一种皮芯复合防透锦纶6纤维及其制备方法与流程

本发明属于复合纤维，特别涉及一种皮芯复合防透锦纶6纤维及其制备方法。

背景技术：

1、纤维中添加无机粒子的折射率是提高其视觉遮蔽性或防透明性的关键。目前的纤维产品多采用类似化纤消光剂的二氧化钛来达到视觉遮蔽的效果。

2、申请号为cn200910174305.3的中国专利公开了一种皮芯复合型纤维及生产方法，其芯成分聚合物中含有基体聚合物和tio2微粒子，tio2微粒子含量为芯成分聚合物总重量的2.5％-50％，皮成分聚合物为线性聚合物，且该纤维的单丝纤度为0.45-2.2dtex，所述的线性聚合物为聚苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或改性阳离子易染聚酯。该专利主要是针对聚酯纤维，未涉及聚酰胺纤维制备。

3、申请号为cn202010429636.3的中国专利申请公开了一种耐光高纺透纤维及织物，该纤维中的二氧化钛含量占纤维的2.0-20.0wt％，表面包覆二氧化钛占总二氧化钛的70wt％以上，构成纤维的聚合物为聚酯、聚酰胺、聚丙烯或聚氨酯。增加二氧化钛含量有助于纤维视觉遮蔽性的提高，但是二氧化钛含量的增加会导致生产中机件设备的磨损严重，同时由于二氧化钛容易团聚而难以达到良好的分散效果，无法实现产业化应用。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了一种皮芯复合防透锦纶6纤维及其制备方法。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明的目的之一在于提供一种皮芯复合防透锦纶6纤维，包括芯层和包覆在芯层外的皮层，所述芯层组分为二氧化钛母粒和锦纶6切片，所述二氧化钛母粒占芯层总组分的比例为15-20％，所述皮层组分为锦纶6切片；

4、所述芯层组分中的锦纶6切片为有光锦纶6切片和半消光锦纶6切片中的一种，所述皮层组分中的锦纶6切片为半消光锦纶6切片和全消光锦纶6切片中的一种；

5、所述有光锦纶6切片中锐钛型二氧化钛含量为0，所述半消光锦纶6切片中锐钛型二氧化钛含量为0.3％，所述全消光锦纶6切片中锐钛型二氧化钛含量为1.50％；

6、所述二氧化钛母粒由以下重量份的原料组成：55-68份有光锦纶6切片、30-40份纳米金红石型二氧化钛粉末、2-5份分散剂。

7、进一步的，所述芯层组分和皮层组分的质量比为7:3-5:5。

8、进一步的，所述有光锦纶6切片、半消光锦纶6切片和全消光锦纶6切片的相对粘度均为2.4-2.5，端氨基-nh2含量为m1±1.0mol/kg，端羧基-cooh含量为m2±1.5mol/kg，其中，m1＝48，m2＝70。

9、进一步的，所述金红石型二氧化钛粉末的粒径为100-400nm。

10、进一步的，所述金红石型二氧化钛粉末为经磷酰氧基钛酸酯类偶联剂类改性剂处理得到的改性金红石型二氧化钛粉末。

11、进一步的，所述分散剂为路博泰yy-501高性能润滑增容剂、yy-602a高浓色母粒超分散剂中的一种或者两种组合。

12、进一步的，所述二氧化钛母粒的制备过程为：将有光锦纶6切片、纳米金红石型二氧化钛粉末和分散剂按设定的比例混合，经熔融塑化、螺杆剪切、水冷切粒、振动筛选和真空干燥制备得到相对粘度为2.1-2.2、含水量为550-700ppm、熔点为215-225℃的二氧化钛母粒，其中，熔融塑化中各段温度区温度范围为190-255℃，主机转速为70-80r/min，切粒机转速为380-400r/min。

13、本发明的目的之二在于提供一种皮芯复合防透锦纶6纤维的制备方法，包括以下步骤：

14、s1：将二氧化钛母粒和锦纶6切片按设定比例混合均匀加入芯层储料罐，作为芯层原料；

15、s2：将锦纶6切片加入皮层储料罐，作为皮层原料；

16、s3：将芯层原料和皮层原料分别经过芯层螺杆挤出机和皮层螺杆挤出机，熔融后按设定比例挤出进入皮芯型复合纺丝组件内，分别经皮芯复合纺丝组件内的双层滤网过滤后，从纺丝组件的喷丝孔喷出形成丝束，再经侧吹风冷却、集束上油、牵伸热定型、最终卷绕成型，得到皮芯复合防透锦纶6纤维。

17、进一步的，步骤s3中，所述芯层螺杆挤出机熔融温度为245-265℃，所述皮层螺杆挤出机熔融温度为250-265℃，纺丝箱体温度为258-262℃，皮层和芯层纺丝组件初压力差值≤7kgf/c㎡。

