一种高色牢度纺腈纶纱线及生产工艺
阅读说明：本技术 一种高色牢度纺腈纶纱线及生产工艺 (High-color-fastness spinning acrylic yarn and production process thereof ) 是由 全金华 李福洪 李志勇 冼礼贤 于 2020-12-31 设计创作，主要内容包括：本发明涉及纺腈纶纱线生产技术领域,尤其涉及一种高色牢度纺腈纶纱线及生产工艺,该纺腈纶纱线由以下重量份的原料组成：聚丙烯腈70～80份、着色剂5～12份、聚乙二醇3～8份、钛白粉5～10份、二氧化钛5～12份、氯化十六烷基吡啶6～10份、促进剂2～8份、氮磷系列阻燃剂6～12份、阻燃协同剂2～6份和改性耐碱剂3～5份,且其生产工艺包括以下步骤：S1、按量称取原料,备用；S2、将称取的原料混合均匀后,加入螺杆挤出机中,挤出造粒,得色母粒；S3、将色母粒通过纺丝机加工纺丝,再通过变形加工得高色牢度腈纶纱线。本发明不仅能够避免纺腈纶纱线在洗涤时被碱性清洁用品腐蚀损坏,而且还能提高其阻燃性能。(The invention relates to the technical field of spinning acrylic yarn production, in particular to a high-color-fastness spinning acrylic yarn and a production process thereof, wherein the spinning acrylic yarn is prepared from the following raw materials in parts by weight: 70-80 parts of polyacrylonitrile, 5-12 parts of a coloring agent, 3-8 parts of polyethylene glycol, 5-10 parts of titanium dioxide, 5-12 parts of titanium dioxide, 6-10 parts of cetylpyridinium chloride, 2-8 parts of an accelerator, 6-12 parts of nitrogen-phosphorus series flame retardants, 2-6 parts of a flame retardant synergist and 3-5 parts of a modified alkali-resistant agent, and the production process comprises the following steps: s1, weighing the raw materials according to the weight for later use; s2, uniformly mixing the weighed raw materials, adding the mixture into a screw extruder, and extruding and granulating to obtain color master batches; and S3, processing and spinning the color master batch through a spinning machine, and then obtaining the acrylic yarn with high color fastness through deformation processing. The invention not only can avoid the acrylic yarn from being corroded and damaged by alkaline cleaning products during washing, but also can improve the flame retardant property of the acrylic yarn.)
技术领域
本发明涉及纺腈纶纱线生产技术领域，尤其涉及一种高色牢度纺腈纶纱线及生产工艺。
背景技术
聚丙烯腈或丙烯腈含量大于85％(质量百分比)的丙烯腈共聚物制成的合成纤维。常用的第二单体为非离子型单体，如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯等，第三单体为离子型单体，如丙烯磺酸钠等。
聚丙烯腈纤维的性能极似羊毛,弹性较好,伸长20％时回弹率仍可保持65％，蓬松卷曲而柔软，保暖性比羊毛高15％，有合成羊毛之称。强度22.1～48.5cN/tex，比羊毛高1～2.5倍。耐晒性能优良，露天曝晒一年，强度仅下降20％，可做成窗帘、幕布、篷布、炮衣等。能耐酸、耐氧化剂和一般有机溶剂，但耐碱性较差，如果在洗涤时使用的是碱性清洁用品，那么就很容易对腈纶纱线造成影响。
