專利名稱：一種輕柔多異錦綸6纖維及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及功能性差別化纖維生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種輕柔多異錦綸6纖維及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著生活水平的提高，休閑時間的增多，人們對服飾面料的品質(zhì)提出了更高的要求，時尚、健康、舒適休閑的服飾越來越受消費(fèi)者的青睞，服飾面料正向高檔化、多樣化、功能化方向發(fā)展。錦綸6纖維作為四大合成纖維之一，因其有優(yōu)良的物理和化學(xué)特性而被廣泛應(yīng)用于紡織服裝以及其它非織物領(lǐng)域。在開發(fā)差別化纖維方面，歐、美、日地區(qū)起步比較早也較先進(jìn)，并且獲得了許多的專利與產(chǎn)品品牌，但絕大部分都集中在細(xì)旦、吸濕、抗菌、抗靜電等方面，且以滌綸產(chǎn)品為主。由于常規(guī)錦綸6產(chǎn)品比同類滌綸產(chǎn)品具有密度小、彈性好、耐磨性好、吸濕性等特點(diǎn)，其回潮率達(dá)4.5 %，是滌綸產(chǎn)品的10倍，因此利用錦綸6的特點(diǎn)，開發(fā)輕柔、多異新型錦綸6纖維，使紡織品能獲得更加優(yōu)良的吸濕性能、回彈性、耐磨性好，保暖性、且手感輕柔，可廣泛應(yīng)用于貼身內(nèi)衣、運(yùn)動服、襪子等與皮膚直接接觸的紡織服裝用品，因此具有輕柔、保暖功能的錦綸6纖維，市場前景相當(dāng)廣闊。在錦綸6吸濕透氣產(chǎn)品的開發(fā)方面，由于對異形噴絲板孔的設(shè)計(jì)和紡絲工藝的控制有一定技術(shù)難度，國內(nèi)的研究期刊和纖維生產(chǎn)企業(yè)廠家相關(guān)產(chǎn)品的研究報(bào)道較少。在輕柔多異錦綸6產(chǎn)品噴絲板的設(shè)計(jì)過程中，微孔(即噴絲微孔)的幾何結(jié)構(gòu)、微孔的組合方式等參數(shù)尺寸的微小變化，很容易引起在擠出紡絲過程中異形熔體細(xì)流的組合失敗、異形度的下降，從而導(dǎo)致產(chǎn)品特征質(zhì)量指標(biāo)不合格，或引起紡絲過程的不穩(wěn)定，因此最佳微孔尺寸的確定相當(dāng)困難。同時又由于輕柔多異錦綸6纖維的比表面積比較大，且紡絲速度通常在 4000m / min以上，因而會引起紡絲過程中纖維的摩擦力大大增加，造成纖維斷裂和染色不均，最終導(dǎo)致產(chǎn)品的合格率下降。公開號CN101158056A的發(fā)明公開了一種錦綸6吸濕排汗纖維的生產(chǎn)方法，該方法是將錦綸6干切片經(jīng)過經(jīng)螺桿擠壓機(jī)形成錦綸6熔體，錦綸6熔體經(jīng)過安裝于紡絲箱體中的異型截面噴絲板噴絲，然后進(jìn)行緩冷、側(cè)吹風(fēng)、上油，再經(jīng)過高速卷繞，制得截面為Y形、T 形、十字形等錦綸6吸濕排汗纖維。雖然該方法提高了錦綸6纖維的吸濕性能，但纖維的可紡性和異形度不好，制得的錦綸6纖維不夠輕柔，彈性也不佳。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種輕柔多異錦綸6纖維，具有良好的力學(xué)性能、彈性和保暖性，可廣泛用于內(nèi)衣、襪品和服裝等領(lǐng)域。本發(fā)明的另一目的在于提供一種輕柔多異錦綸6纖維的制備方法，能有效地提高多異纖維的可紡性和異形度，使所得的纖維有良好的力學(xué)性能、彈性和保暖性。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種輕柔多異錦綸6纖維，所述的
