錦綸6膨體長絲三色地毯紗及製備方法
2023-07-24 15:09:36 1
專利名稱：錦綸6膨體長絲三色地毯紗及製備方法
技術領域：
本發明屬於地毯紗加工技術領域，具體涉及一種錦綸6膨體長絲三色地毯紗及製備方法。
背景技術：
近年來，世界地毯需求呈增長趨勢。我國機制地毯業起步於20世紀80年代中期，近幾年，隨著旅遊酒店業和房地產業的發展，商用地毯需求量持續增長；隨著人們生活水平的提高和技術的發展，家居地毯已經成為許多家庭的重要裝飾品；我國汽車產量近年來的高速增長，將帶動車用地毯更大的需求量，估計未來幾年，地毯需求增勢依然強勁。地毯工業產品設計緊隨時尚潮流不斷地進行變化，品種不斷翻新，品質不斷提高。目前地毯紗中相當一部分是多色紗，主要是三色紗，其中又分為混色紗和清晰紗，混色紗，色彩不是以獨立色彩的形式顯示，而是以高度混色的形式呈現，從而按照不同的需求創造出不同特性的地毯；清晰紗，其各種色彩清晰飽滿，從而使地毯料的色彩鮮豔、多姿多彩。不同的客戶所要求的分色幅度具有很大的差異，很有必要製備從高度混色到非常清晰的分色紗以滿足不同消費群體、不同使用場所的需求。聚丙烯採用三螺杆膨體長絲紡絲機組一步法工藝紡制丙綸膨體長絲三色地毯紗，早已工業規模生產。而現在市場上做為高檔地毯中大量使用的錦綸膨體長絲三色地毯紗，均是採用二步法工藝完成，即先分別紡制出三種不同顏色的所要求三色紗線1/3線密度的膨體長絲紗，再以此為單紗，經空氣網絡合股、加捻合股、定型等工藝生產三色清晰紗。兩種工藝相比，兩步法工藝能源消耗高、生產效率低，其產品也有一定的差別，兩步法工藝不能生產混色紗，所生產的清晰紗與一步法工藝生產的紗線風格也不完全相同。所以針對錦綸三色地毯紗生產過程節能降耗環保需求和增加產品特色的市場需求，很有必要開發一步法錦綸三色地毯紗製備方法。丙綸一步法製備三束線密度相同三色地毯紗，在三螺杆膨體長絲紡絲機組的三個螺杆上控制相同或相近的工藝條件，即可順利生產出符合設計要求的合格品。利用此種方法，在錦綸6單色紗的工藝控制條件下，紡絲過程中斷頭率高，毛絲較難控制，且三束色紗線密度通常有較大的差異，從而導致錦綸6混色型和一步法風格的清晰型三色紗一直沒有面市。
發明內容
本發明要解決的技術問題是基於上述問題，本發明的一個目的是提供一種具有一步法紡絲所產生的特有風格的錦綸6膨體長絲三色混色型或清晰型地毯紗，滿足地毯行業的需求。本發明的另一個目的是提供一種以錦綸6切片和錦綸紡絲用經乾燥的色母粒為原料，利用三螺杆膨體長絲紡絲機組一步法生產錦綸6膨體長絲三色地毯紗的製備方法，解決紡絲過程中斷頭率高，毛絲多，同一根紗線上的三束色紗線密度差異較大的問題，一步法生產錦綸6膨體長絲三色地毯紗，達到進一步節能降耗的目的。
