專利名稱：一種新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，尤其是涉及一種新型的差別化PA6纖維，PA66和PA1010纖維的制備方法。
背景技術(shù)：
差別化纖維由于內(nèi)應(yīng)力、結(jié)晶度、取向度、異形度等的差別，制備出的纖維具有自然卷曲的特性。該纖維制備的織物蓬松性、透氣性能好，因而差別化纖維受到廣泛的關(guān)注。 而由于聚酰胺纖維具有優(yōu)良的彈性和恢復(fù)性，被廣泛地用在差別化纖維的制備過(guò)程中。根據(jù)不同原料在一定紡絲條件下的收縮率不同，通過(guò)雙組份或多組份紡絲等方法可以成功制備出多種自然卷曲的差別化纖維。申請(qǐng)?zhí)枮?01010023178. X和 2010101379M.8的專利中提到一種以PP等為芯層材料，PA等為皮層材料，進(jìn)行復(fù)合紡絲后形成一種能夠自然卷曲的多組分復(fù)合偏心纖維。專利號(hào)200520001791. 6中提到在纖維牽伸過(guò)程中使用具有凸凹狀的牽伸凸輪而使纖維的順向度和結(jié)晶度不同，制備出差別化纖維。申請(qǐng)?zhí)?8100532. 2的專利中提到將一種低收縮的超細(xì)纖維和高收縮低卷縮原絲進(jìn)行空氣噴捻混纖而得到差別化超細(xì)纖維假捻加工紗，織物具有良好的豐厚感和垂性。而本發(fā)明是在纖維制備過(guò)程中采用冷卻吹風(fēng)風(fēng)速的差別化的程序化控制，單根纖維中的結(jié)晶度、 取向度、內(nèi)應(yīng)力或者中空度的不同而制備出差別化纖維。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，通過(guò)熔體擠出噴絲板下冷卻風(fēng)風(fēng)速的程序化控制，也就是通過(guò)脈沖泵調(diào)節(jié)風(fēng)速來(lái)制備出差別化凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)和形態(tài)結(jié)構(gòu)的聚酰胺纖維。由于冷卻風(fēng)風(fēng)速按照一定程序控制，引起聚酰胺纖維的內(nèi)部應(yīng)力不均勻也呈現(xiàn)一定的規(guī)律分布而導(dǎo)致纖維差別化，且該差別化呈現(xiàn)一定的規(guī)律分布。本發(fā)明是在熔融紡絲冷卻成形的關(guān)鍵區(qū)域，采用風(fēng)冷差別化的方法，解決了既能保證原絲成形、卷繞正常進(jìn)行，又能保證纖維內(nèi)在結(jié)晶取向的差別，纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)異形度和中空度、異形度差別化的問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案是本發(fā)明的一種新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，聚酰胺原料在干燥后，經(jīng)螺桿熔融和擠壓并經(jīng)紡絲箱體擠出，冷卻吹風(fēng)冷卻后形成初生纖維，初生纖維經(jīng)過(guò)一級(jí)拉伸和二級(jí)拉伸后卷繞而獲得所制備的差別化聚酰胺纖維；熔融紡絲過(guò)程中，所述冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號(hào)控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程v(t) = S+sin t, 其中V(t)為風(fēng)速，單位可為m/s;S為固定常數(shù)，單位可為m/s;co為脈沖信號(hào)角頻率，單位可為rad/s ；t為吹風(fēng)脈沖時(shí)間，單位可為S。作為優(yōu)選的技術(shù)方案如上所述的一種新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，所述的聚酰胺是指PA， PA66和PA1010中的一種，也可以是PA66和PA1010的共混物。
如上所述的一種新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，所述的固定常數(shù)S主要是根據(jù)冷卻吹風(fēng)溫度確定的固定常數(shù)，所述的固定常數(shù)S在吹風(fēng)溫度為21°C時(shí)，其值為0. 95； 冷卻吹風(fēng)溫度每升高或降低1°C，S值相應(yīng)的增大或減小0. 06。所述的固定常數(shù)S還與冷卻吹風(fēng)的吹風(fēng)區(qū)域和卷繞速度有關(guān)，所述的固定常數(shù)S 隨冷卻吹風(fēng)的吹風(fēng)區(qū)域的增大而增大，反之S則減小；所述的固定常數(shù)S隨著卷繞速度每升高lOOm/min，S則增大0. 001，反之，S則減小 0. 001。如上所述的一種新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，所述脈沖信號(hào)角頻率ω 根據(jù)纖維產(chǎn)品卷曲數(shù)目為40 600 ；當(dāng)纖維卷曲數(shù)為10-16個(gè)/25mm，占卷曲數(shù)總分布比例的41% 55%時(shí)，ω為40 400;當(dāng)卷曲數(shù)15 19個(gè)/25mm，占卷曲數(shù)總分布比例的 50 80%時(shí)，ω 為 150 600。如上所述的一種新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，所述的原料干燥為制備 ΡΑ6纖維時(shí)，在-0. 095士0. 005MPa真空環(huán)境下，60 70°C保溫2 5小時(shí)后，在110 120°C 保溫10 20小時(shí)；制備PA66纖維和PAlOlO時(shí)，在真空環(huán)境下，60 75°C保溫2 5小時(shí)后，在115 130°C保溫10 20小時(shí)。