因此，我们提出了一种高色牢度纺腈纶纱线及生产工艺用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高色牢度纺腈纶纱线及生产工艺。
一种高色牢度纺腈纶纱线，由以下重量份的原料组成：聚丙烯腈70～80份、着色剂5～12份、聚乙二醇3～8份、钛白粉5～10份、二氧化钛5～12份、氯化十六烷基吡啶6～10份、促进剂2～8份、氮磷系列阻燃剂6～12份、阻燃协同剂2～6份和改性耐碱剂3～5份。
优选的，所述着色剂选用有机颜料和油溶性颜料的混合物。
优选的，所述氮磷系列阻燃剂选用聚磷酸铵，阻燃协同剂选用二乙基磷酸铝，且氮磷系列阻燃剂和阻燃协同剂的重量比为1:1。
优选的，所述改性耐碱剂由十二烷基硫酸钠和玄武岩纤维制成。
优选的，所述改性耐碱剂的制备过程为：将十二烷基硫酸钠和玄武岩纤维混合并加入水，混合后，继续加入羟甲基脲，搅拌至完全融合，然后令其在150℃的温度下进行水浴加热15min后即得改性耐碱剂。
一种高色牢度纺腈纶纱线的生产工艺，包括以下步骤：
S1、按量称取原料，备用；
S2、将称取的原料混合均匀后，加入螺杆挤出机中，挤出造粒，得色母粒；
S3、将色母粒通过纺丝机加工纺丝，再通过变形加工得高色牢度腈纶纱线。
优选的，所述S2中螺杆挤出机的螺杆转速为900r/min～1200r/min。
优选的，所述S3中纺丝机的纺丝速度为100m/min～200m/min。
本发明的有益效果是：
1、本发明中通过将十二烷基硫酸钠和玄武岩纤维进行混合，并接入水和羟甲基脲进行配制改性耐碱剂，能够改善纺腈纶纱线的耐碱能力，以避免在洗涤时受碱性清洁用品的影响。
2、本发明通过将氮磷系列阻燃剂和阻燃协同剂配合使用，能够提高其阻燃性能，减少产品的损失。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
一种高色牢度纺腈纶纱线，由以下重量份的原料组成：聚丙烯腈70～80份、着色剂5～12份、聚乙二醇3～8份、钛白粉5～10份、二氧化钛5～12份、氯化十六烷基吡啶6～10份、促进剂2～8份、氮磷系列阻燃剂6～12份、阻燃协同剂2～6份和改性耐碱剂3～5份。
进一步的，着色剂选用有机颜料和油溶性颜料的混合物(其混合重量比为1:1)，氮磷系列阻燃剂选用聚磷酸铵，阻燃协同剂选用二乙基磷酸铝，且氮磷系列阻燃剂和阻燃协同剂的重量比为1:1。
进一步的，改性耐碱剂由十二烷基硫酸钠和玄武岩纤维制成，其制备过程为：将十二烷基硫酸钠和玄武岩纤维混合并加入水，混合后，继续加入羟甲基脲，搅拌至完全融合，然后令其在150℃的温度下进行水浴加热15min后即得改性耐碱剂。
一种高色牢度纺腈纶纱线的生产工艺，包括以下步骤：
S1、按量称取原料，备用；
S2、将称取的原料混合均匀后，加入螺杆挤出机中，以900r/min的转速挤出造粒，得色母粒；
S3、将色母粒通过纺丝机加工纺丝，纺丝速度为150m/min，再通过变形加工得高色牢度腈纶纱线。
实施例：
实施例一：
一种高色牢度纺腈纶纱线，由以下重量份的原料组成：聚丙烯腈70份、着色剂5份、聚乙二醇3份、钛白粉5份、二氧化钛5份、氯化十六烷基吡啶6份、促进剂2份、氮磷系列阻燃剂6份、阻燃协同剂2份和改性耐碱剂3份。
其制备过程包括以下步骤：
S1、按量称取原料，备用；
S2、将称取的原料混合均匀后，加入螺杆挤出机中，以900r/min的转速挤出造粒，得色母粒；
S3、将色母粒通过纺丝机加工纺丝，纺丝速度为150m/min，再通过变形加工得高色牢度腈纶纱线。
实施例二：
一种高色牢度纺腈纶纱线，由以下重量份的原料组成：聚丙烯腈75份、着色剂9份、聚乙二醇5份、钛白粉7份、二氧化钛8份、氯化十六烷基吡啶8份、促进剂5份、氮磷系列阻燃剂9份、阻燃协同剂4份和改性耐碱剂4份。
其制备过程包括以下步骤：
S1、按量称取原料，备用；
S2、将称取的原料混合均匀后，加入螺杆挤出机中，以900r/min的转速挤出造粒，得色母粒；
S3、将色母粒通过纺丝机加工纺丝，纺丝速度为150m/min，再通过变形加工得高色牢度腈纶纱线。
实施例三：
一种高色牢度纺腈纶纱线，由以下重量份的原料组成：聚丙烯腈80份、着色剂12份、聚乙二醇8份、钛白粉10份、二氧化钛12份、氯化十六烷基吡啶10份、促进剂8份、氮磷系列阻燃剂12份、阻燃协同剂6份和改性耐碱剂5份。
其制备过程包括以下步骤：
S1、按量称取原料，备用；
S2、将称取的原料混合均匀后，加入螺杆挤出机中，以900r/min的转速挤出造粒，得色母粒；
S3、将色母粒通过纺丝机加工纺丝，纺丝速度为150m/min，再通过变形加工得高色牢度腈纶纱线。
试验一：耐碱性能测试
