一种锦纶双组分自卷曲弹性纤维的制备方法与流程

本技术涉及一种锦纶双组分自卷曲弹性纤维的制备方法，属于聚酰胺长丝制造方法。

背景技术：

1、双组份复合弹性纤维多以聚酯纤维为主，如市场上较为成熟的产品t400&t800和t800，t400&t800d原料成分为ptt+pet，产品以fdy为主；t800原料成分为pbt+pet，产品以dty为主。该两款产品不仅具有良好的回弹性，还解决了传统氨纶丝染色温度不宜过高、弹力过剩、尺寸不稳定、存放易老化等问题，可直接进行织造，大大降低了弹性纤维的生产周期和制造成本，但缺点是复合采用并列结构，两种材料完全裸露，因各自的特性在染色时难以做到均一性，因此发生染色色差的几率较大，同时，在吸湿、耐磨、柔软性方面也无法与锦纶相比。

2、当下的研究也多是以复合纤维为主，如cn104651962a采用涤纶与生物基锦纶56形成中空卷曲复合纤维；cn101586269a以普通pet聚酯为芯层、pa为皮层形成皮芯型复合纤维；而采用锦纶作为原料生产并列型弹性纤维的尚未有成熟产品。

3、cn105887218a以共聚有光切片锦纶6和锦纶66为原料纺制锦纶高收缩纤维，是采用单组份纺丝，无法形成复合纺中的双组份因不同热收而产生三维卷曲的弹性效果；cn109355716a将尼龙6和尼龙66复合成弹性纤维fdy，所得复合纤维中两种材料为并列式结构，同样存在不同材料吸色率不同造成的色差问题，且两种原料的粘度不同导致成品的卷曲弹性也受到限制；cn104975362a由高收缩组份和锦纶组份复合形成裂瓣型fdy，但同样是锦涤复合，卷曲弹性较弱。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术提供一种锦纶双组分自卷曲弹性纤维的制备方法，不仅实现了纯锦纶组分的弹性纤维加工，还赋予所得纤维以高弹性和三维卷曲效果。

2、具体地，本技术是通过以下方案实现的：

3、一种锦纶双组分自卷曲弹性纤维的制备方法，包括以下步骤：

4、以改性pa66聚合物切片为原料，经干燥、挤压熔融得到主纺丝熔体，以锦纶6切片为原料，经干燥、挤压熔融得到副纺丝熔体；

5、主、副纺丝熔体分别进入主副箱体内的通道，按照50～65:50～35的体积比计量进入纺丝组件，并在纺丝组件的分配板与喷丝板间进行主副熔体的偏心皮芯复合、喷丝，再经侧吹风冷却、单体吸排、上油得到的预取向丝；

6、预取向丝经预调湿平衡、牵伸、热板定型、卷绕，得到成品双组份锦纶自卷曲弹性纤维；

7、所述改性pa66聚合物切片相对粘度为3.5～3.7，锦纶6切片相对粘度为2.2～2.45；

8、所述预调湿平衡是指，预取向丝在20～25℃、50～60％的恒温恒湿环境中调湿平衡8～24h；

9、所述牵伸是指：在预加张力为0.05～0.2cn/dtex、张力稳定配重0.02～0.2g/dtex条件下，经压辊与热辊完成牵伸。

10、上述方案中，原料选用高收缩改性pa66聚合物和低粘度pa6，其中高收缩改性pa66聚合物的相对粘度3.50～3.70，低粘度pa6的相对粘度2.20～2.45，两者不但粘度相差大，而且使用了高收缩切片，先分别挤出熔融形成主、副纺丝熔体，再将主、副纺丝熔体皮芯复合，而后经冷却、上油、预调湿平衡、牵伸卷绕得到锦纶双组份三维卷曲弹性纤维。先通过预调湿平衡，使poy的部分内应力消除，丝层之间粘连减少，利于后道退绕牵伸；而后依次经纱架、张力调节器、张力稳定片、压辊、热盘、热板定型、冷盘、卷绕头完成成品丝的加工。通过压辊与热盘的速度差进行牵伸，牵伸后的丝线在热盘与冷盘之间经热板定型，稳定丝线牵伸形成内应力螺旋结构，使双组分锦纶高弹丝成品丝呈直丝状态，经高温加工破坏纤维内应力平衡，形成螺旋状三维卷曲结构，使成品呈现优良的弹性。

11、进一步的，作为优选：

12、所述偏心皮芯复合工序中，以主纺丝熔体为芯层，副纺丝熔体为皮层，偏心的芯层部分外露，外露圆心角为20～60°。两种熔体复合采用偏心皮芯结构，芯层为高收缩改性pa66聚合物，皮层为低粘度pa6切片，其中偏心的芯层以圆心角20-60°部份外露，既保证了两种材料不同热收缩率产生的三维卷曲弹性，同时由于高收缩改性pa66聚合物几乎被低粘度pa6覆盖，在染色上只需考虑pa6染色工艺条件，不会因两种材料性能差异而引起色差。

