本發(fā)明涉及紡絲領(lǐng)域，尤其涉及一種保暖耐磨型錦綸6高取向絲。

背景技術(shù)：

錦綸6高取向絲是一種近年來的新產(chǎn)品，其性能與錦綸6長絲相近，織物手感良好、整經(jīng)效率高。高取向絲與預(yù)取向絲相比，其拉伸程度更高，去向程度也更好，穩(wěn)定性好。錦綸6是常用的紡織纖維之一，具有一系列的優(yōu)良性能，被廣泛應(yīng)用于服裝、家紡、裝飾、農(nóng)業(yè)、漁業(yè)等領(lǐng)各個域。

申請?zhí)枮?01110451860.3的中國專利公開了一種細旦錦綸6高取向絲的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：以錦綸6切片為原料，依次經(jīng)過干燥輸送、干切片貯槽、螺桿擠壓機、紡絲箱、側(cè)吹風(fēng)冷卻、上油、導(dǎo)絲輥、網(wǎng)絡(luò)器和卷繞，所說的紡絲溫度為270-280攝氏度。所說的冷卻側(cè)吹風(fēng)室送風(fēng)速度為0.3-0.35m/s，側(cè)吹風(fēng)溫度為18攝氏度，相對濕度為90-95%。所說的卷繞速度為4800m/min。所說的卷繞角度為6.5-7.5度。上發(fā)明的細旦錦綸6高取向絲的生產(chǎn)方法，具有如下技術(shù)效果：生產(chǎn)出的細旦錦綸6高取向絲性能良好，斷裂強度4.08cn/dtex，斷裂伸長率為58.4%，沸水收縮度度為7.7%。

但是上述產(chǎn)品的缺點是缺乏保暖性、耐磨性等功能性，無法應(yīng)用到一些高保暖要求、高耐磨要求的特定領(lǐng)域中。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種保暖耐磨型錦綸6高取向絲。本發(fā)明制得的保暖耐磨型錦綸6高取向絲，在保持原有性能的基礎(chǔ)上，還具有出色的保暖性、耐磨性等特點。能夠應(yīng)用到一些高保暖要求、高耐磨要求的特定領(lǐng)域中。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案為：一種保暖耐磨型錦綸6高取向絲，制備方法如下：

（1）混料：將聚己內(nèi)酰胺切片、隔熱顆粒、耐磨功能母?；旌希渲兴龈魺犷w粒占總質(zhì)量的1-2%，所述耐磨功能母粒占總質(zhì)量的1-3%。

（2）熔融：將混合后的物料在螺桿擠壓機中加熱熔融擠壓。

（3）紡絲：熔融后的物料在紡絲組件中進行紡絲，從異形噴絲板中噴出形成熔體細流，然后經(jīng)過吹風(fēng)冷卻后形成具有中空結(jié)構(gòu)的單絲。

（4）上油集束：在噴嘴處進行上油集束，形成絲束。

（5）預(yù)網(wǎng)絡(luò)：所述絲束在預(yù)網(wǎng)絡(luò)器上進行預(yù)網(wǎng)絡(luò)。

（6）卷繞：預(yù)網(wǎng)絡(luò)的絲束經(jīng)過導(dǎo)絲后，在卷繞頭處進行卷繞成型，其中卷繞速度為4800-5000m/min。

本發(fā)明在對聚己內(nèi)酰胺熔融前進行混料，隔熱顆粒能夠有效提高纖維的保暖性能，使得纖維能夠在高保暖要求的領(lǐng)域中應(yīng)用。耐磨功能母粒能夠進一步提高錦綸的耐磨性能，使得纖維能夠在高耐磨要求的領(lǐng)域中應(yīng)用。

作為優(yōu)選，所述隔熱顆粒為沸石、海泡石、多孔陶瓷粉中的至少一種。上述材料均具有多孔結(jié)構(gòu)，具有隔熱性能，配合纖維在噴絲板中形成的中空結(jié)構(gòu)，隔熱效果好，保暖出眾，且同時隔熱顆粒的添加也能夠提高纖維的耐磨性和強度。并且在混料時，在紡絲液中的分散性較好。

