一種抗紫外線的尼龍膨體長絲及其生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種尼龍膨體長絲，尤其涉及一種抗紫外線的尼龍膨體長絲，本發(fā)明還涉及一種尼龍膨體長絲的生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]尼龍66(PA66)纖維以其優(yōu)異的彈性恢復(fù)性、耐磨性及良好的阻燃性成為高檔商業(yè)用地毯的首選原材料，但在長期以來的應(yīng)用中，人們發(fā)現(xiàn)靠近窗戶的毯面由于受太陽光的照射，不僅顏色會(huì)變淡，而且毯面強(qiáng)度、耐磨性能都會(huì)變差，因而使得整批地毯壽命都會(huì)變短，這對(duì)于使用者來說都會(huì)增加經(jīng)營成本。因而，開發(fā)一種抗日光照耐紫外線地毯成為一項(xiàng)重要的開發(fā)課題。
[0003]目前在地毯制造行業(yè)和地毯纖維生產(chǎn)行業(yè)開發(fā)抗紫外線產(chǎn)品及技術(shù)分別是:(I)地毯制造行業(yè)，在地毯的后整理過程中采用抗紫外線吸收劑有機(jī)整理劑對(duì)坯毯做抗紫外線后整理。所采用的抗紫外線有機(jī)整理劑有:水楊酸酯類、二苯甲酮類、苯并三唑類等。(2)在地毯用膨體長絲行業(yè)，在紡制尼龍膨體長絲過程中，采用共混紡絲法將無機(jī)紫外線屏蔽劑加入到尼龍切片中，生產(chǎn)抗紫外線尼龍66膨體長絲。所采用的無機(jī)抗紫外線屏蔽劑主要有:Ti02、ZnO、鋇鋅、氧化亞鉛等。
[0004]雖然通過上述兩種技術(shù)制造出的地毯都具有一定的抗紫外線性能，但是，以上兩種技術(shù)分別存在一定的弊端和技術(shù)缺陷。
[0005]首先，地毯行業(yè)中采用有機(jī)抗紫外線整理劑對(duì)地毯做后整理技術(shù)，不僅增加了生產(chǎn)工序，生產(chǎn)成本提高。而且生產(chǎn)過程需要做整理劑的配制，配制的整理劑溶液污染環(huán)境，產(chǎn)生“三廢”物，還需要做“三廢”物的處理。因而整體生產(chǎn)成本大大提高。
[0006]其次，尼龍膨體長絲生產(chǎn)行業(yè)采用共混法生產(chǎn)抗紫外線尼龍66膨體長絲，采用的技術(shù)是在紡絲過程中向尼龍切片中添加一定量的無機(jī)紫外線屏蔽物質(zhì)和進(jìn)行一步法的紡絲工藝。這一工藝過程一方面由于無機(jī)紫外線屏蔽劑添加量大，成本相對(duì)高，同時(shí)由于添加量大使得紡絲生產(chǎn)難度高，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢品率高，而且也嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的物理性能指標(biāo)。另一方面采用一步法紡絲工藝，生產(chǎn)速度高大約3000米/分鐘，使得生產(chǎn)過程工藝控制難度高，也造成生產(chǎn)消耗高，生產(chǎn)效率低，因而造成這一技術(shù)下生產(chǎn)成本很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是針對(duì)技術(shù)現(xiàn)狀提供一種生產(chǎn)成本低、能有效抵抗紫外線的尼龍膨體長絲。
[0008]本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是提供一種工藝簡單、生產(chǎn)成本低的尼龍膨體長絲的生產(chǎn)工藝，由該生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的尼龍膨體長絲能有效抵抗紫外線。