如上所述的一種新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，所述的冷卻風(fēng)風(fēng)溫為 16 ^°C，冷卻吹風(fēng)的吹風(fēng)區(qū)域?yàn)閲娊z板下方300 1850mm。如上所述的一種新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，所述的螺桿溫度為制備 PA6纖維時(shí)，螺桿進(jìn)料區(qū)170 200°C，熔融區(qū)260 285°C，壓縮區(qū)260 280°C，紡絲箱體溫度洸0 280°C ；制備PA66和PAlOlO纖維時(shí)，螺桿進(jìn)料區(qū)180 205°C，熔融區(qū)沘0 300°C，壓縮區(qū)沘0 310°C，紡絲箱體溫度沘0 300°C。如上所述的一種新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，所述的卷繞速度為600 3200m/mino如上所述的一種新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，所述的一級(jí)拉伸溫度為 50 75°C，拉伸倍數(shù)為1. 2 4. 2，所述的二級(jí)拉伸溫度為110 140°C，拉伸倍數(shù)為1. 2 1. 8。如上所述的一種新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，所述的差別化聚酰胺纖維截面為圓形、中空或者異形截面，所述的異形截面為扁平、十字形、花瓣形、三葉形、三角形或星形；所述異形截面的纖維的異形度為10 70%。如上所述的一種新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，所述的中空截面的纖維的中空度為6 32% ；所述的中空截面的纖維為單根纖維單孔同心結(jié)構(gòu)或者偏心結(jié)構(gòu)或單根纖維的多中孔結(jié)構(gòu)。有益效果1、通過(guò)冷卻風(fēng)改變紡絲冷卻成型區(qū)域環(huán)境的差別化來(lái)制備差別化聚酰胺纖維，而冷卻風(fēng)小氣候的差別化由計(jì)算機(jī)程序控制，纖維的差別化也呈現(xiàn)規(guī)律性變化2、本發(fā)明制備的聚酰胺纖維的差別化無(wú)需調(diào)整現(xiàn)有生產(chǎn)工序，工藝簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本低。
具體實(shí)施例方式
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下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。實(shí)施例1在PA6熔融紡絲過(guò)程中，采用新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號(hào)控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程V(t)= 0. 6+sin40t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫16°C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 1850mm。干燥工藝為在-0. 095士0. 005MPa 真空環(huán)境下，70°C保溫2小時(shí)后，在120°C保溫10小時(shí)。螺桿進(jìn)料區(qū)170°C，熔融區(qū)280°C， 壓縮區(qū)285°C，紡絲箱體溫度280°C。一級(jí)拉伸溫度為75°C，拉伸倍數(shù)為1. 4，二級(jí)拉伸溫度為110°C，拉伸倍數(shù)為1. 2，卷繞速度為600m/min。制備的PA6纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于11個(gè)/25mm的占；34%，大于16個(gè)/25mm的占25%，11 16個(gè)/25mm的占41%。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例2在PA6熔融紡絲過(guò)程中，采用新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號(hào)控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程V(t) = 1. 2+sin600t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫洸°C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 1850mm。干燥工藝為在-0. 095士0. 005MPa真空環(huán)境下，60°C保溫5小時(shí)后，在110°C保溫20小時(shí)。螺桿進(jìn)料區(qū) 2000C，熔融區(qū)260°C，壓縮區(qū)260°C，紡絲箱體溫度260°C。一級(jí)拉伸溫度為75°C，拉伸倍數(shù)為1. 2，二級(jí)拉伸溫度為120°C，拉伸倍數(shù)為1. 2，卷繞速度為3200m/min。制備的PA6纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于15個(gè)/25mm的占5%，大于19個(gè)/25mm的占15%，15 19個(gè) /25mm的占80%。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例3在PA6熔融紡絲過(guò)程中，采用新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號(hào)控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程 V(t) = 0. 96+sin400t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫22 °C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 1800mm。