高強低收縮錦綸6細旦絲的加工方法
2023-09-16 16:04:40
專利名稱：高強低收縮錦綸6細旦絲的加工方法
技術領域：
本發明屬於錦綸絲加工技術領域，具體涉及一種高強低收縮錦綸6細旦絲的加工方法。
背景技術：
錦綸6即為聚醯6樹脂，也稱聚己內醯胺，還稱為PA6或尼龍6，公知的錦綸6細旦高強絲的加工方法主要有一步法和二步法。一步法是目前業界普遍使用的並且認為是先進的方法，其工藝過程為切片熔融、螺杆擠壓機擠出、計量泵定量壓入紡絲組件、噴絲板噴絲孔噴出、側吹風冷卻、甬道進一步冷卻、油輥上油、交絡和經導絲輥後高速卷繞。該方法的牽伸倍數在1. 5—2. 5之間，牽伸定型溫度在160—180°C，得到錦綸6細旦絲的斷裂強力為 6. OcN/dtex，乾熱收縮> 8. 0% ；兩步法的工藝過程依次為先生產出UDY絲，再將UDY絲經過熱牽定型，得到全牽伸高強絲。牽伸倍數3. 5—4.0倍，牽伸定型溫度為160—190°C，絲的斷裂強力為6. OCn/dtex，乾熱收縮彡12%。上述由一步法和兩步法生產的綿綸絲由於斷裂強力特別是乾熱收縮率大而難以使應用面擴展，例如難以放心地在諸如經編複合產品、皮件產品、塗層織物、過濾布、土工布、軍工產品和汽車內飾件產品上使用。如業界所知之理，乾熱收縮率大會嚴重影響織物的尺過穩定性和染色的均勻性等。在已公開的中國專利文獻中不乏見諸關於綿綸6細旦絲(業界還習慣稱綿綸 6工業絲)的技術內容，如公布號CN101713106A (耐磨型純白錦綸6工業絲)、公開號 CN101665986A (雲母綿綸冰涼纖維長絲及其生產方法)、公開號CN101665987A (合金鍺錦綸長絲及其生產方法)、公開號CN101665988A (灰竹炭綿綸長絲及其生產方法)、公布號 CN101724925A (綿綸自發光彩色纖維的製備方法)和公布號CN101885842A (綿綸6連續聚合生產工世)，等等。典型的如授權公號CN10108^65B推薦的有色混纖細旦錦綸彈力絲及其製造方法，該專利方法的步驟是向錦綸原料中加入原料重量2-10%的色母粒並且製成有色預取向牽伸絲；將預取向牽伸絲在25士3°C和溼度65士5%的條件下進行8-M小時平衡鬆弛處理；將經過平衡鬆弛處理的預取向牽伸絲纏繞成有色混纖細旦錦綸彈力絲。它是一種改性的錦綸功能性纖維不屬於一步法(FDY)範疇，這種纖維手感豐滿柔軟、透氣效果好且具有抗菌保健等功能；但它的強力低、伸長大、乾熱收縮率大。又如授權公告號CN1262694C提供的錦綸6微細旦全牽伸絲的生產方法，其是將錦綸6導入螺杆擠壓機中熔融；將熔融物料送入紡絲箱體壓入高壓組件，形成粗絲(紡絲箱體中的溫度沈2-觀0°0 ；冷卻、側吹風並引入甬道繼續冷卻；牽伸得到錦綸6微細旦全牽伸絲。該法雖是一步法生產FDY產品但強力偏低，乾熱收縮較大。鑑於上述已有技術，有必要加以改進，為此，本申請人經過了長期的探索與嘗試， 並且經保密狀態下所做的實驗證明是可行的，下面將要介紹的技術方案便是在這種背景下產生的。
發明內容
本發明的任務在於提供一種有助於顯著提高斷裂強力和有利顯著降低乾熱收縮率而藉以保障錦綸6細旦絲滿足對強力及乾熱收縮率具有苛刻要求的產品應用的高強低收縮錦綸6細旦絲的加工方法。本發明的任務是這樣來完成的，一種高強低收縮錦綸6細旦絲的加工方法，包括以下步驟
