本发明涉及化纤技术领域，特别涉及一种蓄光型自发光锦纶6纤维及其制备方法和蓄光型自发光母粒。
背景技术：
蓄光型自发光纤维指的是在较短时间的光照之后，能够在黑暗中自动、持续发光数个小时的高性能纤维。上世纪90年代，以具有长余辉特性的稀土离子激活的碱土铝酸盐为功能组分添加剂的蓄光型自发光纤维得以问世，稀土离子激活的碱土铝酸盐既能发光又能蓄光，使经其改性的蓄光型自发光纤维具有发光时间长、辉度高、无放射性等优点。
蓄光型自发光纤维制造的织物可广泛应用于航空航海、国防工业、建筑装潢、交通运输、夜间作业、消防应急、日常生活及娱乐服装等领域。例如，在黑暗及地下矿井或影院中万一遭遇事故，蓄光型自发光织物可以使人们有秩序地脱离险地，以免发生相互踩踏。再如，消防服装和消防器材的表面包覆蓄光型自发光织物，便于救援人员和受困人员在没有照明情况下相互发现，达到自救和被救的目的。蓄光型自发光纤维已编入人民解放军总后军用配套原料使用网络，可用于交警、出海、装备标志，以及交通、夜间作业等领域，使用前景广阔。
现有技术中，公开号为cn104947230a的发明专利公开了一种夜光纤维的制备方法，以聚对苯二甲酸乙二酯与聚丙烯的共聚体为基体，添加碱土硅酸盐和其他助剂，通过熔融纺丝生成具有蓄光型自发光性的夜光纤维，具有吸收可见光10分钟，可在黑暗中持续发光12小时以上、色光绚丽、无染等特性。公开号为cn102086536a的发明专利公开了一种夜光锦纶纤维及其制作方法，将含稀土元素铕的碱土铝酸盐蓄光型夜光粉粒或母粒和聚酰胺6切片混合后纺丝制得夜光锦纶纤维，该纤维在暗处具有长时间、高辉度、多色彩的发光特性。
现有技术中，均以高聚物或共聚体为基体，添加蓄光型自发光材料粉体混合后生产蓄光型自发光锦纶6纤维，此法工艺简单，制备方便，但由于聚酰胺6切片与稀土离子激活的碱土铝酸盐粉体结构上的差异，难以保证二者两相界面间的相容性，一方面，限制了碱土铝酸盐的加入量，影响蓄光型自发光锦纶6纤维的蓄光发光性能，另一方面，碱土铝酸盐的分散性欠佳，影响蓄光型自发光锦纶6纤维的蓄光发光性能和可纺性。现有技术中，尚未有以固相缩聚制备蓄光型自发光母粒，再通过纺丝生产蓄光型自发光锦纶6纤维的相关报道。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种蓄光型自发光母粒、蓄光型自发光锦纶6纤维及其制备方法，提高蓄光型自发光材料粉体的重量份，解决目前高含量蓄光型自发光材料粉体的蓄光型自发光纤维可纺性较差的问题，保证蓄光型自发光锦纶6纤维的稳定生产，且具有长时间、高辉度的蓄光型自发光性能。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种蓄光型自发光母粒，包括如下重量份的原料制备而成：己内酰胺92～96份，水4～8份，改质剂0.005份，蓄光型自发光材料粉体15～30份。
本发明还提供一种蓄光型自发光锦纶6纤维，包括如下重量份的原料制备而成：蓄光型自发光母粒8～15份和聚酰胺6切片85～92份。
本发明还提供上述蓄光型自发光锦纶6纤维的生产方法，包括以下步骤：
步骤1、将己内酰胺、水和改质剂按重量比92～96∶4～8∶0.005加入聚合反应釜，通入氮气以排出聚合反应釜内的空气，然后升温至150～200℃后反应0.5～1小时，保持搅拌，继续升温至240～260℃反应4～6小时，制得聚酰胺6预聚体；