干燥工藝為在-0. 095士0. 005MPa真空環(huán)境下，60°C保溫5小時(shí)后，在110°C保溫20小時(shí)。螺桿進(jìn)料區(qū) 1700C，熔融區(qū)280°C，壓縮區(qū)280°C，紡絲箱體溫度260°C。一級(jí)拉伸溫度為70°C，拉伸倍數(shù)為4. 2，二級(jí)拉伸溫度為140°C，拉伸倍數(shù)為1. 3，卷繞速度為lOOOm/min。制備的PA6纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于11個(gè)/25mm的占25 %，大于16個(gè)/25mm的占20 %，11 16 個(gè)Λδπιπι的占55%。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例4在ΡΑ66熔融紡絲過(guò)程中，采用新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號(hào)控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程 V(t) = 0. 84+sin600t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫20 °C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 1850mm。干燥工藝為在-0. 095士0. 005MPa真空環(huán)境下，75°C保溫5小時(shí)后，在130°C保溫10小時(shí)。螺桿進(jìn)料區(qū) 2050C，熔融區(qū)290°C，壓縮區(qū)310°C，紡絲箱體溫度300°C。一級(jí)拉伸溫度為75°C，拉伸倍數(shù)為4. 2，二級(jí)拉伸溫度為140°C，拉伸倍數(shù)為1. 2，卷繞速度為3200m/min。制備的PA66纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于15個(gè)/25mm的占25%，大于19個(gè)/25mm的占25 %，15 19個(gè)/25mm的占50%。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例5在PA66熔融紡絲過(guò)程中，采用新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號(hào)控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程v(t) = 1. 2+sinl50t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫洸°C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 1550mm。干燥工藝為在-0. 095士0. 005MPa真空環(huán)境下，70°C保溫5小時(shí)后，在130°C保溫10小時(shí)。螺桿進(jìn)料區(qū) 180°C，熔融區(qū)300°C，壓縮區(qū)310°C，紡絲箱體溫度300°C。一級(jí)拉伸溫度為75°C，拉伸倍數(shù)為3. 0，二級(jí)拉伸溫度為140°C，拉伸倍數(shù)為1. 5，卷繞速度為^OOm/min。制備的PA66纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于15個(gè)/25mm的占30 %，大于19個(gè)/25mm的占20 %，15 19 個(gè)/25mm的占50%。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例6在PA66熔融紡絲過(guò)程中，采用新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號(hào)控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程v(t) = 1. 2+sin300t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫洸°C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 1700mm。干燥工藝為在-0. 095士0. 005MPa真空環(huán)境下，70°C保溫5小時(shí)后，在115°C保溫20小時(shí)。螺桿進(jìn)料區(qū) 2000C，熔融區(qū)280°C，壓縮區(qū)280°C，紡絲箱體溫度280°C。一級(jí)拉伸溫度為75°C，拉伸倍數(shù)為3. 2，二級(jí)拉伸溫度為130°C，拉伸倍數(shù)為1. 8，卷繞速度為3200m/min。制備的PAlOlO纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于11個(gè)/25mm的占30 %，大于16個(gè)/25mm的占25 %，11 16個(gè)/25mm的占45 %。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例7在PAlOlO熔融紡絲過(guò)程中，采用新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號(hào)控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程V(t)= 0. 6+sin40t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫16°C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 1850mm。干燥工藝為在-0. 095士0. 005MPa 真空環(huán)境下，70°C保溫5小時(shí)后，在130°C保溫20小時(shí)。