技术领域
[0001] 本
发明属于化纤着色技术领域，更具体地说，涉及一种着色聚酰胺6纤维及其生产方法。
背景技术
[0002] 聚酰胺6本身具有耐磨、耐油、自润滑、绝缘、
力学性能优良、易加工成型、耐弱酸
碱等优良的综合性能，针对不同的市场需求，需要将纤维进行染整处理以改善织物外观。染整是纺织行业常规的生产步骤，但由于染料的生产污染极大，而且在
染色过程中消耗大量的
水和染料，并排放出
化学需氧量极高的
废水，因此染整也是纺织行业中污染最为严重的环节。
[0003] 原液着色技术，是在纺丝过程中通过在线添加技术进行着色，由于在原料段就赋予其
颜色，省去了织物后道染整环节，因而减少了污染物的排放并降低了生产成本。公开日为2017年7月21日的中国
专利201710316204.X公开了一种原液着色蓝色锦纶6纤维的生产方法，包括以下步骤：将蓝色母粒和聚酰胺6切片按重量比2～4∶96～98熔融后混合挤出，熔体经计量
泵计量后进入纺丝组件，经纺丝组件后喷出形成
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，获得原液着色蓝色锦纶6纤维。公开日为2010年3月17日的中国专利200910306492.6公开了一种有色锦纶DTY手套专用丝的生产方法，该发明的步骤为：将色母粒进行干燥后加入色母粒机，然后将色母粒与锦纶切片混合
挤压熔融、纺丝、喷丝，然后经冷却、上油、卷绕成POY，将POY通入加弹机进行加弹形成原丝，然后将原丝通过罗拉进行欠伸，再依次加热、冷却、
假捻，将假捻后的丝条通过第二罗拉后，再通过上油后卷绕成型，得到成品有色锦纶DTY手套专用丝。
[0004] 虽然以上
现有技术给出了原液着色聚酰胺6的生产方法，可实现原液着色聚酰胺6纤维的稳定生产，但由于聚酰胺6与染料分子的结合作用不强，导致无论是常规染整还是原液着色得到的聚酰胺6的
色牢度均普遍较差。
发明内容
[0005] 针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的之一在于提供一种色牢度较高的着色聚酰胺6纤维，本发明的目的之二在于提供该着色聚酰胺6纤维的生产方法，着色过程污染小、成本低。
[0006] 为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
[0007] 本发明涉及一种着色聚酰胺6纤维，其聚酰胺6原料中含有
石墨烯聚酰胺6。
[0008] 进一步地，所述
石墨烯聚酰胺6的
质量占全部所述聚酰胺6原料的40～100％。
[0009] 更进一步地，所述石墨烯聚酰胺6为石墨烯聚酰胺6切片，所述石墨烯聚酰胺6切片的相对
粘度为2.45～2.85，
含水量≤0.06％，己内酰胺单体含量≤0.6％，功能性石墨烯的含量为0.01％～0.8％。
[0010] 本发明还涉及一种前述着色聚酰胺6纤维的生产方法，将色母粒和所述聚酰胺6原料混合熔融后挤出，熔体进入纺丝组件，经纺丝组件后喷丝形成丝束，再经过单体抽吸、侧吹、集束上油、网络交络，最后卷绕成形，得到所述着色聚酰胺6纤维。
[0011] 进一步地，所述色母粒和所述聚酰胺6原料的重量比为(1～15)：(85～99)。
[0012] 进一步地，所述混合熔融后挤出的方式为双螺杆挤出，挤出
温度为260～282℃。
[0013] 进一步地，所述色母粒的各成分的质量配比如下：分散剂、颜料粉体、聚酰胺6切片的质量比为3～12：20～35：53～78。
[0014] 更进一步地，所述颜料粉体的平均粒径为5～100nm。
[0015] 进一步地，纺丝组件的初始压力为100～165bar，纺丝柱形滤网的直径为12μm～35μm，
喷丝板的喷丝孔的长径比为2.0～4.0。
[0016] 进一步地，纺丝单螺杆温度为260～275℃，纺丝箱温度为275～290℃；侧吹风的温度为30～65℃，湿度为80～95％，风速为0.15～0.28m/s；纺丝速度为3500～5500m/s，优选4000～4500m/s。
[0017] 相比于现有技术，本发明采用石墨烯聚酰胺6代替部分或全部聚酰胺6，利用分子链中石墨烯的
吸附性，解决着色聚酰胺6的色牢度差的难题；本发明还通过双螺杆共混挤出，解决了常规原液着色过程中的熔体