步骤2、向步骤1制得的聚酰胺6预聚体中加入蓄光型自发光材料粉体，蓄光型自发光材料粉体与聚酰胺6预聚体中己内酰胺的重量比为15～30∶92～96，充分熔融后继续反应2～3小时，反应结束后，熔体经水冷、切粒、干燥，制得蓄光型自发光母粒；
步骤3、将聚酰胺6切片和步骤2制得的蓄光型自发光母粒按重量比85～92∶8～15充分熔融后混合挤出，熔体经计量泵精确计量，进入纺丝组件，经喷丝板喷出形成丝束，再经单体抽吸、侧吹风冷却、集束上油、网络交络，然后卷绕成形，得蓄光型自发光锦纶6纤维。
本发明的有益效果在于：通过固相缩聚制备蓄光型自发光母粒，再以蓄光型自发光母粒赋予锦纶6纤维优良的蓄光发光性能，提高蓄光型自发光材料粉体的重量份，解决目前高含量蓄光型自发光材料粉体的蓄光型自发光纤维可纺性较差的问题，保证蓄光型自发光锦纶6纤维的稳定生产，且具有长时间、高辉度的蓄光型自发光性能。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。
本发明最关键的构思在于：将己内酰胺、水、改质剤和蓄光型自发光材料粉体按一定比例共混制得的蓄光型自发光母粒用于蓄光型自发光锦纶6纤维的生产，得到的蓄光型自发光锦纶6纤维的自发光时间长、辉度高。
本发明提供一种蓄光型自发光母粒，包括如下重量份的材料制备而成：己内酰胺92～96份，水4～8份，改质剂0.005份，蓄光型自发光材料粉体15～30份。
由上述描述可知，通过蓄光型自发光母粒的重量份的优选，既可保证蓄光型自发光锦纶6纤维的蓄光发光性能，同时防止蓄光型自发光材料粉体在纺丝过程中出现团聚使组件压力迅速上升、过滤网堵塞，引起纤维断丝，影响生产的连续性和纱线质量，使得蓄光型自发光锦纶6纤维可稳定生产，且具有长时间、高辉度的蓄光型自发光性能。
进一步的，所述蓄光型自发光材料粉体的平均粒径为3～8μm。
由上述描述可知，通过蓄光型自发光材料粉体粒径的优选，避免使用粒径较小的蓄光型自发光材料粉体，以防其粒径过小，蓄光发光性能受影响，亦防止其发生团聚，改善蓄光型自发光材料粉体的分散性，使蓄光型自发光锦纶6纤维的稳定生产，且具有长时间、高辉度的蓄光型自发光性能。
进一步的，所述改质剂为硬脂酸镁、硬脂酸钙和低分子蜡中的至少一种。
本发明还提供一种蓄光型自发光锦纶6纤维，包括如下重量份的原料制备而成：蓄光型自发光母粒8～15份和聚酰胺6切片85～92份；
所述蓄光型自发光母粒包括如下重量份的原料制备而成：己内酰胺92～96份，水4～8份，改质剂0.005份，蓄光型自发光材料粉体15～30份。
本发明还提供上述蓄光型自发光锦纶6纤维的生产方法，包括以下步骤：
步骤1、将己内酰胺、水和改质剂按重量比92～96∶4～8∶0.005加入聚合反应釜，通入氮气以排出聚合反应釜内的空气，然后升温至150～200℃后反应0.5～1小时，保持搅拌，继续升温至240～260℃反应4～6小时，制得聚酰胺6预聚体；
步骤2、向步骤1制得的聚酰胺6预聚体中加入蓄光型自发光材料粉体，蓄光型自发光材料粉体与聚酰胺6预聚体中己内酰胺的重量比为15～30∶92～96，充分熔融后继续反应2～3小时，反应结束后，熔体经水冷、切粒、干燥，制得蓄光型自发光母粒；
步骤3、将聚酰胺6切片和步骤2制得的蓄光型自发光母粒按重量比85～92∶8～15充分熔融后混合挤出，熔体经计量泵精确计量，进入纺丝组件，经喷丝板喷出形成丝束，再经单体抽吸、侧吹风冷却、集束上油、网络交络，然后卷绕成形，得蓄光型自发光锦纶6纤维。