螺桿進(jìn)料區(qū)180°C，熔融290°C，壓縮區(qū)300°C，紡絲箱體溫度290°C。一級(jí)拉伸溫度為75°C，拉伸倍數(shù)為2. 2，二級(jí)拉伸溫度為 110°C，拉伸倍數(shù)為1.4，卷繞速度為1200m/min。制備的PAlOlO纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于11個(gè)/25mm的占36%，大于16個(gè)/25mm的占23%，11 16個(gè)/25mm的占41 %。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例8在PAlOlO熔融紡絲過(guò)程中，采用新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號(hào)控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程V(t) = 0. 74+sin600t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫18 °C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 1750mm。干燥工藝為在-0. 095士0. 005MPa真空環(huán)境下，65°C保溫5小時(shí)后，在120°C保溫20小時(shí)。螺桿進(jìn)料區(qū) 2000C，熔融區(qū)295°C，壓縮區(qū)310°C，紡絲箱體溫度300°C。一級(jí)拉伸溫度為70°C，拉伸倍數(shù)為2. 3，二級(jí)拉伸溫度為115°C，拉伸倍數(shù)為1. 3，卷繞速度為3200m/min。制備的PAlOlO纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于15個(gè)/25mm的占20 %，大于19個(gè)/25mm的占20 %，15 19個(gè)/25mm的占60 %。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例9在PAlOlO熔融紡絲過(guò)程中，采用新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號(hào)控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程V(t) = 0. 96+sin400t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫22 °C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 1850mm。干燥工藝為在-0. 095士0. 005MPa真空環(huán)境下，75°C保溫4小時(shí)后，在120°C保溫15小時(shí)。螺桿進(jìn)料區(qū) 2050C，熔融區(qū)280°C，壓縮區(qū)280°C，紡絲箱體溫度285°C。一級(jí)拉伸溫度為75°C，拉伸倍數(shù)為4. 0，二級(jí)拉伸溫度為130°C，拉伸倍數(shù)為1. 2，卷繞速度為1500m/min。制備的PA1010纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于11個(gè)/25mm的占30%，大于16個(gè)/25mm的占25 %，11 16個(gè)/25mm的占45 %。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例10在PA6熔融紡絲制備中空纖維過(guò)程中，采用新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號(hào)控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程V(t) = 0. 6+sin40t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫16°C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 1850mm。干燥工藝為在-0. 095士0. 005MPa真空環(huán)境下，70°C保溫2小時(shí)后，在120°C保溫10小時(shí)。螺桿進(jìn)料區(qū) 1700C，熔融區(qū)270°C，壓縮區(qū)270°C，紡絲箱體溫度268°C。一級(jí)拉伸溫度為70°C，拉伸倍數(shù)為1. 8，二級(jí)拉伸溫度為115°C，拉伸倍數(shù)為1. 3，卷繞速度為500m/min。制備的PA6中空纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于11個(gè)/25mm的占33 %，大于16個(gè)/25mm的占沈％，11 16個(gè)/25mm的占41 %。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例11在PA6熔融紡絲制備異形纖維過(guò)程中，其中異形纖維截面為扁平形，采用新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號(hào)控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程V (t) = 0. 6+sin90t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫16°C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 1850謹(jǐn)。干燥工藝為在-0. 095士0. 005MPa真空環(huán)境下，70°C保溫2小時(shí)后，在120°C保溫 10小時(shí)。螺桿進(jìn)料區(qū)170°C，熔融區(qū)265°C，壓縮區(qū)267V，紡絲箱體溫度265°C。