作為優(yōu)選，所述沸石、海泡石、多孔陶瓷粉經(jīng)過焙燒處理或硅烷偶聯(lián)劑的改性處理中的至少一種。硅烷偶聯(lián)劑的改性處理后的沸石、海泡石、多孔陶瓷粉在紡絲液中的不易團聚，進一步提高其分散性。焙燒處理后的沸石、海泡石、多孔陶瓷粉空隙率更高，具有更佳的隔熱作用。

作為優(yōu)選，所述隔熱顆粒為微米級或納米級。

作為優(yōu)選，所述耐磨功能母粒的制備方法為：將濃度為8-12wt%的氧化石墨烯水溶液加熱至50-60℃，向氧化石墨烯水溶液中滴加濃度為4-6wt%的水溶性聚酰胺酸溶液并同時進行攪拌，其中水溶性聚酰胺酸溶液的滴加量為氧化石墨烯水溶液體積的2-3倍，滴加后分散均勻形成溶膠，常溫下靜置10-16h，用水將溶膠中的未反應(yīng)物質(zhì)洗去；然后將溶膠轉(zhuǎn)移至惰性氣體環(huán)境中，以5-7℃/min的升溫速率將溶膠升溫至350-400℃，保溫2-3h，然后以7-9℃/min的升溫速率繼續(xù)升溫至500-550℃，保溫4-5h，然后取出反應(yīng)物，洗去反應(yīng)物中的雜質(zhì)后進行干燥，最后粉碎后制得石墨烯氣凝膠干粉；將聚醚多元醇、多亞甲基多苯基多異氰酸酯、丙三醇、三乙烯二胺、石墨烯氣凝膠干粉和水混合，在50-60℃溫度下攪拌發(fā)泡，在常溫下靜置老化0.5-1h，最后粉碎得到耐磨功能母粒；其中，按質(zhì)量份計，所述聚醚多元醇為40-50份、多亞甲基多苯基多異氰酸酯60-70份、丙三醇2-3份、三乙烯二胺0.2-0.4份、石墨烯氣凝膠干粉30-40份、水4-8份。

上述方法制得的耐磨功能母粒，由于有石墨烯的存在，具有超強的耐磨性能；并且在制備過程中，先將水溶性聚酰胺酸溶液滴加到氧化石墨烯水溶液中，進行反應(yīng)交聯(lián)，形成溶膠狀，該溶膠因為物質(zhì)的交聯(lián)而具有網(wǎng)絡(luò)孔隙結(jié)構(gòu)。然后對溶膠進行兩步階梯加熱，在第一步加熱時，溶膠中的水分揮發(fā)，水溶性聚酰胺酸發(fā)生熱亞酰胺化轉(zhuǎn)化為聚酰亞胺，此時氧化石墨烯與聚酰亞胺進一步交聯(lián)，氧化石墨烯也被還原為石墨烯，生成大量三維孔隙。在第二步加熱時，溶膠中部分骨架物質(zhì)發(fā)生炭化，易揮發(fā)物質(zhì)揮發(fā)，從而其原先占有的空間形成空隙，成為氣凝膠，此時得到的石墨烯氣凝膠的穩(wěn)定性好，耐磨性高。然后，將石墨烯氣凝膠干粉與聚醚多元醇、多亞甲基多苯基多異氰酸酯、丙三醇、三乙烯二胺、石墨烯氣凝膠干粉和水混合，并進行發(fā)泡，老化、干燥并粉碎后得到泡沫粉狀的耐磨功能母料，丙三醇作為交聯(lián)劑，三乙烯二胺作為催化劑，水作為發(fā)泡劑，石墨烯氣凝膠干粉負載于泡沫粉料的表面。該耐磨功能母料具有耐磨功能，且同時質(zhì)量輕，密度小，孔隙率高，還能配合隔熱顆粒提高隔熱效果，并且在紡絲液中相容性高、分散效果好。

