一種異形錦綸6纖維及其制備方法與流程

本發明涉及化學纖維技術，特別涉及一種異形錦綸6纖維及其制備方法。

背景技術：

錦綸因其優異的物理性能，如強度高、吸濕性好和染色鮮艷等特點，廣泛應用于服飾領域。近年來，錦綸6纖維的研究，特別是針對具備各種差別化錦綸6纖維的研究迅速發展。

傳統的錦綸的截面為圓形，圓形截面的錦綸6纖維的表面光澤弱、有蠟狀感，易彎曲起皺、易起球，使其在高端織造領域的發展受到極大限制。異形錦綸6纖維為截面非圓形的錦綸。異形錦綸6纖維的研究方向在于增加錦綸6纖維的比表面積，即通過異形截面的設計，在錦綸6纖維表面的外輪廓引入溝槽，增強毛細效應，從而使錦綸6纖維的光澤、手感、吸濕性、硬挺度和彈性等得到不同程度的提高。

常見的異形截面的錦綸6纖維有“十”字形、三葉形、三角形、五葉形、“米”字形和中空圓形等。異形纖維具有特殊的光澤、蓬松性、抗起球性、回彈性、吸濕性優等特點。例如，公開號為cn104805519a的發明專利公開了一種錦綸6異形纖維，噴絲孔截面為“十”字形，其“十”字形中“豎”的長度是“橫”的長度的二分之一，該截面的錦綸6纖維具有較強的導濕排汗能力；公開號為cn104060343a的發明專利公開了一種細旦及超細旦錦綸6纖維，噴絲孔截面為四角星形，該截面的錦綸6纖維具有較好的染色性能。

扁平截面的錦綸6纖維因比表面積的增大，吸濕性、光澤等方面得到不同程度的改善，而且其剛性較強，抗起毛起球的能力也得到顯著改善。扁平度指截面的長寬比，是衡量扁平絲質量的重要指標。公開號為105442071a的發明專利公開了一種仿兔毛錦綸6纖維及其生產方法，扁平度為6.0-10.0，產品具有優良的蓬松性、耐熱性和抗起球性。公開號為104818538a的發明專利公開了一種超粗旦錦綸6扁平絲生產方法及錦綸6超粗旦扁平絲，扁平度為4.0-9.0，產品是一種具有高附加值的新型錦綸6差別化纖維。公開號為104480557a的發明專利公開了一種扁圓形截面的錦綸6高強細旦全牽伸絲及其生產方法，扁平度為8.0-12.0，產品具有優良的吸濕透氣性。

現有技術中，扁平度增大，可使錦綸6纖維的異形度增大，增強其異形效果，使其吸濕性、光澤、抗起毛起球等能力得到顯著改善。但是，扁平度的增大，會造成噴絲板加工難度的增大，纖維斷裂強度下降顯著，給紡絲及后加工帶來困難。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是：提供一種異形錦綸6纖維及其制備方法，提高纖維扁平度，使錦綸6纖維具有優良的吸濕透氣性，光澤靚麗、染色性能更好，且具有良好的仿天然纖維效果。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種異形錦綸6纖維，所述異形錦綸6纖維為橫截面是扁平條狀或趨于扁平條狀的扁平結構，所述扁平結構包括第一長邊、第二長邊、第一圓弧和第二圓弧，所述第一長邊、第一圓弧、第二長邊和第二圓弧分別依次首尾相連，形成所述扁平結構。

一種異形錦綸6纖維的制備方法，將所述聚酰胺6熔體經異形噴絲板上的噴絲微孔擠出，獲得聚酰胺6纖維絲束，將所述聚酰胺6纖維絲束依次經側吹風冷卻、集束上油、拉伸定型和網絡交絡，然后卷繞成形，獲得所述異形錦綸6纖維；所述異形噴絲板上的噴絲微孔為橫截面是扁平條狀或趨于扁平條狀的扁平結構，所述扁平結構包括第一長邊、第二長邊、第一圓弧和第二圓弧，所述第一長邊、第一圓弧、第二長邊和第二圓弧分別依次首尾相連，形成所述扁平結構。

本發明的有益效果在于：

(1)本發明通過上述扁平結構的設計和生產工藝的優化，制得一種異形錦綸6纖維，其扁平度更大，具有優良的吸濕透氣性，光澤靚麗、染色性能更好，且具有良好的仿天然纖維效果；