A)備料，錦綸6切片加入到氮氣保護氣體的料倉內，得到待熔融料；
B)熔融，將待熔融料引入具有電加熱功能的螺杆擠壓機中熔融，控制螺杆擠壓機的熔融溫度，得到熔體；
C)成型，將熔體經熔體管道從紡絲箱上部引入經計量泵計量壓入紡絲組件並且由噴絲板的噴絲孔噴出，得到絲束；
D)冷卻，將絲束引入緩冷區緩冷，然後通過側吹窗側吹風冷卻成型，再經甬道進一步冷卻，得到冷卻成型的絲束；
E)上油並預網絡，由油唇或油輪對冷卻成型的絲束上油並且預網絡，控制預網絡的氣流壓力，得到待牽伸絲束；
F)牽伸，將待牽伸絲束由餵入輥餵入，依次經第一、第二組熱輥和第三組熱輥進行
牽伸，並且在絲束途經第三組熱輥和第四組熱輥時進行鬆弛式定型，控制牽伸倍數和控制各組熱輥的溫度，得到牽伸定型絲；
G)再網絡和再上油，對牽伸定型絲進行再網絡和再上油並且卷裝，控制再網絡的氣流壓力和控制卷繞速度，得到高強低收縮錦綸6細旦絲。在本發明的一個具體的實施例中，步驟B)中所述控制螺杆擠壓機的熔融溫度是將熔融溫度控制為220-280°C。在本發明的另一個具體的實施例中，步驟C)中所述的熔體管道和紡絲箱上部均由循環的聯苯蒸汽保溫，所述的聯苯蒸汽保溫的溫度為255-285 。在本發明的又一個具體的實施例中，步驟C)中所述的噴絲孔為圓形孔或異形孔。在本發明的再一個具體的實施例中，當所述的噴絲孔為圓形孔時，孔徑為 0. 25-0. 35mmo在本發明的還有一個具體實施例中，步驟D)中所述的側吹風的溫度為18_25°C， 溼度為70-85% RH。在本發明的更而一個具體的實例中，步驟E)中所述的控制預網絡的氣流壓力是將氣流壓力控制為0. 08-0. 2MPa。在本發明的進而一個具體的實施例中，步驟F)中的所述的控制牽伸倍數是第一組熱輥與餵入輥的牽伸倍數控制為1.01-1.1倍，第二組熱輥與第一組熱輥的牽伸倍數控制為2. 5-4. 0倍，第三組熱輥與第二組熱輥的牽伸倍數控制為1. 2-2. 0倍，第四組熱輥與第三組熱輥的牽伸倍數控制為0. 98-0. 9倍，所述的鬆弛式定型是將第三組熱輥的速度大於第四組熱輥的速度。在本發明的又更而一個具體的實施例中，步驟F)中所述的控制各組熱輥的溫度是第一組熱輥溫度控制在70-110°C，第二組熱輥溫度控制在100-150°C，第三組和第四組熱輥溫度控制在190-215°C，其中，所述的餵入輥為常溫。在本發明的又進而一個具體的實施例中，步驟G)中所述的控制再網絡的氣流壓力為0. 15-0. 4MPa，所述的控制卷繞速度是將卷繞速度控制在3500-4500m/min。在本發明提供的技術方案對冷卻成型的絲束進行上油並預網絡然後進行二次定牽伸二次熱定型，對鬆弛式定型的牽伸定型絲進行再網絡和再上油，使得到的錦綸6細旦絲的斷裂強力達到6. 6CN/dtex以上，乾熱收縮< 4. 0%，斷裂強力比公知的一步法而言可高出10%，乾熱收縮率降低50%左右，從而可適應產品的不同用途，能應用於對斷裂強力和乾熱收縮率具有苛刻要求的場合，如經編複合產品、皮件產品、塗層織物、過濾布、土工布、軍工產品和汽車內飾產品等等。