作為優(yōu)選，所述耐磨功能母粒的粒徑為0.4-10微米。

作為優(yōu)選，步驟（2）中熱熔融擠壓分為4個過程，其熔融溫度分別為：245-250℃、250-255℃、255-260℃、250-255℃。

作為優(yōu)選，步驟（3）中吹風(fēng)冷卻溫度為20-22℃，吹風(fēng)速度為0.4-0.5m/s。

作為優(yōu)選，步驟（4）上油過程中，上油的紡絲油劑中含有環(huán)氧樹脂，所述環(huán)氧樹脂的用量為高取向絲質(zhì)量的0.3-0.5%。

在紡絲油劑中添加環(huán)氧樹脂，上油后環(huán)氧樹脂附著于纖維表面，在后續(xù)的導(dǎo)絲過程中，受到一定的拉伸作用，隨著纖維的輕度拉伸，環(huán)氧樹脂能夠逐漸滲透進入纖維內(nèi)部。環(huán)氧樹脂能夠在較高的溫度下與聚酰胺發(fā)生反應(yīng)，能夠作為聚酰胺的擴鏈劑，提高分子量。由于錦綸的耐老化性較差，容易受到高溫以及長時間光照后發(fā)生降解，導(dǎo)致纖維性能下降。環(huán)氧樹脂的添加，能夠阻抗大分子聚酰胺的降解，并且能夠?qū)⒔到獾木埘０贩肿舆M行連接，提高分子量，從而防止纖維老化，保持纖維性能。但是如果將環(huán)氧樹脂在熔融前的混料過程中添加，由于后續(xù)的紡絲過程溫度較高，環(huán)氧樹脂會提前與紡絲液進行反應(yīng)，從而無法達到效果。而且過多功能性添加劑的添加，會影響紡絲液的可紡性。本發(fā)明在上油階段將環(huán)氧樹脂附著于纖維表面，然后通過拉伸滲透進入纖維內(nèi)部，不僅不會與紡絲液發(fā)生反應(yīng)，而且不會影響紡絲液的可紡性。

作為優(yōu)選，所述預(yù)網(wǎng)絡(luò)器的壓力為1.0-1.2bar。

本發(fā)明結(jié)合本發(fā)明的原料，對紡絲過程中的工藝參數(shù)進行相應(yīng)的設(shè)定，使得隔熱顆粒、耐磨功能母粒、環(huán)氧樹脂等在纖維中均勻分布，分散性好。特別是對于環(huán)氧樹脂的滲透，對紡絲后的工藝需要針對性設(shè)定，從而提高其滲透率。

與現(xiàn)有技術(shù)對比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明制得的保暖耐磨型錦綸6高取向絲，在保持原有性能的基礎(chǔ)上，還具有出色的保暖性、耐磨性等特點。能夠應(yīng)用到一些高保暖要求、高耐磨要求的特定領(lǐng)域中。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。

實施例1

一種保暖耐磨型錦綸6高取向絲，制備方法如下：

（1）混料：將聚己內(nèi)酰胺切片、納米級的隔熱顆粒、耐磨功能母?；旌希渲兴龈魺犷w粒占總質(zhì)量的1.5%，所述耐磨功能母粒占總質(zhì)量的2%。