所述水冷、切粒、干燥具体为：将熔体通过熔体泵经铸带板泵出，经切粒机切成颗粒，再通入干燥塔干燥，将水分含量降低至500ppm以下。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过固相缩聚制备蓄光型自发光母粒，再以蓄光型自发光母粒赋予锦纶6纤维优良的蓄光发光性能，解决目前蓄光型自发光锦纶6纤维可纺性较差的问题，提高蓄光型自发光材料粉体重量份的同时，保证蓄光型自发光锦纶6纤维的稳定生产，且具有长时间、高辉度的蓄光型自发光性能。
上述方法通过逐步升温，使反应釜温度先升至150～200℃，可使己内酰胺、水和改质剂充分混合、活化，加速开环反应进程，继续升温至240～260℃反应4～6小时，可加快开环反应速率，反应在开环后继续反应，分子链逐渐增长，聚酰胺6预聚体的分子量和粘度逐渐增大，反应4～6小时后，制得聚酰胺6预聚体；通过蓄光型自发光材料粉体重量份的优选，保证蓄光型自发光锦纶6纤维的稳定生产，且具有长时间、高辉度的蓄光型自发光性能。
将蓄光型自发光材料粉体与聚酰胺6预聚体按一定重量比共混，可保证蓄光型自发光锦纶6纤维的稳定生产，且具有长时间、高辉度的蓄光型自发光性能。
进一步的，步骤3中，熔融温度为259～265℃。
进一步的，步骤3中，喷丝板上喷丝孔的孔数为10～24f。
进一步的，步骤3中，侧吹风冷却温度为22～23℃，侧吹风冷却湿度为60～68％，侧吹风冷却风速为0.5～0.6m/s。
进一步的，步骤3中，集束上油的油剂为6％的锦纶油剂。
进一步的，步骤3中，卷曲成形的生产速度为4200～4300m/min。
由上述描述可知，上述纺丝方法能够解决蓄光型自发光锦纶6纤维可纺性较差的问题，提高蓄光型自发光材料粉体重量份的同时，保证蓄光型自发光锦纶6纤维的稳定生产，且具有长时间、高辉度的蓄光型自发光性能。
由上述描述可知，以上述将蓄光型自发光母粒和聚酰胺6切片充分熔融后混合挤出后纺丝的生产方法，赋予锦纶6纤维优良的蓄光发光性能，上述纺丝方法中，熔融温度为259～265℃，喷丝板上喷丝孔的孔数为10～24f，侧吹风冷却温度为22～23℃，湿度为60～68％，风速为0.5～0.6m/s，油剂为6％的锦纶油剂，卷曲成形的生产速度为4200～4300m/min。上述纺丝方法能够解决蓄光型自发光锦纶6纤维可纺性较差的问题，提高蓄光型自发光材料粉体重量份的同时，保证蓄光型自发光锦纶6纤维的稳定生产，且具有长时间、高辉度的蓄光型自发光性能。
以下实施例中的“份”，均指重量份。
实施例1
本实施例的一种蓄光型自发光母粒，由以下重量份的材料制备而成：己内酰胺92.995份，水7份，改质剂(硬脂酸镁和低分子蜡的混合物)0.005份，蓄光型自发光材料粉体15份。
本实施例的一种蓄光型自发光锦纶6纤维，由以下重量份的材料生产而成：蓄光型自发光母粒15份和聚酰胺6切片85份。
本实施例的一种蓄光型自发光锦纶6纤维的生产方法，包括以下步骤：
步骤1：将己内酰胺92.995份，水7份，改质剂(硬脂酸镁和低分子蜡的混合物)0.005份加入聚合反应釜中，通入氮气置换反应釜中的空气，升温至200℃，保持搅拌，继续升温至240℃反应6小时，制得聚酰胺6预聚体；
步骤2：将步骤1制得的聚酰胺6预聚体中加入蓄光型自发光材料粉体15份，充分熔融后继续反应2小时，反应结束后，熔体经水冷、切粒、干燥，制得蓄光型自发光母粒；
步骤3：将步骤2制得的蓄光型自发光母粒15份和聚酰胺6切片85份充分熔融后混合挤出，熔体经计量泵精确计量，进入纺丝组件，经喷丝板喷出形成丝束，再经单体抽吸、侧吹风冷却、集束上油、网络交络，然后卷绕成形，获得所述蓄光型自发光锦纶6纤维。
实施例2
