一种阻燃柔软蓬松聚酰胺5X连续膨体长丝及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种阻燃柔软蓬松聚酰胺5X连续膨体长丝及其制备方法和应用；其原料至少包括：1,5‐戊二胺和二元酸；或者，以1,5‐戊二胺和二元酸为单体聚合得到的聚酰胺5X。其制备方法包括：(1)、将1,5‐戊二胺和二元酸聚合，形成聚酰胺5X熔体；或者，将聚酰胺5X树脂加热至熔融状态，形成聚酰胺5X熔体；(2)、将聚酰胺5X熔体进行纺丝，形成初生丝；(3)、对初生丝进行处理后得到聚酰胺5X连续膨体长丝。该聚酰胺5X连续膨体长丝具有较小的初始模量、较好的柔软性和阻燃性，能够用于制备地毯丝。

Flame retardant soft fluffy polyamide 5X continuous bulked filament and preparation method and application thereof

The present invention provides a flame retardant polyamide 5X soft fluffy bulked continuous filament and its preparation method and application; the raw materials include at least: 1,5 - amyl amine and two dicarboxylic acid; or monomer polymerization of polyamide 5X obtained by 1,5 - amyl amine and dibasic acid for two. The preparation method comprises the following steps: (1), 1,5 two - amyl amine and acid polymerization of polyamide 5X melt formation; or, the polyamide 5X resin is heated to a molten state, 5X polyamide melt formation; (2), polyamide 5X melt spinning, forming the primary wire; (3), treatment of primary after the wire get polyamide 5X continuous bcf. The polyamide 5X continuous bulked filament has smaller initial modulus, better softness and flame resistance, and can be used for making carpet silk.

