一种凹凸棒土改性相变调温锦纶6的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种凹凸棒土改性相变调温锦纶6的生产方法，该方法是将有机相变材料石蜡、脂肪酸、多元醇中的一种和凹凸棒土混合后，添加到成纤用聚己内酰胺树脂中制成改性母粒，再与聚己内酰胺树脂切片混合，经过螺杆挤压熔融、纺丝、拉伸及卷绕工序制得凹凸棒土改性相变调温锦纶6；改性母粒中有机相变材料重量百分比为1～10％，凹凸棒土重量百分比为30～60％，聚己内酰胺树脂重量百分比为20～60％，添加剂重量百分比为1～10％，母粒与聚己内酰胺树脂切片的质量混合比例为15～25∶75～85。该方法制得锦纶6具有优良的蓄热调温性能和物理机械性能，相变材料不易渗出，生产过程中无需添加新设备，工艺简单，技术成熟可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种相变调温锦纶6的生产方法，特别是一种凹凸棒土改性锦纶6的生产方法，属于锦纶6纺丝

技术介绍
相变材料PCMs (phase change materials)是一种利用相变潜热来忙能和放能的化学材料。大多数物质一般具有固态、液态和汽态三相，根据环境温度不同，物质的相态可以相互转变，相变形式一般可分为四类即可发生固态-固态、固态-液态、液态-汽态、固态-汽态的相转变。在相转变过程中，物质从环境中吸收热量或向环境中放出热量，而物质的温度保持不变。一般说来，上述四种形式的相变过程相变潜热逐渐增大。由于后两种相 变方式在相变过程中，伴随有大量气体的存在，使材料体积变化较大。因此，尽管它们相变焓较大，但在实际中很少应用，纺织品常用的是固-液相变材料，固-固相变材料也有所应用。相变材料的种类繁多，一般分为无机和有机两大类。无机类主要包括一些水合物盐类如硫酸盐水合物和硝酸盐水合物等等。有机材料主要是石蜡、脂肪酸和多元醇等。智能调温纺织品是将相变材料应用于纺织品，利用相变过程中相变材料能够吸收或释放大量的热量，但同时能够使温度保持恒定的特点，以保持人体与服装间微小气候内的温度基本恒定，使人体处于舒适的的温度范围，从而可以防止热应激，并且可以在极端环境条件下满足人体舒适性的需要。目前将相变材料用于纺织品制备相变智能调温纺织品的方法主要有四种织物整理法、微胶囊处理法、纺丝法、中空纤维浸溃填充法。利用纺丝法制备相变调温纤维时，通过将相变材料添加到纺丝聚合物的熔体或溶液中，然后进行纺丝加工，将相变物质如石蜡纺制在纤维内部，从而得到含有相变物质的相变调温纤维。采用纺丝法生产相变纤维时，相变材料可以采用微胶囊形式，也可采用非微胶囊形式的高分子相变材料，或采用将相变材料接枝到高聚物上。利用纺丝法生产的相变纤维，由于相变材料均匀分布在纤维内部，相变材料不易泄露，因此调温效果耐久性和耐洗涤性能好。凹凸棒土是具有纳米通道结构的天然纳米结构矿物材料，由于它们具有非常大的比表面积，吸附性优异；另外，凹凸棒土比重轻，热稳定性好，价格低廉，还具有很强的灭菌、除臭、去毒、杀虫能力，具有较高的卫生安全性。锦纶6(化学名称聚己内酰胺纤维)具有断裂强度高、耐磨性优异、比重轻、弹性和吸湿性好、化学稳定性优良、不易霉蛀等特点，用途广泛，可用于制作袜子、内衣、服装面料、非织造布等。随着市场竞争加剧，开发差别化、功能性锦纶6纤维，提高产品附加值，对提高企业经济效益越来越重要。
技术实现思路
本专利技术提供了，所制得的锦纶6不仅具有良好的物理机械性能，而且具有优良的蓄热调温特性。I.凹凸棒土母粒的制备方法先用凹凸 棒土对有机相变材料进行充分混合吸附，再与成纤用聚己内酰胺树脂进行混合制得改性母粒，改性母粒中相变材料重量百分比为10 20%，凹凸棒土重量百分比为30 60%，聚己内酰胺树脂重量百分比为20 60%，添加剂重量百分比为5 15%。所述的有机相变材料为石蜡、脂肪酸、多元醇中的一种。所述的凹凸棒土属于纳米级棒状多孔的无机粒子。凹凸棒土微观结构如附图I所示。 2.