不同于其他的異形纖維，本發(fā)明的纖維橫截面中空結(jié)構(gòu)使纖維表觀密度降低，具有更好的彈性和輕柔的手感，外周的三角形結(jié)構(gòu)，使得纖維在受擠壓力作用時，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定， 有利于纖維中空形態(tài)的穩(wěn)定，同時增大了纖維的表面積。本發(fā)明的纖維橫截面的相對徑向異形度為20 30% ；相對截面異形度為35 55%，取得了更為突出的輕、柔、彈性及吸濕透氣效果。同時本發(fā)明解決以前多異錦綸6纖維的生產(chǎn)瓶頸，通過設(shè)計(jì)噴絲板微孔的橫截面為V形，3個V形組合為1個結(jié)構(gòu)單元，應(yīng)用高聚物流變學(xué)原理，使熔體在出微孔時發(fā)生擠出脹大，融合成內(nèi)部呈空心，外周呈三角形的異形截面熔體細(xì)流，其設(shè)計(jì)方法新穎、操作性強(qiáng)。 中空結(jié)構(gòu)使本發(fā)明的纖維表觀密度降低，具有更好的彈性和輕柔的手感。作為優(yōu) 選，所述的纖維級錦綸6切片內(nèi)含消光劑二氧化鈦的質(zhì)量百分比為 (Γ2. 5% ；所述的纖維級錦綸6切片的相對粘度為2. 2 2. 6 ；所述纖維級錦綸6切片的含水率彡60ppm。作為優(yōu)選，所述的V形噴絲微孔V形的兩邊交角α為45 75 ，V形的兩條邊長度相等，V形的每條邊的長度L 寬度b均為5 10，且0. 20mm ^ L ^ lmm, 0. 03mm ^ b ^ 0. 20mm。三個V形噴絲微孔按等邊三角形排布且三個V形噴絲微孔的V形開口朝內(nèi)，組合形成一個結(jié)構(gòu)單元；相鄰的V形噴絲孔的間隙c為0. 03、. 2mm。一塊噴絲板上具有多個結(jié)構(gòu)單元。輕柔多異類化學(xué)纖維的特征是纖維的內(nèi)部為中空，纖維橫截面為非圓形。其噴絲板設(shè)計(jì)方法有多種選擇，如噴絲孔微孔的形狀可以是“V”、“Y”、“一”、“C”等簡單結(jié)構(gòu)，通過組合構(gòu)成一個噴絲結(jié)構(gòu)單元。其中以“V”形孔設(shè)計(jì)，三角等邊排列相對簡單，所得纖維的異形度高，質(zhì)量指標(biāo)優(yōu)良。一種輕柔多異錦綸6纖維的制備方法，所述的制備方法步驟如下
(1)投料
將相對粘度為2. 2 2. 6、含水率< 60ppm的纖維級錦綸6切片，投放入氮?dú)夥諊牧蟼}內(nèi)；
(2)熔融、紡絲
將料倉內(nèi)有氮?dú)獗Ｗo(hù)的纖維級錦綸6切片輸入螺桿擠壓機(jī)擠壓熔融成熔體，輸送至熔
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輕柔多異錦綸6纖維以纖維級錦綸6切片為基體，采用熔融紡絲法，經(jīng)V形噴絲微孔紡絲而成，所述的輕柔多異錦綸6纖維橫截面的內(nèi)部呈空心，外周呈三角形，所述的輕柔多異錦論 6纖維橫截面的相對徑向異形度為20 30%，相對截面異形度為35 55%，所述的輕柔多異錦綸6纖維的中空度為10 30%。
5體管道，通過紡絲計(jì)量泵計(jì)量、增壓使熔體進(jìn)入紡絲組合件，進(jìn)行過濾、混合，然后經(jīng)噴絲板的V形噴絲微孔擠出，擠出速度為120 150 m/min，形成異形截面熔體細(xì)流；
(3)冷卻成型
用空調(diào)風(fēng)冷卻異形截面熔體細(xì)流，使異形截面熔體細(xì)流在高速運(yùn)動中凝固成纖維； 冷卻時用導(dǎo)絲裝置牽引熔體細(xì)流的運(yùn)動速度由100 140m/min加速到3900 4800m/ min，凝固成纖維；
(4)上油-卷繞或上油-拉伸-熱定型-卷繞
上油-卷繞對步驟(3)得到的纖維進(jìn)行上油，使纖維表面形成均勻的油膜，對上油后的纖維進(jìn)行卷繞，形成輕柔多異錦綸6纖維ΡΟΥ、HOY ；
