聚酰胺56纤维及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了具有较好的力学性能、染色均匀性能、沸水收缩率低的聚酰胺56全牵伸丝及其制备方法。该聚酰胺56全牵伸丝包括聚酰胺56和纳米粒子；纳米粒子包括：纳米SiO2、纳米Al2O3、纳米ZrO2和纳米TiO2；纳米粒子的量为聚酰胺56质量的0.2％以下，不包括0；聚酰胺56全牵伸丝的沸水收缩率为小于10％。本发明专利技术的低沸水收缩率的聚酰胺56全牵伸丝工艺优化，能够满足使用要求，且能够降低生产成本。且能够降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
聚酰胺56纤维及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于聚酰胺材料
，涉及聚酰胺56纤维及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近年来，聚酰胺56的出现逐渐得到广泛的关注和研究，聚酰胺56纤维同尼龙66纤维一样，具有耐磨性高，强度大，吸湿染色性能佳等诸多优点，并且聚酰胺56的原料之一戊二胺，可以由淀粉发酵制得，减小了传统尼龙对石油资源的依赖，因而其具有广泛的应用前景。
[0003]随着聚酰胺56的广泛应用，其存在的问题也逐渐显现出来，其中之一是聚酰胺56纤维的沸水收缩率偏大。高沸水收缩率一方面对染色有很大影响：染色过程中收缩严重，容易造成色花现象，尤其在筒子纱染色过程中，收缩大，由于纱线里外张力不一样，靠近筒管的纱线由于张力较大，染料很难渗透，不容易染色，造成内外层染色出现色差现象，其次筒纱退绕过程中收缩后张力不一样，退绕困难，容易造成断丝，增加加工难度，生产成本投入较大；沸水收缩大，面料在染色过程中容易造成幅宽收缩大，幅宽不易控制，特别后续面料做成服装后，经过热水水洗后如果收缩大，服装保形性较差；另一方面，也使得其织物的尺寸稳定性变差。
[0004]以前有聚酰胺56中强丝与高强丝的专利报道，如专利CN 106835329A公开了一种聚酰胺5X中强丝及其制备方法，专利CN 106868624A公开了一种聚酰胺5X高强丝及其制备方法，其沸水收缩率较小，为2-7％，主要是因为其加工工艺不一样，加工过程中采用多对热辊进行拉伸，且进行高温定型，降低纤维的沸水收缩率。专利CN 106868623A公开了一种生物基高弹吸湿易染长碳链聚酰胺5X纤维及其制备方法，其沸水收缩率也较小，为3-10％，所用原料为长碳链聚酰胺510、512等，非短碳链聚酰胺56，且采用连续膨体长丝加工工艺。专利CN 100489168C公开了一种低沸水收缩率涤纶牵伸变形丝的生产方法，沸水收缩率较小，其材料为聚酯，聚酯纤维回潮率较低，为0.4％，不容易吸水，其尺寸稳定性较好，其次聚酯加弹丝采用2个拉伸辊和2个拉伸热箱，其拉伸与定型时间较长，纤维结晶与取向高，其沸水收缩率也相对较小。
[0005]目前聚酰胺纤维全牵伸丝采用两对辊进行热拉伸，第一对辊为冷辊，不加热，第二对辊为热辊，起拉伸定型作用，卷绕速度大于4000m/min，纺丝工艺流程较短，为一步成型工艺，纤维应力松弛来不及消除，其后续沸水收缩率偏大，一般全牵伸丝沸水收缩率大于10％。

技术实现思路

[0006]本专利技术的第一个目的在于提供一种同时具有较好的力学性能、染色均匀性能、沸水收缩率低的聚酰胺56纤维。
[0007]本专利技术的第二个目的在于提供一种低沸水收缩率的聚酰胺56纤维的制备方法，通过优化制备原料或者组成成分及其含量，显著降低聚酰胺56纤维的沸水收缩率；进一步的，
优化纺丝过程中的牵伸工艺：例如：增加牵伸倍数，或者提高拉伸温度，或者降低卷绕速度，或者采用超喂工艺，以提高聚酰胺56全牵伸丝的结晶度与取向度，降低其后续应力松弛，最终得到具有良好力学性能、染色均匀性能与低沸水收缩率的聚酰胺56全牵伸丝。
