本發(fā)明涉及一種具有高收縮性能的尼龍纖維。

背景技術(shù)：

具有高沸水收縮率的纖維稱為高收縮纖維。高收縮纖維在紡織產(chǎn)品中的用途十分廣泛，它可以與常規(guī)產(chǎn)品混紡成紗，然后在無張力的狀態(tài)下水煮或汽蒸，高收縮纖維卷曲，而常規(guī)纖維由于受高收縮纖維的約束而卷曲成圈，則紗線蓬松園潤如毛紗狀，形成具有良好毛絨感的紗線。這種紗線能夠制作具有獨(dú)特風(fēng)格的織物，還可用于制人造毛皮﹑人造麂皮﹑合成革及毛毯等，具有毛感柔軟﹑密致的絨毛等特點(diǎn)。因此，根據(jù)目前國際市場需求狀況分析，高收縮纖維需求將大幅增長，高收縮纖維的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒏訌V泛，特別是利用高收縮纖維開發(fā)出來的新型面料，將很快不斷問世。

然而，目前市面上的高收縮纖維多為高收縮聚酯或高收縮聚丙烯纖維，聚酯和聚丙烯在纖維強(qiáng)度、柔軟性、穿著舒適性等方面與尼龍是有一定差距的。已知的高收縮尼龍纖維技術(shù)在中國比較少見。所以有必要開發(fā)一種集表面膨松毛絨感、致密感、高強(qiáng)度、柔軟、穿著舒適性等性能于一體的高收縮尼龍纖維面料。

發(fā)明專利CN2007800526180公開了一種高收縮尼龍纖維技術(shù)，是以尼龍MXD6聚合物（間苯二甲胺與己二酸的聚合物）和尼龍6聚合物共混紡絲制成。選擇尼龍MXD6和尼龍6各自的重量比為35:65~70:30，共混紡絲可以得到斷裂強(qiáng)度4.0cN/dtex以上、沸水收縮率高、且作為織物使用時(shí)能獲得高密度織物的纖維。但是該發(fā)明提供的技術(shù)是紡絲前采用兩種尼龍共混，相比直接單獨(dú)的切片紡絲增加了一個(gè)步驟，延長了生產(chǎn)周期。

日本特開平8-209444號(hào)公報(bào)中公開了一種沸水收縮率為30%以上的高強(qiáng)度、高收縮性的包裝、捆包用途的單絲尼龍纖維。通過己內(nèi)酰胺與六甲基己二酰二胺進(jìn)行共聚而得到。產(chǎn)業(yè)用途為目的，高強(qiáng)度為第一要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種單獨(dú)的切片進(jìn)行熔融紡絲得到的高收縮尼龍纖維。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種尼龍纖維，其沸水收縮率為20~50%，干熱收縮率為3~10%；纖維的熱收縮應(yīng)力為0.1~0.3cN/dtex，且纖維的熱收縮應(yīng)力測試曲線上，熱收縮應(yīng)力最大時(shí)溫度為150~160℃。

本發(fā)明的纖維的成纖聚合物由己內(nèi)酰胺和己二酸二胺組成。所述的成纖聚合物的分子鏈段中含有如式1所示的結(jié)構(gòu)單元A和如式2所示的結(jié)構(gòu)單元B

—NH(CH₂)₅CO— 式1

—HN(CH₂)₆NHCO(CH₂)₄CO— 式2

本發(fā)明的纖維的成纖聚合物中,結(jié)構(gòu)單元A的含量為97~80mol%，結(jié)構(gòu)單元B的含量為3~20mol%。

本發(fā)明的纖維的單絲纖度為0.5~6.0dtex。

本發(fā)明的纖維的斷裂強(qiáng)度為3.5~6.0 cN/dtex。

本發(fā)明的纖維的成纖聚合物的98%濃硫酸相對(duì)粘度為2.2~4.0。

本發(fā)明的纖維具有高的沸水收縮率，適合用來開發(fā)、制作緊密感、表面毛絨感素材。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的尼龍纖維，其沸水收縮率為20~50%，干熱收縮率為3~10%；纖維的熱收縮應(yīng)力為0.1~0.3cN/dtex，且纖維的熱收縮應(yīng)力測試曲線上，熱收縮應(yīng)力最大時(shí)溫度為150~160℃。

本發(fā)明所述高收縮尼龍纖維制造方法可以是使用含有結(jié)構(gòu)單元A[—NH(CH₂)₅CO—]和結(jié)構(gòu)單元B[—HN(CH₂)₆NHCO(CH₂)₄CO—]的聚合物切片干燥，送入熔體紡絲機(jī)熔融后，經(jīng)過噴絲板吐出成絲。經(jīng)過冷卻、給油步驟，使用紡絲拉伸一步法卷取工藝得到高收縮尼龍纖維。

