新型抗紫外无染黑色锦纶6长丝的开发与研究

发表时间:2020/7/3   来源:《科学与技术》2020年1月第3期   作者:韩璐
[导读] 研究开发在锦纶6长丝纺丝过程中添加抗紫外功能母粒和黑色色母粒两种母粒

         摘要:研究开发在锦纶6长丝纺丝过程中添加抗紫外功能母粒和黑色色母粒两种母粒,开发出新型抗紫外无染黑色锦纶6长纤维,研究两种母粒共混方式、混合比例及添加量等,同时研究生产工艺及工艺要求等。
         关键词:新型;抗紫外;黑色;无染;锦纶6纤维长丝

         公司开发新型抗紫外无染黑色锦纶6纤维长丝,大胆的尝试将色丝与功能丝生产工艺相结合,开发新的既具备功能性又能减少下游客户染色工序的无染色丝产品,如果研发成功,将丰富我公司产品种类,调整公司产品结构。在当前的市场环境下,将增强公司市场竞争力,有助于公司转型发展,打开新型纤维材料市场,提升公司锦纶6长丝产品的利润空间。
         1试验
         1.1原料规格及其性能指标
切片:国产切片;色母粒:广东彩艳黑色锦纶6母粒;功能母粒:自产抗紫外母粒;油剂:日本进口竹本F-5178型油剂。
         1.2主要设备及测试仪器
生产设备:日本进口TMT卷绕头;巴马格FK6-1200;母粒装置:ZJ-HXGL-5双计量失重式喂料机。
         1.3实验方案及路径
研发新型抗紫外无染黑色锦纶6POY 93dtex/24f及DTY7dtex/24f。主要利用均匀混料装置对母粒混合,双计量失重式喂料机添加母粒与PA6切片共混熔融,挤出成丝,并加弹。
         2结果讨论
         2.1母粒配比及添加量
         2.1.1两种母粒混合比例
通过多组实验对比,发现色母粒添加比例决定纤维黑色度的牢靠性及黑色的纯度,功能母粒添加比例在3.0以上纤维既具有功能性,功能母粒配比量50%~70%,色母粒配比量30%~50%。
         2.1.2两种母粒纺丝添加比例
两种母粒纺丝添加量5%~7%,其中色母粒2.5%~4.5%,功能母粒3.5%~4.5%,纺丝正常,产品性能良好。
         2.1.3切片、母粒性能要求
添加了两种母粒的POY原丝是功能性锦纶6色丝,在纺丝时添加了PA6抗紫外母粒和黑色母粒,要求切片含水800ppm以内、抗紫外母粒含水100-500ppm范围内、色母粒含水300-800ppm,其它指标通过小试后再作具体规定。
         2.2工艺选择
         2.2.1 POY纺丝温度及速度选择
本身母粒黏度较正常切片(2.45)偏低,温度过低造成熔融不好影响可纺性,温度偏高色母粒与正常切片熔融混合后,在纺丝箱体内流动过快,通过组件和喷丝板不宜于形成熔体细流,所以螺杆温度在245~270之间,可纺性良好。
         2.2.2 POY纺丝冷却温度
通过调整不同冷却温度对比,当冷却温度在19~22℃时,冷却效果良好,高于22℃对可纺性及纱线外观及物理性能均有一定影响。
         2.2.3加弹工艺
抗紫外黑色POY 93dtex/24f经过平衡后,进入加弹,加弹过程中由于纤维中含有炭黑及功能性粉体,添加在一定程度上破坏了PA6原有大分子结构的规整性,降低了聚合物高分子的质量,使POY原丝的物理指标出现一定程度的下降,尤其是强度下降明显,如果DTY车速过高,会造成毛丝多,假捻变形差,卷曲收缩小率及卷曲稳定度低。适宜的纺速应选择在500~700m/min。热定型温度160℃~180℃,牵伸比1.1~1.35,D/Y比的选择要比常规产品偏高。1.60~1.90较为合适。
         2.3物理性能指标

表1  78dtex/24f DTY主要物理性能指标、抗紫外性能、黑色着色度

         3 结论
a.目前公司纺丝设备具备生产新型抗紫外无染黑色锦纶6长丝的条件。
b.两种母粒纺丝添加量5%~7%,其中色母粒2.5%~4.5%,功能母粒3.5%~4.5%,纺丝可以正常纺丝,产品性能良好。
c.工艺参数范围包括:POY纺速4200~4500m/min,侧吹风冷却温度17~22℃;DTY生产速度500~700m/min;热定性:160~180℃。
d.一旦发现纺丝过程中出现毛丝及断头较多的现象,应及时更换导丝瓷件、组件,清除导丝器、摩擦盘、热箱中的污物,并适当降低纺速。
e.经检测,我公司研发的新型抗紫外无染黑色锦纶6长防紫外性及黑色色牢度等均符合相关标准要求。
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