上油-拉伸-熱定型-卷繞對步驟(3)得到的纖維進(jìn)行上油，使纖維表面形成均勻的油膜，對上油后的纖維進(jìn)行拉伸處理，經(jīng)110 170°C熱定型，再卷繞后，形成輕柔多異錦綸 6纖維FDY。作為優(yōu)選，所述的V形噴絲微孔V形的兩邊交角α為45 75 ，V形的兩邊長度相等，V形的每條邊的長度L 寬度b均為5 10，且0. 20mm ^ L彡Imm, 0. 03mm ^ b ^ 0. 20mm。三個V形噴絲微孔按等邊三角形排布且三個V形噴絲微孔的V形開口朝內(nèi)，組合形成一個結(jié)構(gòu)單元；相鄰的V形噴絲孔的間隙c為0. 03、. 2mm。這樣設(shè)計(jì)可以有效地控制剪切速率和噴絲頭拉伸比，保證纖維具有較高的中空異形度。經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐，用該結(jié)構(gòu)噴絲板生產(chǎn)的錦綸6纖維具有輕柔的手感、回彈性好、更強(qiáng)的吸濕性和透氣性等優(yōu)異的性能，同時該產(chǎn)品織物與皮膚接觸時不粘附皮膚，比表面積大，質(zhì)輕，與普通錦綸 6纖維相比，其表觀密度低20 %以上，倍感輕柔舒適，因此在貼身內(nèi)衣，運(yùn)動裝、襯衣、游泳衣、襪子等直接與肌膚接觸的織物上可廣泛應(yīng)用。本發(fā)明設(shè)計(jì)的異形組合噴絲板微孔結(jié)構(gòu)， 使制備的纖維具有內(nèi)部中空、表面呈三角，保證纖維的輕柔、彈性、保暖和吸濕透氣性能。作為優(yōu)選，步驟(2)纖維級錦綸6切片的熔融溫度控制在240 觀0 °C。高速紡絲要求熔體具有良好的流變性能。且熔體中所含雜質(zhì)越少越好。紡絲溫度過高，會使熔體的熱分解加劇，造成分子量降低，使組件壓力降低或出現(xiàn)波動，條干不勻率增大，卷繞時毛絲及斷頭增多；若紡絲溫度過低，會使熔體粘度過高，并發(fā)生局部破裂，可紡性變差。熔融溫度控制在240 觀0 V是為了提高本發(fā)明的紡絲質(zhì)量。作為優(yōu)選，步驟(3)所述的空調(diào)風(fēng)的濕度為75 95%，溫度為15 20°C，風(fēng)速為 0. 30 0. 55/s。在紡絲的成形過程中，關(guān)鍵的地方是絲條出噴絲板后在側(cè)吹風(fēng)區(qū)內(nèi)的冷卻。要獲得條干均勻的絲，就要使進(jìn)入側(cè)吹風(fēng)區(qū)的絲充分固化，均勻成形，減少絲束表面因局部受力集中而產(chǎn)生斷頭、毛絲及纖度不勻等現(xiàn)象。因此空調(diào)風(fēng)的濕度為75 95%，溫度為 15 20°C，風(fēng)速為0. 30 0. 55/s對紡絲的成形較關(guān)鍵。作為優(yōu)選，步驟(4)中所述的上油，均為噴嘴上油，油劑的質(zhì)量濃度為6 16%，上油率為0. 30 2. 0 %。其中POY上油率為0. 30 1. 2 %、HOY的上油率為1. 30 1. 8 %、 FDY上油率為1. 30 2. 0 %。這里所指的上油既包括上油-卷繞中的上油，又包括上油-拉伸-熱定型-卷繞中上油。作為優(yōu)選，所述的上油-卷繞中形成輕柔多異錦綸6纖維POY的卷繞速度為 4000 4300 m/min，形成輕柔多異錦綸6纖維HOY的卷繞速度為4300 5000 m/min ；所述的上油-拉伸-熱定型-卷繞中拉伸處理的拉伸倍數(shù)為1. 10 1. 30倍，形成輕柔多異錦綸6纖維FDY的卷繞速度為4200 4800m / min。本發(fā)明的有益效果是
1、本發(fā)明的纖維橫截面的相對徑向異形度為20 30%；相對截面異形度為35 55%， 取得了更為突出的輕、柔、彈性及吸濕透氣效果；
2、中空結(jié)構(gòu)使本發(fā)明的纖維表觀密度降低，具有更好的彈性和輕柔的手感；
3、能有效地提高多異纖維的可紡性和異形度，所得的纖維有良好的力學(xué)性能、彈性、吸濕性和保暖性，可廣泛用于內(nèi)衣、襪品和服裝等領(lǐng)域。


圖1是本發(fā)明的纖維橫截面示意圖2是本發(fā)明的噴絲微孔組成的一個結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說明。本發(fā)明的具體制備方法如下
(1)投料
將相對粘度為2. 2 2. 6、含水率< 60ppm的纖維級錦綸6切片，投放入氮?dú)夥諊牟讳P鋼料倉內(nèi)；
(2)熔融、紡絲
將料倉內(nèi)有氮?dú)獗Ｗo(hù)的纖維級錦綸6切片輸入螺桿擠壓機(jī)，在240 ^0°C溫度中擠壓熔融成熔體，輸送至熔體管道，通過紡絲計(jì)量泵計(jì)量、增壓使熔體進(jìn)入紡絲組合件，進(jìn)行過濾、混合，然后經(jīng)噴絲板的V形噴絲微孔擠出，擠出速度為120 150 m/min，形成異形截面熔體細(xì)流；