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃柔软蓬松聚酰胺5X连续膨体长丝及其制备方法和应用
本专利技术属于聚酰胺材料
，涉及一种阻燃柔软蓬松聚酰胺5X连续膨体长丝及其制备方法和应用。
技术介绍
聚酰胺BCF即连续膨体长丝，或称膨体化变形长丝，主要用于生产簇绒、机织和缝编地毯，少量用于装饰布生产。锦纶BCF膨体纱具有三维卷曲立体结构、手感柔顺、不起球、耐磨等优点，是簇绒地毯的理想材料，欧美等地的锦纶有40％‐50％用作地毯。目前用于生产BCF材料大多为聚丙烯、聚酯、聚酰胺66和聚酰胺6。上述各材料中，以聚丙烯制备地毯丝，虽然质量轻，但是由于聚丙烯为非极性材料，其地毯丝吸湿染色性差。CN103046156A公开了一种负氧离子阻燃聚酯BCF丝的制造方法，但用于制作BCF的材料为聚酯，以其为原料制备的地毯丝柔软性不好，且耐酸碱性与耐磨性较差。由此可见，上述材料，在生产BCF长丝时，或多或少存在一定的缺陷，因此，开发一种新型的材料，能够广泛应用于BCF的生产，并得到质量优异的BCF丝，是现有技术亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于提供一种同时具有较好的阻燃性、较佳的柔软性的聚酰胺5X连续膨体长丝。本专利技术的第二个目的在于提供一种上述聚酰胺5X连续膨体长丝的制备方法，该方法的生产原料采用非石油基来源(即生物基来源)的材料，不会产生具有较大的污染，有利于环保。本专利技术的第三个目的在于提供一种上述聚酰胺5X连续膨体长丝的应用。为达到上述目的，本专利技术的解决方案是：[聚酰胺5X连续膨体长丝]一种聚酰胺5X连续膨体长丝(聚酰胺5XBCF)，其生产原料至少包括：1,5‐戊二胺和二元酸；或者，以1,5‐戊二胺和二元酸为单体聚合得到的聚酰胺5X。其中，1,5‐戊二胺可以由生物基原料通过发酵法或酶转化法制备而成。所述二元酸为碳原子数4‐20的二元酸。所述二元酸可以选自丁二酸、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任意一种。所述二元酸优选包括己二酸。根据具体情况，聚酰胺5X连续膨体长丝的生产原料除了含有上述的聚酰胺5X树脂之外，还可以含有共聚单体、添加剂、有机颜料或无机颜料中的任意一种或几种。添加剂的添加量可以占生产原料总重量的0.001‐10％。其中，共聚单体可以为脂肪族二羧酸、脂环式二羧酸、芳香族二羧酸、乙二胺、己二胺、环己二胺、苯二甲胺、6‐氨基己酸、11‐氨基十一烷酸、12‐氨基十二烷酸、对氨基甲基苯甲酸、ε‐己内酰胺或ω‐十二内酰胺中的任意一种或几种。添加剂可以为消光剂、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。有机颜料可以为酞菁红、酞菁蓝、酞菁绿、耐晒大红、大分子红、大分子黄、永固黄、永固紫或偶氮红中的任意一种或几种。无机颜料可以为镉红、镉黄、钛白粉、炭黑、氧化铁红或氧化铁黄中的任意一种或几种。所述聚酰胺5X连续膨体长丝的纤度为1000‐3000dtex，优选为1200‐2700dtex，进一步优选为1500‐2500dtex，更进一步优选为1800‐2200dtex，再进一步优选为1900‐2000dtex。所述聚酰胺5X连续膨体长丝的断裂强度为2.0‐4.0cN/dtex，优选为2.2‐3.8cN/dtex，进一步优选为2.5‐3.5cN/dtex，更进一步优选为2.7‐3.0cN/dtex。所述聚酰胺5X连续膨体长丝的断裂伸长率为30‐50％，优选为32‐45％，进一步优选为35‐42％，更进一步优选为38‐40％。所述聚酰胺5X连续膨体长丝的热卷曲率优选为30‐80％，再优选为35‐70％，进一步优选为40‐60％，更进一步优选为42‐50％。所述聚酰胺5X连续膨体长丝的沸水收缩率优选为2‐15％，再优选为3‐12％，进一步优选为5‐10％，更进一步优选为6‐10％。所述聚酰胺5X连续膨体长丝的网络点个数优选为15‐35个/m，再优选为18‐32个/m，进一步优选为20‐30个/m，更进一步优选为22‐27个/m。所述聚酰胺5X连续膨体长丝的初始模量优选为30‐50cN/dtex，再优选为32‐47cN/dtex，进一步优选为35‐45cN/dtex，更进一步优选为37‐42cN/dtex。所述聚酰胺5X连续膨体长丝的极限氧指数优选为28‐34，再优选为29‐33，进一步优选为30‐32，更进一步优选为31。所述聚酰胺5X连续膨体长丝的横截面形状优选为三叶形、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。[聚酰胺5X连续膨体长丝的制备方法]上述聚酰胺5X连续膨体长丝的制备方法包括如下步骤：(1)、将1,5‐戊二胺和二元酸聚合，形成聚酰胺5X熔体；或者，将聚酰胺5X树脂加热至熔融状态，形成聚酰胺5X熔体；(2)、将聚酰胺5X熔体进行纺丝，形成初生丝；(3)、对初生丝进行处理后得到聚酰胺5X连续膨体长丝。当所述聚酰胺5X连续膨体长丝的生产原料还包括共聚单体时，所述共聚单体在步骤(1)中加入。当所述聚酰胺5X连续膨体长丝的生产原料还包括添加剂、有机颜料和无机燃料中的一种或多种时，所述共聚单体在步骤(1)中加入。其中，步骤(1)中，所述聚合包括以下步骤：(1‐1)氮气条件下，将1,5‐戊二胺、二元酸和水混合均匀，制得聚酰胺的盐溶液；其中，1,5‐戊二胺和二元酸的摩尔比为(1‐1.05)：1；(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，再降压使反应体系内压力降至表压0‐0.2MPa，抽真空至真空度为‐0.08～‐0.01Mpa，得到聚酰胺熔体。当所述聚酰胺5X连续膨体长丝的生产原料还包括共聚单体时，所述共聚单体在步骤(1‐1)中加入。当所述聚酰胺5X连续膨体长丝的生产原料还包括、有机颜料和无机燃料中的一种或多种时，所述共聚单体在步骤(1‐1)中加入。优选地，所述(1‐2)中，所述保压结束时反应体系的温度为232‐265℃。优选地，所述(1‐2)中，所述降压结束后反应体系的温度为245‐280℃。优选地，所述(1‐2)中，所述抽真空后的温度为260‐280℃。步骤(1)中，所述聚酰胺5X树脂为聚酰胺5X切片。所述聚酰胺5X树脂的相对粘度可以为2.4‐3.5，可以优选为2.5‐3.2，可以更优选为2.7‐3.1，可以进一步优选为2.8‐3.0。所述聚酰胺5X树脂的含水率可以≤1200ppm，可以优选为50‐1000ppm，可以更优选为75‐800ppm，可以进一步优选为80‐500ppm。步骤(2)中，所述纺丝包括如下步骤：将聚酰胺5X熔体通过喷丝板的喷丝孔喷出，形成初生丝。其中，所述喷丝板中喷丝孔的数目可以为30‐1000f，可以优选为50‐900f，可以更优选为80‐800f，可以进一步优选为100‐700f，可以更进一步优选为200‐500f。步骤(3)中，所述处理包括如下步骤：对初生丝进行冷却、上油、拉伸、变形、冷却定型、构建网络度、卷绕成型，得到聚酰胺5X连续膨体长丝。其中，所述冷却为通过侧吹风进行冷却。所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚酰胺5X连续膨体长丝，其特征在于：所述聚酰胺5X连续膨体长丝的生产原料至少包括：1,5‐戊二胺和二元酸；或者，以1,5‐戊二胺和二元酸为单体聚合得到的聚酰胺5X。