其中，所述隔熱顆粒為沸石；且所述沸石經(jīng)過焙燒處理和硅烷偶聯(lián)劑的改性處理。

所述耐磨功能母粒的制備方法為：將濃度為10wt%的氧化石墨烯水溶液加熱至55℃，向氧化石墨烯水溶液中滴加濃度為5wt%的水溶性聚酰胺酸溶液并同時進行攪拌，其中水溶性聚酰胺酸溶液的滴加量為氧化石墨烯水溶液體積的2.5倍，滴加后分散均勻形成溶膠，常溫下靜置13h，用水將溶膠中的未反應(yīng)物質(zhì)洗去；然后將溶膠轉(zhuǎn)移至惰性氣體環(huán)境中，以6℃/min的升溫速率將溶膠升溫至375℃，保溫2.5h，然后以8℃/min的升溫速率繼續(xù)升溫至525℃，保溫4.5h，然后取出反應(yīng)物，洗去反應(yīng)物中的雜質(zhì)后進行干燥，最后粉碎后制得石墨烯氣凝膠干粉；將聚醚多元醇、多亞甲基多苯基多異氰酸酯、丙三醇、三乙烯二胺、石墨烯氣凝膠干粉和水混合，在55℃溫度下攪拌發(fā)泡，在常溫下靜置老化45min，最后粉碎得到粒徑為0.4-1微米的耐磨功能母粒。

其中，按質(zhì)量份計，所述聚醚多元醇為45份、多亞甲基多苯基多異氰酸酯65份、丙三醇2.5份、三乙烯二胺0.3份、石墨烯氣凝膠干粉35份、水6份。

（2）熔融：將混合后的物料在螺桿擠壓機中加熱熔融擠壓。熱熔融擠壓分為4個過程，熔融溫度分別為：248℃、253℃、258℃、253℃。

（3）紡絲：熔融后的物料在紡絲組件中進行紡絲，從異形噴絲板中噴出形成熔體細流，然后經(jīng)過吹風(fēng)冷卻后形成具有中空結(jié)構(gòu)的單絲。其中，吹風(fēng)冷卻溫度為21℃，吹風(fēng)速度為0.45m/s。

（4）上油集束：在噴嘴處進行上油集束，形成絲束。

（5）預(yù)網(wǎng)絡(luò)：所述絲束在預(yù)網(wǎng)絡(luò)器上進行預(yù)網(wǎng)絡(luò)。所述預(yù)網(wǎng)絡(luò)器的壓力為1.0bar。

（6）卷繞：預(yù)網(wǎng)絡(luò)的絲束經(jīng)過導(dǎo)絲后，在卷繞頭處進行卷繞成型，其中卷繞速度為4800m/min。

實施例2

一種保暖耐磨型錦綸6高取向絲，制備方法如下：

（1）混料：將聚己內(nèi)酰胺切片、微米級或納米級的隔熱顆粒、耐磨功能母?；旌?，其中所述隔熱顆粒占總質(zhì)量的1%，所述耐磨功能母粒占總質(zhì)量的1%。

其中，所述隔熱顆粒為海泡石；且所述海泡石經(jīng)過焙燒處理。

所述耐磨功能母粒的制備方法為：將濃度為8wt%的氧化石墨烯水溶液加熱至50℃，向氧化石墨烯水溶液中滴加濃度為4wt%的水溶性聚酰胺酸溶液并同時進行攪拌，其中水溶性聚酰胺酸溶液的滴加量為氧化石墨烯水溶液體積的2倍，滴加后分散均勻形成溶膠，常溫下靜置10h，用水將溶膠中的未反應(yīng)物質(zhì)洗去；然后將溶膠轉(zhuǎn)移至惰性氣體環(huán)境中，以5℃/min的升溫速率將溶膠升溫至350℃，保溫3h，然后以7℃/min的升溫速率繼續(xù)升溫至500℃，保溫5h，然后取出反應(yīng)物，洗去反應(yīng)物中的雜質(zhì)后進行干燥，最后粉碎后制得石墨烯氣凝膠干粉；將聚醚多元醇、多亞甲基多苯基多異氰酸酯、丙三醇、三乙烯二胺、石墨烯氣凝膠干粉和水混合，在50℃溫度下攪拌發(fā)泡，在常溫下靜置老化1h，最后粉碎得到粒徑為5-10微米的耐磨功能母粒。

