一种聚酰胺共混纤维及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种聚酰胺共混纤维，所述聚酰胺共混纤维含有聚酰胺6、聚酰胺66中至少一种，所述聚酰胺共混纤维还含有长碳链聚酰胺5X中的一种或多种。所述聚酰胺共混纤维由聚酰胺树脂原料按照比例在高速混合机中混合均匀，然后在真空转鼓干燥机或连续氮气充填干燥机中进行干燥，将共混聚酰胺树脂加热至熔融状态，形成聚酰胺熔体，通过喷丝头挤出，形成初生丝，对所述初生丝进行拉伸热定型处理后得到。本发明专利技术的聚酰胺共混纤维制备工艺简单，所得产品除了具有一般聚酰胺共混纤维的强度，还具有柔软、高弹、耐磨性能。

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰胺共混纤维及其制备方法
本专利技术涉及聚酰胺材料领域，特别涉及一种聚酰胺共混材料。
技术介绍
聚酰胺，俗称尼龙，是分子主链上含有重复酰胺基团-[NHCO]-的热塑性树脂的总称，美国杜邦公司最先开发，于1939年实现工业化，由于其具有良好的综合性能且易于加工而得到了广泛的应用。其中的主要品种是聚酰胺6和聚酰胺66，此外还有聚酰胺11、12等，以及多种共聚物。聚酰胺6/66共聚物因其高强度和高弹性而受到关注。申请号为CN201611101326.9(公开日2017-03-15)的专利公开了一种自卷曲尼龙长丝及其制备方法，其自卷曲尼龙长丝由尼龙均聚物和尼龙共聚物形成共混结构或者复合结构，并在湿热环境下通过收缩性的不同形成永久性的卷曲结构。将尼龙均聚物和尼龙共聚物通过共混或者复合纺丝方法，通过控制具有部分相容尼龙聚合物之间对热和热水收缩率的差异，得到具有卷曲性能的尼龙长丝纤维产品，尼龙均聚物选自尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙1010中的一种，尼龙共聚物选自尼龙6、尼龙66、尼龙10、尼龙12、尼龙1010中聚合单体至少两种的共聚物。其制备方法为：首先选取一种尼龙均聚物，然后选取含有该均聚物单体的尼龙共聚物，最后将两种尼龙进行共混或复合制备卷曲长丝，采用共聚和共混相结合方法，其加工繁琐，生产成本投入较大，且选取的尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙1010制备的纤维弹性与耐磨性能不够理想。
技术实现思路
为了解决现有技术中制备工艺复杂、成本高等问题，同时提高纤维的柔软性、弹性、耐磨性，本专利技术提供一种聚酰胺共混纤维及其制备方法。本专利技术的第一个目的在于提供一种具有柔软、高弹、耐磨性能好的聚酰胺共混纤维。本专利技术的第二个目的在于提供一种上述聚酰胺共混纤维的制备方法。本专利技术的第三个目的在于提供一种上述聚酰胺共混纤维的应用。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：[聚酰胺共混纤维]一种聚酰胺共混纤维，所述聚酰胺共混纤维含有聚酰胺6、聚酰胺66中至少一种，所述聚酰胺共混纤维还含有长碳链聚酰胺5X中的一种或多种。聚酰胺5X由1,5-戊二胺和长碳链二元酸为单体聚合得到。1,5-戊二胺由生物基原料通过发酵法或酶转化法制备而成。长碳链二元酸可以由生物基原料通过发酵法或酶转化法制备而成。长碳链二元酸包括C10-20的脂肪族长碳链二元酸，即：脂肪族长碳链二元酸的碳原子数目(即X)可以≥10，优选为12-20，更优选为13-18。具体而言，长碳链二元酸可以包括：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。长碳链聚酰胺5X的结构式如下：本专利技术所述的聚酰胺5X，m＝5，n＝10、11、12、13、14、15、16、17、18。