PA56/PA6生物基异彩条纹复合弹力锦纶丝的生产方法

摘要

本发明公开了一种PA56/PA6生物基异彩条纹复合弹力锦纶丝的生产方法，通过添加生物基切片，复合常用尼龙切片，优化生产工艺，经过高速纺生产生物基异彩复合丝，再经过控制网络气压，在加弹机上通过一步拉伸变形技术研发出能够满足高端市场发展需求的生物基异彩条纹复合弹力锦纶丝纤维。本发明保证了产品异形彩条的风格，产品的生产更加稳定，条纹风格更加清晰，性能得到很大提升，该产品的开发适应了当前节能环保的国际潮流，因此具有广阔的市场前景。

说明书

技术领域

本发明涉及合成纤维生产技术领域，特别涉及一种PA56/PA6生物基异彩条纹复合弹力锦纶丝的生产方法。

背景技术

彩丽丝织物具有一染异色的彩纹风格,可根据美观视觉要求调整条纹的长度图案，能够满足用户视觉上美观要求，且手感柔软滑腻，吸湿效果显著。

2017年本单位推出的科技成果锦纶彩丽丝，所开发的锦纶弹力丝，采用两种吸色效果不同的PA6切片（原料之一为PA6深染切片），经过熔融共混技术生产。产品具有双色效果，得到了广泛的应用。

但是从长期量产过程来看，该产品的生产，存在染色条纹效果不佳的现象。因为深染尼龙6切片经高速纺丝，虽然后期印染上色快，色彩更鲜艳，染料利用率高，用于深度色彩面料的加工，光泽度好。但如果工艺控制不当，可纺性和染色效果会大打折扣。 深染切片的生产不稳定，使得产品在生产过程中存在染色条纹模糊，不够清晰的现象。因此，为保证生产出效果优异的彩丽丝产品，对于切片的稳定性要求较高。

由于该系列产品大多出口国外，用于运动服装、内衣等领域，需求量大，要求高，因此开发一种升级替代的产品成为急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种PA56/PA6生物基异彩条纹复合弹力锦纶丝的生产方法，保证了产品异形彩条的风格，产品的生产更加稳定，条纹风格更加清晰，性能得到很大提升，该产品的开发适应了当前节能环保的国际潮流，因此具有广阔的市场前景。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种PA56/PA6生物基异彩条纹复合弹力锦纶丝的生产方法，包括以下步骤：

（1）PA56和PA6原料的POY丝的制备：

将经过干燥处理的PA56原料切片投入料仓之中，经螺杆挤压机熔融并通过计量泵准确计量，之后再经过纺丝箱体及组件进行纺丝，侧吹风冷却、油嘴上油消除静电并增加丝束集束性，接着依次经过网络器、第一导丝辊、第二导丝辊，最后进行卷绕成型得PA56制成的POY1；

将经过干燥处理的PA6原料切片投入料仓之中，经螺杆挤压机熔融并通过计量泵准确计量，之后再经过纺丝箱体及组件进行纺丝，侧吹风冷却、油嘴上油消除静电并增加丝束集束性，接着依次经过网络器、第一导丝辊、第二导丝辊，最后进行卷绕成型得PA6制成的POY2；

（2）一步拉伸变形：

将已经平衡好的POY1和POY2经过导丝管、切丝器至第一罗拉，经止捻器、导丝器至热箱，经过加热定型并消除应力，然后通过冷却板冷却，再经过假捻器进行加捻变形并过第二罗拉；接着依次通过网络器、辅助罗拉，经油辊上油增加丝束饱和性并消除静电，最后卷绕成型得PA56/PA6生物基异彩条纹复合弹力锦纶丝。

本发明通过添加生物基切片，复合常用尼龙切片，优化生产工艺，经过高速纺生产生物基异彩复合丝，再经过控制网络气压，在加弹机上通过一步拉伸变形技术研发出能够满足高端市场发展需求的生物基异彩条纹复合弹力锦纶丝纤维。

对于生物基异彩复合丝纤维产品来说，要想具有一染异色的效果，关键在于纱线的特性。即要保证产品具有稳定的可纺性，又要保证成品具有稳定的花色效果。因此该产品的生产具有一定的挑战性。

