[发明专利]一种基于熔体直纺技术制备功能化尼龙6纤维的方法

权利要求书

1.一种基于熔体直纺技术制备功能化尼龙6纤维的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)配料：将已内酰胺、封端剂、水和催化剂加热混合，得到混合物；

2)开环：将所述混合物加热进行开环反应；

3)预缩聚：对开环所获产物进行加热，进行预缩聚反应和脱挥；

4)终缩聚：将预缩聚所得产物加热，进行终缩聚反应和脱挥；

5)纺前脱挥：通过薄膜蒸发器对终缩聚所得产物进行纺前脱挥；

6)纺丝：纺前脱挥后产物直接输送至纺丝线进行纺丝，获得功能化尼龙6纤维；

其中，在步骤1)中，添加功能组分；或在步骤5)进行纺前脱挥前，添加含有功能组分的功能尼龙母粒；所述功能组分为抗氧化剂、抗紫外剂、抗菌剂、阻燃剂、负离子发生材料、荧光材料、碳纳米管、石墨烯、聚乙二醇、聚己内酯、间苯二甲酸-5-磺酸钠、PET、PBT、尼龙66盐、尼龙610盐、尼龙612盐和尼龙6T盐中的一种或多种；

上述步骤通过尼龙熔体直纺装置实现，所述尼龙熔体直纺装置包括依次串联的配料釜、熔体过滤器、第一预加热器、开环釜、预缩聚釜、终缩聚釜、第二预加热器、薄膜蒸发器和纺丝组件；

所述预缩聚釜和终缩聚釜为具有脱挥功能的脱挥反应釜；所述脱挥反应釜包括壳体、空心转轴、电机和至少一个脱挥盘；所述壳体的底部设有熔体进口、熔体出口，壳体的侧面中部设有气体进口，壳体的顶部设有气体出口；所述空心转轴水平设于壳体内且其一端与所述气体进口连通，所述电机用于驱动空心转轴旋转；所述脱挥盘通过与空心转轴连通的空心支管固定于空心转轴上，当脱挥盘为多个时多个脱挥盘在空心转轴上依次平行排列；脱挥盘分布有气孔；脱挥反应釜气体出口与真空冷凝系统连接；作为预缩聚釜的所述脱挥反应釜的气体进口通入有含水氮气。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂168和抗氧化剂616中的一种或多种；

所述抗紫外剂为水杨酸、二苯甲酮系苯并三唑系、二氧化钛、氧化锌、碳酸钙、滑石粉中的一种或多种；

所述抗菌剂为纳米二氧化钛、氧化锌、氧化铁、壳聚糖、纳米银、纳米铜和季铵盐类化合物中的一种或多种；

所述阻燃剂为硼酸锌、四溴双酚A、[(6-氧代-6H-二苯并[C，E][1，2]氧磷杂己环-6-基)甲基]丁二酸、双(六氯环戊二烯)环辛烷、多磷酸铵、十溴二苯醚和1，3，6-三(4，6-二氨基-2-硫基三嗪)己烷与三聚氰酸的混合物中的一种或多种；

所述负离子发生材料为奇冰石和/或电气石；

所述荧光材料以碱土金属的硫化物、铝酸盐作为发光基质，以稀土镧系元素铕、钐、铒或钕作为激活剂。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述季铵盐类化合物分子式为其中，R₁、R₂＝C8～C20，R₁、R₂相同或不同，X^-为Cl^-、Br^-或I^-。

4.如权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，步骤1)中：

相对于己内酰胺，水的添加量为1-5wt％，封端剂的添加量为0.1-0.5wt％，催化剂的添加量为0.01-1wt％；

所述封端剂为HOOC(CH₂)_nCOOH、对苯二甲酸、邻苯二甲酸中的一种或多种；其中n为2-10；

所述催化剂为尼龙66盐、NH₂(CH₂)_xCOOH中的一种或多种；其中，X为4-10；

混合温度为80-140℃，混合时进行搅拌10-60min，转速为60-240r/min。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，相对于己内酰胺，所述功能组分的添加量为0.1-5wt％。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述功能尼龙母粒中功能组分的含量为5-30wt％。