本發明解決其技術問題所採用的一個技術方案是提供一種錦綸6膨體長絲三色地毯紗，所述的三色地毯紗具有三色混色型地毯紗和三色清晰型地毯紗，所述的三色混色型地毯紗和三色清晰型地毯紗為三種顏色不同、單纖線密度相同的錦綸6膨體纖維束構成的單紗，所述的單紗線密度為1600dtex 3000dtex。上述的三色混色型地毯紗是指分別獨立的由紡絲組件噴出三種不同顏色的絲束，各自經過側吹風冷卻、上油、不經過預網絡，經牽伸後，集束進入膨化器，在膨化器內經過高溫、高壓過熱蒸汽的吹散、膨化過程,形成高度蓬鬆的無規三維捲曲的膨化絲,從絲束的橫載面或外表面觀察，膨化前的三束單色紗在膨化絲中三種顏色的單纖維呈高度無規混合狀態，該狀態的膨化絲為混色型地毯紗。上述的三色清晰型地毯紗是指分別獨立的由紡絲組件噴出三種不同顏色的絲束，在集束前各色絲束經過獨立的高密度預網絡，然後經集束進入膨化器，經膨化後其整體也形成高度蓬鬆的無規三維捲曲有膨化絲，從絲束的橫載面或外表面觀察，三色絲呈現有少量返混的束狀分離狀態，該狀態的膨化絲為清晰型地毯紗。所述的錦糹侖6膨體纖維具有三葉型異型截面,線密度為18dtex 35dtex。三葉型異型截面與圓形截面相比，在相同橫截面積的情況下，異形截面纖維具有更大的挺度及抗褶皺性。另外，纖維間的接觸面積明顯減少而使得粘附力減小，使之表現出更大回彈和蓬鬆性，使之更適合於地毯的特性要求。所述的單紗的三種顏色為三束不同或兩束相同一束不同顏色的錦綸6膨體纖維的組合，其顏色是指任何一種顏色。本發明解決其技術問題所採用的另一個技術方案是提供一種錦綸6膨體長絲三色地毯紗的製備方法，包括如下工藝步驟使用三螺杆膨體長絲紡絲機組，分別計量錦綸6切片和經乾燥的色母粒後加料入料鬥，從料鬥進入螺杆擠出機後被熔融並由螺杆推進經導管送入紡絲箱體，熔體在箱體中經紡絲泵計量輸送至噴絲頭，由噴絲孔擠出的熔體細流在紡絲窗中遇到冷空氣冷卻固化成纖維，上油後纖維預網絡，然後對纖維進行牽引拉伸、膨化、冷卻、輸出、網絡後由卷繞機構卷繞在筒管上完成三色地毯絲紡絲。所述的螺杆擠出機溫度為250 285°C，熔體溫度為275°C，紡絲箱體溫度為265 280°C，其中，螺杆擠出機的較佳溫度為225 178°C。錦綸6的熔點為220°C，分解溫度約300°C。所以當高於280°C時聚合物降解嚴重，明顯影響纖維強力；考慮到色紡過程中加入顏料所引起的粘度增加，如果低於250°C將引起螺杆阻力、過濾阻力、噴絲孔中流動阻力過高，導致不易紡絲成型和順利拉伸。所述的螺杆擠出機的螺杆壓力為110 150bar,紡絲機組的壓力為25 60bar,最佳壓力為40bar。螺杆擠出和噴絲過程是在三種不同或相近的螺杆壓力、三種相近或相同的紡絲組件壓力下完成。對於紡制相同線密度的丙綸BCF三色紗，當色母粒(顏料)填加量相近時，若控制紡絲機組的三個螺杆壓力基本一致，在丙綸BCF的紡絲條件下即能順利完成丙綸BCF三色地毯紗的紡絲過程，得到合格產品。如果錦綸6三色紗按照該方式紡制，會導致出現紡出的不同顏色的三束紗線密度不同、毛絲多或斷頭率高而成為不合格紗的現象。經探索，紡制錦綸6三色紗需根據加入的顏色特性、顏料重量，調整三個螺杆的壓力和紡絲組件壓力在一個不完全相同的範圍內，才能紡出合格的錦綸6膨體長絲三色地毯紗。不同顏料、不同顏料量的情況下的螺杆壓力與紡絲組件壓力的合適的範圍與所使用的顏料的極性大小有直接關係，錦綸6 (聚醯胺6)的高分子鏈上有較高的極性鍵密度，每隔5個碳就有一個醯胺鍵，是極性較大的高聚物。