一种聚酰胺5X纤维及其制备方法技术

本发明专利技术的公开了一种聚酰胺5X纤维，其由聚酰胺5X熔体经熔体直纺得到；其中，聚酰胺5X熔体中包括0.2‑2.4wt％的低聚物，所述百分比为占聚酰胺5X熔体的质量百分比。本发明专利技术的聚酰胺5X纤维，通过对低聚物含量的调节，极大的改善了纤维制备过程中出现的单丝断裂和飘丝现象，同时制得的聚酰胺5X纤维具有优异的机械强度。

Polyamide 5X fiber and preparation method thereof

The present invention discloses a polyamide 5X fiber, which is obtained by direct melt spinning of polyamide 5X melt, wherein the polyamide 5X melt comprises an oligomer of 0.2 2.4 wt%, the percentage being the mass percentage of polyamide 5X melt. By adjusting the content of oligomer, the polyamide 5X fiber of the invention greatly improves the phenomenon of single filament breaking and filament floating in the process of fiber preparation, and the polyamide 5X fiber has excellent mechanical strength.

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰胺5X纤维及其制备方法
本专利技术涉及一种聚酰胺5X纤维及其制备方法。
技术介绍
随着人们生活水平的提高，人们对于纤维的概念已经不止停留在棉毛纤维上，越来越多的聚酰胺纤维进入到人们的生活中。聚酰胺是指高分子链上具有酰胺基重复单元的聚合物，其具有优异的力学性、成形加工性、耐磨性、耐化学品性等综合性能。上世纪30年代，杜邦公司首先实现聚酰胺的工业化生产，并应用于纤维领域。聚酰胺纤维以其丰满的手感、耐磨性、颜色鲜艳等优点，非常广泛的运用在各类的服装里，并且频繁作为高档面料使用的原料。目前广泛使用的聚酰胺纤维有聚酰胺6(PA6)和聚酰胺66(PA66)。纤维织物通常分为连续的长丝纱和短纤维制造的纱，短纤维的优势之一是它们容易混纺，特别是与天然纤维，例如棉毛(通常被认为短纤维)的混纺，可以改善棉毛织物的耐用性和经济性。用于高速梭织、针织或编织的纱线要求断裂强度高，生产过程中连续稳定。聚酰胺5X是一种新型的聚酰胺，其是由1,5-戊二胺和二元酸聚合而成，但现有技术对于聚酰胺5X的纺丝工艺的研究表明：现有常规纺丝技术，单丝飘丝和断头现象较为严重，其结果就是造成纺丝断头，纺丝断头会引起卷绕缠辊，致使生产中断，从而产生大量废丝，给下游生产带来较大影响。因此，如何改善纺丝过程中的单丝飘丝、断头等不良现象，是现有
亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决聚酰胺5X纤维的制备过程中易出现飘丝和断头的问题提供一种新的聚酰胺5X纤维的制备方法及其制得的聚酰胺5X纤维。专利技术人对聚酰胺5X纤维的制备方法进行了大量研究，以期减少纺丝过程中出现的飘丝、断头等不良现象，得到质量优异的聚酰胺5X纤维。研究过程中，专利技术人经过大量实验发现，纺丝的效果受很多因素影响，其中，聚酰胺5X中低聚物的含量，对纺丝效果的好坏有直接影响，将低聚物含量控制在特定范围内，可以极大的改善纺丝效果，纤维减少飘丝、断头等不良现象，由此得到了本专利技术的技术方案。本专利技术的一个目的是：提供一种聚酰胺5X纤维，所述聚酰胺5X纤维，由聚酰胺5X熔体，经熔体直纺得到；其中，所述聚酰胺5X熔体中包括0.2-2.4wt％的低聚物，所述百分比为占聚酰胺5X熔体的质量百分比。以下针对本专利技术的优选的技术方案进行进一步说明：本专利技术一个优选的技术方案，所述的聚酰胺5X包括以1,5-戊二胺和二元羧酸为单体聚合得到的聚酰胺。其中所述的二元羧酸可以是短链二元酸(碳链上碳原子数小于10)，也可以是长碳链二元酸；其中，所述短链二元酸优选包括丁二酸，戊二酸，己二酸，庚二酸，辛二酸，壬二酸和癸二酸中的一种或多种，优选己二酸和/或癸二酸；所述长碳链二元酸优选包括十一碳二元酸，十二碳二元酸，十三碳二元酸，十四碳二元酸，十五碳二元酸，十六碳二元酸，十七碳二元酸，十八碳二元酸，马来酸和Δ9-1,18十八烯二元酸中的一种或多种。