外場(chǎng)條件下的尼龍6熔體紡絲方法及熔體紡絲裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種紡絲方法和裝置，特別是涉及一種尼龍6熔體紡絲裝置及纖維細(xì) 化方法，應(yīng)用于合成纖維制備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 尼龍6由于具有優(yōu)良的染色性、強(qiáng)度高、光澤好、懸垂性良好、吸濕性較好等特點(diǎn)， 在各行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，其中工業(yè)上用作簾子線、傳送帶、漁網(wǎng)、縫紉線、非織造布等；民 用產(chǎn)品包括織造衣著和裝飾織物，可用于織襪、內(nèi)衣、運(yùn)動(dòng)服、地毯等。尼龍6,即錦綸6通常 是由己內(nèi)酰胺開(kāi)環(huán)聚合制得聚己內(nèi)酰胺經(jīng)熔體紡絲而成的。
[0003] 熔體紡絲是將成纖高聚物熔體經(jīng)紡絲噴絲頭流出熔體細(xì)流、在周圍空氣或水中冷 卻凝固成型的方法。傳統(tǒng)熔體紡絲裝置主要由螺桿、套筒、加熱裝置、冷卻裝置、噴絲板組 成。隨著日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，及人們對(duì)服裝、裝飾材料等的品種、品質(zhì)和品位要求的不斷 提高，對(duì)差別化纖維的需求也與日俱增，如多孔中空、高收縮、抗起球、抗靜電、阻燃、防水透 濕、抗菌、保健等差別化纖維在市場(chǎng)上也有了一定量的需求，通過(guò)熔體紡絲設(shè)備改進(jìn)和原料 改性制備而成的纖維應(yīng)運(yùn)而生。專利CN101694015A發(fā)明了一種高粘度熔體紡絲專用組 件，具有改換成本低、方便組裝拆卸、噴絲均勻等優(yōu)點(diǎn)；專利CN101755081A利用高速旋轉(zhuǎn)分 配盤通過(guò)紡絲熔體制備納米纖維，所得纖維收集為均勻的纖維網(wǎng)可用于選擇性屏障；專利 CN102766933A采用P0Y-DTY纖維紡絲工藝制備得到的尼龍6纖維具有抗靜電、抗菌功能； 專利CN1888155介紹了一種將原料與染料、助劑和功能化添加劑按比例直接混合制成有色 抗菌母料，在高溫下熔融由雙螺桿擠出機(jī)作用后經(jīng)堿水解法制成有色納米抗菌超細(xì)纖維。 張大?。◤埓笫?，花丼.直接紡超細(xì)纖維生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)分析[J].紡織導(dǎo)報(bào)，2009 (8): 44-46.)等討論了原料相對(duì)分子質(zhì)量、噴絲孔尺寸、緩冷裝置的設(shè)置、吹風(fēng)冷卻裝置、 紡程長(zhǎng)度、紡絲速度等與纖維線密度的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)可以改善熔體流動(dòng)性能和降低絲條拉伸 張力的因素均有利于降低單纖維的線密度。
[0004] 針對(duì)尼龍6熔體紡絲的工作集中于在傳統(tǒng)裝置上進(jìn)行改裝或?qū)υ线M(jìn)行改進(jìn)。迄 今為止，關(guān)于利用外場(chǎng)對(duì)尼龍6紡絲裝置進(jìn)行改進(jìn)而從控制纖維尺寸及性能的研宄卻未見(jiàn) 報(bào)道。專利102030911A對(duì)熱塑性聚合物如聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚丙烯和聚 乳酸等施加脈沖磁場(chǎng)，可以影響其結(jié)晶行為，從而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的可控，性能的優(yōu)化。前人研宄 工作已經(jīng)證明在聚合物的成型過(guò)程施加脈沖磁場(chǎng)可以產(chǎn)生"磁結(jié)晶效應(yīng)"，對(duì)高分子鏈和鏈 段在空間排布及構(gòu)象行為產(chǎn)生影響，這種作用可以調(diào)控高分子材料的尺寸和性能，在該方 法至今尚未應(yīng)用于改進(jìn)尼龍6熔融紡絲技術(shù)方面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，提供一種 外場(chǎng)條件下的熔體紡絲方法及熔體紡絲裝置，在現(xiàn)有的尼龍6纖維紡絲裝置上增加輔助脈 沖磁場(chǎng)，使尼龍6熔體在紡絲過(guò)程中受到脈沖磁場(chǎng)的作用，尼龍6鏈段運(yùn)動(dòng)活性提高，熔體 的流動(dòng)性得以改善，制得纖維的直徑細(xì)化，抗拉強(qiáng)度提高。