凹凸棒土改性相变调温锦纶6的制备将改性母粒经过计量混合与成纤用聚己内酰胺树脂切片进行共混，混合比例为15 25 75 85，在螺杆挤压机中进行高温融化为熔融态纺丝熔体，螺杆温度为240 2700C，经过静态混合后在输送过程中进行充分混合，再经过纺丝组件喷射成丝条，纺丝温度为240 270°C，丝条通过温度为20±5°C，湿度为80±5%，风速为O. 3 O. 4°C的恒温恒湿的空调风进行侧吹风均匀冷却形成初生纤维。将纺丝工艺中制成的初生纤维经过浓度为10 15%耐高温非燃性油剂后，经过2对牵伸棍进行多级牵伸，牵伸棍速度2000 4000m/min,牵伸棍温度20-250°C,再经过140 160°C松弛热定型，松弛比为1.0 I. I %，超喂率为O. 7 1.4%，卷绕速度为4200 5000m/min。本专利技术与已公开的相变储能纤维相比，优点在于凹凸棒土为棒状多孔结构，具有超强的吸附性能，使相变材料与凹凸棒土牢牢结合在一起，相变材料不易渗出；与普通锦纶6同时做步冷曲线研究，发现相变调温锦纶6的冷却速度明显低于普通锦纶6，具有优良的储热调温功能；另外该纤维生产过程中无需添加新设备，工艺简单，技术成熟可靠。具体实施例方式结合附图对本专利技术的实施方式作进一步说明实施例I :按改性母粒中相变材料重量百分比为10%，凹凸棒土重量百分比为20%，聚己内酰胺树脂重量百分比为60%，添加剂重量百分比为10%制备改性母粒，采用母粒注射器将母粒计量并于成纤用聚己内酰胺树脂切片共混后送入螺杆挤压机进行熔融，共混比例为15 85，经过静态混合后在输送过程中进行充分混合后进行纺丝，并进行侧吹风冷却、牵伸和卷绕。其中螺杆温度为265°C，纺丝温度为270°C，侧吹风温度为20±2°C，湿度为80 ± 2 %，速度为O. 45m/s,油剂浓度为10 %，牵伸辊速度为4000m/min，热定型温度155°C，松弛比I. I。纺丝工艺流程图见附图2。所生产锦纶6规格为44dtex/36f，经检测其物理指标为断裂强度4. 52cN/dtex,断裂伸长率39. 6 %，沸水收缩率8. 8 %，含油率为O.9%;此相变调温锦纶6在使用温度到达100°C以上时，没有发生石蜡渗漏现象；与普通锦纶6同时做步冷曲线研究，发现相变调温锦纶6的冷却速度明显低于普通锦纶6，所以此改性锦纶具有明显的蓄热调温效果。实施例2 :按改性母粒中相变材料重量百分比为15%，凹凸棒土重量百分比为20%，聚己内酰胺树脂重量百分比为50%，添加剂重量百分比为15%制备改性母粒，采用母粒注射器将母粒计量并于成纤用聚己内酰胺树脂切片共混后送入螺杆挤压机进行熔融，共混比例为20 80，经过静态混合后在输送过程中进行充分混合后进行纺丝，并进行侧吹风冷却、牵伸和卷绕。其中螺杆温度为255°C，纺丝温度为260°C，侧吹风温度为20±2°C，湿度为80 ± 2 %，速度为O. 45m/s,油剂浓度为10 %，牵伸辊速度为3400m/min，热定型温度150°C，松弛比1.05。所生产锦纶6规格为44dtex/36f，经检测其物理指标为断裂强度4.38cN/dtex,断裂伸长率37. 5%，沸水收缩率8. 4%，含油率为O. 8% ;此相变调温锦纶6在使用温度到达100°C以上时，没有发生脂肪酸渗漏现象；与普通锦纶6同时做步冷曲线研究，发现相变调温锦纶6的冷却速度明显低于普通锦纶6，所以此改性锦纶具有明显的蓄热调温效果。权利要求1.，包括如下步骤通过凹凸棒土吸附有机相变材料，再与成纤用聚己内酰胺树脂混合制得改性母粒；通过母粒注射器与成纤用聚己内酰胺树脂切片进行计量混合，再经过熔融纺丝、牵伸、冷却定型等工序制得凹凸棒土改性相变调温锦纶6。2.如权利要求I所述的凹凸棒土，其特征在于凹凸棒土粒子属于纳米级棒状多孔的无机粒子。3.如权利要求I所述的有机相变材料为石蜡、脂肪酸、多元醇中的一种。4.如权利要求I所述的改性母粒，其特征在于母粒中有机相变材料重量百分比为I 10%，凹凸棒土重量百分比为30 60%，聚己内酰胺树脂重量百分比为20 60%，添加剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹翠玉，李金福，刘校奎，陈允，
申请(专利权)人：杭州鑫福纺织有限公司，
类型：发明
国别省市：