本专利技术一个优选的技术方案，所述低聚物包括聚酰胺环状低聚物，例如：聚酰胺的一元和/或多元环状低聚物；其中，所述多元环状低聚物可以包括：聚酰胺二元环状低聚物、聚酰胺三元环状低聚物、聚酰胺四元环状低聚物和聚酰胺五元环状低聚物中的一种或多种。优选的，所述聚酰胺环状低聚物的结构式可以为：其中优选的，n＝1-8，更优选的n＝1-5。其中优选的，m＝2-16，更优选的＝4-10。本专利技术一个优选的技术方案，所述低聚物的含量为0.4-2.0wt％，更优选0.5-1.6wt％，所述百分比为占聚酰胺5X熔体的质量百分比。本专利技术一个优选的技术方案，所述聚酰胺一元环状低聚物的含量为20-45％，优选30-40％，所述百分比为占低聚物的质量百分比。本专利技术一个优选的技术方案，所述聚酰胺二元环状低聚物的含量为15-35％，优选20-30％，所述百分比为占低聚物的质量百分比。本专利技术一个优选的技术方案，所述聚酰胺三元环状低聚物的含量为20-45％，优选30-40％，所述百分比为占低聚物的质量百分比。本专利技术一个优选的技术方案，所述聚酰胺四元环状低聚物的含量为10％以下，优选5％以下，所述百分比为占低聚物的质量百分比。本专利技术一个优选的技术方案，所述聚酰胺五元环状低聚物的含量为10％以下，优选5％以下，所述百分比为占低聚物的质量百分比。例如：当所述的聚酰胺5X为聚酰胺56时，其中包括的低聚物的结构式可以为：其中优选的，n＝1-8，更优选的n＝1-5。再例如：当所述的聚酰胺5X为聚酰胺510时，其中包括的低聚物的结构式可以为：其中优选的，n＝1-8，更优选的n＝1-5。追究低聚物含量对纺丝效果影响，专利技术人认为，可能是由于以下原因造成的：低聚物的挥发会增加聚酰胺5X熔体中的气泡，从而使得熔体拉丝纺丝时，出现飘丝、断头等不良现象。将低聚物含量控制在特定范围内，可以极大的改善纺丝效果，但是低聚物的量也不是越低越好，当低聚物的量降低到一定程度，气泡反而上升，也会影响纺丝效果。而另一方面，聚酰胺5X熔体中的水分的含量也对聚酰胺5X纤维纺丝的过程也有很大的影响。常规往往认为：水分含量越多，导致聚酰胺5X熔体中气泡含量大量增加，在纺丝时易单丝断裂、飘丝等不良现象。而水分含量越低，断头、细丝现象越少。然而，专利技术人经过大量实验，得到的结论确与上述现有认知不同，实验结果显示：在低聚物控制在特定含量的基础上，一定的水分含量反而有利于气泡的减少，也就是说：低聚物含量，配合特定的聚酰胺5X的含水量，能进一步减少聚酰胺5X纤维制备过程中单丝断裂、飘丝等不良现象。在此基础上，得到了本专利技术的更优选的技术方案。本专利技术一个优选的技术方案，所述聚酰胺5X熔体的水分含量为600-18000ppm，优选1200-9000ppm，所述含量为占聚酰胺5X熔体的质量百分比。本专利技术一个优选的技术方案，所述聚酰胺5X熔体的制备方法包括以下步骤：(1)氮气条件下，将1,5-戊二胺、脂肪族二元酸和水混合均匀，制得聚酰胺的盐溶液；其中，1,5-戊二胺和脂肪族二元酸的摩尔比为(1-1.05)：1；(2)将聚酰胺的盐溶液加热，反应体系内压力升至0.3-2.0Mpa，排气，保压，使保压结束时反应体系的温度为232-265℃，再降压使反应体系内压力降至0-0.2MPa(表压)，且降压结束后反应体系的温度为245-280℃，抽真空，得到聚酰胺熔体；所述聚酰胺5X熔体中包括0.2-2.4wt％的低聚物，所述百分比为占聚酰胺5X纤维的质量百分比。本专利技术的另一个目的是，提供一种聚酰胺5X纤维的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)氮气条件下，将1,5-戊二胺、脂肪族二元酸和水混合均匀，制得聚酰胺的盐溶液；其中，1,5-戊二胺和脂肪族二元酸的摩尔比为(1-1.05)：1；(2)将聚酰胺的盐溶液加热，反应体系内压力升至0.3-2.0Mpa，排气，保压，使保压结束时反应体系的温度为232-265℃，再降压使反应体系内压力降至0-0.2MPa(表压)，且降压结束后反应体系的温度为245-280℃，抽真空，得到聚酰胺熔体；所述聚酰胺5X熔体中包括0.2-2.4wt％的低聚物，所述百分比为占聚酰胺5X纤维的质量百分比；(3)将步骤(2)中得到的聚酰胺熔体进行熔体直纺，得聚酰胺5X纤维。本专利技术一个优选的技术方案，步骤(2)中，所述抽真空的时间为10-45min。本专利技术一个优选的技术方案，步骤(2)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酰胺5X纤维，其特征在于：所述聚酰胺5X纤维由聚酰胺5X熔体，经熔体直纺得到；其中，所述聚酰胺5X熔体中包括0.2‑2.4wt％的低聚物，所述百分比为占聚酰胺5X熔体的质量百分比。