具體實施例方式為了使本專局的審查員特別是公眾得以充分了解本發明的技術實質，申請人在下面的實施例中對本發明方案作更為詳細的說明，但是實施例並不意味著對本發明方案的限制，任何依據本發明構思作出的形式而非實質上的變化均應視為本發明的技術範疇。實施例1
A)備料，將錦綸6切片加入由氮氣保護氣體的料倉內，得到待熔融料；
B)熔融將由步驟A)得到的待熔融料引入具有電加熱功能的螺杆擠壓機中熔融，螺杆擠壓機的熔融溫度為265°C，得到熔體(即得到紡絲熔體)；
C)成型，將由B)得到的熔體經採用溫度為的聯苯蒸汽保溫的熔體管道從紡絲箱上部引入，紡絲箱上同樣採用溫度為265°C的聯苯蒸汽保溫，引入到紡絲箱中的熔體經計量泵定量壓入紡絲組件並由由噴絲板上的孔徑為0. 35mm的圓形的噴絲孔中噴出，得到絲束；
D)冷卻，將由步驟C)得到的絲束引入緩冷區緩冷，然後通過(途經)側吹風的同時被側吹風冷卻成型，再經過甬道進一步冷卻，得到冷卻成型的絲束，本步驟中的側吹的溫度即風的溫度為25°C，溼度為70%RH ；
E)上油並預網絡，由油唇對由步驟D)得到的冷卻成型的絲束上油並且預網絡，得到牽伸的絲束，這裡所述的網絡是業界公知的在高速氣流的作用下，使復絲吹散分成幾股相互糾纏形成網絡節，以增加絲束的抱合性的一種空氣變形工藝，本步驟中的網絡的氣流壓力為 0. 08MPa ；
F)牽伸定型，將由步驟E)得到的待牽伸絲束經餵入並且依次經第一、第二和第三組熱輥進行牽伸，並且在絲束經第三組熱輥引出抵達第四組熱輥時進行熱鬆弛式定型，具體是 餵入輥為常溫輥，餵入速度控制為918m/min，第一組熱輥的溫度度控制為105°C，線速度控制為940m/min，第二組熱輥的溫度控制為140°C，第二組熱輥的線速度控制為3000m/min， 第三組熱輥的溫度控制為200°C，第三組熱輥的線速度控制為3950m/min，第四組熱輥的溫控制為200°C，第四組熱輥的線速度為3870m/min，其中第一組熱輥的線速度比餵入輥的線速度快20m/min，藉以體現鬆弛式定型，第一組熱輥與餵入輥之間的牽伸倍數為1.0M 倍，第二、第一組熱輥之間的牽伸倍數為3. 191倍，第三、第二組熱輥之間的牽伸倍數為 1.317倍，而第四、第三組熱輥之間的牽伸倍數為0.98倍，絲束途經第三熱輥和第四組熱輥時進行定型(鬆弛式定型)，也就是說第三、第四組熱輥實質上為定型輥，經本步驟得到牽伸定型絲；
5G)再網絡和再上油，對由步驟F)得到的牽伸定型絲進行再網絡和再上油並且卷裝，其中，再網絡的氣流壓力控制為0. 3MPa,卷裝時的卷繞速度控制為3800m/min，得到高強低縮綿綸6細旦絲。實施例2
A)備料，將錦綸6切片加入由氮氣保護氣體的料倉內，得到待熔融料；
B)熔融將由步驟A)得到的待熔融料引入具有電加熱功能的螺杆擠壓機中熔融，螺杆擠壓機的熔融溫度為272°C，得到熔體(即得到紡絲熔體)；
C)成型，將由B)得到的熔體經採用溫度為270°C的聯苯蒸汽保溫的熔體管道從紡絲箱上部引入，紡絲箱上同樣採用溫度為270°C的聯苯蒸汽保溫，引入到紡絲箱中的熔體經計量泵定量壓入紡絲組件並由由噴絲板上的孔徑為0. 3mm的圓形的噴絲孔中噴出，得到絲束；