在錦綸熔體紡絲中使用的顏料一般是耐高溫的粒徑I μ m以下的微粉狀無機和有機顏料，無機顏料如碳黑(黑色)、鈦白(白色)、C. I顏料黃184 (釩酸鉍)等，該類顏料極性較大；有機顏料如C. I.顏料黃147 (蒽醌類)、C. I.顏料紅202 (喹吖啶酮類)、C. I.顏料紫23 ( 二噁嗪類)、C. I.顏料藍15:1 (酞菁類)等，這些有機顏料分子中在都存在可與聚醯胺6形成氫鍵的極性基，在形成晶體微粒後也 存在著這種氫鍵形成特性，當顏料微粒與極性聚醯胺6熔體混合時，相互之間存在著比與非極性聚合物聚丙烯之間大得多的作用力，其結果相當於在聚醯胺6大分子之間形成了網狀交聯，增加熔體粘度，改變了熔體的流變性。兩者之間的作用越強，作用點越多，表觀粘度越大，流動阻力越大。相同的顏料加入量越多，將比在聚丙烯熔體表現出大得多的粘度增加值。由於不同顏色、不同品種的顏料具有不同的分子結構，所形成的晶型不同，單位表面積的極性基分布密度及極性強弱不同，表現出與聚醯胺之間的作用力不同，即使加入相同量，在紡絲過程中聚醯胺熔體將表現出不同的粘度。在紡三色紗時加入三種不同顏料的熔體在經過螺杆擠出機擠出後，再經預過濾器、等長的熔體分配管、計量泵，到達紡絲組件，當三色熔體中使用的顏料與聚醯胺6的作用力差別較大時，其粘度明顯不同，流經上述相同路徑時產生的阻力不同，壓頭損失不同。正常的條件下，若保證三個噴絲板具有相同的熔體噴出速率，必須控制紡絲組件中三色熔體具有相同的壓力，或粘度較大的熔體具有較高的壓力條件下，才能克服紡絲組件中的過濾介質和噴絲孔的阻力實現等速噴出。如果與丙綸BCF的紡絲方式一樣，控制三色熔體具有相同的螺杆壓力，由於各熔體的流動阻力不同，進入紡絲組件後，高粘熔體和低粘熔體將分別呈現出最低和最高的紡絲組件壓力，與要求的壓力條件相反，所以紡絲不順、線密度不同。一般情況下，錦綸6熔體色紡常用顏料的極性順序如下無機顏料> 偶氮類> 二噁嗪類> 喹吖啶酮類 > 蒽醌類 >酞菁類。上述極性順序中，酞菁類顏料如酞菁藍使聚醯胺6熔體產生高於其它有機顏料的粘度，為一特例。其原因可能是該顏料是銅酞菁金屬絡合染料，其α或β晶型均為柱式晶格，柱晶側面由苯環構成，呈非極性；而頂面和底面是N原子與Cu2+形成的4配位金屬螯合結構，為極性中心，而Cu2+為6配位離子，在聚醯胺6熔體中醯胺鍵的羰基可能與之形成鍵能較高的配位鍵，整體形成健能較高的網狀結構，而表現出熔體的高粘度。採用本發明提出的方法，根據所使用顏料的不同的極性特性、不同的加料量而導致的聚醯胺熔體的不同粘度，調整不同的螺杆壓力，使得在紡絲組件中的壓力基本相近或相同，或高粘熔體具有稍高的壓力，保證各噴絲板形成基本相同的熔體噴出速率，進而產生三束線密度相同的三色紗。通過控制膨化前單色紗的預網絡密度、膨化溫度和膨化壓力，以本發明的方法可生產從混色到清晰紗之間的一系列過渡三色紗。本發明的有益效果是1. 一步法生產的錦綸6三色混色紗、清晰紗及系列過渡紗，風格獨特、回彈性優良，增加了地毯毯面組合的新穎性、舒適性，為地毯業的創新和品質提升、滿足不同群體和不同場所的使用需求提供了基本條件；2. —步法製備錦綸6三色地毯紗的方法，與常規二步法合股網絡三色地毯紗生產工藝相比，生產效率提高30%以上，能耗明顯下降，為綠色製備方法。
