一種顏色纖維用色材及其制備方法和應(yīng)用與流程

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導(dǎo)航： X技術(shù)> 最新專利>造紙;纖維素;紙品設(shè)備的制造及其加工制造技術(shù)

本發(fā)明涉及纖維色材技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種顏色纖維用色材及其制備方法。

背景技術(shù)：

尼龍纖維是最早工業(yè)化的合成纖維，具有良好的綜合性能，包括力學(xué)性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學(xué)藥品性和自潤滑性等，且摩擦系數(shù)低、有一定的阻燃性，易于加工，在產(chǎn)業(yè)上被廣泛應(yīng)用于制造簾子線、工業(yè)用布、纜繩、傳送帶、帳篷、漁網(wǎng)等。

目前，技術(shù)人員一般都通過染色法或者化學(xué)著色法來對纖維進(jìn)行著色，得到顏色纖維。然而，如果把顏料粉末直接添加到基礎(chǔ)樹脂中進(jìn)行紡絲，由于溶融聚合物的粘度高，單憑一般的螺桿對顏料粉末進(jìn)行攪拌會(huì)很難達(dá)到均勻分散的效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種顏色纖維用色材及其制備方法，本發(fā)明提供的顏色纖維用色材制備的尼龍顏色纖維著色均勻，強(qiáng)度好。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種顏色纖維用色材，由包含己內(nèi)酰胺、顏料和亞磷酸酯的原料制備得到，其中，己內(nèi)酰胺和顏料的質(zhì)量比為100:(0,30]，己內(nèi)酰胺和亞磷酸酯的質(zhì)量比為100:(2.5～20)。

優(yōu)選的，所述顏料包含色淀、偶氮類顏料、酞菁類顏料、喹吖啶酮類顏料和炭黑中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述顏料的平均粒徑≤1μm。

優(yōu)選的，所述亞磷酸酯包含亞磷酸三苯酯、亞磷酸三壬基酚酯、亞磷酸三(十二烷基)酯、亞磷酸三甲苯酯、亞磷酸三月桂酯、亞磷酸三油醇酯和三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述原料中還包含分散劑，所述顏料和分散劑的質(zhì)量比為100:(0.05～3)。

優(yōu)選的，所述分散劑為非離子型分散劑、高分子型分散劑和表面活性劑型分散劑中的一種或幾種。

本發(fā)明還提供了一種上述技術(shù)方案任意一項(xiàng)所述顏色纖維用色材的制備方法，包含以下步驟：

將除己內(nèi)酰胺之外的其它原料分散于熔融的己內(nèi)酰胺中，得到顏色纖維用色材。

本發(fā)明還提供了一種上述技術(shù)方案任意一項(xiàng)所述顏色纖維用色材或者上訴技術(shù)方案所述顏色纖維用色材在制備尼龍顏色纖維中的應(yīng)用。

優(yōu)選的，所述尼龍包括尼龍6、尼龍66、尼龍11、尼龍12、尼龍612和尼龍610中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述尼龍和顏色纖維用色材的質(zhì)量比為100:(0,5]。

本發(fā)明提供了一種顏色纖維用色材，由包含己內(nèi)酰胺、顏料和亞磷酸酯的原料制備得到，其中，己內(nèi)酰胺和顏料的質(zhì)量比為100:(0,30]，己內(nèi)酰胺和亞磷酸酯的質(zhì)量比為100:(2.5～20)。本發(fā)明在尼龍中添加所述顏色纖維用色材，能夠得到顏色均勻的尼龍纖維，且能夠使纖度為6.56d的尼龍顏色纖維的強(qiáng)度在8.03g/d以上、伸長率在23.2％以上，且可紡性能良好，具有較大的應(yīng)用范圍。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供的顏色纖維用色材由包含己內(nèi)酰胺、顏料和亞磷酸酯的原料制備得到。在本發(fā)明中，所述顏料優(yōu)選包含色淀、偶氮類顏料、酞菁類顏料、喹吖啶酮類顏料和炭黑中的一種或幾種；所述顏料的平均粒徑優(yōu)選的≤1μm，更優(yōu)選的≤0.8μm，最優(yōu)選的≤0.5μm。在本發(fā)明中，所述己內(nèi)酰胺和顏料的質(zhì)量比為100:(0,30]，優(yōu)選為100:[5,20]，更優(yōu)選為100:[10,15]。

在本發(fā)明中，所述亞磷酸酯優(yōu)選包含亞磷酸三苯酯、亞磷酸三壬基酚酯、亞磷酸三(十二烷基)酯、亞磷酸三甲苯酯、亞磷酸三月桂酯、亞磷酸三油醇酯和三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸中的一種或幾種。在本發(fā)明中，所述己內(nèi)酰胺和亞磷酸酯的質(zhì)量比為100:(2.5～20)，優(yōu)選為100:(5～15)，更優(yōu)選為100:10。