所述的噴絲板可以是圓孔噴絲板，也可以是異形孔狀噴絲板。

所述的A結(jié)構(gòu)單元在聚合物中的含量為97~80mol%，所述的B結(jié)構(gòu)單元在聚合物中的含量為3~20mol%。如果A結(jié)構(gòu)單元含量97mol%以上， B結(jié)構(gòu)單元含量3mol%以下，則得到的尼龍纖維沸水收縮率15%以下，不能體現(xiàn)高收縮效果；如果A結(jié)構(gòu)單元含量80mol%以下， B結(jié)構(gòu)單元含量20mol%以上，則得到的尼龍纖維沸水收縮率12%以下，不能體現(xiàn)高收縮效果；如果A結(jié)構(gòu)單元含量95~90mol%，B結(jié)構(gòu)單元含量5~10mol%，則得到的尼龍纖維沸水收縮率45%以上，高收縮效果特別明顯。所以優(yōu)選A結(jié)構(gòu)單元含量95~90mol%，B結(jié)構(gòu)單元含量5~10mol%。

采用的紡絲拉伸一步法工藝，紡絲速度3000~5000m/min，優(yōu)選3000~3500m/min。延伸溫度為20~90℃，優(yōu)選20~30℃。熱定型溫度150~170℃，優(yōu)選155~165℃。延伸倍率1.2~2.0倍。

本發(fā)明的纖維的單絲纖度為0.5~6.0dtex。單絲纖度過低的話，單成分直紡會(huì)變得困難，需要對(duì)現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行改造或者進(jìn)行其他的復(fù)合紡絲-后開纖工藝，雖然單絲越細(xì)、手感等效果會(huì)變好，但相應(yīng)的成本會(huì)增加很多，同時(shí)本專利纖度范圍的產(chǎn)品完全能夠達(dá)到對(duì)應(yīng)的衣料用途的要求。

本發(fā)明的纖維的斷裂強(qiáng)度為3.5~6.0 cN/dtex。衣料用途為目標(biāo)，纖維的強(qiáng)度范圍以通常尼龍纖維強(qiáng)度為參考標(biāo)準(zhǔn)。

本發(fā)明的纖維的成纖聚合物的98%濃硫酸相對(duì)粘度為2.2~4.0。相對(duì)粘度太低，所得纖維的基本物性會(huì)變差；粘度太高時(shí)，紡絲時(shí)熔融會(huì)變得較難。

本發(fā)明制得的高收縮尼龍纖維具有沸水收縮率高、強(qiáng)度高、手感柔軟等特性?？梢垣@得高密度織物，有良好的緊密感、毛絨感，并且其穿著舒適性是遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于聚酯高收縮纖維的。

本發(fā)明中聚合物相對(duì)粘度的測定：使用柴山科學(xué)機(jī)械制作所生產(chǎn)的自動(dòng)粘度測定裝置(SS-600-L1型)。通過溶劑使用95.8％濃硫酸，使聚合物以1g/dl 的濃度溶解，在25℃恒溫槽中進(jìn)行測定。測試5個(gè)試樣，取平均值。

本發(fā)明中纖維的沸水收縮率測定：取試樣長度10m，放到溫度20℃、濕度65%環(huán)境中12小時(shí)，懸掛荷重0.1g/D，測試試樣長度L₁，再在沸水中浸漬30min，放到溫度20℃、濕度65%環(huán)境中12小時(shí)，懸掛荷重0.1g/D，測試試樣長度L₂。然后以如下公式計(jì)算沸水收縮率，測試5個(gè)試樣，取平均值。

沸水收縮率(%)=(L₁-L₂)/L₁×100%。

本發(fā)明中纖維的干熱收縮率測定：取試樣長度10m，放到溫度20℃、濕度65%環(huán)境中12小時(shí)，懸掛荷重0.1g/D，測試試樣長度L₁，再在180℃環(huán)境下放置15min，放到溫度20℃、濕度65%環(huán)境中12小時(shí)，懸掛荷重0.1g/D，測試試樣長度L₂。然后以如下公式計(jì)算沸水收縮率，測試5個(gè)試樣，取平均值。

干熱收縮率(%)=(L₁-L₂)/L₁×100%。

本發(fā)明中纖維的熱收縮應(yīng)力測定：采用日本INTECO公司生產(chǎn)的收縮應(yīng)力測定設(shè)備(KE-2S型)。測定條件：①初始張力：1/30 g/D(POY?FDY)，②試樣長度：100mm。讀取熱收縮應(yīng)力測試曲線上峰值為熱收縮應(yīng)力，以及此最大熱收縮應(yīng)力所對(duì)應(yīng)的溫度。測試5個(gè)試樣，取平均值。