D)冷卻，將由步驟C)得到的絲束引入緩冷區緩冷，然後通過(途經)側吹風的同時被側吹風冷卻成型，再經過甬道進一步冷卻，得到冷卻成型的絲束，本步驟中的側吹的溫度即風的溫度為22. 5°C，溼度為78%RH ；
E)上油並預網絡，由油唇對由步驟D)得到的冷卻成型的絲束上油並且預網絡，得到牽伸的絲束，這裡所述的網絡是業界公知的在高速氣流的作用下，使復絲吹散分成幾股相互糾纏形成網絡節，以增加絲束的抱合性的一種空氣變形工藝，本步驟中的網絡的氣流壓力為 0. 15MPa ；
F)牽伸定型，將由步驟E)得到的待牽伸絲束經餵入並且依次經第一、第二和第三組熱輥進行牽伸，並且在絲束經第三組熱輥引出抵達第四組熱輥時進行熱定型，具體是餵入輥為常溫輥，餵入速度控制為950m/min，第一組熱輥的溫度度控制為108°C，線速度控制為 980m/min，第二組熱輥的溫度控制為135°C，第二組熱輥的線速度控制為3000m/min，第三組熱輥的溫度控制為205°C，第三組熱輥的線速度控制為4200m/min，第四組熱輥的溫控制為205°C，第四組熱輥的線速度為4100m/min，其中第一組熱輥的線速度比餵入輥的線速度快30m/min，藉以體現鬆弛式定型，第一組熱輥與餵入輥之間的牽伸倍數為1. 0315倍，第二、第一組熱輥之間的牽伸倍數為3. 0612倍，第三、第二組熱輥之間的牽伸倍數為1. 4倍， 而第四、第三組熱輥之間的牽伸倍數為0. 976倍，絲束途經第三熱輥和第四組熱輥時進行鬆弛式定型，也就是說第三、第四組熱輥實質上為定型輥，經本步驟得到牽伸定型絲；
G)再網絡和再上油，對由步驟F)得到的牽伸定型絲進行再網絡和再上油並且卷裝，其中，再網絡的氣流壓力控制為0. 35MPa,卷裝時的卷繞速度控制為4000m/min，得到高強低縮綿綸6細旦絲。實施例3
A)備料，將錦綸6切片加入由氮氣保護氣體的料倉內，得到待熔融料；
B)熔融將由步驟A)得到的待熔融料引入具有電加熱功能的螺杆擠壓機中熔融，螺杆擠壓機的熔融溫度為278°C，得到熔體(即得到紡絲熔體)；
C)成型，將由B)得到的熔體經採用溫度為275°C的聯苯蒸汽保溫的熔體管道從紡絲箱上部引入，紡絲箱上同樣採用溫度為275°C的聯苯蒸汽保溫，引入到紡絲箱中的熔體經計量泵定量壓入紡絲組件並由由噴絲板上的孔徑為0. 25mm的圓形的噴絲孔中噴出，得到絲束；
D)冷卻，將由步驟C)得到的絲束引入緩冷區緩冷，然後通過(途經)側吹風的同時被側吹風冷卻成型，再經過甬道進一步冷卻，得到冷卻成型的絲束，本步驟中的側吹的溫度即風的溫度為20°C，溼度為85%RH ；
E)上油並預網絡，由油唇對由步驟D)得到的冷卻成型的絲束上油並且預網絡，得到牽伸的絲束，這裡所述的網絡是業界公知的在高速氣流的作用下，使復絲吹散分成幾股相互糾纏形成網絡節，以增加絲束的抱合性的一種空氣變形工藝，本步驟中的網絡的氣流壓力為 0. 20MPa ；