一級(jí)拉伸溫度為70°C，拉伸倍數(shù)為1.8，二級(jí)拉伸溫度為115°C，拉伸倍數(shù)為1.3，卷繞速度為700m/ min。制備的PA6扁平纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于11個(gè)/25mm的占25%，大于16個(gè) /25mm的占20%，11 16個(gè)/25mm的占55%。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例12在PA6熔融紡絲制備異形纖維過(guò)程中，其中異形纖維截面為十字形，采用新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號(hào)控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程V (t) = 1. 05+sin200t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 1850謹(jǐn)。干燥工藝為在-0. 095士0. 005MPa真空環(huán)境下，70°C保溫2小時(shí)后，在120°C保溫 10小時(shí)。螺桿進(jìn)料區(qū)200°C，熔融區(qū)275°C，壓縮區(qū)275°C，紡絲箱體溫度270°C。一級(jí)拉伸溫度為75°C，拉伸倍數(shù)為1. 9，二級(jí)拉伸溫度為115°C，拉伸倍數(shù)為1. 3，卷繞速度為900m/ min。制備的PA6十字異形纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于11個(gè)/25mm的占36 %，大于 16個(gè)/25mm的占20 %，11 16個(gè)/25mm的占44 %。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例13在PA6熔融紡絲制備異形纖維過(guò)程中，其中異形纖維截面為花瓣形，采用新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號(hào)控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程V (t) =0. 78+sin60t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫19°C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 1720mm。干燥工藝為在-0. 095士0. 005MPa真空環(huán)境下，70°C保溫2小時(shí)后，在120°C保溫10小時(shí)。螺桿進(jìn)料區(qū)190°C，熔融區(qū)280°C，壓縮區(qū)280°C，紡絲箱體溫度278°C。一級(jí)拉伸溫度為70°C，拉伸倍數(shù)為1.9，二級(jí)拉伸溫度為115°C，拉伸倍數(shù)為1.3，卷繞速度為600m/ min。制備的PA6花瓣形異形纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于11個(gè)/25mm的占40%，大于 16個(gè)/25mm的占10%，11 16個(gè)/25mm的占50%。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例14在PA1010熔融紡絲過(guò)程中，采用新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號(hào)控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程v(t)= 0. 6+sin40t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫16°C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 1600mm。干燥工藝為在-0. 095士0. 005MPa 真空環(huán)境下，70°C保溫5小時(shí)后，在130°C保溫20小時(shí)。螺桿進(jìn)料區(qū)180°C，熔融290°C，壓縮區(qū)300°C，紡絲箱體溫度290°C。一級(jí)拉伸溫度為75°C，拉伸倍數(shù)為2. 2，二級(jí)拉伸溫度為 110°C，拉伸倍數(shù)為1.4，卷繞速度為1200m/min。制備的PA1010纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于11個(gè)/25mm的占40%，大于16個(gè)/25mm的占20%，11 16個(gè)/25mm的占40%。纖維蓬松性好，手感佳。實(shí)施例15在PA6和PA1010 (質(zhì)量比為6 4)共混熔融紡絲制備異形纖維過(guò)程中，其中異形纖維截面為三葉形，采用新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，其中冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號(hào)控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程v(t) = 1. 12+sin200t。冷卻風(fēng)風(fēng)溫25°C，吹風(fēng)區(qū)域?yàn)?00 1680mm。干燥工藝為在-0. 095士0. 005MPa真空環(huán)境下， 70°C保溫2小時(shí)后，在120°C保溫10小時(shí)。螺桿進(jìn)料區(qū)175°C，熔融區(qū)265°C，壓縮區(qū)265°C， 紡絲箱體溫度260°C。一級(jí)拉伸溫度為75°C，拉伸倍數(shù)為2. 5，二級(jí)拉伸溫度為115°C，拉伸倍數(shù)為1. 3，卷繞速度為SOOm/min。制備的PA6三葉纖維呈現(xiàn)卷曲狀，纖維卷曲數(shù)小于11 個(gè)/25mm的占25 %，大于16個(gè)/25mm的占25 %，11 16個(gè)/25mm的占50 %。纖維蓬松性好，手感佳。