(2)本發明的異形錦綸6纖維的制備方法中，其生產過程可控，產品質量穩定，制得的異形錦綸6纖維的斷裂強度、斷裂伸長率、條干不勻率等指標均達到gb/t16603-2008《錦綸牽伸絲》的規定范圍，并能滿足后續加工和使用要求。

附圖說明

圖1為本發明實施例的異形錦綸6纖維的制備方法中使用的異形噴絲板上的噴絲微孔的形狀示意圖；

圖2為本發明實施例七的異形錦綸6纖維的制備方法中使用的異形噴絲板的形狀示意圖；

圖3為本發明實施例八的異形錦綸6纖維的制備方法中使用的異形噴絲板的形狀示意圖；

圖4為本發明實施例的異形錦綸6纖維放大1000倍的鏡下截面結構圖。

標號說明：

1、基板；2、噴絲微孔；21、第一長邊；22、第二長邊；23、第一圓弧；24、第二圓弧。

具體實施方式

為詳細說明本發明的技術內容、所實現目的及效果，以下結合實施方式并配合附圖予以說明。

本發明最關鍵的構思在于：設計橫截面呈上述扁平結構的異形錦綸6纖維，扁平度更大，具有優良的吸濕透氣性，光澤靚麗、染色性能更好，且具有良好的仿天然纖維效果。

一種異形錦綸6纖維，所述異形錦綸6纖維為橫截面是扁平條狀或趨于扁平條狀的扁平結構，所述扁平結構包括第一長邊、第二長邊、第一圓弧和第二圓弧，所述第一長邊、第一圓弧、第二長邊和第二圓弧分別依次首尾相連，形成所述扁平結構。

一種異形錦綸6纖維的制備方法，請參照圖1-3，將所述聚酰胺6熔體經異形噴絲板上的噴絲微孔擠出，獲得聚酰胺6纖維絲束，將所述聚酰胺6纖維絲束依次經側吹風冷卻、集束上油、拉伸定型和網絡交絡，然后卷繞成形，獲得所述異形錦綸6纖維；所述異形噴絲板上的噴絲微孔2為橫截面是扁平條狀或趨于扁平條狀的扁平結構，所述扁平結構包括第一長邊21、第二長邊22、第一圓弧23和第二圓弧24，所述第一長邊21、第一圓弧23、第二長邊22和第二圓弧24分別依次首尾相連，形成所述扁平結構。

從上述描述可知，本發明的有益效果在于：

(1)本發明通過上述扁平結構的設計和生產工藝的優化，制得一種異形錦綸6纖維，其扁平度更大，具有優良的吸濕透氣性，光澤靚麗、染色性能更好，且具有良好的仿天然纖維效果；

(2)本發明的異形錦綸6纖維的制備方法中，其生產過程可控，產品質量穩定，制得的異形錦綸6纖維的斷裂強度、斷裂伸長率、條干不勻率等指標均達到gb/t16603-2008《錦綸牽伸絲》的規定范圍，并能滿足后續加工和使用要求。

本發明的異形錦綸6纖維中：

進一步的，所述第一長邊和第二長邊平行設置。

進一步的，所述第二長邊設置于第一長邊的正下方。

進一步的，所述第一圓弧和第二圓弧的凸出的弧面分別朝向外部。

由上述描述可知，作為一個具體的結構示例，第一長邊和第二長邊平行設置，更為具體的，第二長邊設置于第一長邊的正下方，即第一圓弧和第二圓弧相向設置，優選的，第一圓弧和第二圓弧的凸出的弧面均朝向外部。

由上述描述可知，作為一個具體的結構示例，異形錦綸6纖維的異形度增大，增強其異形效果，使其吸濕性、光澤度、抗起毛起球等能力得到顯著改善。通過工藝條件的優化，使扁平度的增大對錦綸6纖維的生產狀況及物理性能的影響降至最低，制得的異形錦綸6纖維的斷裂強度、斷裂伸長率、條干不勻率等指標均達到gb/t16603-2008《錦綸牽伸絲》的規定范圍，并能滿足后續加工和使用要求。