【技术特征摘要】
1.一种聚酰胺5X连续膨体长丝，其特征在于：所述聚酰胺5X连续膨体长丝的生产原料至少包括：1,5‐戊二胺和二元酸；或者，以1,5‐戊二胺和二元酸为单体聚合得到的聚酰胺5X。2.如权利要求1所述的聚酰胺5X连续膨体长丝，其特征在于：所述的二元酸包括：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任意一种，优选包括己二酸。3.根据权利要求1所述的聚酰胺5X连续膨体长丝，其特征在于：所述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。4.根据权利要求1所述的聚酰胺5X连续膨体长丝，其特征在于：所述聚酰胺5X连续膨体长丝的纤度为1000‐3000dtex，优选为1200‐2700dtex，进一步优选为1500‐2500dtex，更进一步优选为1800‐2200dtex，再进一步优选为1900‐2000dtex；和/或，所述聚酰胺5X连续膨体长丝的断裂强度为2.0‐4.0cN/dtex，优选为2.2‐3.8cN/dtex，进一步优选为2.5‐3.5cN/dtex，更进一步优选为2.7‐3.0cN/dtex；和/或，所述聚酰胺5X连续膨体长丝的断裂伸长率为30‐50％，优选为32‐45％，进一步优选为35‐42％，更进一步优选为38‐40％；和/或，所述聚酰胺5X连续膨体长丝的热卷曲率为30‐80％，优选为35‐70％，进一步优选为40‐60％，更进一步优选为42‐50％；和/或，所述聚酰胺5X连续膨体长丝的沸水收缩率为2‐15％，优选为3‐12％，进一步优选为5‐10％，更进一步优选为6‐10％；和/或，所述聚酰胺5X连续膨体长丝的初始模量为30‐50cN/dtex，优选为32‐47cN/dtex，进一步优选为35‐45cN/dtex，更进一步优选为37‐42cN/dtex；和/或，所述聚酰胺5X连续膨体长丝的极限氧指数为28‐34，优选为29‐33，进一步优选为30‐32，更进一步优选为31；和/或，所述聚酰胺5X连续膨体长丝的横截面形状为三叶形、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。5.一种如权利要求1至4任一项所述的聚酰胺5X连续膨体长丝的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：(1)、将1,5‐戊二胺和二元酸聚合，形成聚酰胺5X熔体；或者，将聚酰胺5X树脂加热至熔融状态，形成聚酰胺5X熔体；(2)、将所述聚酰胺5X熔体进行纺丝，形成初生丝；(3)、对所述初生丝进行处理后得到聚酰胺5X连续膨体长丝。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述聚合包括以下步骤：(1‐1)氮气条件下，将1,5‐戊二胺、二元酸和水混合均匀，制得聚酰胺的盐溶液；其中，1,5‐戊二胺和二元酸的摩尔比为(1‐1.05)：1；(1‐2)将聚酰胺的盐溶液加热，反应体系内压...

【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