一种聚酰胺5X纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚酰胺5X纤维的制备方法及其制得的聚酰胺5X纤维，该制备方法包括以下步骤：将纺丝原料进行纺丝，所述的纺丝原料包括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；纺丝时，喷丝板的孔数为3500‑10000f。本发明专利技术的聚酰胺5X纤维的制备方法，能够在保证制得的纤维各项性能不变甚至略有提高的基础上，进一步提高纺丝效率、扩大纺丝产能。

A polyamide 5X fiber and its preparation method

The invention discloses a preparation method of polyamide 5X fiber and the prepared polyamide 5X fiber. The preparation method comprises the following steps: spinning the spinning material, the spinning material including 1,5 amyl two amine and diacid, or polyamides polymerized with 1,5 amyl amines and dicarboxylic acid as monomers; The number of holes in the spinneret is 3500 10000f. The preparation method of the polyamide 5X fiber can further improve the spinning efficiency and expand the spinning productivity on the basis of ensuring that the properties of the fibers are unchanged or even slightly improved.

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰胺5X纤维及其制备方法
本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种聚酰胺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。以聚酰胺为原料可以经纺丝制得聚酰胺纤维，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。聚酰胺的研发始于上个世纪30年代。1935年Carthers等人在实验室制备出了线性聚酰胺66，1936-1937年杜邦公司通过熔体纺丝法制造出聚酰胺66纤维，并使之成为世界上最早投入工业化生产的合成纤维。1938年德国的Schlack合成出了聚酰胺6，并在1941年实现工业化生产。1955年法国Organnico公司开发了聚酰胺11。1958年上海赛璐璐厂开发了聚酰胺1010。1985年DSM公司开发了聚酰胺46，逐渐增大了聚酰胺的产业群。目前出现的聚酰胺品种有：聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺7、聚酰胺8、聚酰胺9、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺510、聚酰胺512、聚酰胺610、聚酰胺612、芳纶1010、聚酰胺1212、半芳香族与全芳香族聚酰胺等等。这些聚酰胺产品中，以聚酰胺6与聚酰胺66得使用最为广泛，目前占聚酰胺市场90％以上。聚酰胺6与聚酰胺66原料主要从石油中提取。随着石油日益枯竭，加之石油提取过程中产生大量二氧化碳，污染环境，产生温室效应等等严重后果，另一方面市场对于聚酰胺产品的进一步需要，开发生物基聚酰胺越来越受到市场的青睐。聚酰胺纤维的制备方法主要有两种：熔体直接纺丝和切片间接纺丝。不管是哪种纺丝方法，都存在纺丝效率低、产能低的问题。因此，在保证制得的纤维各项性能不变甚至略有提高的基础上，进一步提高纺丝效率、扩大纺丝产能，才能满足市场对聚酰胺纤维的需求。聚酰胺5X是一种新型的聚酰胺，现有技术中对其研究还处在初级阶段，由于其各项性能与现有聚酰胺存在一定的差异，因此纺丝工艺并不能照搬原套，而在这种新材料的基础上，研究如果进一步扩大产能，就具有更大的挑战和困难。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术的聚酰胺纤维的制备工艺中，纺丝效率低、产能小的缺陷，提供一种聚酰胺5X纤维的制备方法及其得到的产品。本专利技术的聚酰胺5X纤维的制备方法，能够在保证制得的纤维各项性能不变甚至略有提高的基础上，进一步提高纺丝效率、扩大纺丝产能。本专利技术的目的之一，一种聚酰胺5X纤维的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将纺丝原料进行纺丝，其中，所述纺丝时，喷丝板的孔数为3500-10000f；所述的纺丝原料包括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。以下对上述制备方法进行进一步详细说明：本专利技术的一个优选的技术方案，所述喷丝板的孔数为3600-9000f，优选4000-8000，更优选4500-7500f。本专利技术的一个优选的技术方案，所述喷丝板板径为250-600mm，优选为300-420mm。本专利技术的一个优选的技术方案，所述纺丝时，纺丝组件压力为10-30MPa，优选15-25MPa。本专利技术的一个优选的技术方案，所述纺丝时，进行环吹风冷却。现有常规的操作，对环吹风的吹风区设置统一的风速。而本专利技术的专利技术人发现：统一风速，在高产能制备聚酰胺5X纤维时，往往存在不利影响，由此对环吹风的吹风区进行了进一步优选，得到本专利技术的更好的技术方案。本专利技术的一个优选的技术方案，所述环吹风的风区包括：上端风区、中端风区和下端风区；其中，上端风区的高度为H1，中端风区的高度为H2，下端风区的高度为H3，环吹风风区的总高度为H0；且，H0＝H1+H2+H3；其中，中端风区的高度和环吹风风区的总高度满足以下关系式：H2＝(0.4-0.8)H0；优选的，H2＝(0.5-0.7)H0；更优选的，H2＝(0.52-0.68)H0；进一步优选的，上端风区的高度H1、下端风区的高度H3和环吹风风区的总高度H0满足以下关系式：H1+H3＝(0.2-0.6)H0；和/或，H1＝(0.05-0.4)H0；优选的，H1＝(0.1-0.3)H0；更优选的，H1＝(0.12-0.26)H0；和/或，H3＝(0.05-0.4)H0；优选的，H3＝(0.1-0.3)H0；更优选的，H3＝(0.12-0.26)H0；本专利技术的一个优选的技术方案，所述上端风区的高度H1为40-60mm。本专利技术的一个优选的技术方案，所述中端风区的高度H2为100-150mm。本专利技术的一个优选的技术方案，所述下端风区的高度H3为40-60mm。本专利技术的一个优选的技术方案，所述环吹风风区的总高度为H0为180-270mm。本专利技术的一个优选的技术方案，所述中端风区的风速V2大于所述上端风区的风速V1。本专利技术的一个优选的技术方案，所述中端风区的风速V2大于所述下端风区的风速V3。本专利技术的一个优选的技术方案，所述中端风区的风速V2＞所述下端风区的风速V3＞所述上端风区的风速V1。本专利技术的一个优选的技术方案，所述上端风区的风速V1为0.3-2.0m/min，优选为0.5-1.5m/min。本专利技术的一个优选的技术方案，所述中端风区的风速V2为2.0-8.0m/min，优选为3.0-5.0m/min。本专利技术的一个优选的技术方案，所述下端风区的风速V3为0.8-2.2m/min，优选为1.0-2.0m/min。本专利技术一个优选的技术方案，所述二元酸为二元羧酸；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，所述的聚酰胺5X优选聚酰胺56。所述聚酰胺56为以1,5-戊二胺和己二酸为原料聚合得到。本专利技术的一个优选的技术方案，所述聚酰胺5X(熔体)的熔融指数(熔指)为40-200g/10min，优选为40-80g/10min。本专利技术的一个优选的技术方案，所述的纺丝可以为熔体直纺，或，切片纺。以下针对这两种纺丝方法进行详细说明：熔体直纺：按照本领域常识，所谓熔体直纺就是单体反应后直接纺丝。即：纺丝原料包括：1,5-戊二胺和二元酸。具体而言，本专利技术的一个优选的技术方案，当进行熔体直纺时，所述聚酰胺5X纤维的制备方法包括以下步骤：(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，将聚酰胺的盐溶液和所述添加剂混合均匀；(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232-275℃，再降压使反应体系内压力降至-0.1～0MPa(表压)，且降压结束后反应体系的温度为245-280℃，得到聚酰胺5X熔体；(3)将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酰胺5X纤维的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将纺丝原料进行纺丝，所述的纺丝原料包括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；其特征在于：所述纺丝时，喷丝板的孔数为3500‑10000f。

