷0.5-2份，分散剂：聚乙烯-4000 10～20份和聚酰胺6 200-300份。
2.如权利要求1所述的聚酰胺6纤维，其特征在于，其由以下重量份的成分组成：
舒爽母粒 2-8份，聚酰胺6 92-98份；
其中，舒爽母粒由以下重量份的成分组成，
云母粉100份，甲壳胺粉8份，偶联剂 氨丙基三乙氧基硅烷 0.5份，分散剂：聚乙烯-4000 15份和聚酰胺6 200-300份。
3.如权利要求1所述纤维的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：
A、舒爽母粒制备：
（1）将云母粉、甲壳胺粉初混合，干燥，搅拌，加入偶联剂氨丙基三乙氧基硅烷，并加热，搅拌，加入分散剂聚乙烯-4000，搅拌得复配物；
（2）将步骤（1）得到复配物的与聚酰胺6粉体混合，冷却出料，混合熔融、挤出，铸带，冷却和造粒；
B、舒爽纤维制备
（1）原料预处理：将舒爽母粒干燥；
（2）将舒爽母粒按比例注入到成纤聚合物聚酰胺切片体系中，进行混合，熔融，挤出，计量和纺丝成型得初生纤维；
（3）纺牵一步法：对初生纤维进行拉伸处理，卷绕，形成舒爽锦纶6 纤维。
4.如权利要求3所述的纤维的制备方法，其特征在于，步骤1）将云母粉、甲壳胺粉初混合后干燥温度为100-110℃，干燥时间为3小时以上，干燥后的搅拌时间为1-10分钟，
A、舒爽母粒制备：
步骤1）加入偶联剂氨丙基三乙氧基硅烷，并加热到115-125℃，搅拌10-20分钟；加入分散剂聚乙烯-4000，高速搅拌10-30分钟。
5.如权利要求3所述的纤维的制备方法，其特征在于，
A、舒爽母粒制备：
步骤（2）将上述复配物与聚酰胺6粉体高速混合，温度为110～160℃，时间为10～15分钟，冷却至90℃以下出料，把上述物料用双螺杆挤出机进行混合熔融、挤出、铸带、冷却、造粒。
6.如权利要求3所述的纤维的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的聚酰胺6的相对粘度为2.5-2.7。
7.如权利要求3所述的纤维的制备方法，其特征在于，所述的舒爽母粒中舒爽复合改性剂的质量含量为18～33%。
8.如权利要求3所述的纤维的制备方法，其特征在于，
B、舒爽纤维制备
（1）原料预处理：将舒爽母粒用真空干燥装置进行干燥，使母粒含水率降低到150PPM以下；
（2）用减量喂料机将舒爽母粒注入到成纤聚合物聚酰胺切片体系中，进行混合，用单螺杆挤出机进行熔融、挤出、计量和纺丝成型，纺丝速度4200米/分钟；
（3）纺牵一步法FDY：对初生纤维进行拉伸处理、卷绕，即得。
9.如权利要求3所述的纤维的制备方法，其特征在于，其特征在于：
纺丝温度为一区250～260，二区260～270，三区270～285，四区275～285，五区275～280，六区270～280，纺丝箱体260～270。
10.如权利要求3所述的纤维的制备方法，其特征在于，对初生纤维进行拉伸处理为一对牵伸辊拉伸，其拉伸倍数为1.15～1.25倍，热定型温度为130～150。
11.如权利要求3所述的纤维的制备方法，其特征在于，步骤1）将云母粉、甲壳胺粉初混合后干燥温度为105℃，干燥时间为3小时以上，干燥后的搅拌时间为3分钟。
12.如权利要求3所述的纤维的制备方法，其特征在于，步骤1）加入偶联剂氨丙基三乙氧基硅烷，并加热到120℃，搅拌15分钟；加入分散剂聚乙烯-4000，高速搅拌20分钟。
13.如权利要求3所述的纤维的制备方法，其特征在于，步骤（2）将上述复配物与聚酰胺6粉体高速混合，温度为120-130℃，时间为10～15分钟，冷却至90℃以下出料，把上述物料用双螺杆挤出机进行混合熔融、挤出、铸带、冷却、造粒。
14.如权利要求3所述的纤维的制备方法，其特征在于，所述的舒爽母粒中舒爽复合改性剂的质量含量为25%～30%。
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