对于异彩丝的生产目前有两种方式：其一，选择普通纱线通过后道染两种颜色，再经过特殊的编织工艺实现，但是这种方式不仅在染整上存在一定的难度，而且在织造上也要有一定的技巧，产品成本较高。而本发明的产品，更加高效实用。该方法的实现是在纱线生产时，使用吸色性能不同的原料进行复合纺丝，直接生产出复合纱线，再经过后道同一染料简单染色编织，便呈现出不同的彩条风格。同时，区别于以往异彩丝的生产，原料多选用具有吸色效果不同的两种锦纶6切片进行复合生产（原料之一为深染PA6切片），然而，本发明特别使用生物基尼龙切片代替深染聚酰胺切片，不仅使得产品的彩条风格更加清晰，产品还具有生物基纤维绿色环保、柔软、易上染、吸湿速干、强度高、耐磨性好等优异性能，被广泛应用于运动服、瑜伽服、内衣等领域。

传统异彩丝的生产，原料之一虽为经过特别开发的深染切片，该切片端氨基含量较高，利用端氨基与酸性染料分子之间的强烈相互作用，增加其吸色效果。但如果工艺控制不当，可纺性（断头率）和染色效果会大打折扣，存在染色条纹效果不清晰，布面花纹模糊等情况，条纹风格存在偏差。

而本发明采用生物基切片的替代，很好的解决了纤维染色不稳定等缺点，使得产品纺性更好，纤维产品的断裂强度从之前的3.32提高到了4.02CN/dtex，这不仅在节约能耗的同时，使得产品的经济效益得到了极大地提高。

作为优选，POY1制备时：所述螺杆挤压机各区温度控制在：270-280℃之间；熔体的熔融温度控制在270-279℃之间；组件压力控制在15-18MPa之间。

作为优选，POY1和POY2制备时：侧吹风的风速0.38-0.55m/s，风温17.5-18.5℃，风湿：90-95%；侧吹风的吹风方向与喷丝孔垂直；上油率控制在1.6-1.8%。

作为优选，POY1制备时：所述网络压力控制在0.15-0.18MPa之间；第一导丝辊速度为4800-4990m/min；第二导丝辊速度为4900-5200m/min；拉伸倍数控制在1-1.2之间；卷绕速度控制在4800-5000m/min之间。

作为优选，POY2制备时：所述螺杆挤压机各区温度控制在：250℃-256℃之间；熔体的熔融温度控制在250-253℃之间；组件压力控制在15-17MPa之间。

作为优选，POY2制备时：所述网络压力控制在0.15-0.17MPa之间；第一导丝辊速度为4200-4300m/min；第二导丝辊速度为4300-4400m/min；拉伸倍数控制在1-1.2之间；卷绕速度控制在4300-4400m/min之间。

作为优选，POY1的纤度控制在20-95D，孔数控制在12-96f；POY2的纤度控制在20-95D，孔数控制在12-96f。

作为优选，步骤（2）中，拉伸比控制在1.2-1.25，热箱温度控制在165-170℃，假捻器速比D/Y控制在1.55-1.7之间，油辊转速控制在0.6-0.8rpm，纺丝速度控制在430-460m/min。

作为优选，步骤（2）中，PA56/PA6生物基异彩条纹复合弹力锦纶丝纤度控制在30-150D，孔数控制在24-192f。

作为优选，PA56/PA6生物基异彩条纹复合弹力锦纶丝中PA56占45-55wt%，PA6占45-55wt%。

本发明的有益效果是：该纤维所具有的异形彩色条纹状，使得产品在具有优质的滑腻手感之外，更具良好的舒适性、以及视觉效果。同时，结合其原料的生物基特性，产品还具有绿色环保、柔软、易上染、吸湿速干、强度高、耐磨性好等优异性能，被广泛应用于运动服、瑜伽服、内衣等领域。

附图说明

图1是本发明POY原料纺丝流程图。

图2是本发明一步加弹制备PA56/PA6生物基异彩条纹复合弹力锦纶丝的流程图；

图2中各标号代表为：1-料仓，2-螺杆挤压机，3-纺丝箱体，4-组件（喷丝板），5-侧吹风窗，6-甬道，7-导丝棒，8-网络器，9-第一导丝辊，10-第二导丝辊，11-卷绕筒子。