在本發(fā)明中，所述原料中優(yōu)選還包含分散劑，所述顏料和分散劑的質(zhì)量比優(yōu)選為100:(0.05～3)，更優(yōu)選為100:(0.5～2.5)，最優(yōu)選為100:(1～2)。在本發(fā)明中，所述分散劑優(yōu)選為非離子型分散劑、高分子型分散劑和表面活性劑型分散劑中的一種或幾種；所述非離子型分散劑優(yōu)選為snsparse2190(三洋化成工業(yè)制造)；所述高分子型分散劑優(yōu)選包含陽離子系表面活性劑和陰離子系表面活性劑，陽離子系表面活性劑優(yōu)選為sndispersant9228(三洋化成工業(yè)制造)；陰離子系表面活性劑優(yōu)選為nobukosparse2190(三洋化成工業(yè)制造)。

本發(fā)明還提供了一種上述技術(shù)方案任意一項(xiàng)所述顏色纖維用色材的制備方法，包含以下步驟：

將除己內(nèi)酰胺之外的其它原料分散于熔融的己內(nèi)酰胺中，得到顏色纖維用色材。

本發(fā)明將除己內(nèi)酰胺之外的其它原料分散于熔融的己內(nèi)酰胺中，得到顏色纖維用色材。本發(fā)明對所述己內(nèi)酰胺的熔融溫度沒有任何的特殊要求，能夠?qū)⒓簝?nèi)酰胺熔融即可。本發(fā)明優(yōu)選在攪拌條件下將所述除己內(nèi)酰胺之外的其它原料分散于熔融的己內(nèi)酰胺中，本發(fā)明對所述攪拌的參數(shù)沒有任何的特殊要求，能夠使得原料混合均勻即可。在本發(fā)明中，所述分散優(yōu)選的在干燥空氣或干燥氮?dú)庵羞M(jìn)行，以排出水分的影響。本發(fā)明對所述干燥空氣和干燥氮?dú)獾母稍锍潭葲]有任何的特殊要求，原則上越干燥越好。

本發(fā)明還提供了一種上述技術(shù)方案任意一項(xiàng)所述顏色纖維用色材或者上訴技術(shù)方案所述顏色纖維用色材在制備尼龍顏色纖維中的應(yīng)用。在本發(fā)明中，所述尼龍優(yōu)選包括尼龍6、尼龍66、尼龍11、尼龍12、尼龍612和尼龍610中的一種或幾種；所述尼龍和顏色纖維用色材的質(zhì)量比優(yōu)選為100:(0,5]，更優(yōu)選為100:(2～4)，最優(yōu)選為100:3。在本發(fā)明中，所述尼龍的單絲纖度優(yōu)選的≤45d，更優(yōu)選的≤40d，最優(yōu)選的≤35d；所述尼龍的旦數(shù)優(yōu)選為200～2000d，更優(yōu)選為500～1500d，最優(yōu)選為800～1200d。在本發(fā)明中，所述色材可以以熔融狀態(tài)或者粉體狀態(tài)的形式進(jìn)行添加。在本發(fā)明中，所述色材粉體的粒徑優(yōu)選的≤100μm，更優(yōu)選的≤80μm，最優(yōu)選的≤50μm。

在本發(fā)明中，所述尼龍顏色纖維的制備方法優(yōu)選包含以下步驟：

將所述顏色纖維用色材和尼龍混合后順次進(jìn)行熔融擠出、紡絲和牽伸，得到尼龍顏色纖維。

在本發(fā)明中，所述熔融擠出優(yōu)選在螺桿式擠壓機(jī)中進(jìn)行；所述熔融擠出優(yōu)選為順次經(jīng)過五個(gè)加熱區(qū)：一區(qū)、二區(qū)、三區(qū)、四區(qū)和五區(qū)，一區(qū)的溫度優(yōu)選為270～275℃，更優(yōu)選為272～273℃；二區(qū)的溫度優(yōu)選為275～285℃，更優(yōu)選為280℃；三區(qū)的溫度優(yōu)選為275～280℃，更優(yōu)選為278℃；四區(qū)的溫度優(yōu)選為280～285℃，更優(yōu)選為283℃；五區(qū)的溫度優(yōu)選為280～285℃，更優(yōu)選為283℃。在本發(fā)明中，所述熔融擠出用設(shè)備的箱體溫度優(yōu)選為280～285℃，更優(yōu)選為283℃。

本發(fā)明優(yōu)選將熔融擠出得到的擠出物通過金屬無紡布進(jìn)行過濾。本發(fā)明對所述金屬無紡布的來源沒有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所常用的紡絲用金屬無紡布即可。在本發(fā)明具體實(shí)施例中，所述金屬無紡布的平均孔徑為20μm。本發(fā)明通過過濾去除熔融擠出物料中的雜質(zhì)粒子，避免所述雜質(zhì)粒子影響紡絲效果。

所述熔融擠出能夠得到紡絲熔體，本發(fā)明將所述紡絲熔體依次進(jìn)行紡絲、牽伸，得到尼龍顏色纖維。在本發(fā)明中，所述紡絲的溫度優(yōu)選為280～285℃，更優(yōu)選為283℃。本發(fā)明對于所述紡絲所采用的裝置沒有特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的用于進(jìn)行紡絲的裝置即可。本發(fā)明優(yōu)選采用紡絲組件對所述紡絲熔體進(jìn)行紡絲。在本發(fā)明具體實(shí)施例中，所述紡絲組件優(yōu)選為單孔6.56d溶融紡絲組件。