对比例一：
一种高色牢度纺腈纶纱线，由以下重量份的原料组成：聚丙烯腈70份、着色剂5份、聚乙二醇3份、钛白粉5份、二氧化钛5份、氯化十六烷基吡啶6份、促进剂2份、氮磷系列阻燃剂6份和阻燃协同剂2份。
对比例二：
一种高色牢度纺腈纶纱线，由以下重量份的原料组成：聚丙烯腈75份、着色剂9份、聚乙二醇5份、钛白粉7份、二氧化钛8份、氯化十六烷基吡啶8份、促进剂5份、氮磷系列阻燃剂9份和阻燃协同剂4份。
对比例三：
一种高色牢度纺腈纶纱线，由以下重量份的原料组成：聚丙烯腈80份、着色剂12份、聚乙二醇8份、钛白粉10份、二氧化钛12份、氯化十六烷基吡啶10份、促进剂8份、氮磷系列阻燃剂12份和阻燃协同剂6份。
上述对比例均采用下述过程制备高色牢度纺腈纶纱线：
S1、按量称取原料，备用；
S2、将称取的原料混合均匀后，加入螺杆挤出机中，以900r/min的转速挤出造粒，得色母粒；
S3、将色母粒通过纺丝机加工纺丝，纺丝速度为150m/min，再通过变形加工得高色牢度腈纶纱线。
参照例一：
一种高色牢度纺腈纶纱线，由以下重量份的原料组成：聚丙烯腈70份、着色剂5份、聚乙二醇3份、钛白粉5份、二氧化钛5份、氯化十六烷基吡啶6份、促进剂2份、氮磷系列阻燃剂6份、阻燃协同剂2份和耐碱剂3份。
参照例二：
一种高色牢度纺腈纶纱线，由以下重量份的原料组成：聚丙烯腈75份、着色剂9份、聚乙二醇5份、钛白粉7份、二氧化钛8份、氯化十六烷基吡啶8份、促进剂5份、氮磷系列阻燃剂9份、阻燃协同剂4份和耐碱剂4份。
参照例三：
一种高色牢度纺腈纶纱线，由以下重量份的原料组成：聚丙烯腈80份、着色剂12份、聚乙二醇8份、钛白粉10份、二氧化钛12份、氯化十六烷基吡啶10份、促进剂8份、氮磷系列阻燃剂12份、阻燃协同剂6份和耐碱剂5份。
上述参照例中耐碱剂为实施例中未改性前的耐碱剂，且其制备腈纶纱线的工艺步骤与实施例相同。
分别取上述实施例、对比例和参照例中的纺腈纶纱线各5份，分别置于五组烧杯中，每个烧杯内分别倒入氢氧化钠、氨水、氢氧化钙、碳酸钙和碳酸氢钙，观察1小时后纺腈纶纱线的腐蚀变化情况并记录于下表：
由上表数据可知，实施例中的纺腈纶纱线对碱液的耐腐蚀能力最强，其次为参照例中的纺腈纶纱线，对碱液耐腐蚀能力最弱的为对比例中的纺腈纶纱线，由此可见，耐碱剂的加入可以改良纺腈纶纱线对碱液的耐腐蚀性能，并且改性后的耐碱剂能够进一步的提高其耐碱性能。
试验二：阻燃性能测试
对比例四：
一种高色牢度纺腈纶纱线，由以下重量份的原料组成：聚丙烯腈70份、着色剂5份、聚乙二醇3份、钛白粉5份、二氧化钛5份、氯化十六烷基吡啶6份、促进剂2份和改性耐碱剂3份。
对比例五：
一种高色牢度纺腈纶纱线，由以下重量份的原料组成：聚丙烯腈75份、着色剂9份、聚乙二醇5份、钛白粉7份、二氧化钛8份、氯化十六烷基吡啶8份、促进剂5份和改性耐碱剂4份。
对比例六：
一种高色牢度纺腈纶纱线，由以下重量份的原料组成：聚丙烯腈80份、着色剂12份、聚乙二醇8份、钛白粉10份、二氧化钛12份、氯化十六烷基吡啶10份、促进剂8份和改性耐碱剂5份。
对比例七：
一种高色牢度纺腈纶纱线，由以下重量份的原料组成：聚丙烯腈70份、着色剂5份、聚乙二醇3份、钛白粉5份、二氧化钛5份、氯化十六烷基吡啶6份、促进剂2份、氮磷系列阻燃剂6份和改性耐碱剂3份。
对比例八：
一种高色牢度纺腈纶纱线，由以下重量份的原料组成：聚丙烯腈75份、着色剂9份、聚乙二醇5份、钛白粉7份、二氧化钛8份、氯化十六烷基吡啶8份、促进剂5份、氮磷系列阻燃剂9份和改性耐碱剂4份。
对比例九：
一种高色牢度纺腈纶纱线，由以下重量份的原料组成：聚丙烯腈80份、着色剂12份、聚乙二醇8份、钛白粉10份、二氧化钛12份、氯化十六烷基吡啶10份、促进剂8份、氮磷系列阻燃剂12份和改性耐碱剂5份。
上述对比例四-对比例九均采用下述过程进行制备纺腈纶纱线：
S1、按量称取原料，备用；
S2、将称取的原料混合均匀后，加入螺杆挤出机中，以900r/min的转速挤出造粒，得色母粒；
S3、将色母粒通过纺丝机加工纺丝，纺丝速度为150m/min，再通过变形加工得高色牢度腈纶纱线。
用喷火枪以相同的火焰温度对上述实施例一-实施例三以及对比例四-对比例九的纺腈纶纱线进行喷烧，观察纺腈纶纱线的开始燃烧时间，并记录于下表：
由上表数据可知，在相同火焰温度下，实施例中的纺腈纶纱线耐燃时间最久，其次为对比例七-对比例八中的纺腈纶纱线，最不耐燃的是对比例四-对比例六中的纺腈纶纱线，由此可见，加入氮磷系列阻燃剂能够提高纺腈纶纱线的耐燃性能，但是将其与阻燃协同剂配合使用，可以进一步的提高纺腈纶纱线的耐燃性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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