稳定性差、均一性差的问题，更有利于着色聚酰胺6纤维的稳定生产。
具体实施方式
[0018] 下面结合具体
实施例对本发明进一步进行描述。
[0019] 实施例1
[0020] 将蓝色色母粒5.0kg和石墨烯聚酰胺6切片95.0kg通过双螺杆熔融混合挤出，双螺杆挤出温度265℃，熔体经过
计量泵计量后进入纺丝组件，经纺丝形成丝束，纺丝单螺杆温度为260℃，纺丝箱温度为290℃，纺丝柱形滤网的直径为12μm，纺丝组件的初始压力为100bar，喷丝板上喷丝孔的长径比为2.0，再经单体抽吸、侧吹、集束上油、网络交络，然后卷绕成形，获得原液着色蓝色聚酰胺6纤维。其中，侧吹风的温度为45℃，风速0.2m/s，湿度
95％，纺丝速度为4300m/s。
[0021] 以上采用的蓝色色母粒的各成分质量份数如下：蓝色颜料粉体20份，分散剂3份和聚酰胺6切片77份，颜料粉体的平均粒径为60nm。采用的石墨烯聚酰胺6切片由常州恒利宝纳米新材料科技有限公司提供，切片相对粘度2.65、单体含量0.5％、水分含量0.04％、功能性石墨烯含量0.3％。
[0022] 实施例2
[0023] 将红色色母粒10.0kg和石墨烯聚酰胺6切片90.0kg通过双螺杆熔融混合挤出，双螺杆挤出温度265℃，熔体经过计量泵计量后进入纺丝组件，经纺丝形成丝束，纺丝单螺杆温度为260℃，纺丝箱温度为280℃，纺丝柱形滤网的直径为12μm，纺丝组件的初始压力为120bar，喷丝板上喷丝孔的长径比为4.0，再经单体抽吸、侧吹、集束上油、网络交络，然后卷绕成形，获得原液着色蓝色聚酰胺6纤维。其中，侧吹风的温度为47℃，风速0.23m/s，湿度
80％，纺丝速度为4500m/s。
[0024] 以上采用的红色色母粒的各成分质量份数如下：红色颜料粉体20份，分散剂3份和聚酰胺6切片77份，颜料粉体的平均粒径为60nm。采用的石墨烯聚酰胺6切片由常州恒利宝纳米新材料科技有限公司提供，切片相对粘度2.65、单体含量0.5％、水分含量0.04％、功能性石墨烯含量0.3％。
[0025] 实施例3
[0026] 将草绿色色母粒5.0kg和石墨烯聚酰胺6切片95.0kg通过双螺杆熔融混合挤出，双螺杆挤出温度265℃，熔体经过计量泵计量后进入纺丝组件，经纺丝形成丝束，纺丝单螺杆温度为260℃，纺丝箱温度为275℃，纺丝柱形滤网的直径为12μm，纺丝组件的初始压力为100bar，喷丝板上喷丝孔的长径比为2.0，再经单体抽吸、侧吹、集束上油、网络交络，然后卷绕成形，获得原液着色蓝色聚酰胺6纤维。其中，侧吹风的温度为45℃，风速0.2m/s，湿度
95％，纺丝速度为4200m/s。
[0027] 以上采用的草绿色色母粒的各成分质量份数如下：草绿色颜料粉体20份，分散剂3份和聚酰胺6切片77份，颜料粉体的平均粒径为50nm。采用的石墨烯聚酰胺6切片由常州恒利宝纳米新材料科技有限公司提供，切片相对粘度2.65、单体含量0.5％、水分含量0.04％、功能性石墨烯含量0.3％。
[0028] 实施例4
[0029] 将墨绿色色母粒5.0kg和石墨烯聚酰胺6切片95.0kg通过双螺杆熔融混合挤出，双螺杆挤出温度265℃，熔体经过计量泵计量后进入纺丝组件，经纺丝形成丝束，纺丝单螺杆温度为260℃，纺丝箱温度为280℃，纺丝柱形滤网的直径为12μm，纺丝组件的初始压力为100bar，喷丝板上喷丝孔的长径比为2.0，再经单体抽吸、侧吹、集束上油、网络交络，然后卷绕成形，获得原液着色蓝色聚酰胺6纤维。其中，侧吹风的温度为45℃，风速0.2m/s，湿度
95％，纺丝速度为4600m/s。
[0030] 以上采用的墨绿色色母粒的各成分质量份数如下：墨绿色颜料粉体20份，分散剂3份和聚酰胺6切片77份，颜料粉体的平均粒径为80nm。采用的石墨烯聚酰胺6切片由常州恒利宝纳米新材料科技有限公司提供，切片相对粘度2.65、单体含量0.5％、水分含量0.04％、功能性石墨烯含量0.3％。
[0031] 实施例5
[0032] 将蓝色色母粒12.0kg、聚酰胺6切片59.0kg和石墨烯聚酰胺6切片40.0kg通过双螺杆熔融混合挤出，双螺杆挤出温度260℃，熔体经过计量泵计量后进入纺丝组件，经纺丝形成丝束，纺丝单螺杆温度为270℃，纺丝箱温度为280℃，纺丝柱形滤网的直径为30μm，纺丝组件的初始压力为160bar，喷丝板上喷丝孔的长径比为4.0，再经单体抽吸、侧吹、集束上油、网络交络，然后卷绕成形，获得原液着色蓝色聚酰胺6纤维。其中，侧吹风的温度为60℃，风速0.15m/s，湿度80％，纺丝速度为4200m/s。