图3是本发明的产品染色后形成的布样的照片。

图4是现有采用两种吸色效果不同的PA6切片生产的产品染色后形成的布样的照片。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。

实施例1：

一、熔融纺丝制备两种POY原料（具体流程见图1所示）：

1、POY1：PA56的制备:

生产原料：凯赛生物PA56深染半光切片

操作程序：

（1）将经过干燥的半消光PA56切片投入料仓之中，经过螺杆挤压机熔融，计量泵精确计量并分配后，进入纺丝箱体经组件喷丝板纺丝；所述螺杆挤压机各区温度控制在：270-280℃之间（五个区：270℃，275℃，278℃，278℃，280℃）；熔体的熔融温度控制在275℃；组件压力控制在17MPa。

（2）侧吹风冷却，油嘴上油集束；侧吹风的风速0.38m/s，风温17.5℃，风湿：90%；侧吹风的吹风方向与喷丝孔垂直。上油率控制在1.6%，以消除静电并增加丝束集束性。

（3）丝束经过网络器、第一导丝辊GR1、第二导丝辊GR2，最后进行卷绕成型。

所述网络压力控制在0.18MPa之间；第一导丝辊GR1速度为4800m/min；第二导丝辊GR2速度为4900m/min；拉伸倍数控制在1；卷绕速度控制在5000m/min。

（4）PA56的POY纤度控制在25D，孔数控制在12f。

2、POY2：PA6的制备:

生产原料：聚合顺PA6半光切片

操作程序：

（1）将经过干燥的半消光PA6切片投入料仓之中，经过螺杆挤压机熔融，计量泵精确计量并分配后，进入纺丝箱体经组件喷丝板纺丝；所述螺杆挤压机各区温度控制在：250℃-256℃之间（五个区：250℃，252℃，254℃，256℃，256℃）；熔体的熔融温度控制在250℃；组件压力控制在15MPa。

（2）侧吹风冷却，油嘴上油集束；侧吹风的风速0.38m/s，风温17.5℃，风湿：90%；侧吹风的吹风方向与喷丝孔垂直。上油率控制在1.6%，以消除静电并增加丝束集束性。

（3）丝束经过网络器、第一导丝辊GR1、第二导丝辊GR2，最后进行卷绕成型。

所述网络压力控制在0.15MPa之间；第一导丝辊GR1速度为4200m/min；第二导丝辊GR2速度为4300m/min；拉伸倍数控制在1；卷绕速度控制在4300m/min。

（4）PA6原料纤度控制在25D，孔数控制在12f。

二、一步加弹制备PA56/PA6生物基异彩条纹复合弹力锦纶丝（具体流程见图2所示）；

操作程序：

（1）采用一步拉伸变形工艺，将已经平衡好（平衡具体是将POY原料做好后放在恒温恒湿的环境中，放置8-12h左右上机使用）的两种POY原料（POY1、POY2）分别经过导丝管，过切丝器至第一罗拉，经止捻器、葫芦导丝器至热箱，经过加热定型并消除应力，后通过冷却板冷却，再经过假捻器进行加捻变形并过第二罗拉；接着依次通过网络器、辅助罗拉、经油辊上油增加丝束饱和性并消除静电，最后卷绕成型。

（2）所述两种POY分别为25D/12f的PA56和PA6原料；拉伸比控制在1.2，通过拉伸能使丝条在作用力的方向上获取取向，使纤维重新排列，发生弹性形变和塑性形变；

（3）所述热箱温度控制在165℃，利用热运动消除扭曲应力，使加捻形变不可恢复并进行热定型；假捻器速比D/Y控制在1.55，不仅可以增加丝条的假捻度，提高丝束的抱合力，降低残余扭矩，还能减小摩擦盘前后张力的波动，有利于稳定生产运行；

