[发明专利]一种高效远红外、抗紫外尼龙6纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种高效远红外、抗紫外尼龙6纤维的制备方法，其特征是：采用原位聚合法，在己内酰胺开环聚合中，将纳米火山岩与钛酸四丁酯均匀分散在己内酰胺水溶液中，钛酸四丁酯原位水解生成纳米二氧化钛并均匀吸附在火山岩表面，随着己内酰胺聚合反应，生成的水继续促进钛酸四丁酯原位水解，同时钛酸四丁酯又促进纳米火山岩均匀分散在己内酰胺水溶液中，继续聚合得到高分散性火山岩/二氧化钛改性尼龙6，最后通过熔融纺丝得到远红外、抗紫外尼龙6纤维；

具体步骤为：

（1）将纳米火山岩和钛酸四丁酯置于己内酰胺水溶液中，通过钛酸四丁酯原位水解生成纳米二氧化钛并均匀吸附在火山岩表面，同时钛酸四丁酯又促进纳米火山岩均匀分散在己内酰胺水溶液中形成稳定火山岩/二氧化钛/己内酰胺水溶液，所述己内酰胺水溶液中含己内酰胺为10-90wt%，所形成的火山岩/二氧化钛/己内酰胺水溶液中纳米火山岩含量占己内酰胺含量的0.1-10wt%，纳米二氧化钛含量占己内酰胺含量的0.01-10wt%，所述水解温度为80-140℃；

（2）将（1）所获浆液与添加剂置于压力为0.3-5MPa压力下进行开环反应，在这个过程中，反应温度为220-300℃，反应时间为1-6h，主要反应为己内酰胺的水解开环，加成反应，同时体系中生成的水又促进未反应的钛酸四丁酯原位水解生成纳米二氧化钛均匀吸附在纳米火山岩表面；所述添加剂为己二酸、醋酸、对苯二甲酸中的一种以上，添加量为相对于己内酰胺质量的0.01-1wt%；

（3）将（2）所获熔体置于常压下继续反应，反应温度为220-280℃，反应时间为3-8h；

此过程主要反应为尼龙6低聚物之间的缩聚反应；

（4）根据最终产品的要求，将（3）所获熔体置于真空环境下进行反应，压力为0-200pa，反应温度为220-280℃，反应时间为0-3h，此反应主要为尼龙6分子链的酰胺交换反应及脱除小分子的过程；

（5）将（4）中所获熔体经冷却、切粒、萃取、干燥后，再送至纺丝线进行熔融纺丝，获得远红外、抗紫外尼龙6纤维；

主要化学反应方程式为：

（1）开环反应

（2）接枝反应

（3）加成反应

（4）缩聚反应

（5）酰胺交换反应

（6）原位水解反应

。

2.如权利要求1中的所述的一种高效远红外、抗紫外尼龙6纤维的制备方法，其特征是：所述熔融纺丝的工艺具体为：

所述FDY工艺具体为：

纺丝温度为240-280℃，第一导丝盘速度为4000-4500m/min，第二导丝盘速度为5000-6000m/min，拉伸倍数为1.1-1.5倍，冷却风温为15-25℃，风速0.5-1m/s，相对湿度为60%-90%，得到全拉伸丝；

所述UDY工艺具体为：

纺丝温度为240-280℃，纺丝速度为700-1500m/min，冷却风温为20-30℃，风速0.3-1m/s，相对湿度为60%-80%，得到未取向丝；

所述POY工艺具体为：

纺丝温度为240-280℃，纺丝速度为4000-4500m/min，冷却风温为15-25℃，风速0.3-0.6m/s，相对湿度为60%-80%，得到预取向丝；

所述HOY工艺具体为：

纺丝温度为240-280℃，纺丝速度为4500-6000m/min，冷却风温为15-20℃，风速0.3-0.5m/s，相对湿度为80%-90%，得到高取向丝；

所述BCF工艺具体为：

纺丝温度为240-280℃，冷却风温为20-30℃，风速0.3-1m/s，相对湿度为60%-80%，喂入辊温度为60-120℃，拉伸辊温度为100-190℃，喂入速度为300-1000m/min，拉伸速度为1000-3500m/min，拉伸倍数为3.5-5倍，变形热空气温度为190-230℃，空气喷射压力为196kPa-490kPa，卷绕速度为600-3000m/min，冷却空气温度为25℃。