本發(fā)明優(yōu)選對紡絲得到的長絲進(jìn)行側(cè)吹風(fēng)冷卻固化。在本發(fā)明中，所述側(cè)吹風(fēng)冷卻固化的溫度優(yōu)選為15～20℃，更優(yōu)選為16～18℃；所述側(cè)吹風(fēng)冷卻固化的濕度優(yōu)選為85～95％，更優(yōu)選為88～93％；所述側(cè)吹風(fēng)的高度優(yōu)選為1.8～2.3m，更優(yōu)選為2～2.1m。

在本發(fā)明中，所述紡絲得到的長絲通過牽伸進(jìn)行前進(jìn)。在本發(fā)明中，所述牽伸優(yōu)選為順次經(jīng)過五個(gè)牽伸輥：一輥、二輥、三輥、四輥和五輥，一輥的牽伸速度優(yōu)選為580～600m/min，更優(yōu)選為589～595m/min；二輥的牽伸速度優(yōu)選為600～620m/min，更優(yōu)選為609～615m/min；三輥的牽伸速度優(yōu)選為1780～1810m/min，更優(yōu)選為1794～1800m/min；四輥的牽伸速度優(yōu)選為2500～2550m/min，更優(yōu)選為2520～2530m/min；五輥的牽伸速度優(yōu)選為2400～2420m/min，更優(yōu)選為2407～2415m/min；一輥的溫度優(yōu)選為室溫，更優(yōu)選為20～30℃；二輥的溫度優(yōu)選為70～80℃，更優(yōu)選為75～77℃；三輥的溫度優(yōu)選為160～180℃，更優(yōu)選為168～170℃；四輥的溫度優(yōu)選為190～200℃，更優(yōu)選為195～197℃；五輥的溫度優(yōu)選為150～160℃，更優(yōu)選為155～157℃。

為了便于制品的儲(chǔ)存和運(yùn)輸，完成所述牽伸后，本發(fā)明優(yōu)選對得到的牽伸物料進(jìn)行卷繞，得到尼龍顏色纖維。本發(fā)明對于所述卷繞的方法和裝置沒有特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的卷繞的技術(shù)方案即可。在本發(fā)明中，所述卷繞的速率優(yōu)選為2350～2400m/min，更優(yōu)選為2383～2390m/min。

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明提供的顏色纖維用色材及其制備方法和應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的說明，但是不能把它們理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。

在無特殊說明的情況下，本發(fā)明所有實(shí)施例中的份均是指質(zhì)量份。

所有實(shí)施例中所用尼龍6的相對粘度均為2.80(以96％硫酸為溶媒、濃度1g/dl、溫度25℃條件下檢測)。

實(shí)施例1

(1)在100份110℃熔融的己內(nèi)酰胺中分散10份的pb15-3藍(lán)色顏料和15份的三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸。所述pb15-3藍(lán)色顏料含水0.9％、ph值為6.4、吸油量為39，325目數(shù)的過濾殘?jiān)鼮?7ppm。

按照己內(nèi)酰胺和尼龍6的質(zhì)量比為1:100的比例，將分散有顏料的己內(nèi)酰胺加到尼龍6中，得到原料混合物。

將原料混合物在螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融擠出，并采用平均孔徑為20μm的金屬無紡布進(jìn)行過濾，得到紡絲熔體；其中，所述螺桿擠出機(jī)中一區(qū)到五區(qū)的溫度依次為：c1＝272℃、c2＝280℃、c3＝278℃、c4＝283℃、c5＝283℃。

(2)將所述步驟(1)得到的紡絲熔體通過紡絲組件于283℃下進(jìn)行紡絲，并在側(cè)吹風(fēng)高度為1.8m，在側(cè)吹風(fēng)溫度為15℃、濕度為85％的環(huán)境下冷卻，其中，所述紡絲組件為96孔的組件，單孔6.56d。

(3)將所述步驟(2)得到的冷卻物料依次進(jìn)行牽伸和卷繞，得到產(chǎn)業(yè)用尼龍纖維；其中，所述牽伸過程中，一輥到五輥的牽伸速度依次為gr1＝589m/min、gr2＝609m/min、gr3＝1794m/min、gr4＝2530m/min、gr5＝2407m/min；一輥到五輥的溫度依次為gr1＝室溫、gr2＝75℃、gr3＝170℃、gr4＝195℃、gr5＝155℃；所述卷繞的速率為2383m/min。

實(shí)施例2

(1)在100份110℃熔融的己內(nèi)酰胺中分散10份的pb15-3藍(lán)色顏料和10份的三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸。所述pb15-3藍(lán)色顏料含水0.9％、ph值為6.4、吸油量為39，325目數(shù)的過濾殘?jiān)鼮?7ppm。