（4）所述油辊转速控制在0.6rpm，纺丝速度控制在430m/min；

（5）PA56/PA6生物基异彩条纹复合弹力锦纶丝纤度控制在40D，孔数控制在24f，原料PA56占45wt%，PA6占55wt%。

实施例2：

一、熔融纺丝制备两种POY原料（具体流程见图1所示）：

1、POY1：PA56的制备:

生产原料：凯赛生物PA56深染半光切片

操作程序：

（1）将经过干燥的半消光PA6切片投入料仓之中，经过螺杆挤压机熔融，计量泵精确计量并分配后，进入纺丝箱体经组件喷丝板纺丝；所述螺杆挤压机各区温度控制在：270-280℃之间（五个区：270℃，275℃，278℃，278℃，280℃）；熔体的熔融温度控制在270℃；组件压力控制在18MPa。

（2）侧吹风冷却，油嘴上油集束；侧吹风的风速0.55m/s，风温18.5℃，风湿： 95%；侧吹风的吹风方向与喷丝孔垂直。上油率控制在1.8%，以消除静电并增加丝束集束性。

（3）丝束经过网络器、第一导丝辊GR1、第二导丝辊GR2，最后进行卷绕成型。

所述网络压力控制在0.18MPa；第一导丝辊GR1速度为4990m/min；第二导丝辊GR2速度为5200m/min；拉伸倍数控制在1.04；卷绕速度控制在5000m/min。

（4）PA56原料纤度控制在95D，孔数控制在72f。

2、POY2：PA6的制备:

生产原料：聚合顺PA6半光切片

操作程序：

（1）将经过干燥的半消光PA6切片投入料仓之中，经过螺杆挤压机熔融，计量泵精确计量并分配后，进入纺丝箱体经组件喷丝板纺丝；所述螺杆挤压机各区温度控制在：250℃-256℃之间（五个区：250℃，252℃，254℃，254℃，256℃）；熔体的熔融温度控制在253℃；组件压力控制在17MPa。

（2）侧吹风冷却，油嘴上油集束；侧吹风的风速0.55m/s，风温18.5℃，风湿： 95%；侧吹风的吹风方向与喷丝孔垂直。上油率控制在1.8%，以消除静电并增加丝束集束性。

（3）丝束经过网络器、第一导丝辊GR1、第二导丝辊GR2，最后进行卷绕成型。

所述网络压力控制在0.17MPa；第一导丝辊GR1速度为4300m/min；第二导丝辊GR2速度为4400m/min；拉伸倍数控制在1.02；卷绕速度控制在4400m/min。

（4）PA6原料纤度控制在95D，孔数控制在72f。

二、一步加弹制备PA56/PA6生物基异彩条纹复合弹力锦纶丝（具体流程见图2所示）；

操作程序：

（1）采用一步拉伸变形工艺，将已经平衡好的两种POY原料分别经过导丝管，过切丝器至第一罗拉，经止捻器、葫芦导丝器至热箱，经过加热定型并消除应力，后通过冷却板冷却，再经过假捻器进行加捻变形并过第二罗拉；接着依次通过网络器、辅助罗拉、经油辊上油增加丝束饱和性并消除静电，最后卷绕成型。

（2）所述两种POY分别为95D/72f的PA56和PA6原料；拉伸比控制在1.25，通过拉伸能使丝条在作用力的方向上获取取向，使纤维重新排列，发生弹性形变和塑性形变；

（3）所述热箱温度控制在170℃，利用热运动消除扭曲应力，使加捻形变不可恢复并进行热定型；假捻器速比D/Y控制在1.7，不仅可以增加丝条的假捻度，提高丝束的抱合力，降低残余扭矩，还能减小摩擦盘前后张力的波动，有利于稳定生产运行；

（4）所述油辊转速控制在0.8rpm，纺丝速度控制在460m/min；

（5）PA56/PA6生物基异彩条纹复合弹力锦纶丝纤度控制在150D，孔数控制在144f；原料PA56占55wt%，PA6占45wt%。。

实施例3：

一、熔融纺丝制备两种POY原料（具体流程见图1所示）：

1、POY1：PA56的制备:

