外場條件下的尼龍6熔體紡絲方法及熔體紡絲裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發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 化方法，應用于合成纖維制備技術領域。
【背景技術】
[0002] 尼龍6由于具有優良的染色性、強度高、光澤好、懸垂性良好、吸濕性較好等特點， 在各行業得到了廣泛應用，其中工業上用作簾子線、傳送帶、漁網、縫紉線、非織造布等；民 用產品包括織造衣著和裝飾織物，可用于織襪、內衣、運動服、地毯等。尼龍6,即錦綸6通常 是由己內酰胺開環聚合制得聚己內酰胺經熔體紡絲而成的。
[0003] 熔體紡絲是將成纖高聚物熔體經紡絲噴絲頭流出熔體細流、在周圍空氣或水中冷 卻凝固成型的方法。傳統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競爭，及人們對服裝、裝飾材料等的品種、品質和品位要求的不斷 提高，對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上也有了一定量的需求，通過熔體紡絲設備改進和原料 改性制備而成的纖維應運而生。專利CN101694015A發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、噴絲均勻等優點；專利CN101755081A利用高速旋轉分 配盤通過紡絲熔體制備納米纖維，所得纖維收集為均勻的纖維網可用于選擇性屏障；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作用后經堿水解法制成有色納米抗菌超細纖維。 張大省（張大省，花丼.直接紡超細纖維生產的關鍵技術分析[J].紡織導報，2009 (8): 44-46.)等討論了原料相對分子質量、噴絲孔尺寸、緩冷裝置的設置、吹風冷卻裝置、 紡程長度、紡絲速度等與纖維線密度的關系，發現可以改善熔體流動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] 針對尼龍6熔體紡絲的工作集中于在傳統裝置上進行改裝或對原料進行改進。迄 今為止，關于利用外場對尼龍6紡絲裝置進行改進而從控制纖維尺寸及性能的研宄卻未見 報道。專利102030911A對熱塑性聚合物如聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚丙烯和聚 乳酸等施加脈沖磁場，可以影響其結晶行為，從而實現結構的可控，性能的優化。前人研宄 工作已經證明在聚合物的成型過程施加脈沖磁場可以產生"磁結晶效應"，對高分子鏈和鏈 段在空間排布及構象行為產生影響，這種作用可以調控高分子材料的尺寸和性能，在該方 法至今尚未應用于改進尼龍6熔融紡絲技術方面。

【發明內容】

[0005] 為了解決現有技術問題，本發明的目的在于克服已有技術存在的不足，提供一種 外場條件下的熔體紡絲方法及熔體紡絲裝置，在現有的尼龍6纖維紡絲裝置上增加輔助脈 沖磁場，使尼龍6熔體在紡絲過程中受到脈沖磁場的作用，尼龍6鏈段運動活性提高，熔體 的流動性得以改善，制得纖維的直徑細化，抗拉強度提高。
[0006] 為達到上述發明創造目的，本發明采用下述技術方案： 一種外場條件下的熔體紡絲方法，步驟如下：首先將尼龍6切片加熱熔融后經可調的 輔助脈沖磁場處理，然后由送料裝置推至噴絲頭噴出，在纖維收集板上進行在室溫下的紡 絲接收，在尼龍6熔體紡絲工藝的尼龍6凝固過程中，使尼龍6受到輔助脈沖磁場的作用， 輔助脈沖磁場的強度調節范圍為〇~2T，輔助脈沖磁場的頻率控制范圍為0~60次/min。
[0007] -種本發明外場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，熔融加熱裝置設置于盛料裝置的外圍，對進入盛料裝置中的尼龍6材料進行 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 盛料裝置內的液態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 行接收，在盛料裝置外圍和噴絲頭的外部還設置可調控輔助脈沖磁場裝置，通過冷卻循環 水套對輔助脈沖磁場裝置進行降溫，開啟輔助脈沖磁場裝置，向盛料裝置內部和噴絲頭內 部的尼龍6熔體和施加輔助脈沖磁場，并通過調節輔助脈沖磁場的磁場強度和磁場頻率， 將輔助脈沖磁場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 部和下方形成輔助脈沖磁場有效區域，經輔助脈沖磁場處理的尼龍6熔體經噴絲頭噴出， 并保持尼龍6纖維絲再其整個凝固過程都處在輔助脈沖磁場的作用下，控制輔助脈沖磁場 的強度和頻率分別為〇~2T和0~60次/min。
[0008] 作為本發明優選的技術方案，將輔助脈沖磁場裝置的脈沖線圈設置于盛料裝置外 圍和噴絲頭的外部。
[0009] 本發明與現有技術相比較，具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著優點： 本發明改進了傳統的尼龍6的熔融紡絲工藝及裝備，在尼龍6熔融過程中外加了一個 磁場強度和頻率均可調節的脈沖磁場，使尼龍6在紡絲過程中受到磁場的作用，高分子鏈 段因脈沖磁場的引入而運動活性提高，熔體的流動性得以改善，制得纖維的直徑細化，抗拉 強度提尚。
【附圖說明】
[0010] 圖1是本發明實施例一熔體紡絲裝置的結構示意圖。
[0011] 圖2是本發明實施例一熔體紡絲裝置的輔助脈沖磁場系統結構示意圖。
[0012] 圖3是對比例中制備的尼龍6纖維掃描電子顯微鏡照片。
[0013] 圖4是本發明實施例一中制備的尼龍6纖維掃描電子顯微鏡照片。
[0014] 圖5是本發明實施例二中制備的尼龍6纖維掃描電子顯微鏡照片。
【具體實施方式】
[0015] 本發明的優選實施例詳述如下： 實施例一： 在本實施例中，參見圖1、圖2和圖4,一種外場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設置于盛料裝置2的外圍，對進入盛料裝置2中的尼龍6材料進行加熱，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內的 液態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上進行接收，在 盛料裝置2外圍和噴絲頭4