一种聚酰胺5X短纤维及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种聚酰胺5X短纤维及其制备方法和应用，该聚酰胺5X短纤维的纤度为8.0‑30.0D，断裂强度为2.0‑6.0cN/dtex，断裂伸长率为30％‑100％。本发明专利技术的聚酰胺5X短纤维具有较好的力学性能与柔软性能，并且利用该聚酰胺5X短纤维能够获得具有较好的力学性能、染色性、耐磨性的用于制备地毯的混纺毛纱。

A kind of polyamide 5x short fiber and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰胺5X短纤维及其制备方法和应用
本专利技术涉及纤维技术，尤其涉及一种聚酰胺5X短纤维及其制备方法和应用，属于纺织

技术介绍
地毯是用棉、毛、丝、麻等天然纤维或者化学合成纤维经人工或机械工艺进行编结、栽绒或纺织而成的地面铺敷物。主要应用在宾馆、住宅、展览厅、汽车船舶与飞机内饰、舞台等方面。根据材料不同，地毯种类分为纯毛地毯、混纺地毯、化纤地毯、塑料地毯。纯毛地毯是以土种锦羊毛为原料，其纤维长、拉力大、弹性好，是世界上编织地毯的最理想原料，一般应用在高级酒店、会堂、舞台等方面。混纺地毯是通过在羊毛纤维中加入化学纤维而成，其结合纯了毛地毯和化纤地毯两者的优点。化纤地毯，即锦纶材料制备的地毯，具有良好的回弹性、蓬松性和抗倒伏性、而且耐磨性、耐污性和染色性优良，成为目前世界上簇绒地毯的主要品种之一，如在纯毛地毯中加入20％的锦纶纤维，地毯的耐磨性能比纯羊毛地毯高出五倍，同时克服了化纤地毯静电吸尘的缺点，也克服了纯毛地毯易腐蚀等缺点，具有保温、耐磨、抗虫蛀、强度高等优点。其次，因混有锦纶纤维，合成纤维价格远低于羊毛，使纱线成本大大降低，使混纺地毯应用领域提高。同时，锦纶纤维具有轻量化的特点，比羊毛轻25％，如用在汽车、高铁、飞机、轮船等领域可以减少燃油，减少污染和碳排放，且锦纶纤维染色性好，可实现与羊毛同浴染色，制备的地毯色彩丰富。
技术实现思路
本专利技术提供一种聚酰胺5X短纤维及其制备方法和应用，该聚酰胺5X短纤维具有良好的力学性能以及柔软性能。本专利技术提供一种聚酰胺5X短纤维，所述聚酰胺5X短纤维的纤度为8.0-30.0D，断裂强度为2.0-6.0cN/dtex，断裂伸长率为30％-100％。由于本申请的聚酰胺5X短纤维的纤度较大，因此其强度较高，力学性能良好。进一步地，该聚酰胺5X短纤维的干热收缩率为3.0％-12.0％，初始模量为20-50cN/dtex。由于本申请的聚酰胺5X短纤维的初始模量较小，因此其也具备一定的柔软性能。进一步地，所述聚酰胺5X短纤维包括聚酰胺56短纤维、聚酰胺510短纤维和聚酰胺512短纤维中的至少一种。当聚酰胺5X短纤维为上述多种短纤维的混合物时，本专利技术不限制各个短纤维之间的比例。可以想到的是，聚酰胺5X短纤维的具体种类与制备其的原料有关。例如，若制备其的原料为聚酰胺56，则得到的就是聚酰胺56短纤维。进一步地，本专利技术的聚酰胺5X短纤维来自1,5-戊二胺和二元酸发生聚合反应并经热熔、喷丝、纺丝后得到的产物。其中，1,5-戊二胺和二元酸发生聚合反应后得到聚酰胺5X熔体，聚酰胺5X熔体依次经过喷丝和纺丝后，得到本专利技术的聚酰胺5X短纤维。二元酸包括C6-20的脂肪族二元酸中的至少一种，具体而言，二元酸包括：己二酸、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。在制备聚酰胺5X时，制备原料除了上述的1,5-戊二胺和二元酸之外，还可以选择共聚单体和/或添加剂。其中，共聚单体选自乙二胺、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、己内酰胺和ω-十二内酰胺中的一种或多种；添加剂选自消光剂、阻燃剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、结晶成核剂、荧光增白剂和抗静电剂中的一种或多种。本专利技术还提供一种上述任一所述的聚酰胺5X短纤维的制备方法，包括以下步骤：1)聚酰胺5X熔体在纺丝箱体中通过喷丝板的喷丝孔喷出后，依次进行冷却处理、前纺处理，得到初生丝；2)对所述初生丝进行后处理，得到所述聚酰胺5X纤维；其中，所述喷丝板的孔数为100-500f，所述喷丝孔的孔径为1.02-1.50mm。本专利技术的喷丝板的孔数相较于现有技术较少，孔径相较于现有技术较大，并且在一定程度上降低了前纺速度，因此有助于提高聚酰胺5X纤维的纤度。步骤(1)中，所述前纺处理的前纺速度为100-480m/min。另外，所述冷却处理采用环吹风进行冷却，所述环吹风的风温为15-32℃，所述环吹风的风速为0.2-1.0m/s。聚酰胺5X熔体从喷丝孔喷出后，冷却条件与熔体内部纤维分子的排列方式有关，当采用风温为15-32℃且风速为0.2-1.0m/s的环吹风对熔体冷却后，有助于生成纤度高的初生丝。步骤2)中，后处理具体依次包括拉伸处理、卷曲处理、松弛热定型处理和切断处理，从而得到聚酰胺5X短纤维。其中，拉伸处理、卷曲处理以及松弛热定型处理极为重要。拉伸处理具体是指对初生丝进行拉伸，使其到达目标长度。本专利技术在制备聚酰胺5X短纤维时，拉伸处理的温度为50～120℃，伸倍数为2～4倍，也就是说，当拉伸后的长度为拉伸前的长度的2～4倍时，可以停止拉伸。另外，卷曲处理的温度为50～100℃，所述松弛热定型的温度为60～150℃。具体地，卷曲处理是指将拉伸后得到的初生丝通过蒸汽加热箱预热后进入卷曲机。下面，对聚酰胺5X熔体的制备方法进行详细介绍。本专利技术的聚酰胺5X熔体可以通过如下步骤制备：氮气保护下，混合1,5-戊二胺、二元酸和水，油浴升温至210-250℃，压力升至1.0MPa以上开始排气，当釜内温度达到250℃以上，抽真空-0.01～-0.1MPa，保持真空度，5-60min后，得聚酰胺5X熔体。该聚酰胺5X熔体可以直接用于纺丝，即：熔体直纺。或者，该聚酰胺5X熔体也可以通过如下步骤制备：将聚酰胺5X树脂切片加热熔融，制成聚酰胺5X熔体。该聚酰胺5X树脂可以市售得到，或者通过前述方法先得到聚酰胺5X熔体，再冷却，造粒，制得聚酰胺5X树脂。即：切片纺丝。其中，所述聚酰胺5X切片的相对粘度为2.5～2.8。聚酰胺5X切片的含水率小于等于1000ppm。如果制备聚酰胺5X熔体的原料还包括共聚单体和/或添加剂时，共聚单体和/或添加剂需要在加热加压之前加入。本专利技术还提供一种混纺毛纱，包括上述任一所述的聚酰胺5X短纤维5-50重量份，羊毛50-95重量份。也就是说，该混纺毛纱经过上述任一所述的聚酰胺5X短纤维和羊毛共混后制备得到。在制备过程中，若采用毛粗纺纱工艺，则混纺毛纱具体为粗梳毛纱；若采用半精梳纺纱工艺，则混纺毛纱具体为半精梳毛纱。进一步地，所述混纺毛纱满足以下参数：所述混纺毛纱为粗梳毛纱时，所述粗梳毛纱的绞纱强力为F1且F1≥60N/5m；和/或，所述混纺毛纱为半精梳毛纱时，所述半精梳毛纱的绞纱强力为F2且F2≥200N/5m；和/或，所述混纺毛纱酸性染料同浴染色上染率为a且a≥90％；和/或，所述混纺毛纱酸性染料同浴染色K/S值为b且b≥10；和/或，所述混纺毛纱酸性染料同浴染色匀染值为S且S≤0.2；和/或，所述混纺毛纱干态时耐摩擦色牢度为c1且c1≥3，所述混纺毛纱湿态时耐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酰胺5X短纤维，其特征在于，所述聚酰胺5X短纤维的纤度为8.0-30.0D，断裂强度为2.0-6.0cN/dtex，断裂伸长率为30％-100％。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚酰胺5X短纤维，其特征在于，所述聚酰胺5X短纤维的纤度为8.0-30.0D，断裂强度为2.0-6.0cN/dtex，断裂伸长率为30％-100％。