[0006] 為達(dá)到上述發(fā)明創(chuàng)造目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案： 一種外場(chǎng)條件下的熔體紡絲方法，步驟如下：首先將尼龍6切片加熱熔融后經(jīng)可調(diào)的 輔助脈沖磁場(chǎng)處理，然后由送料裝置推至噴絲頭噴出，在纖維收集板上進(jìn)行在室溫下的紡 絲接收，在尼龍6熔體紡絲工藝的尼龍6凝固過(guò)程中，使尼龍6受到輔助脈沖磁場(chǎng)的作用， 輔助脈沖磁場(chǎng)的強(qiáng)度調(diào)節(jié)范圍為〇~2T，輔助脈沖磁場(chǎng)的頻率控制范圍為0~60次/min。
[0007] -種本發(fā)明外場(chǎng)條件下的熔體紡絲方法的熔體紡絲裝置，包括熔融加熱裝置、盛 料裝置、送料裝置、噴絲頭和纖維收集板，熔融加熱裝置加熱溫度范圍0~60(TC，送料裝置提 供恒定推力，熔融加熱裝置設(shè)置于盛料裝置的外圍，對(duì)進(jìn)入盛料裝置中的尼龍6材料進(jìn)行 加熱，使尼龍6材料加熱至熔融形成尼龍6熔體，噴絲頭安裝于盛料裝置底部，送料裝置將 盛料裝置內(nèi)的液態(tài)材料下壓推送至噴絲頭中噴出，在室溫下形成的紡絲在纖維收集板上進(jìn) 行接收，在盛料裝置外圍和噴絲頭的外部還設(shè)置可調(diào)控輔助脈沖磁場(chǎng)裝置，通過(guò)冷卻循環(huán) 水套對(duì)輔助脈沖磁場(chǎng)裝置進(jìn)行降溫，開(kāi)啟輔助脈沖磁場(chǎng)裝置，向盛料裝置內(nèi)部和噴絲頭內(nèi) 部的尼龍6熔體和施加輔助脈沖磁場(chǎng)，并通過(guò)調(diào)節(jié)輔助脈沖磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)頻率， 將輔助脈沖磁場(chǎng)向噴絲頭下方噴射出的尚未完全凝固的初生纖維施加，從而在盛料裝置內(nèi) 部和下方形成輔助脈沖磁場(chǎng)有效區(qū)域，經(jīng)輔助脈沖磁場(chǎng)處理的尼龍6熔體經(jīng)噴絲頭噴出， 并保持尼龍6纖維絲再其整個(gè)凝固過(guò)程都處在輔助脈沖磁場(chǎng)的作用下，控制輔助脈沖磁場(chǎng) 的強(qiáng)度和頻率分別為〇~2T和0~60次/min。
[0008] 作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，將輔助脈沖磁場(chǎng)裝置的脈沖線圈設(shè)置于盛料裝置外 圍和噴絲頭的外部。
[0009] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見(jiàn)的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn)： 本發(fā)明改進(jìn)了傳統(tǒng)的尼龍6的熔融紡絲工藝及裝備，在尼龍6熔融過(guò)程中外加了一個(gè) 磁場(chǎng)強(qiáng)度和頻率均可調(diào)節(jié)的脈沖磁場(chǎng)，使尼龍6在紡絲過(guò)程中受到磁場(chǎng)的作用，高分子鏈 段因脈沖磁場(chǎng)的引入而運(yùn)動(dòng)活性提高，熔體的流動(dòng)性得以改善，制得纖維的直徑細(xì)化，抗拉 強(qiáng)度提尚。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例一熔體紡絲裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例一熔體紡絲裝置的輔助脈沖磁場(chǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖3是對(duì)比例中制備的尼龍6纖維掃描電子顯微鏡照片。
[0013] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例一中制備的尼龍6纖維掃描電子顯微鏡照片。
[0014] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例二中制備的尼龍6纖維掃描電子顯微鏡照片。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例詳述如下： 實(shí)施例一： 在本實(shí)施例中，參見(jiàn)圖1、圖2和圖4,一種外場(chǎng)條件下的熔體紡絲方法的熔體紡絲裝 置，包括熔融加熱裝置1、盛料裝置2、送料裝置3、噴絲頭4和纖維收集板5,熔融加熱裝置 1設(shè)置于盛料裝置2的外圍，對(duì)進(jìn)入盛料裝置2中的尼龍6材料進(jìn)行加熱，使尼龍6材料加 熱至熔融形成尼龍6熔體，噴絲頭4安裝于盛料裝置2底部，送料裝置3將盛料裝置2內(nèi)的 液態(tài)材料下壓推送至噴絲頭4中噴出，在室溫下形成的紡絲在纖維收集板5上進(jìn)行接收，在 盛料裝置2外圍和噴絲頭4