本發明的異形錦綸6纖維的制備方法中：

進一步的，聚酰胺6干切片進行熔融時，同時對聚酰胺6干切片進行混煉、壓縮和擠出，獲得聚酰胺6熔體，所述熔融、混煉、壓縮和擠出的溫度為250-260℃。

由上述描述可知，作為一個具體的示例，可采用螺桿擠壓機進行上述熔融、混煉、壓縮和擠出操作，螺桿擠壓機中的溫度優選為250-260℃，可以進一步保證熔融效果，便于控制且獲得的聚酰胺6熔體產品質量穩定；另，可將聚酰胺6熔體送入紡絲箱進行紡絲。

進一步的，將所述聚酰胺6熔體先通過熔體計量泵進行計量，再通過紡絲組件進行過濾，然后經異形噴絲板上的噴絲微孔擠出。

由上述描述可知，作為一個具體的示例，可以對聚酰胺6熔體采用熔體計量泵進行計量，然后通過紡絲組件過濾，再將其經噴絲板上的噴絲微孔擠出，可以實現對聚酰胺6熔體的精確計量和進一步過濾，保證產品質量。

進一步的，將相對黏度為2.40-2.70的聚酰胺6干切片進行熔融，獲得所述聚酰胺6熔體。

進一步的，所述第一長邊21和第二長邊22平行設置。

進一步的，所述第二長邊22設置于第一長邊21的正下方。

進一步的，所述第一圓弧23和第二圓弧24的凸出的弧面分別朝向外部。

由上述描述可知，作為一個具體的結構示例，第一長邊和第二長邊平行設置，更為具體的，第二長邊設置于第一長邊的正下方，即第一圓弧和第二圓弧相向設置，優選的，第一圓弧和第二圓弧的凸出的弧面均朝向外部。即：第一長邊21和第二長邊22以及二者的四個端點圍成一長方形，第一長邊21和第二長邊22對應于長方形的兩個長邊，第一圓弧23和第二圓弧24的位置則對應于長方形的寬。

噴絲板上的噴絲微孔橫截面的設計對異形錦綸6纖維的生產狀況影響較大。設計噴絲微孔的橫截面為上述扁平結構，可使其具有優良的吸濕透氣性，光澤靚麗、染色性能更好，且具有良好的仿天然纖維效果；以第一圓弧和第二圓弧的位置對應于長方形的寬，可使生產異形錦綸6纖維的過程中，熔體通過噴絲微孔時不存在死角，保證通過噴絲微孔的錦綸6纖維的纖度和截面形狀，確保異形錦綸6纖維的生產狀況穩定，異形錦綸6纖維的截面形狀和扁平度一致、均勻。

進一步的，所述噴絲微孔的扁平度為7.0-17.0。

進一步的，異形噴絲板上的噴絲微孔的孔數優選為3-96f，進一步優選為5～68f。

由上述描述可知，扁平度增大，可使錦綸6纖維的異形度增大，增強其異形效果，使其吸濕性、光澤、抗起毛起球等能力得到顯著改善。但是，扁平度的增大，會造成纖維生產狀況和物理性能變差。通過噴絲微孔孔數的優選，結合噴絲微孔的橫截面的設計和噴絲板上噴絲微孔的排布，使扁平度的增大對錦綸6纖維的生產狀況及物理性能影響降至最低，制得的異形錦綸6纖維的斷裂強度、斷裂伸長率、條干不勻率等指標滿足后續加工和使用要求。

進一步的，所述側吹風冷卻的溫度為22-23℃，濕度為70-80％，風速為0.60-0.65m/s。

由上述描述可知，作為一個具體的示例，側吹風冷卻具體可以采用上述參數設計，可使冷卻充分，保證產品質量。

進一步的，所述集束上油中采用的油劑為濃度6-10％的錦綸油劑。

由上述描述可知，集束上油可以為纖維絲束通過油劑泵計量供油的油嘴上油集束，采用的油劑優選為濃度6-10％的錦綸油劑，可進一步保證產品質量。

進一步的，所述拉伸定型的溫度為140-180℃。

由上述描述可知，作為一個具體的示例，拉伸定型的溫度采用上述設計，可進一步保證產品質量。

進一步的，所述的卷繞速度4300-4800m/min。

由上述描述可知，作為一個具體的示例，絲餅的卷繞速度采用上述設計，可進一步保證卷繞的順利和高效進行。

請參照圖4，本發明的實施例一為：

本實施例的異形錦綸6纖維，所述異形錦綸6纖維為扁平結構，其橫截面為扁平條狀或趨于扁平條狀，所述扁平結構包括第一長邊、第二長邊、第一圓弧和第二圓弧，所述第一長邊、第一圓弧、第二長邊和第二圓弧分別依次首尾相連，形成所述扁平結構。其中，第一長邊和第二長邊平行設置，且第二長邊設置于第一長邊的正下方，第一圓弧和第二圓弧的凸出的弧面分別朝向外部。

