[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

摘要

本发明涉及一种高效远红外、抗紫外尼龙6纤维及其制备方法，采用原位聚合法，在己内酰胺开环聚合中，将火山岩与钛酸四丁酯均匀分散在己内酰胺水溶液中，己内酰胺聚合反应生成部分水，促进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，同时钛酸四丁酯可促进火山岩均匀分散在己内酰胺水溶液中，然后聚合得到高分散性纳米火山岩/纳米二氧化钛改性尼龙6，最后通过熔融纺丝得到抗紫外尼龙6复合纤维。该方案合成工艺简单，成本低，解决了目前二氧化钛在尼龙6熔体中分散不均的问题，同时赋予尼龙6纤维抗紫外、远红外、保暖等特性，产品手感柔软，抗紫外性能持久，可经历多次洗涤，可广泛应用在家纺、服用、运动休闲等领域。

主权项

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。