權(quán)利要求
1.一種新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，聚酰胺原料在干燥后，經(jīng)螺桿熔融和擠壓并經(jīng)紡絲箱體擠出，冷卻吹風(fēng)冷卻后形成初生纖維，初生纖維經(jīng)過(guò)一級(jí)拉伸和二級(jí)拉伸后卷繞而獲得所制備的差別化聚酰胺纖維；其特征是熔融紡絲過(guò)程中，所述冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號(hào)控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程v(t) = S+sin t, 其中V(t)為風(fēng)速，S為固定常數(shù)，ω為脈沖信號(hào)角頻率，t為吹風(fēng)脈沖時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，其特征在于，所述的聚酰胺是指PA、PA66或PA1010，或者是PA66和PA1010的共混物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，其特征在于，所述的固定常數(shù)S主要是根據(jù)冷卻吹風(fēng)溫度確定的固定常數(shù)，所述的固定常數(shù)S在吹風(fēng)溫度為21°C時(shí)，其值為0. 95 ；冷卻吹風(fēng)溫度每升高或降低1°C，S值相應(yīng)的增大或減小0. 06。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，其特征在于，所述脈沖信號(hào)角頻率ω根據(jù)纖維產(chǎn)品卷曲數(shù)目為40 600 ；當(dāng)纖維卷曲數(shù)為10-16個(gè)/25mm， 占卷曲數(shù)總分布比例的41% 55%時(shí)，ω為40 400 ；當(dāng)卷曲數(shù)15 19個(gè)/25mm，占卷曲數(shù)總分布比例的50 80%時(shí)，ω為150 600。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，其特征在于，所述的冷卻吹風(fēng)風(fēng)溫為16 ^°C，冷卻吹風(fēng)的吹風(fēng)區(qū)域?yàn)閲娊z板下方300 1850mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，其特征在于，所述的原料干燥為制備PA6纖維時(shí)，在-0. 095士0. 005MPa真空環(huán)境下，60 70°C保溫2 5小時(shí)后，在110 120°C保溫10 20小時(shí)；制備PA66纖維和PA1010時(shí)，在真空環(huán)境下， 60 75°C保溫2 5小時(shí)后，在115 130°C保溫10 20小時(shí)；所述的螺桿溫度為制備 PA6纖維時(shí)，螺桿進(jìn)料區(qū)170 200°C，熔融區(qū)260 285°C，壓縮區(qū)260 280°C，紡絲箱體溫度洸0 280°C ；制備PA66和PA1010纖維時(shí)，螺桿進(jìn)料區(qū)180 205°C，熔融區(qū)沘0 300°C，壓縮區(qū)沘0 310°C，紡絲箱體溫度沘0 300°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，其特征在于，所述的一級(jí)拉伸溫度為50 75°C，拉伸倍數(shù)為1. 2 4. 2，所述的二級(jí)拉伸溫度為110 140°C，拉伸倍數(shù)為1. 2 1. 8 ；所述的卷繞速度為600 3200m/min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，其特征在于，所述的差別化聚酰胺纖維截面為圓形、中空或者異形截面，所述的異形截面為扁平、十字形、 花瓣形、三葉形、三角形或星形；所述異形截面的纖維的異形度為10 70%。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，其特征在于，所述的中空截面的纖維的中空度為6 32% ；所述的中空截面的纖維為單根纖維單孔同心結(jié)構(gòu)或者偏心結(jié)構(gòu)或單根纖維的多中孔結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型的差別化聚酰胺纖維的制備方法，聚酰胺原料干燥后，經(jīng)螺桿熔融和擠壓并經(jīng)紡絲箱體擠出，冷卻吹風(fēng)冷卻后形成初生纖維，初生纖維經(jīng)過(guò)一級(jí)拉伸和二級(jí)拉伸后卷繞而獲得差別化聚酰胺纖維；熔融紡絲過(guò)程中，所述冷卻吹風(fēng)的風(fēng)速由脈沖信號(hào)控制而按規(guī)律變化，所述的規(guī)律是指所述風(fēng)速滿足方程V(t)＝S+sinωt。通過(guò)熔體擠出噴絲板下冷卻風(fēng)風(fēng)速的程序化控制，也就是通過(guò)脈沖泵調(diào)節(jié)風(fēng)速來(lái)制備出差別化凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)和形態(tài)結(jié)構(gòu)的聚酰胺纖維。本發(fā)明是在聚酰胺熔融紡絲冷卻成形的關(guān)鍵區(qū)域，采用風(fēng)冷差別化的方法，解決了既能保證聚酰胺原絲成形、卷繞正常進(jìn)行，又能保證聚酰胺纖維內(nèi)在結(jié)晶取向的差別，聚酰胺纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)異形度和差別化的問(wèn)題。
文檔編號(hào)D01D5/253GK102242409SQ20111019183
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月10日
發(fā)明者倪建華, 朱衛(wèi)彪, 王依民, 王燕萍, 甘海嘯, 鄒黎明 申請(qǐng)人:東華大學(xué)