制備上述異形錦綸6纖維采用的異形噴絲板的結構為：包括基板1和和至少一個的噴絲微孔2。噴絲微孔2設置于所述基板1上，所述噴絲微孔2為橫截面是扁平條狀或趨于扁平條狀的扁平結構，所述扁平結構包括第一長邊21、第二長邊22、第一圓弧23和第二圓弧24，所述第一長邊21、第一圓弧23、第二長邊22和第二圓弧24分別依次首尾相連，形成所述扁平結構。其中，第一長邊和第二長邊平行設置，且第二長邊設置于第一長邊的正下方，第一圓弧和第二圓弧的凸出的弧面分別朝向外部。其中，其扁平度為11.0，噴絲微孔的孔數為8f。

請參照圖4，本發明的實施例二為：

一種異形錦綸6纖維，僅“噴絲微孔的扁平度為12.0，噴絲微孔的孔數為12f”與實施例一不同，其他均與實施例一相同。

請參照圖4，本發明的實施例三為：

一種異形錦綸6纖維，僅“噴絲微孔的扁平度為7.0，噴絲微孔的孔數為48f”與實施例一不同，其他均與實施例一相同。

請參照圖1-3，本發明的實施例四為：

本實施例的異形錦綸6纖維的制備方法為：

將相對黏度為2.40的聚酰胺6干切片通過管道送至螺桿擠壓機中進行熔融、混煉、壓縮和擠出，獲得聚酰胺6熔體，所述熔融、混煉、壓縮和擠出的溫度為250℃、252℃、252℃；將所述聚酰胺6熔體先通過熔體計量泵進行精確計量，再通過紡絲組件進行過濾，然后經實施例一至三任意一個所述的異形噴絲板(僅“所述噴絲板上的噴絲微孔的扁平度為11.0，噴絲微孔的孔數為68f”不同)上的噴絲微孔2擠出，獲得聚酰胺6纖維絲束，將所述聚酰胺6纖維絲束依次經側吹風冷卻、集束上油、拉伸定型和網絡交絡，網絡交絡采用網絡噴嘴進行，然后卷繞成形。所述側吹風冷卻的溫度為23℃，濕度為70％，風速為0.60m/s，所述集束上油中采用的油劑為濃度8％的錦綸油劑，所述拉伸定型的溫度為140℃，所述的卷繞速度4300m/min，獲得所述異形錦綸6纖維。

請參照圖1-3，本發明的實施例五為：

本實施例的異形錦綸6纖維的制備方法為：

將相對黏度為2.70的聚酰胺6干切片通過管道送至螺桿擠壓機中進行熔融、混煉、壓縮和擠出，獲得聚酰胺6熔體，所述熔融、混煉、壓縮和擠出的溫度為265℃、268℃、268℃；將所述聚酰胺6熔體先通過熔體計量泵進行精確計量，再通過紡絲組件進行過濾，然后經實施例一至三任意一個所述的異形噴絲板(僅“所述噴絲板上的噴絲微孔的扁平度為17.0，噴絲微孔的孔數為8f”不同)上的噴絲微孔2擠出，獲得聚酰胺6纖維絲束，將所述聚酰胺6纖維絲束依次經側吹風冷卻、集束上油、拉伸定型和網絡交絡，網絡交絡采用網絡噴嘴進行，然后卷繞成形。所述側吹風冷卻的溫度為23℃，濕度為70％，風速為0.65m/s，所述集束上油中采用的油劑為濃度6％的錦綸油劑，所述拉伸定型的溫度為150℃，卷繞速度4500m/min，獲得所述異形錦綸6纖維。