【技术特征摘要】
1.一种聚酰胺5X纤维的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将纺丝原料进行纺丝，所述的纺丝原料包括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；其特征在于：所述纺丝时，喷丝板的孔数为3500-10000f。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述喷丝板的孔数为3600-9000f，优选4000-8000，更优选4500-7500f。3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述喷丝板板径为250-600mm，优选为300-420mm；和/或，所述纺丝时，纺丝组件压力为10-30MPa，优选15-25MPa。4.如权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于：所述纺丝时，进行环吹风冷却。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述环吹风的风区包括：上端风区、中端风区和下端风区；所述中端风区的风速V2大于所述上端风区的风速V1；和/或，所述中端风区的风速V2大于所述下端风区的风速V3；优选的，所述中端风区的风速V2＞所述下端风区的风速V3＞所述上端风区的风速V1。6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述上端风区的高度为H1，所述中端风区的高度为H2，所述下端风区的高度为H3，所述环吹风风区的总高度为H0；且，H0＝H1+H2+H3；其中，所述中端风区的高度和所述环吹风风区的总高度满足以下关系式：H2＝(0.4-0.8)H0，优选的，H2＝(0.5-0.7)H0，更优选的，H2＝(0.52-0.68)H0；和/或，所述上端风区的高度H1、所述下端风区的高度H3和环吹风风区的总高度H0满足以下关系式：H1+H3＝(0.2-0.6)H0；和/或，H1＝(0.05-0.4)H0；优选的，H1＝(0.1-0.3)H0；更优选的，H1＝(0.12-0.26)H0；和/或，H3＝(0.05-0.4)H0；优选的，H3＝(0.1-0.3)H0；更优选的，H3＝(0.12-0.26)H0。7.如权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于：所述上端风区的风速V1为0.3-2.0m/min，优选为0.5-1.5m/min；和/或，所述中端风区的风速V2为2.0-8.0m/min，优选为3.0-5.0m/min；和/或，所述下端风区的风速V3为0.8-2.2m/min，优选为1.0-2.0m/min；和/或，所述上端风区的高度H1为40-60mm；和/或，所述中端风区的高度H2为100-150mm；和/或，所述下端风区的高度H3为40-60mm；和/或，所述环吹风风区的总高度为H0为180-270mm。8.如权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于：所述二元酸为二元羧酸；所述的二元羧酸包括：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一种或多种；所述的聚酰胺5X优选聚酰胺56；所述聚酰胺56为以1,5-戊二胺和己二酸为原料聚合得到。9.如权利要求1-7任...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国祥，孙朝续，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