本發(fā)明中纖維的斷裂強(qiáng)度測定：采用日本INTECO公司生產(chǎn)的拉伸測試儀（RTC-1225A型）。測定條件：①初始張力：1/10 g/D，②試樣長度：200mm。測試5個(gè)試樣，取平均值。

下面結(jié)合具體的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。

實(shí)施例1

將含有結(jié)構(gòu)單元A[—NH(CH₂)₅CO—] 93mol%和結(jié)構(gòu)單元B[—HN(CH₂)₆NHCO(CH₂)4CO—]7mol%的聚合物（98%濃硫酸相對(duì)粘度為3.6）切片干燥至300~400 ppm ，投入紡絲料倉進(jìn)行紡絲，紡絲溫度300℃，紡絲速度3000 m/min?；旌锨衅?jīng)熔融、計(jì)量后，從噴絲板出絲，經(jīng)冷卻、給油，采用紡絲拉伸一步法工藝卷取。延伸溫度30℃，熱定型溫度160℃，延伸倍率1.4倍。

上述方法得到的尼龍纖維單絲纖度1.25dtex，斷裂強(qiáng)度5.17cN/dtex，沸水收縮率46.8%，干熱收縮率6.9%，熱收縮應(yīng)力0.22cN/dtex。熱收縮應(yīng)力最大時(shí)溫度為153℃。

實(shí)施例2

將含有結(jié)構(gòu)單元A[—NH(CH₂)₅CO—] 80mol%和結(jié)構(gòu)單元B[—HN(CH₂)₆NHCO(CH₂)₄CO—]20mol%的聚合物（98%濃硫酸相對(duì)粘度為3.9）切片干燥至300~400 ppm ，投入紡絲料倉進(jìn)行紡絲，紡絲溫度300℃，紡絲速度3000 m/min?；旌锨衅?jīng)熔融、計(jì)量后，從噴絲板出絲，經(jīng)冷卻、給油，采用紡絲拉伸一步法工藝卷取。延伸溫度30℃，熱定型溫度160℃，延伸倍率1.4倍。

上述方法得到的尼龍纖維單絲纖度1.25dtex，斷裂強(qiáng)度5.75cN/dtex，沸水收縮率20.2%，干熱收縮率8.4%，熱收縮應(yīng)力0.22cN/dtex。熱收縮應(yīng)力最大時(shí)溫度為160℃。

實(shí)施例3

將含有結(jié)構(gòu)單元A[—NH(CH₂)₅CO—] 90mol%和結(jié)構(gòu)單元B[—HN(CH₂)₆NHCO(CH₂)₄CO—]10mol%的聚合物（98%濃硫酸相對(duì)粘度為3.7）切片干燥至300~400 ppm ，投入紡絲料倉進(jìn)行紡絲，紡絲溫度300℃，紡絲速度3000 m/min?；旌锨衅?jīng)熔融、計(jì)量后，從噴絲板出絲，經(jīng)冷卻、給油，采用紡絲拉伸一步法工藝卷取。延伸溫度30℃，熱定型溫度160℃，延伸倍率1.4倍。

上述方法得到的尼龍纖維單絲纖度1.25dtex，斷裂強(qiáng)度5.31cN/dtex，沸水收縮率45.3%，干熱收縮率7.4%，熱收縮應(yīng)力0.21cN/dtex。熱收縮應(yīng)力最大時(shí)溫度為158℃。

實(shí)施例4

將含有結(jié)構(gòu)單元A[—NH(CH₂)₅CO—] 95mol%和結(jié)構(gòu)單元B[—HN(CH₂)₆NHCO(CH₂)₄CO—]5mol%的聚合物（98%濃硫酸相對(duì)粘度為3.2）切片干燥至300~400 ppm ，投入紡絲料倉進(jìn)行紡絲，紡絲溫度300℃，紡絲速度3000 m/min?；旌锨衅?jīng)熔融、計(jì)量后，從噴絲板出絲，經(jīng)冷卻、給油，采用紡絲拉伸一步法工藝卷取。延伸溫度30℃，熱定型溫度160℃，延伸倍率1.4倍。

上述方法得到的尼龍纖維單絲纖度1.25dtex，斷裂強(qiáng)度5.03cN/dtex，沸水收縮率45.0%，干熱收縮率6.4%，熱收縮應(yīng)力0.21cN/dtex。熱收縮應(yīng)力最大時(shí)溫度為152℃。