[0009]本發(fā)明解決上述第一個(gè)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種抗紫外線的尼龍膨體長絲，制備原料包括尼龍色母粒，所述尼龍色母粒包括如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分:
[0010]鎘系顏料 20?50%;
[0011]尼龍50 ?80%;
[0012]所述尼龍色母粒還包括60?150ppm的亞銅離子。
[0013]其中，所述亞銅離子的存在形式為亞銅化合物；
[0014]優(yōu)選的，所述亞銅化合物為碘化亞銅。
[0015]其中，上述尼龍膨體長絲的制備原料還包括尼龍切片，所述尼龍切片與尼龍色母粒的質(zhì)量比為85?95:5?15。
[0016]其中，所述尼龍為尼龍66，所述尼龍切片為尼龍66切片。
[0017]本發(fā)明解決上述第二個(gè)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種制備上述尼龍膨體長絲的方法，包括如下步驟:
[0018](I)以亞銅離子、鎘系顏料和尼龍作為原料制備尼龍色母粒；
[0019](2)由尼龍切片和尼龍色母粒制備尼龍未牽伸絲；
[0020](3)所述尼龍未牽伸絲經(jīng)熱牽伸、膨化變形和空氣網(wǎng)絡(luò)處理后，制得尼龍膨體長絲。
[0021]其中，步驟(I)的操作過程為:將亞銅離子、鎘系顏料按配比混合，制得紫外屏蔽劑，所述尼龍按配比與紫外屏蔽劑混合，共聚制得尼龍色母粒。
[0022]其中，步驟(2)中，所述尼龍未牽伸絲是由尼龍切片和尼龍色母粒通過共混法紡絲工藝制備而成。
[0023]其中，所述共混法紡絲工藝的操作過程為:將所述尼龍切片與尼龍色母粒按質(zhì)量比85?95:5?15送入螺桿擠壓機(jī)，混合得混合物料，所述混合物料經(jīng)熔融制得紡絲熔體；將所述紡絲熔體送入紡絲箱，在紡絲組件中紡制成絲條；所述絲條經(jīng)冷卻固化為初生纖維，卷繞成絲筒，制得尼龍未牽伸絲；
[0024]優(yōu)選的，所述混合物料在250?300 °C下熔融，制得紡絲熔體；
[0025]優(yōu)選的，所述紡絲熔體在進(jìn)入紡絲箱后，先經(jīng)過計(jì)量泵計(jì)量后再在所述紡絲組件中紡制成絲條；
[0026]優(yōu)選的，所述絲條的冷卻方式為側(cè)吹風(fēng)冷卻；
[0027]優(yōu)選的，所述側(cè)吹風(fēng)的溫度為18?22°C，相對(duì)濕度為65?85% ;
[0028]優(yōu)選的，所述初生纖維以500?600米/分的速度卷繞成絲筒。
[0029]其中，步驟(3)的操作過程為:所述尼龍未牽伸絲被送入牽伸變形機(jī)進(jìn)行熱牽伸，經(jīng)牽伸后的尼龍未牽伸絲被送入膨化變形箱進(jìn)行膨化變形處理，制得膨化絲條；所述膨化絲條在空氣網(wǎng)絡(luò)箱中制得尼龍膨體長絲。
[0030]其中，所述尼龍未牽伸絲以250?300米/分的速度被送入牽伸變形機(jī)；
[0031]優(yōu)選的，所述尼龍未牽伸絲在牽伸變形機(jī)中進(jìn)行熱牽伸的牽伸溫度為90?150 0C ；
[0032]優(yōu)選的，所述膨化絲條在空氣網(wǎng)絡(luò)箱中在3.0?6.0bar的壓縮空氣的作用下制得尼龍膨體長絲；
[0033]優(yōu)選的，所述尼龍膨體長絲具有30?40個(gè)/米的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)。
[0034]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本尼龍膨體長絲所用尼龍色母粒包括鎘系顏料、尼龍和亞銅離子；其中，亞銅離子(主要來源是亞銅化合物)作為尼龍熱穩(wěn)定劑，鎘系顏料為紫外線抑制劑，亞銅離子與鎘系顏料混合后，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)而產(chǎn)生紫外屏蔽劑，紫外屏蔽劑再與尼龍切片共聚形成尼龍色母粒。本發(fā)明利用亞銅離子和鎘系顏料的協(xié)同作用，增強(qiáng)了尼龍抗紫外線的功能；同時(shí)協(xié)同作用也有效減少了亞銅離子源一一如亞銅化合物的添加量，從而大大降低了成本。