13、所述的高收缩改性pa66聚合物干燥处理过程为：使用露点温度≤-50℃干空气加热对切片进行干燥，加热温度70～100℃，加热时间2～6小时，干燥后的切片含水率600±100ppm；低粘度pa6切片的干燥处理为：使用露点温度≤-50℃干空气加热对切片进行干燥，加热温度80～110℃，加热时间6～10小时，干燥后的切片含水率≤200ppm。

14、所述的高收缩改性pa66聚合物切片熔融过程中，主箱体采用联苯蒸汽加热，加热温度285～300℃，熔体停留时间控制在≤12min，螺杆挤压机加热温度分5段控制，温度设置从进料段开始由低到高，温度285～305℃，熔体压力120mpa。

15、所述的低粘度pa6切片熔融过程中，副箱体同样采用联苯蒸汽加热，加热温度260～280℃，螺杆挤压机加热温度分5区控制，温度设置从进料段开始由高到低，温度285～260℃，熔体压力120mpa。

16、所述单体吸排吸口风速≥5m/min，每隔15～30天定期进行冲洗吸排管内的单体，冲洗物经过滤后回收利用。

17、所述上油工序中，油剂调配浓度5％，设置二道油嘴上油，油嘴对丝束的仰角为10～15°。

18、所述侧吹风冷却温度为20～25℃，风速0.35～0.60m/sec。

19、所述牵伸工序中，将预调湿平衡后的poy置于纱架上，引出poy并依次经张力调节器、张力稳定片后，张力调节器预加张力为0.05～0.2cn/dtex，张力稳定片配重0.02～0.2g/dtex，再进入压辊、热盘完成牵伸，牵伸倍率2～4，再经热板定型、卷绕头卷绕得到成品。该牵伸工序适合锦纶双组分poy纤维牵伸加工，解决了锦纶双组分poy纤维退绕牵伸困难，也适合其他弹性纤维退绕张力不匀引起的绕管问题。

20、其中：

21、所述张力调节器由一组或几组张力杆构成，纤维在张力杆间穿行，通过调节张力杆之间的距离，控制纤维与张力杆的夹角，从而实现张力调节。

22、所述张力稳定片由重力摆片构成，纤维张力均匀时，摆片被纤维带起一定高度；纤维张力瞬间松弛时，摆片在重力作用下在纤维上滑移并带动纤维下落，缓冲纤维顺势张力松弛造成的绕管现象。

23、poy在压辊上卷绕1～10圈，更优选的，poy在压辊上卷绕2～3圈，可以有效防止纤维的滑移。

24、poy在热盘上卷绕1～10圈，更优选的，在热盘上卷绕6～8圈，实现纤维的预热。

25、所述热盘温度为50～60℃。

26、所述牵伸倍数为2.5～3.5。

27、所述热板定型温度为100～130℃。

28、卷绕速度3000～4500m/min，更优选的，卷绕张力细旦多孔，控制在6-15g，粗旦少孔≥12g；网络压力≥0.2mpa压空产生的油雾，经抽吸进行油气分离。导丝盘速度细旦多孔为超喂，粗旦少孔为欠喂制得锦纶复合三维卷曲弹性纤维，生产成本低，容易吸色。

29、本技术的有益效果：

30、(1)本案锦纶双组份自卷曲弹性，原料选用高收缩改性pa66聚合物和低粘度pa6，两者原料不但粘度相差大，而且使用了高收缩切片，配合本案的挤出、纺丝、卷绕设置，赋予成品以较高的三维卷曲弹性效果。

31、(2)本案中两种熔体复合采用偏心皮芯结构，芯层为高收缩改性pa66聚合物，皮层为低粘度pa6切片，芯层部份外露，既保证了两种材料不同热收缩率产生的三维卷曲弹性，由于高收缩改性pa66聚合物几乎被低粘度pa6覆盖，在染色上只需考虑pa6染色工艺条件，不会因两种材料性能差异而引起色差。

32、(3)本发明在牵伸阶段配以特殊的牵伸加工装置，压辊为纤维进入牵伸阶段的第一握持点，热盘为内部设有加热丝提供恒定温度的导盘，热板为提供恒定的温度，为纤维消除内应力、完成定型，冷盘为纤维的最后一处导盘，卷绕头完成纤维最终的成型卷绕，该装置使poy纤维内应力得以部分消除，丝层之间的粘连减少，解决了双组分锦纶poy纤维退绕牵伸困难的问题；同时，借助于牵伸后热盘与冷盘之间的热板定型，稳定纤维牵伸形成的内应力螺旋结构，使双组分锦纶呈现直丝状态，同时，经热盘的高温加工处理后纤维内应力的平衡被破坏，形成的螺旋形三维卷曲结构均匀，纤维弹性性能好，使成品面料具有优良的弹性。

33、(4)卷绕速度和网络度的控制，导丝盘速度细旦多孔为超喂，粗旦少孔为欠喂制得锦纶复合三维卷曲弹性纤维，生产成本低，容易吸色。