其中，按質(zhì)量份計，所述聚醚多元醇為40份、多亞甲基多苯基多異氰酸酯60份、丙三醇2份、三乙烯二胺0.2份、石墨烯氣凝膠干粉30份、水4份。

（2）熔融：將混合后的物料在螺桿擠壓機中加熱熔融擠壓。熱熔融擠壓分為4個過程，熔融溫度分別為：245℃、250℃、255℃、250℃。

（3）紡絲：熔融后的物料在紡絲組件中進行紡絲，從異形噴絲板中噴出形成熔體細流，然后經(jīng)過吹風(fēng)冷卻后形成具有中空結(jié)構(gòu)的單絲。其中，吹風(fēng)冷卻溫度為20℃，吹風(fēng)速度為0.4m/s。

（4）上油集束：在噴嘴處進行上油集束，形成絲束。在上油過程中，上油的紡絲油劑中含有環(huán)氧樹脂，所述環(huán)氧樹脂的用量為高取向絲質(zhì)量的0.3%。

（5）預(yù)網(wǎng)絡(luò)：所述絲束在預(yù)網(wǎng)絡(luò)器上進行預(yù)網(wǎng)絡(luò)。所述預(yù)網(wǎng)絡(luò)器的壓力為1.1bar。

（6）卷繞：預(yù)網(wǎng)絡(luò)的絲束經(jīng)過導(dǎo)絲后，在卷繞頭處進行卷繞成型，其中卷繞速度為4900m/min。

實施例3

一種保暖耐磨型錦綸6高取向絲，制備方法如下：

（1）混料：將聚己內(nèi)酰胺切片、微米級或納米級的隔熱顆粒、耐磨功能母?；旌希渲兴龈魺犷w粒占總質(zhì)量的2%，所述耐磨功能母粒占總質(zhì)量的3%。

其中，所述隔熱顆粒為多孔陶瓷粉；且所述多孔陶瓷粉經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑的改性處理。

所述耐磨功能母粒的制備方法為：將濃度為12wt%的氧化石墨烯水溶液加熱至60℃，向氧化石墨烯水溶液中滴加濃度為6wt%的水溶性聚酰胺酸溶液并同時進行攪拌，其中水溶性聚酰胺酸溶液的滴加量為氧化石墨烯水溶液體積的3倍，滴加后分散均勻形成溶膠，常溫下靜置16h，用水將溶膠中的未反應(yīng)物質(zhì)洗去；然后將溶膠轉(zhuǎn)移至惰性氣體環(huán)境中，以7℃/min的升溫速率將溶膠升溫至400℃，保溫2h，然后以9℃/min的升溫速率繼續(xù)升溫至550℃，保溫4h，然后取出反應(yīng)物，洗去反應(yīng)物中的雜質(zhì)后進行干燥，最后粉碎后制得石墨烯氣凝膠干粉；將聚醚多元醇、多亞甲基多苯基多異氰酸酯、丙三醇、三乙烯二胺、石墨烯氣凝膠干粉和水混合，在60℃溫度下攪拌發(fā)泡，在常溫下靜置老化0.5h，最后粉碎得到粒徑為1-5微米的耐磨功能母粒。

其中，按質(zhì)量份計，所述聚醚多元醇為40-50份、多亞甲基多苯基多異氰酸酯70份、丙三醇3份、三乙烯二胺0.4份、石墨烯氣凝膠干粉40份、水8份。

（2）熔融：將混合后的物料在螺桿擠壓機中加熱熔融擠壓。熱熔融擠壓分為4個過程，熔融溫度分別為：250℃、255℃、260℃、255℃。

（3）紡絲：熔融后的物料在紡絲組件中進行紡絲，從異形噴絲板中噴出形成熔體細流，然后經(jīng)過吹風(fēng)冷卻后形成具有中空結(jié)構(gòu)的單絲。其中，吹風(fēng)冷卻溫度為22℃，吹風(fēng)速度為0.5m/s。

（4）上油集束：在噴嘴處進行上油集束，形成絲束。在上油過程中，上油的紡絲油劑中含有環(huán)氧樹脂，所述環(huán)氧樹脂的用量為高取向絲質(zhì)量的0.5%。