18、进一步的，所述皮芯复合纺丝组件的沙杯为同心圆沙杯，皮芯比例为1:2。

19、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

20、1、本发明提供的一种皮芯复合防透锦纶6纤维，由于金红石型的二氧化钛结构为八面体结构，共棱比较少，结构稳定，对紫外线有良好的屏蔽作用，是防透视首选材料。但是，金红石型的莫氏硬度达到7.0-7.5，在熔融纺丝和后道织造过程中对设备磨损严重，不利于产业化应用。本发明的锦纶6纤维的皮层组分中包括的二氧化钛结构为锐钛型，有效解决了设备磨损的问题，提高了设备的使用寿命，节约了成本，且本发明通过加入分散剂、对金红石型二氧化钛进行改性解决了二氧化钛团聚的问题，避免了设备堵塞。

21、2、本发明使用的金红石型二氧化钛粒径为100-400nm，粒径较小，极大得提高了纺丝组件的使用周期。同时，本发明使用的金红石型二氧化钛使用了磷酰氧基钛酸酯类偶联剂类改性剂进行改性处理，与锦纶6具有更好的相容性。

22、3、本发明对皮层和芯层纺丝组件的初压力差进行了限制，能够确保皮芯复合防透锦纶6纤维在熔融纺丝过程中皮层和芯层熔体同步可纺及同步拉伸，极大提高了纤维的断裂强度，并降低了其条干不匀率。

技术特征：

1.一种皮芯复合防透锦纶6纤维，包括芯层和包覆在芯层外的皮层，其特征在于，所述芯层组分为二氧化钛母粒和锦纶6切片，所述二氧化钛母粒占芯层总组分的比例为15-20％，所述皮层组分为锦纶6切片；

2.根据权利要求1所述的一种皮芯复合防透锦纶6纤维，其特征在于，所述芯层组分和皮层组分的质量比为7:3-5:5。

3.根据权利要求1所述的一种皮芯复合防透锦纶6纤维，其特征在于，所述有光锦纶6切片、半消光锦纶6切片和全消光锦纶6切片的相对粘度均为2.4-2.5，端氨基-nh2含量为m1±1.0mol/kg，端羧基-cooh含量为m2±1.5mol/kg，其中，m1＝48，m2＝70。

4.根据权利要求1所述的一种皮芯复合防透锦纶6纤维，其特征在于，所述金红石型二氧化钛粉末的粒径为100-400nm。

5.根据权利要求1所述的一种皮芯复合防透锦纶6纤维，其特征在于，所述金红石型二氧化钛粉末为经磷酰氧基钛酸酯类偶联剂类改性剂处理得到的改性金红石型二氧化钛粉末。

6.根据权利要求1所述的一种皮芯复合防透锦纶6纤维，其特征在于，所述分散剂为路博泰yy-501高性能润滑增容剂、yy-602a高浓色母粒超分散剂中的一种或者两种组合。

7.根据权利要求1所述的一种皮芯复合防透锦纶6纤维，其特征在于，所述二氧化钛母粒的制备过程为：将有光锦纶6切片、纳米金红石型二氧化钛粉末和分散剂按设定的比例混合，经熔融塑化、螺杆剪切、水冷切粒、振动筛选和真空干燥制备得到相对粘度为2.1-2.2、含水量为550-700ppm、熔点为215-225℃的二氧化钛母粒，其中，熔融塑化中各段温度区温度范围为190-255℃，主机转速为70-80r/min，切粒机转速为380-400r/min。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种皮芯复合防透锦纶6纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种皮芯复合防透锦纶6纤维的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述芯层螺杆挤出机熔融温度为245-265℃，所述皮层螺杆挤出机熔融温度为250-265℃，纺丝箱体温度为258-262℃，皮层和芯层纺丝组件初压力差值≤7kgf/c㎡。

10.根据权利要求8所述的一种皮芯复合防透锦纶6纤维的制备方法，其特征在于，所述皮芯复合纺丝组件的沙杯为同心圆沙杯，皮芯比例为1:2。

技术总结
本发明公开了一种皮芯复合防透锦纶6纤维，包括芯层和皮层，芯层组分为二氧化钛母粒和锦纶6切片，二氧化钛母粒占芯层总组分的比例为15‑20％，皮层组分为锦纶6切片；芯层组分中的锦纶6切片为有光锦纶6切片和半消光锦纶6切片中的一种，皮层组分中的锦纶6切片为半消光锦纶6切片和全消光锦纶6切片中的一种；二氧化钛母粒由以下重量份的原料组成：55‑68份有光锦纶6切片、30‑40份纳米金红石型二氧化钛粉末、2‑5份分散剂。本发明的锦纶6纤维的皮层组分中包括的二氧化钛结构为锐钛型，有效解决了设备磨损的问题，提高了设备的使用寿命，节约了成本，且本发明通过加入分散剂、对金红石型二氧化钛进行改性解决了二氧化钛团聚的问题，避免了设备堵塞。

技术研发人员：黄国勤,邓梦颖,龙海容,宁佳彬
受保护的技术使用者：福建景丰科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/19