所述聚酰胺共混纤维中聚酰胺66和/或聚酰胺6的重量份数为50-98，长碳链聚酰胺5X的重量份数为2-50，优选地，长碳链聚酰胺5X的重量份数为4-46，进一步优选为6-42。所述聚酰胺共混纤维的纤度为1.0-3000dtex，优选为20-1500dtex，进一步优选为30-1000dtex，更进一步优选为40-500dtex，再进一步优选为60-350dtex；和/或，所述聚酰胺共混纤维的断裂强度为1.8-9.0cN/dtex，优选为2.0-8.0cN/dtex，进一步优选为3.2-6.5cN/dtex，更进一步优选为3.5-5.5cN/dtex；和/或，所述聚酰胺共混纤维的断裂伸长率为10-60％，优选为13-56％，进一步优选为17-45％，更进一步优选为20-40％；和/或，所述聚酰胺共混纤维的初始模量为15-50cN/dtex，优选为17-46cN/dtex，进一步优选为20-42cN/dtex，更进一步优选为23-30cN/dtex；和/或，所述聚酰胺共混纤维的伸长率为10％时的弹性回复率为95-100％；和/或，所述聚酰胺共混纤维的伸长率为20％时的弹性回复率为90-95％，优选为92-94％；和/或，所述聚酰胺共混纤维的伸长率为30％时的弹性回复率为80％以上，优选为83-90％，更进一步优选为85-88％；和/或，所述聚酰胺共混纤维的横截面形状为圆形、三叶形、十字形、三角形、中空三角形、I字形、T字形、Y字形、扁平形、五角形、六角形、八角形、工字形或哑铃形中的任意一种。根据具体情况，所述聚酰胺树脂，还可以含有添加剂。所述添加剂可以包括：消光剂、阻燃剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、结晶成核剂、荧光增白剂或抗静电剂中的任意一种或几种。所述添加剂的添加量可以占生产原料总重量的0.001-10％。[聚酰胺共混纤维的制备方法]上述聚酰胺共混纤维的制备方法包括如下步骤：(1)将两种及其以上聚酰胺树脂原料按照一定比例在高速混合机中混合均匀，然后在真空转鼓干燥机或连续氮气充填干燥机中进行干燥，干燥温度为60-130℃，干燥时间为6-35h；(2)将共混聚酰胺树脂加热至熔融状态，形成聚酰胺熔体，通过喷丝头挤出，形成初生丝；(3)对所述初生丝进行拉伸热定型处理后得到所述聚酰胺共混纤维。步骤(1)中所述聚酰胺树脂的相对粘度为2.0-3.5，优选为2.2-3.2，更优选为2.4-3.0，进一步优选为2.6-2.8；和/或，步骤(1)中所述干燥后的聚酰胺树脂的含水率≤1200ppm，优选为80-1000ppm，更优选为200-800ppm，进一步优选为400-600ppm。步骤(2)中的加热是在螺杆挤出机中进行的，该螺杆挤出机优选分为五区加热；其中，一区温度为170-270℃；和/或，二区温度为220-290℃；和/或，三区温度为230-310℃；和/或，四区温度为240-300℃；和/或，五区温度为260-300℃；和/或，所述二区温度大于所述一区温度；和/或，所述三区温度、所述四区温度和/或所述五区温度大于所述一区温度和/或所述二区温度。步骤(2)中的纺丝过程包括如下步骤：将所述聚酰胺熔体经纺丝箱体的喷丝头喷出，形成所述初生丝；所述纺丝箱体的温度为250-320℃，优选为270-310℃，进一步优选为280-300℃，更进一步优选为285-295℃；和/或，所述纺丝箱体的纺丝组件压力为8-25MPa，优选为10-22MPa，进一步优选为13-18MPa。步骤(3)中拉伸热定型是在两对热辊上完成，所述的拉伸倍数为2.0-6.0倍，优选为2.5-4.5倍，进一步优选为3.0-4.0倍；和/或，所述热定型温度为80-230℃，优选为100-210℃，进一步优选为130-180℃，更进一步优选为150-170℃。