（5）預(yù)網(wǎng)絡(luò)：所述絲束在預(yù)網(wǎng)絡(luò)器上進行預(yù)網(wǎng)絡(luò)。所述預(yù)網(wǎng)絡(luò)器的壓力為1.2bar。

（6）卷繞：預(yù)網(wǎng)絡(luò)的絲束經(jīng)過導(dǎo)絲后，在卷繞頭處進行卷繞成型，其中卷繞速度為5000m/min。

實施例4

一種保暖耐磨型錦綸6高取向絲，制備方法如下：

（1）混料：將聚己內(nèi)酰胺切片、微米級或納米級的隔熱顆粒、耐磨功能母?；旌希渲兴龈魺犷w粒占總質(zhì)量的1%，所述耐磨功能母粒占總質(zhì)量的2.5%。

其中，所述隔熱顆粒為海泡石和多孔陶瓷粉；且所述海泡石、多孔陶瓷粉經(jīng)過焙燒處理和硅烷偶聯(lián)劑的改性處理。

所述耐磨功能母粒的制備方法為：將濃度為9wt%的氧化石墨烯水溶液加熱至58℃，向氧化石墨烯水溶液中滴加濃度為4.5wt%的水溶性聚酰胺酸溶液并同時進行攪拌，其中水溶性聚酰胺酸溶液的滴加量為氧化石墨烯水溶液體積的2.5倍，滴加后分散均勻形成溶膠，常溫下靜置14h，用水將溶膠中的未反應(yīng)物質(zhì)洗去；然后將溶膠轉(zhuǎn)移至惰性氣體環(huán)境中，以6℃/min的升溫速率將溶膠升溫至380℃，保溫3h，然后以8℃/min的升溫速率繼續(xù)升溫至520℃，保溫5h，然后取出反應(yīng)物，洗去反應(yīng)物中的雜質(zhì)后進行干燥，最后粉碎后制得石墨烯氣凝膠干粉；將聚醚多元醇、多亞甲基多苯基多異氰酸酯、丙三醇、三乙烯二胺、石墨烯氣凝膠干粉和水混合，在55℃溫度下攪拌發(fā)泡，在常溫下靜置老化0.5h，最后粉碎得到粒徑為0.4-2微米的耐磨功能母粒。

其中，按質(zhì)量份計，所述聚醚多元醇為45份、多亞甲基多苯基多異氰酸酯65份、丙三醇2份、三乙烯二胺0.3份、石墨烯氣凝膠干粉35份、水5份。

（2）熔融：將混合后的物料在螺桿擠壓機中加熱熔融擠壓。熱熔融擠壓分為4個過程，熔融溫度分別為：245℃、255℃、260℃、255℃。

（3）紡絲：熔融后的物料在紡絲組件中進行紡絲，從異形噴絲板中噴出形成熔體細流，然后經(jīng)過吹風(fēng)冷卻后形成具有中空結(jié)構(gòu)的單絲。其中，吹風(fēng)冷卻溫度為21℃，吹風(fēng)速度為0.5m/s。

（4）上油集束：在噴嘴處進行上油集束，形成絲束。在上油過程中，上油的紡絲油劑中含有環(huán)氧樹脂，所述環(huán)氧樹脂的用量為高取向絲質(zhì)量的0.4%。

（5）預(yù)網(wǎng)絡(luò)：所述絲束在預(yù)網(wǎng)絡(luò)器上進行預(yù)網(wǎng)絡(luò)。所述預(yù)網(wǎng)絡(luò)器的壓力為1.15bar。

（6）卷繞：預(yù)網(wǎng)絡(luò)的絲束經(jīng)過導(dǎo)絲后，在卷繞頭處進行卷繞成型，其中卷繞速度為4950m/min。

本發(fā)明中所用原料、設(shè)備，若無特別說明，均為本領(lǐng)域的常用原料、設(shè)備；本發(fā)明中所用方法，若無特別說明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效變換，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。