本实施例的一种蓄光型自发光母粒，由以下重量份的材料制备而成：己内酰胺95.995份，水4份，改质剂(硬脂酸钙和低分子蜡的混合物)0.005份，蓄光型自发光材料粉体30份。
本实施例的一种蓄光型自发光锦纶6纤维，由以下重量份的材料生产而成：蓄光型自发光母粒8份和聚酰胺6切片92份。
本实施例的一种蓄光型自发光锦纶6纤维的生产方法，包括以下步骤：
步骤1：将己内酰胺95.995份，水4份，改质剂(硬脂酸钙和低分子蜡的混合物)0.005份加入聚合反应釜中，通入氮气置换反应釜中的空气，升温至150℃，保持搅拌，继续升温至260℃反应4小时，制得聚酰胺6预聚体；
步骤2：将步骤1制得的聚酰胺6预聚体中加入蓄光型自发光材料粉体30份，充分熔融后继续反应3小时，反应结束后，熔体经水冷、切粒、干燥，制得蓄光型自发光母粒；
步骤3：将步骤2制得的蓄光型自发光母粒8份和聚酰胺6切片92份充分熔融后混合挤出，熔体经计量泵精确计量，进入纺丝组件，经喷丝板喷出形成丝束，再经单体抽吸、侧吹风冷却、集束上油、网络交络，然后卷绕成形，获得所述蓄光型自发光锦纶6纤维。
实施例3
本实施例的一种蓄光型自发光母粒，由以下重量份的材料制备而成：己内酰胺93.995份，水6份，改质剂(硬脂酸镁、硬脂酸钙和低分子蜡的混合物)0.005份，蓄光型自发光材料粉体20份。
本实施例的一种蓄光型自发光锦纶6纤维，由以下重量份的材料生产而成：蓄光型自发光母粒12份和聚酰胺6切片88份。
本实施例的一种蓄光型自发光锦纶6纤维的生产方法，包括以下步骤：
步骤1：将己内酰胺93.995份，水6份，改质剂(硬脂酸镁、硬脂酸钙和低分子蜡的混合物)0.005份加入聚合反应釜中，通入氮气置换反应釜中的空气，升温至180℃，保持搅拌，继续升温至250℃反应5小时，制得聚酰胺6预聚体；
步骤2：将步骤1制得的聚酰胺6预聚体中加入蓄光型自发光材料粉体20份，充分熔融后继续反应2.5小时，反应结束后，熔体经水冷、切粒、干燥，制得蓄光型自发光母粒；
步骤3：将步骤2制得的蓄光型自发光母粒12份和聚酰胺6切片88份充分熔融后混合挤出，熔体经计量泵精确计量，进入纺丝组件，经喷丝板喷出形成丝束，再经单体抽吸、侧吹风冷却、集束上油、网络交络，然后卷绕成形，获得所述蓄光型自发光锦纶6纤维。
实施例4
本实施例的一种蓄光型自发光锦纶6纤维的生产方法，包括以下步骤：
步骤1：将己内酰胺92.995份，水7份，改质剂(硬脂酸镁和低分子蜡的混合物)0.005份加入聚合反应釜中，通入氮气置换反应釜中的空气，升温至200℃，保持搅拌，继续升温至240℃反应6小时，制得聚酰胺6预聚体；
步骤2：将步骤1制得的聚酰胺6预聚体中加入蓄光型自发光材料粉体15份，充分熔融后继续反应2小时，反应结束后，熔体经水冷、切粒、干燥，制得蓄光型自发光母粒；
步骤3：将步骤2制得的蓄光型自发光母粒8～15份和聚酰胺6切片85～92份充分熔融后混合挤出，熔体经计量泵精确计量，进入纺丝组件，经喷丝板喷出形成丝束，再经单体抽吸、侧吹风冷却、集束上油、网络交络，然后卷绕成形，获得所述蓄光型自发光锦纶6纤维。
实施例5
本实施例的一种蓄光型自发光锦纶6纤维的生产方法，包括以下步骤：
步骤1：将己内酰胺95.995份，水4份，改质剂(硬脂酸钙和低分子蜡的混合物)0.005份加入聚合反应釜中，通入氮气置换反应釜中的空气，升温至150℃，保持搅拌，继续升温至260℃反应4小时，制得聚酰胺6预聚体；
步骤2：将步骤1制得的聚酰胺6预聚体中加入蓄光型自发光材料粉体30份，充分熔融后继续反应3小时，反应结束后，熔体经水冷、切粒、干燥，制得蓄光型自发光母粒；