[聚酰胺共混纤维的应用]上述的聚酰胺共混纤维能够用于制备民用长丝、工业丝、膨体变形纱、单丝与短纤维。由于采用上述方案，本专利技术的有益效果是：第一、本专利技术的选用的长碳链聚酰胺5X树脂由生物法制成，为绿色环保材料，不依赖于石油资源并且不对环境造成严重的污染，并且能够降低碳的排放量，减少温室效应的产生。第二、本专利技术的聚酰胺共混纤维制备工艺简单，所得产品除了具有一般聚酰胺共混纤维的强度，还具有柔软、高弹、耐磨性能。具体实施方式本专利技术中涉及的性能参数的检测方法如下所示：1)相对粘度：通过乌氏粘度计浓硫酸法：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酰胺共混纤维，所述聚酰胺共混纤维含有聚酰胺6、聚酰胺66中至少一种，其特征在于，所述聚酰胺共混纤维还含有长碳链聚酰胺5X中的一种或多种。

【技术特征摘要】
1.一种聚酰胺共混纤维，所述聚酰胺共混纤维含有聚酰胺6、聚酰胺66中至少一种，其特征在于，所述聚酰胺共混纤维还含有长碳链聚酰胺5X中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的一种聚酰胺共混纤维，其特征在于，所述长碳链聚酰胺5X由1,5-戊二胺和长碳链二元酸为单体聚合得到。3.根据权利要求2所述的一种聚酰胺共混纤维，其特征在于，所述1,5-戊二胺和/或长碳链二元酸由生物基原料通过发酵法或酶转化法制备而成。4.根据权利要求2-3任一项所述的一种聚酰胺共混纤维，其特征在于，所述长碳链二元酸包括C10-20的脂肪族长碳链二元酸中的一种或多种，即：脂肪族长碳链二元酸的碳原子数目≥10，优选为12-20，更优选为13-18；具体而言，长碳链二元酸包括：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。5.根据权利要求1-4任一项所述的一种聚酰胺共混纤维，其特征在于，所述聚酰胺共混纤维中聚酰胺66和/或聚酰胺6的重量份数为50-98，长碳链聚酰胺5X的重量份数为2-50，优选地，长碳链聚酰胺5X的重量份数为4-46，进一步优选为6-42。6.根据权利要求1-5任一项所述的一种聚酰胺共混纤维，其特征在于，所述聚酰胺共混纤维的纤度为1.0-3000dtex，优选为20-1500dtex，进一步优选为30-1000dtex，更进一步优选为40-500dtex，再进一步优选为60-350dtex；和/或，所述聚酰胺共混纤维的断裂强度为1.8-9.0cN/dtex，优选为2.0-8.0cN/dtex，进一步优选为3.2-6.5cN/dtex，更进一步优选为3.5-5.5cN/dtex；和/或，所述聚酰胺共混纤维的断裂伸长率为10-60％，优选为13-56％，进一步优选为17-45％，更进一步优选为20-40％；和/或，所述聚酰胺共混纤维的初始模量为15-50cN/dtex，优选为17-46cN/dtex，进一步优选为20-42cN/dtex，更进一步优选为23-30cN/dtex；和/或，所述聚酰胺共混纤维的伸长率为10％时的弹性回复率为95-100％；和/或，所述聚酰胺共混纤维的伸长率为20％时的弹性回复率为90-95％，优选为92-94％；和/或，所述聚酰胺纤维的伸长率为30％时的弹性回复率为80％以上，优选为83-90％，进一步优选为85-88％；和/或，所述聚酰胺纤维的横截面形状为圆形、三叶形、十字形、三角形、中空三角形...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙朝续，徐晓辰，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