F)牽伸定型，將由步驟E)得到的待牽伸絲束經餵入並且依次經第一、第二和第三組熱輥進行牽伸，並且在絲束經第三組熱輥引出抵達第四組熱輥時進行熱定型，具體是餵入輥為常溫輥，餵入速度控制為762m/min，第一組熱輥的溫度度控制為100°C，線速度控制為 SOOm/min，第二組熱輥的溫度控制為130°C，第二組熱輥的線速度控制為^OOm/min，第三組熱輥的溫度控制為215°C，第三組熱輥的線速度控制為3650m/min，第四組熱輥的溫控制為215°C，第四組熱輥的線速度為3580m/min，其中第一組熱輥的線速度比餵入輥的線速度快22m/min，藉以體現鬆弛式定型，第一組熱輥與餵入輥之間的牽伸倍數為1. 05倍，第二、第一組熱輥之間的牽伸倍數為3. 5倍，第三、第二組熱輥之間的牽伸倍數為1. 278倍， 而第四、第三組熱輥之間的牽伸倍數為0.98倍，絲束途經第三熱輥和第四組熱輥時進行定型(鬆弛式定型)，也就是說第三、第四組熱輥實質上為定型輥，經本步驟得到牽伸定型絲；
G)再網絡和再上油，對由步驟F)得到的牽伸定型絲進行再網絡和再上油並且卷裝，其中，再網絡的氣流壓力控制為0. 4MPa,卷裝時的卷繞速度控制為3500m/min，得到高強低縮綿綸6細旦絲。 本實施例與已有技術相比具有以下顯著的區別
1、二級牽伸，利用第三組熱輥、第二組熱輥、第一組熱輥的速度之比，進行二極
牽伸，較公知的並且公認為先進的一步法紡絲所採用的一級牽伸有著實質性的差異；
2、牽伸倍數高，牽伸總倍數達到了4. 7倍，相對於一步法紡絲的牽伸倍數1. 3-2. 5
而言有了顯著的提高；
3、兩次定型，由第三組熱輥和第四組熱輥進行兩次即第二次定型，而一步法紡絲只有
一次定型；
4、定型溫度高，第三、第四組熱輥的溫度為190-215 ，而一步法紡絲定型溫度為
160-180°C ；
5、第三組熱輥速度大於第四組熱輥的速度，以體現鬆弛式定型，從而能免得優異的定型效果，克服了已有技術中的偏見；
6、採用兩次上油，第一次上油作用是消除靜電、增加潤滑和減小磨擦，使絲束運行平穩便於紡絲操作，有利於高倍牽伸，第二次上油增加成品絲的抱合性，保證絲的質量，便於後道工序的加工；
7、得到的產品的斷裂強力高以及乾熱收縮小，經測試，實施例1-3所得到的高強低收縮錦綸6細旦絲的斷裂強度均彡6. 6CN/dtex、乾熱收縮均彡3. 9%，而一步法紡絲FDY的A 級品斷裂強力為6. ON/dtex、乾熱收縮平均值>8%，產品能滿足不同用途的需求。斷裂強力即斷裂強度按照國際「合成纖維長絲及變形絲斷裂強力及斷裂強力及斷裂伸長試驗」 GB/ T14344-2008規定的方法測試，乾熱收縮按照國際「合成纖維長絲熱收縮率試驗方法」GB/ T6505-2008規定的方法測試。
權利要求
1.一種高強低收縮錦綸6細旦絲的加工方法，其特徵在於包括以下步驟A)備料，錦綸6切片加入到氮氣保護氣體的料倉內，得到待熔融料；B)熔融，將待熔融料引入具有電加熱功能的螺杆擠壓機中熔融，控制螺杆擠壓機的熔融溫度，得到熔體；C)成型，將熔體經熔體管道從紡絲箱上部引入經計量泵計量壓入紡絲組件並且由噴絲板的噴絲孔噴出，得到絲束；D)冷卻，將絲束引入緩冷區緩冷，然後通過側吹窗側吹風冷卻成型，再經甬道進一步冷卻，得到冷卻成型的絲束；E)上油並預網絡，由油唇或油輪對冷卻成型的絲束上油並且預網絡，控制預網絡的氣流壓力，得到待牽伸絲束；F)牽伸，將待牽伸絲束由餵入輥餵入，依次經第一、第二組熱輥和第三組熱輥進行牽伸，並且在絲束途經第三組熱輥和第四組熱輥時進行鬆弛式定型，控制牽伸倍數和控制各組熱輥的溫度，得到牽伸定型絲；G)再網絡和再上油，對牽伸定型絲進行再網絡和再上油並且卷裝，控制再網絡的氣流壓力和控制卷繞速度，得到高強低收縮錦綸6細旦絲。