生产原料：凯赛生物PA56深染半光切片

操作程序：

（1）将经过干燥的半消光PA56切片投入料仓之中，经过螺杆挤压机熔融，计量泵精确计量并分配后，进入纺丝箱体经组件喷丝板纺丝；所述螺杆挤压机各区温度控制在：270-280℃之间（五个区：270℃，275℃，278℃，278℃，280℃）；熔体的熔融温度控制在279℃；组件压力控制在17MPa。

（2）侧吹风冷却，油嘴上油集束；侧吹风的风速0.45m/s，风温18℃，风湿：92%；侧吹风的吹风方向与喷丝孔垂直。上油率控制在1.7%，以消除静电并增加丝束集束性。

（3）丝束经过网络器、第一导丝辊GR1、第二导丝辊GR2，最后进行卷绕成型。

所述网络压力控制在0.17MPa；第一导丝辊GR1速度为4900m/min；第二导丝辊GR2速度为5000m/min；拉伸倍数控制在1.02；卷绕速度控制在4900m/min之间。

（4）PA56原料纤度控制在47D，孔数控制在24f。

2、POY2：PA6的制备:

生产原料：聚合顺PA6半光切片

操作程序：

（1）将经过干燥的半消光PA6切片投入料仓之中，经过螺杆挤压机熔融，计量泵精确计量并分配后，进入纺丝箱体经组件喷丝板纺丝；所述螺杆挤压机各区温度控制在：250℃-256℃之间（五个区：250℃，252℃，254℃，256℃，254℃）；熔体的熔融温度控制在252℃；组件压力控制在16MPa。

（2）侧吹风冷却，油嘴上油集束；侧吹风的风速0.45m/s，风温18℃，风湿：92%；侧吹风的吹风方向与喷丝孔垂直。上油率控制在1.7%，以消除静电并增加丝束集束性。

（3）丝束经过网络器、第一导丝辊GR1、第二导丝辊GR2，最后进行卷绕成型。

所述网络压力控制在0.16MPa；第一导丝辊GR1速度为4250m/min；第二导丝辊GR2速度为4350m/min；拉伸倍数控制在1.02；卷绕速度控制在4350m/min之间。

（4）PA6原料纤度控制在47D，孔数控制在36f。

二、一步加弹制备PA56/PA6生物基异彩条纹复合弹力锦纶丝（具体流程见图2所示）；

操作程序：

（1）采用一步拉伸变形工艺，将已经平衡好的两种POY原料分别经过导丝管，过切丝器至第一罗拉，经止捻器、葫芦导丝器至热箱，经过加热定型并消除应力，后通过冷却板冷却，再经过假捻器进行加捻变形并过第二罗拉；接着依次通过网络器、辅助罗拉、经油辊上油增加丝束饱和性并消除静电，最后卷绕成型。

（2）所述两种POY的PA56和PA6原料；拉伸比控制在1.22，通过拉伸能使丝条在作用力的方向上获取取向，使纤维重新排列，发生弹性形变和塑性形变；

（3）所述热箱温度控制在168℃，利用热运动消除扭曲应力，使加捻形变不可恢复并进行热定型；假捻器速比D/Y控制在1.6，不仅可以增加丝条的假捻度，提高丝束的抱合力，降低残余扭矩，还能减小摩擦盘前后张力的波动，有利于稳定生产运行；

（4）所述油辊转速控制在0.7rpm，纺丝速度控制在450m/min；

（5）PA56/PA6生物基异彩条纹复合弹力锦纶丝纤度控制在80D，孔数控制在60f；原料PA56占50wt%，PA6占50wt%。

本发明实施例制备的PA56/PA6生物基异彩条纹复合弹力锦纶丝，测试后其综合性能如下：

断裂强度≥3.71CN/dtex、断裂伸长率(%)：M1±5，M1为断裂伸长率的中心值，在25%-50%范围内；沸水收缩率/%：M2±1.5，M2为沸水收缩率的中心值，在5.5%-10%范围；卷曲收缩率：≥40%，卷曲稳定度：≥40%。且丝线集束性能好，染色条纹清晰，产品还具有生物基产品绿色环保、柔软、易上染的优异性能。

本发明的产品染色后的纱线及形成的布样条纹清晰（图3），而现有的产品形成的布样条纹模糊。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。