實(shí)施例5

將含有結(jié)構(gòu)單元A[—NH(CH₂)₅CO—] 97mol%和結(jié)構(gòu)單元B[—HN(CH₂)₆NHCO(CH₂)₄CO—]3mol%的聚合物（98%濃硫酸相對(duì)粘度為3.0）切片干燥至300~400 ppm ，投入紡絲料倉進(jìn)行紡絲，紡絲溫度300℃，紡絲速度3000 m/min?；旌锨衅?jīng)熔融、計(jì)量后，從噴絲板出絲，經(jīng)冷卻、給油，采用紡絲拉伸一步法工藝卷取。延伸溫度30℃，熱定型溫度160℃，延伸倍率1.4倍。

上述方法得到的尼龍纖維單絲纖度1.25dtex，斷裂強(qiáng)度4.85cN/dtex，沸水收縮率20.3%，干熱收縮率5.7%，熱收縮應(yīng)力0.22cN/dtex。熱收縮應(yīng)力最大時(shí)溫度為150℃。

對(duì)比例 1

將聚酰胺6（H—[NH(CH₂)₅CO]n—OH）切片（98%濃硫酸相對(duì)粘度為2.5）干燥至300~400 ppm ，投入紡絲料倉進(jìn)行紡絲，紡絲溫度300℃，紡絲速度3000 m/min。混合切片經(jīng)熔融、計(jì)量后，從噴絲板出絲，經(jīng)冷卻、給油，采用紡絲拉伸一步法工藝卷取。延伸溫度30℃，熱定型溫度160℃，延伸倍率1.4倍。

上述方法得到的尼龍纖維單絲纖度1.25dtex，斷裂強(qiáng)度4.45cN/dtex，沸水收縮率8.9%，干熱收縮率5.3%，熱收縮應(yīng)力0.20cN/dtex。熱收縮應(yīng)力最大時(shí)溫度為150℃。

對(duì)比例 2

將聚酰胺66（H—[HN(CH₂)₆NHCO(CH₂)₄CO]n—OH）切片（98%濃硫酸相對(duì)粘度為4.2）干燥至300~400ppm，投入紡絲料倉進(jìn)行紡絲，紡絲溫度300℃，紡絲速度3000 m/min。混合切片經(jīng)熔融、計(jì)量后，從噴絲板出絲，經(jīng)冷卻、給油，采用紡絲拉伸一步法工藝卷取。延伸溫度30℃，熱定型溫度160℃，延伸倍率1.4倍。

上述方法得到的尼龍纖維單絲纖度1.25dtex，斷裂強(qiáng)度7.1cN/dtex，沸水收縮率9.0%，干熱收縮率6.4%，熱收縮應(yīng)力0.22cN/dtex。熱收縮應(yīng)力最大時(shí)溫度為165℃。

對(duì)比例 3

將含有結(jié)構(gòu)單元A[—NH(CH₂)₅CO—] 10mol%和結(jié)構(gòu)單元B[—HN(CH₂)₆NHCO(CH₂)₄CO—]90mol%的聚合物（98%濃硫酸相對(duì)粘度為4.0）切片干燥至300~400 ppm ，投入紡絲料倉進(jìn)行紡絲，紡絲溫度300℃，紡絲速度3000 m/min?；旌锨衅?jīng)熔融、計(jì)量后，從噴絲板出絲，經(jīng)冷卻、給油，采用紡絲拉伸一步法工藝卷取。延伸溫度30℃，熱定型溫度160℃，延伸倍率1.4倍。

上述方法得到的尼龍纖維單絲纖度1.25dtex，斷裂強(qiáng)度6.5cN/dtex，沸水收縮率10.5%，干熱收縮率8.2%，熱收縮應(yīng)力0.22cN/dtex。熱收縮應(yīng)力最大時(shí)溫度為162℃。

對(duì)比例 4

將含有結(jié)構(gòu)單元A[—NH(CH₂)₅CO—] 99mol%和結(jié)構(gòu)單元B[—HN(CH2)6NHCO(CH2)4CO—]1mol%的聚合物（98%濃硫酸相對(duì)粘度為2.7）切片干燥至300~400 ppm ，投入紡絲料倉進(jìn)行紡絲，紡絲溫度300℃，紡絲速度3000 m/min。混合切片經(jīng)熔融、計(jì)量后，從噴絲板出絲，經(jīng)冷卻、給油，采用紡絲拉伸一步法工藝卷取。延伸溫度30℃，熱定型溫度160℃，延伸倍率1.4倍。

上述方法得到的尼龍纖維單絲纖度1.25dtex，斷裂強(qiáng)度4.55cN/dtex，沸水收縮率14.2%，干熱收縮率5.4%，熱收縮應(yīng)力0.21cN/dtex。熱收縮應(yīng)力最大時(shí)溫度為150℃。