步骤3：将步骤2制得的蓄光型自发光母粒8份和聚酰胺6切片92份充分熔融后混合挤出，熔体经计量泵精确计量，进入纺丝组件，经喷丝板喷出形成丝束，再经单体抽吸、侧吹风冷却、集束上油、网络交络，然后卷绕成形，获得所述蓄光型自发光锦纶6纤维。
实施例6
利用母粒在线添加装置，将蓄光型自发光母粒8.0份和聚酰胺6半光切片92.0份经计量加料器计量后分别送至螺杆挤压机内，充分熔融后混合挤出；熔体经计量泵计量，进入纺丝组件，经喷丝板喷出形成丝束，喷丝板上喷丝孔的孔数为24f；经单体抽吸的丝束通过侧吹风冷却，侧吹风冷却温度为22℃，湿度为60％，风速为0.5m/s；经侧吹风冷却的纤维经计量的油剂通过油嘴上油集束，所用油剂为6％的锦纶油剂；上油丝束经预网络器、导丝盘，卷曲成形，生产速度为4200m/min，得到蓄光型自发光锦纶6纤维。
对通过以上工艺步骤生产出的蓄光型自发光锦纶6纤维进行检测，结果如下：
纤度为94.98dtex，断裂强度为3.80cn/dtex，断裂强度变异系数cv为1.87％，断裂伸长率为69.50％，断裂伸长变异系数为2.04％，解决目前高含量蓄光型自发光材料粉体的蓄光型自发光纤维可纺性较差的问题，保证蓄光型自发光锦纶6纤维的稳定生产，且具有长时间、高辉度的蓄光型自发光性能。
实施例7
利用母粒在线添加装置，将蓄光型自发光母粒15份和聚酰胺6半光切片85份经计量加料器计量后分别送至螺杆挤压机内，充分熔融后混合挤出；熔体经计量泵精确计量，进入纺丝组件，经喷丝板喷出形成丝束，喷丝板上喷丝孔的孔数为10f；经单体抽吸的丝束通过侧吹风冷却，侧吹风冷却温度为23℃，湿度为68％，风速为0.6m/s；经侧吹风冷却的纤维经计量的油剂通过油嘴上油集束，所用油剂为6％的锦纶油剂；上油丝束经预网络器、导丝盘，卷曲成形，生产速度为4300m/min，得到蓄光型自发光锦纶6纤维。
对通过以上工艺步骤生产出的蓄光型自发光锦纶6纤维进行检测，结果如下：
纤度为98.68dtex，断裂强度为4.01cn/dtex，断裂强度变异系数cv为2.61％，断裂伸长率为71.50％，断裂伸长变异系数为2.83％，解决目前高含量蓄光型自发光材料粉体的蓄光型自发光纤维可纺性较差的问题，保证蓄光型自发光锦纶6纤维的稳定生产，且具有长时间、高辉度的蓄光型自发光性能。
实施例8
利用母粒在线添加装置，将蓄光型自发光母粒12.0份和聚酰胺6半光切片88.0份经计量加料器计量后分别送至螺杆挤压机内，充分熔融后混合挤出；熔体经计量泵精确计量，进入纺丝组件，经喷丝板喷出形成丝束，喷丝板上喷丝孔的孔数为12f；经单体抽吸的丝束通过侧吹风冷却，侧吹风冷却温度为22.5℃，湿度为65％，风速为0.57m/s；经侧吹风冷却的纤维经计量的油剂通过油嘴上油集束，所用油剂为6％的锦纶油剂；上油丝束经预网络器、导丝盘，卷曲成形，生产速度为4200m/min，得到蓄光型自发光锦纶6纤维。
对通过以上工艺步骤生产出的蓄光型自发光锦纶6纤维进行检测，结果如下：
纤度为99.75dtex，断裂强度为3.97cn/dtex，断裂强度变异系数cv为2.25％，断裂伸长率为70.53％，断裂伸长变异系数为2.16％，解决目前高含量蓄光型自发光材料粉体的蓄光型自发光纤维可纺性较差的问题，保证蓄光型自发光锦纶6纤维的稳定生产，且具有长时间、高辉度的蓄光型自发光性能。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。