【技术特征摘要】
1.一种聚酰胺5X纤维，其特征在于：所述聚酰胺5X纤维由聚酰胺5X熔体，经熔体直纺得到；其中，所述聚酰胺5X熔体中包括0.2-2.4wt％的低聚物，所述百分比为占聚酰胺5X熔体的质量百分比。2.如权利要求1所述的聚酰胺5X纤维，其特征在于：所述的聚酰胺5X包括以1,5-戊二胺和二元羧酸为单体聚合得到的聚酰胺；其中，所述的二元羧酸优选包括丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸、十三碳二元酸、十四碳二元酸、十五碳二元酸、十六碳二元酸、十七碳二元酸、十八碳二元酸、马来酸和Δ9-1,18十八烯二元酸中的一种或多种。3.如权利要求1或2所述的聚酰胺5X纤维，其特征在于：所述低聚物包括聚酰胺环状低聚物，优选包括聚酰胺的一元环状低聚物和/或多元环状低聚物；优选的，所述聚酰胺环状低聚物的结构式为：其中优选的，n＝1-8，更优选的n＝1-5；其中优选的，m＝2-16，更优选的＝4-10。4.如权利要求1-3任一项所述的聚酰胺5X纤维，其特征在于：所述低聚物的含量为0.4-2.0wt％，更优选0.5-1.6wt％，所述百分比为占聚酰胺5X熔体的质量百分比。5.如权利要求1-3中任一项所述的聚酰胺5X纤维，其特征在于：所述多元环状低聚物优选包括：聚酰胺二元环状低聚物、聚酰胺三元环状低聚物、聚酰胺四元环状低聚物和聚酰胺五元环状低聚物中的一种或多种；和/或，所述聚酰胺一元环状低聚物的含量为20-45％，优选30-40％；和/或，所述聚酰胺二元环状低聚物的含量为15-35％，优选20-30％；和/或，所述聚酰胺三元环状低聚物的含量为20-45％，优选30-40％；和/或，所述聚酰胺四元环状低聚物的含量为10％以下，优选5％以下；所述聚酰胺五元环状低聚物的含量为10％以下，优选5％以下，所述百分比为占低聚物的质量百分比。6.如权利要求1-5中任一项所述的聚酰胺5X纤维，其特征在于：所述聚酰胺5X熔体的水分含量为600-18000ppm，优选1200-9000ppm，所述含量为占聚酰胺5X熔体的质量百分比。7.一种聚酰胺5X纤维的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)氮气条件下，将1,5-戊二胺、脂肪族二元酸和水混合均匀，制得聚酰胺的盐溶液；其中，1,5-戊二胺和脂肪族二元酸的摩尔比为(1-1.05...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑毅，秦兵兵，刘修才，
申请(专利权)人：上海凯赛生物技术研发中心有限公司，凯赛生物产业有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31