2.根據權利要求1所述的高強低收縮錦綸6細旦絲的加工方法，其特徵在於步驟B)中所述控制螺杆擠壓機的熔融溫度是將熔融溫度控制為220-280°C。
3.根據權利要求1所述的高強低收縮錦綸6細旦絲的加工方法，其特徵在於步驟C) 中所述的熔體管道和紡絲箱上部均由循環的聯苯蒸汽保溫，所述的聯苯蒸汽保溫的溫度為 255j85°C。
4.根據權利要求1所述的高強低收縮錦綸6細旦絲的加工方法，其特徵在於步驟C)中所述的噴絲孔為圓形孔或異形孔。
5.根據權利要求4所述的高強低收縮錦綸6細旦絲的加工方法，其特徵在於當所述的噴絲孔為圓形孔時，孔徑為0. 25-0. 35mm。
6.根據權利要求1所述的高強低收縮錦綸6細旦絲的加工方法，其特徵在於步驟D)中所述的側吹風的溫度為18-25°C，溼度為70-85% RH。
7.根據權利要求1所述的高強低收縮錦綸6細旦絲的加工方法，其特徵在於步驟E)中所述的控制預網絡的氣流壓力是將氣流壓力控制為0. 08-0. 2MPa。
8.根據權利要求1所述的高強低收縮錦綸6細旦絲的加工方法，其特徵在於步驟F)中的所述的控制牽伸倍數是第一組熱輥與餵入輥的牽伸倍數控制為1. 01-1. 1倍，第二組熱輥與第一組熱輥的牽伸倍數控制為2. 5-4. 0倍，第三組熱輥與第二組熱輥的牽伸倍數控制為1. 2-2. 0倍，第四組熱輥與第三組熱輥的牽伸倍數控制為0. 98-0. 9倍，所述的鬆弛式定型是將第三組熱輥的速度大於第四組熱輥的速度。
9.根據權利要求1所述的高強低收縮錦綸6細旦絲的加工方法，其特徵在於步驟F)中所述的控制各組熱輥的溫度是第一組熱輥溫度控制在70-110°C，第二組熱輥溫度控制在 100-150°C，第三組和第四組熱輥溫度控制在190-215°C，其中，所述的餵入輥為常溫。
10.根據權利要求1所述的高強低收縮錦綸6細旦絲的加工方法，其特徵在於步驟G) 中所述的控制再網絡的氣流壓力為0. 15-0. 4MPa，所述的控制卷繞速度是將卷繞速度控制在 3500-4500m/min。
全文摘要
一種高強低收縮錦綸6細旦絲的加工方法，屬於錦綸絲加工技術領域。包括的步驟備料，錦綸6切片加入到氮氣保護氣體的料倉內，得到待熔融料；熔融，將待熔融料引入螺杆擠壓機中熔融，得到熔體；成型，將熔體從紡絲箱上部引入由噴絲板的噴絲孔噴出，得到絲束；冷卻，將絲束引入緩冷區緩冷，通過側吹風冷卻成型，再經甬道進一步冷卻；上油並預網絡，由油唇或油輪對冷卻成型的絲束上油並且預網絡；牽伸，將待牽伸絲束由餵入輥餵入,依次經熱輥牽伸，鬆弛式定型，得到牽伸定型絲；再網絡和再上油，對牽伸定型絲進行再網絡和再上油並且卷裝，得到高強低收縮錦綸6細旦絲。優點可適應產品的不同用途，能應用於對斷裂強力和乾熱收縮率具有苛刻要求的場合。
文檔編號D01D5/088GK102181951SQ20111010515
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月26日 優先權日2011年4月26日
發明者顧洪達 申請人:常熟滌綸有限公司