[0035]另外，本發(fā)明提供了一種以尼龍切片和尼龍色母粒為原料的尼龍膨體長絲的生產(chǎn)工藝，本生產(chǎn)工藝工序少、易操作。
[0036]綜合尼龍膨體長絲的原料配方及其生產(chǎn)工藝，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)勢具體表現(xiàn)在:
[0037]1、與地毯行業(yè)采用抗紫外線屏蔽和吸收劑進(jìn)行后整理工藝相比，本發(fā)明從在地毯的原材料尼龍膨體紗上進(jìn)行了功能性創(chuàng)新，能夠使地毯行業(yè)省略抗紫外線整理劑的配置、整理劑的應(yīng)用以及三廢排出處理等三道工序，不僅減少了后加工工序、降低了原材料的消耗，而且也減少了設(shè)備投資，因而本技術(shù)發(fā)明為地毯行業(yè)的降低生產(chǎn)成本創(chuàng)造了良好條件。
[0038]2、與常規(guī)尼龍66膨體長絲生產(chǎn)采用一步法共混相比，本發(fā)明的優(yōu)勢體現(xiàn)在:
[0039]a.本發(fā)明采用亞銅離子和鎘系顏料的協(xié)同效應(yīng)，增強(qiáng)了尼龍的抗紫外線性能；同時(shí)，該協(xié)同效應(yīng)也使得亞銅化合物的添加量非常少，僅60-150ppm，相對(duì)于常規(guī)采用二氧化鈦和氧化鋅作為抗紫外線屏蔽劑的添加量一般在100-5000ppm，添加量節(jié)省近10倍，大大節(jié)省材料消耗量；
[0040]b.本發(fā)明采用抗紫外線屏蔽劑、顏料和尼龍共聚的工藝將色母粒和抗紫外線母粒融為一體，而常規(guī)有色尼龍膨體紗在生產(chǎn)時(shí)要采用色母粒和抗紫外線屏蔽兩種母粒共混方式，這一工藝不僅節(jié)省了母粒應(yīng)用，而且簡化了紡絲過程喂料系統(tǒng)混合的工藝；
[0041]c.本發(fā)明采用紡絲和牽伸變形分開，采用未牽伸絲(UDY)-膨體長絲(BCF)的兩步法生產(chǎn)工藝，使得生產(chǎn)有色膨體紗品種轉(zhuǎn)換靈活，生產(chǎn)過程品種轉(zhuǎn)換消耗降低，由于兩步法生產(chǎn)速度降低而提高了生產(chǎn)過程穩(wěn)定性；并且大大降低了生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0042]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1尼龍膨體長絲生產(chǎn)工藝第一步的生產(chǎn)流程圖；
[0043]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1尼龍膨體長絲生產(chǎn)工藝第二步的生產(chǎn)流程圖；
[0044]圖3為本發(fā)明實(shí)施例1尼龍膨體長絲生產(chǎn)工藝第三步的生產(chǎn)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0046]實(shí)施例1
[0047]本實(shí)施例的尼龍膨體長絲的制備原料包括質(zhì)量比為85:15的尼龍66切片和尼龍色母粒，尼龍色母粒包括基料和亞銅離子，其中基料包括占尼龍色母粒質(zhì)量20%的鎘系顏料和占尼龍色母粒質(zhì)量80%的尼龍66，亞銅離子在尼龍色母粒中的含量為60ppm，即0.06%0o
[0048]本實(shí)施例中，亞銅離子的存在形式為亞銅化合物，例如CuCl、CuBr、Cu