[0033] 以上采用的蓝色色母粒的各成分质量份数如下：蓝色颜料粉体20份，分散剂12份和聚酰胺6切片78份，颜料粉体的平均粒径为20nm。采用的石墨烯聚酰胺6切片由常州恒利宝纳米新材料科技有限公司提供，切片相对粘度2.65、单体含量0.5％、水分含量0.04％、功能性石墨烯含量0.3％。
[0034] 实施例6
[0035] 将红色色母粒1.0kg、聚酰胺6切片35.0kg和石墨烯聚酰胺6切片50.0kg通过双螺杆熔融混合挤出，双螺杆挤出温度282℃，熔体经过计量泵计量后进入纺丝组件，经纺丝形成丝束，纺丝单螺杆温度为275℃，纺丝箱温度为275℃，纺丝柱形滤网的直径为15μm，纺丝组件的初始压力为130bar，喷丝板上喷丝孔的长径比为2.5，再经单体抽吸、侧吹、集束上油、网络交络，然后卷绕成形，获得原液着色蓝色聚酰胺6纤维。其中，侧吹风的温度为40℃，风速0.2m/s，湿度85％，纺丝速度为4000m/s。
[0036] 以上采用的红色色母粒的各成分质量份数如下：红色颜料粉体30份，分散剂5份和聚酰胺6切片53份，颜料粉体的平均粒径为10nm。采用的石墨烯聚酰胺6切片由常州恒利宝纳米新材料科技有限公司提供，切片相对粘度2.65、单体含量0.5％、水分含量0.04％、功能性石墨烯含量0.3％。
[0037] 实施例7
[0038] 将草绿色色母粒2.0kg、聚酰胺6切片40.0kg和石墨烯聚酰胺6切片56.0kg通过双螺杆熔融混合挤出，双螺杆挤出温度280℃，熔体经过计量泵计量后进入纺丝组件，经纺丝形成丝束，纺丝单螺杆温度为260℃，纺丝箱温度为285℃，纺丝柱形滤网的直径为35μm，纺丝组件的初始压力为110bar，喷丝板上喷丝孔的长径比为3.0，再经单体抽吸、侧吹、集束上油、网络交络，然后卷绕成形，获得原液着色蓝色聚酰胺6纤维。其中，侧吹风的温度为50℃，风速0.18m/s，湿度85％，纺丝速度为4000m/s。
[0039] 以上采用的草绿色色母粒的各成分质量份数如下：草绿色颜料粉体25份，分散剂5份和聚酰胺6切片60份，颜料粉体的平均粒径为90nm。采用的石墨烯聚酰胺6切片由常州恒利宝纳米新材料科技有限公司提供，切片相对粘度2.65、单体含量0.5％、水分含量0.04％、功能性石墨烯含量0.3％。
[0040] 实施例8
[0041] 将墨绿色色母粒4.0kg、聚酰胺6切片20.0kg和石墨烯聚酰胺6切片78.0kg通过双螺杆熔融混合挤出，双螺杆挤出温度270℃，熔体经过计量泵计量后进入纺丝组件，经纺丝形成丝束，纺丝单螺杆温度为260℃，纺丝箱温度为280℃，纺丝柱形滤网的直径为14μm，纺丝组件的初始压力为165bar，喷丝板上喷丝孔的长径比为4.0，再经单体抽吸、侧吹、集束上油、网络交络，然后卷绕成形，获得原液着色蓝色聚酰胺6纤维。其中，侧吹风的温度为47℃，风速0.23m/s，湿度80％，纺丝速度为4500m/s。
[0042] 以上采用的墨绿色色母粒的各成分质量份数如下：墨绿色颜料粉体30份，分散剂10份和聚酰胺6切片70份，颜料粉体的平均粒径为100nm。采用的石墨烯聚酰胺6切片由常州恒利宝纳米新材料科技有限公司提供，切片相对粘度2.65、单体含量0.5％、水分含量
0.04％、功能性石墨烯含量0.3％。
[0043] 对各实施例所得着色聚酰胺6进行色牢度检测，根据GB/T 3922-2013中规定的检测方法检测耐酸汗渍色牢度和耐碱汗渍色牢度，根据GB/T 5713-2013中规定的检测方法检测耐水色牢度，根据GB/T 3920-2008中规定的检测方法检测耐摩擦色牢度，根据GB/T 8427-2008中规定的检测方法检测耐光色牢度。所得结果见表1。由表1可知，采用石墨烯聚酰胺6替代部分或全部聚酰胺6，所得着色聚酰胺6的色牢度均较高。
[0044] 表1各实施例所得着色聚酰胺6纤维的色牢度检测结果
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