(3)冷卻成型
用空調(diào)風(fēng)冷卻異形截面熔體細(xì)流，使異形截面熔體細(xì)流在高速運(yùn)動中凝固成纖維；空調(diào)風(fēng)的濕度為75 95%，溫度為15 20°C，風(fēng)速為0. 30 0. 55/s ；
(4)上油-卷繞或上油-拉伸-熱定型-卷繞
上油-卷繞對步驟(3)得到的纖維進(jìn)行上油，使纖維表面形成均勻的油膜，對上油后的纖維進(jìn)行卷繞，卷繞角度為6° 9°，形成輕柔多異錦綸6纖維POY的卷繞速度為 4000 4300 m/min，形成輕柔多異錦綸6纖維HOY的卷繞速度為4300 5000 m/min ；
上油-拉伸-熱定型-卷繞對步驟(3)得到的纖維進(jìn)行上油，使纖維表面形成均勻的油膜，對上油后的纖維進(jìn)行拉伸處理，拉伸倍數(shù)為1. 10 1. 30倍，經(jīng)110 170°C熱定型， 再經(jīng)卷繞速度為4200 4800m / min，卷繞角度為6° 9°的卷繞后，形成輕柔多異錦綸 6纖維FDY ；
上述的上油均為噴嘴上油，油劑的質(zhì)量濃度為6 16%，上油率為0. 30 2. 0 %，其中輕柔多異錦綸6纖維POY上油率為0. 30 1. 2 %、輕柔多異錦綸6纖維HOY的上油率為 1. 30 1. 8 %、輕柔多異錦綸6纖維FDY上油率為1. 30 2. 0 %。上述方法中提到的各種參數(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中均可在上述參數(shù)限定的范圍內(nèi)作出相
7應(yīng)的調(diào)整，以下例舉幾個采用上述制備方法的實(shí)例對本發(fā)明產(chǎn)品的制備作出具體說明 實(shí)施例1
輕柔多異錦綸6 POY的制備
產(chǎn)品規(guī)格90dteX/Mf POY，以相對粘度為2. 2 2. 6的纖維級錦綸6切片為原料，纖維級錦綸6切片不含消光劑，采用熔融紡絲方法，流程為投料——熔融、紡絲——冷卻成型——上油-卷繞。本實(shí)施例中V形微孔組合型噴絲板，其V形噴絲微孔尺寸V形的兩條邊交角α 為60 ，兩條邊長度相等，長寬比(L/b)為8，且L=O. 70mm。3個V形按等邊三角形排列，V 形錐角朝外，V形開口朝內(nèi)，相鄰的V形噴絲微孔的間隙為0. 06mm，從而組合為1個結(jié)構(gòu)單元(如附圖2所示)。油劑采用竹本F5178，油劑質(zhì)量濃度8%的水溶液。具體的工藝參數(shù)見表1。
表1輕柔多異錦綸6 POY制備的工藝參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種輕柔多異錦綸6纖維，其特征在于所述的輕柔多異錦綸6纖維以纖維級錦綸 6切片為基體，采用熔融紡絲法，經(jīng)V形噴絲微孔紡絲而成，所述的輕柔多異錦綸6纖維橫截面的內(nèi)部呈空心，外周呈三角形，所述的輕柔多異錦綸6纖維橫截面的相對徑向異形度為 20 30%，相對截面異形度為35 55%，所述的輕柔多異錦綸6纖維的中空度為10 30%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕柔多異錦綸6纖維，其特征在于所述的纖維級錦綸6 切片內(nèi)含消光劑二氧化鈦的質(zhì)量百分比為(Γ2. 5% ；所述的纖維級錦綸6切片的相對粘度為 2. 2 2. 6 ；所述纖維級錦綸6切片的含水率< 60ppm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種輕柔多異錦綸6纖維，其特征在于所述的V形噴絲微孔V形的兩邊交角α為45 75 ，V形的兩條邊長度相等，V形的每條邊的長度L 寬度b均為5 10，且0. 20mm彡L彡Imm, 0. 03mm彡b彡0. 20mm。