2.根据权利要求1所述的聚酰胺5X短纤维，其特征在于，所述聚酰胺5X短纤维的干热收缩率为3.0％-12.0％，初始模量为20-50cN/dtex。


3.根据权利要求1或2所述的聚酰胺5X短纤维，其特征在于，所述聚酰胺5X短纤维包括聚酰胺56短纤维、聚酰胺510短纤维和聚酰胺512短纤维中的至少一种。


4.根据权利要求3所述的聚酰胺5X短纤维，其特征在于，所述聚酰胺5X短纤维来自1,5-戊二胺和二元酸发生聚合反应并经喷丝、纺丝后得到的产物。


5.权利要求1-4任一所述的聚酰胺5X短纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)聚酰胺5X熔体在纺丝箱体中通过喷丝板的喷丝孔喷出后，依次进行冷却处理、前纺处理，得到初生丝；
2)对所述初生丝进行后处理，得到所述聚酰胺5X纤维；
其中，所述喷丝板的孔数为100-500f，所述喷丝孔的孔径为1.02-1.50mm。


6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述前纺处理的前纺速度为100-480m/min；
和/或，所述冷却处理采用环吹风进行冷却，所述环吹风的风温为15-32℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙朝续，徐晓辰，刘修才，
申请(专利权)人：上海凯赛生物技术股份有限公司，CIBT美国公司，凯赛金乡生物材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31