具體實施例方式現在結合具體實施例對本發明作進一步說明，以下實施例旨在說明本發明而不是對本發明的進一步限定。實施例I :2420dtex/90f錦綸6膨體長絲三色混色型地毯紗使用三螺杆BCF紡絲機組，採用聚醯胺6切片(HY-2800A)、PA6長絲油劑、PA6色母粒(預乾燥、主要載體聚醯胺6切片)。色母粒加入量A螺杆深藍色9. O %，B螺杆米黃色7. 8，C螺杆棕色8. 5 %。紡絲條件
權利要求
1.一種錦綸6膨體長絲三色地毯紗，其特徵在於所述的三色地毯紗具有三色混色型地毯紗和三色清晰型地毯紗，所述的三色混色型地毯紗和三色清晰型地毯紗為三種顏色不同、單纖線密度相同的錦綸6膨體纖維束構成的單紗，所述的單紗線密度為16 O O d t e X 3000dtex。
2.根據權利要求I所述的錦綸6膨體長絲三色地毯紗，其特徵在於所述的錦綸6膨體纖維具有三葉型異型截面，線密度為18dtex 35dtex。
3.根據權利要求I所述的錦綸6膨體長絲三色地毯紗，其特徵在於所述的單紗的三種顏色為三束不同或兩束相同一束不同顏色的錦綸6膨體纖維的組合。
4.一種錦綸6膨體長絲三色地毯紗的製備方法，其特徵在於包括如下工藝步驟使用三螺杆膨體長絲紡絲機組，分別計量錦綸6切片和經乾燥的色母粒後加料入料鬥，從料鬥進入螺杆擠出機後被熔融並由螺杆推進經導管送入紡絲箱體，熔體在箱體中經紡絲泵計量輸送至噴絲頭，由噴絲孔擠出的熔體細流在紡絲窗中遇到冷空氣冷卻固化成纖維，上油後纖維預網絡，然後對纖維進行牽引拉伸、膨化、冷卻、輸出、網絡後由卷繞機構卷繞在筒管上完成三色地毯絲紡絲。
5.根據權利要求4所述的錦綸6膨體長絲三色地毯紗的製備方法，其特徵在於所述的螺杆擠出機溫度為250 285°C，熔體溫度為275°C，紡絲箱體溫度為265 280°C。
6.根據權利要求4所述的錦綸6膨體長絲三色地毯紗的製備方法，其特徵在於所述的螺杆擠出機的螺杆壓力為110 150bar,紡絲機組的壓力為25 60bar,最佳壓力為40bar。
全文摘要
本發明涉及一種錦綸6膨體長絲三色地毯紗及製備方法，所述的三色地毯紗具有三色混色型地毯紗和三色清晰型地毯紗，所述的三色混色型地毯紗和三色清晰型地毯紗為三種顏色不同、單纖線密度相同的錦綸6膨體纖維束構成的單紗，所述的單紗線密度為1600dtex～3000dtex。其製備方法是由三螺杆膨體長絲紡絲機組，在三種不同或相近的螺杆壓力、三種相近或相同的紡絲組件壓力下一步完成。本產品風格獨特，回彈性優良，增加了地毯毯面組合的新穎性、舒適性；本工藝與常規二步法合股網絡三色地毯紗生產工藝相比，生產效率提高30％以上，能耗明顯下降。
文檔編號D01D5/253GK102618987SQ201210086190
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月28日 優先權日2012年3月28日
發明者孫顯明, 張立軍, 朱東範, 蔣文, 蔣楓, 薛小平, 陸惠林 申請人:常州靈達特種纖維有限公司