請參照圖1-3，本發明的實施例六為：

本實施例的異形錦綸6纖維的制備方法為：

將相對黏度為2.50的聚酰胺6干切片通過管道送至螺桿擠壓機中進行熔融、混煉、壓縮和擠出，獲得聚酰胺6熔體，所述熔融、混煉、壓縮和擠出的溫度為253℃、255℃、255℃；將所述聚酰胺6熔體先通過熔體計量泵進行精確計量，再通過紡絲組件進行過濾，然后經實施例一至三任意一個所述的異形噴絲板(僅“所述噴絲板上的噴絲微孔的扁平度為8.0，噴絲微孔的孔數為5f”不同)上的噴絲微孔2擠出，獲得聚酰胺6纖維絲束，將所述聚酰胺6纖維絲束依次經側吹風冷卻、集束上油、拉伸定型和網絡交絡，網絡交絡采用網絡噴嘴進行，然后卷繞成形。所述側吹風冷卻的溫度為22℃，濕度為70％，風速為0.65m/s，所述集束上油中采用的油劑為濃度10％的錦綸油劑，所述拉伸定型的溫度為160℃，卷繞速度4600m/min，獲得所述異形錦綸6纖維。

請參照圖1-4，本發明的實施例七為：

本實施例的異形錦綸6纖維的制備方法，包括如下步驟：

步驟1、將聚酰胺6全消光干切片進行熔融紡絲，聚酰胺6全消光干切片黏度2.48，將聚酰胺6全消光干切片經管道輸送至螺桿擠壓機熔融、混煉、壓縮、擠出，經熔體管道輸送進入紡絲箱體，螺桿各區溫度為250℃、252℃和252℃；

步驟2、熔體經熔體計量泵精確計量后通過紡絲組件，再經實施例一至三任意一個所述的異形噴絲板(僅“噴絲微孔的數目為8f”不同)擠出，進行紡絲，噴絲孔微孔截面如圖1所示，噴絲板結構如圖2所示；

步驟3、噴絲孔擠出的纖維絲束經側吹風冷卻，側吹風溫度22.5℃，濕度80％，風速0.65m/s，再經油嘴上油集束，集束點距離噴絲板150cm，油劑濃度10％，經拉伸定型、網絡交絡后卷繞成形，熱輥溫度145℃，卷繞速度4500m/min，得到異形錦綸6fdy(40d/8f)。

請參照圖1-4，本發明的實施例八為：

本實施例的異形錦綸6纖維的制備方法，包括如下步驟：

步驟1、將聚酰胺6全消光干切片進行熔融紡絲，聚酰胺6全消光干切片黏度2.45，將聚酰胺6全消光干切片經管道輸送至螺桿擠壓機熔融、混煉、壓縮、擠出，經熔體管道輸送進入紡絲箱體，螺桿各區溫度為252℃、256℃和256℃；

步驟2、熔體經熔體計量泵精確計量后進入紡絲組件，再經實施例一至三任意一個所述的異形噴絲板(僅“噴絲微孔的數目為68f”不同)擠出，進行紡絲，噴絲孔微孔截面如圖1所示，噴絲板結構如圖3所示；

步驟3、噴絲孔擠出的纖維絲束經側吹風冷卻，側吹風溫度23℃，濕度80％，風速0.65m/s，再經油嘴上油集束，集束點距離噴絲板70cm，油劑濃度8％，后經拉伸定型、網絡交絡后卷繞成形，熱輥溫度180℃，卷繞速度4300m/min，得到異形錦綸6fdy(40d/68f)。

性能測試

將實施例一至實施例八獲得的異形錦綸6纖維分別采用縷紗測長機進行纖度測試、全自動單紗強力機進行纖維的斷裂強度及斷裂伸長率測試。

測試結構為：

實施例一至六獲得的異形錦綸6纖維的纖度為44.0-80.0dtex，纖維的斷裂強度為3.21-3.88cn/dtex，斷裂伸長率為20.73-46.55％；

實施例七獲得的異形錦綸6纖維(異形錦綸6fdy(40d/8f))的纖度為50.6dtex，纖維的斷裂強度為3.29cn/dtex，斷裂伸長率為20.28％，條干不勻率1.35％。

實施例八獲得的異形錦綸6纖維(異形錦綸6fdy(40d/68f))的纖度為44.1dtex，纖維的斷裂強度為4.03cn/dtex，斷裂伸長率為45.37％，條干不勻率1.70％。

綜上所述，本發明提供的異形錦綸6纖維可使扁平度的增大對錦綸6纖維的生產狀況及物理性能的影響降至最低，制得的異形錦綸6纖維的斷裂強度、斷裂伸長率、條干不勻率等指標均達到gb/t16603-2008《錦綸牽伸絲》的規定范圍，并能滿足后續加工和使用要求。

以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等同變換，或直接或間接運用在相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。