4.一種輕柔多異錦綸6纖維的制備方法，其特征在于所述的制備方法步驟如下(1)投料將相對粘度為2. 2 2. 6、含水率< 60ppm的纖維級錦綸6切片，投放入氮?dú)夥諊牧蟼}內(nèi)；(2)熔融、紡絲將料倉內(nèi)有氮?dú)獗Ｗo(hù)的纖維級錦綸6切片輸入螺桿擠壓機(jī)擠壓熔融成熔體，輸送至熔體管道，通過紡絲計(jì)量泵計(jì)量、增壓使熔體進(jìn)入紡絲組合件，進(jìn)行過濾、混合，然后經(jīng)噴絲板的V形噴絲微孔擠出，擠出速度為120 150 m/min，形成異形截面熔體細(xì)流；(3)冷卻成型用空調(diào)風(fēng)冷卻異形截面熔體細(xì)流，使異形截面熔體細(xì)流在高速運(yùn)動中凝固成纖維；(4)上油-卷繞或上油-拉伸-熱定型-卷繞上油-卷繞對步驟(3)得到的纖維進(jìn)行上油，使纖維表面形成均勻的油膜，對上油后的纖維進(jìn)行卷繞，形成輕柔多異錦綸6纖維ΡΟΥ、HOY ；上油-拉伸-熱定型-卷繞對步驟(3)得到的纖維進(jìn)行上油，使纖維表面形成均勻的油膜，對上油后的纖維進(jìn)行拉伸處理，經(jīng)110 170°C熱定型，再卷繞后，形成輕柔多異錦綸 6纖維FDY。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于所述的V形噴絲微孔V形的兩邊交角α為45 75 ，V形的兩邊長度相等，V形的每條邊的長度L 寬度b均為5 10，且 0. 20mm 彡 L 彡 Imm, 0. 03mm 彡 b 彡 0. 20mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于三個V形噴絲微孔按等邊三角形排布且三個V形噴絲微孔的V形開口朝內(nèi)，組合形成一個結(jié)構(gòu)單元；相鄰的V形噴絲孔的間隙 c 為 0. 03 0. 2mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5或6所述的制備方法，其特征在于步驟(2)纖維級錦綸6切片的熔融溫度控制在240 觀0 0C。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5或6所述的制備方法，其特征在于步驟(3)所述的空調(diào)風(fēng)的濕度為75 95%，溫度為15 20°C，風(fēng)速為0. 30 0. 55m/s。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或5或6所述的制備方法，其特征在于步驟(4)中所述的上油，均為噴嘴上油，油劑的質(zhì)量濃度為6 16%，上油率為0. 30 2. 0 %。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于所述的上油-卷繞中形成輕柔多異錦綸6纖維POY的卷繞速度為4000 4300 m/min,形成輕柔多異錦綸6纖維HOY的卷繞速度為4300 5000 m/min ；所述的上油-拉伸-熱定型-卷繞中拉伸處理的拉伸倍數(shù)為1. 10 1. 30倍，形成輕柔多異錦綸6纖維FDY的卷繞速度為4200 4800m / min。
全文摘要
本發(fā)明涉及功能性差別化纖維生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，目的在于提供一種輕柔多異錦綸6纖維及其制備方法。本發(fā)明所述的輕柔多異錦綸6纖維以纖維級錦綸6切片為基體，采用熔融紡絲法，經(jīng)V形噴絲微孔紡絲而成，所述的輕柔多異錦綸6纖維橫截面的內(nèi)部呈空心，外周呈三角形，所述的輕柔多異錦綸6纖維橫截面的相對徑向異形度為20～30%，相對截面異形度為35～55%，所述的輕柔多異錦綸6纖維的中空度為10~30%。本發(fā)明的纖維有良好的力學(xué)性能、彈性、吸濕性和保暖性，可廣泛用于內(nèi)衣、襪品和服裝等領(lǐng)域。
文檔編號D01D5/253GK102409419SQ20111027550
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月16日
發(fā)明者寧佐龍, 張順花, 韓建 申請人:義烏華鼎錦綸股份有限公司