[0008]本专利技术的第三个目的在于提供一种低沸水收缩率的聚酰胺56纤维的应用。
[0009]上述的低沸水收缩率的聚酰胺56纤维用于针织与梭织面料，应用在内衣、衬衫、西装、羽绒服、冲锋衣、袜子、箱包、窗帘、鞋材、绣花线、商标、沙发布、工装、运动服、弹力带等领域。
[0010]为达到上述目的，本专利技术采用以下解决方案：
[0011]本专利技术的解决方案之一是：一种低沸水收缩率的聚酰胺56纤维；所述聚酰胺56纤维为聚酰胺56全牵伸丝；所述聚酰胺56纤维包括聚酰胺56和纳米粒子；所述纳米粒子包括：纳米SiO2、纳米Al2O3、纳米ZrO2和纳米TiO2；所述纳米粒子的量为所述聚酰胺56质量的0.2％以下，不包括0；所述聚酰胺56纤维的沸水收缩率小于10％。
[0012]在本专利技术一些优选实施方案中，所述聚酰胺56和纳米粒子的组合物树脂，以20℃/min的升温速率由30℃升温至270℃，保持5min，再以10℃/min的冷却速度由270℃降温至30℃，再以10℃/min的升温速率由30℃升温至270℃，得到的结晶曲线的半峰宽为3-30℃；结晶峰温度为210-230℃。
[0013]本专利技术，在熔融状态下的聚酰胺56中加入纳米粉体，随着纳米粉体的加入，熔融状态下PA56分子链可依附在纳米粉体的粗糙表面形成有序的排列，使得熔体与纳米粉体之间产生某些化学结合力，进而存进其形成热力学更稳定的α晶型，使得PA56结晶更微细化，从而提高PA56的结晶速率和结晶温度，增大其结晶度。其中纳米Al2O3对PA56结晶度的提升效果最为明显。
[0014]在本专利技术一些优选实施方案中，所述纳米粒子包括：纳米Al2O3。
[0015]在本专利技术一些优选实施方案中，所述纳米粒子的量为所述聚酰胺56质量的0.002-0.18％，或者0.008-0.08％，或者0.09-0.16％，或者0.1-0.15％，或者0.02-0.06％，或者0.03-0.06％，例如可以为：0.08％，0.06％，0.04％，0.02％，0.01％，0.005％；例如可以为：0.16％，0.15％，0.12％，0.1％。
[0016]在本专利技术一优选实施方案中，所述聚酰胺56全牵伸丝的沸水收缩率为9％以下，优选为8％以下。在本专利技术一些优选实施方案中，所述低沸水收缩率聚酰胺56全牵伸丝的沸水收缩率为3-9.5％，进一步优选为3-9％，更进一步优选为3-8.5％，例如，5.5％，6.5％，7.0％，7.5％或8.0％。
[0017]在本专利技术一些优选实施方案中，所述聚酰胺56全牵伸丝的纤度为10-300dtex，优选为20-200dtex，进一步优选为30-100dtex，更进一步优选为50-80dtex；和/或，
[0018]所述聚酰胺56全牵伸丝的断裂强度为3.5-6.0cN/dtex，优选为4.0-5.5cN/dtex，进一步优选为4.3-5.2cN/dtex，更进一步优选为4.5-4.8cN/dtex；和/或，
[0019]所述聚酰胺56全牵伸丝的断裂伸长率为20-55％，优选为25-50％，进一步优选为30-45％，更进一步优选为35-40％；和/或，
[0020]所述聚酰胺56全牵伸丝的染色均匀度(灰卡)优选为≥3级，再优选为≥3.5级，进一步优选为≥4.0级，更进一步优选为≥4.5级。
[0021]所述聚酰胺56全牵伸丝的结晶度为60％以上，优选为62％以上，进一步优选为
64％以上，更进一步优选为66％以上；本专利技术一些优选实施方案中，所述聚酰胺56全牵伸丝的结晶度为60-80％，优选为62-78％，进一步优选为64-76％，更进一步优选为66-74％；和/或，
[0022]所述聚酰胺56全牵伸丝的取向度为60％以上，优选为65％以上，进一步优选为70％以上，更进一步优选为75％以上；本专利技术一些优选实施方案中，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低沸水收缩率的聚酰胺56纤维；所述聚酰胺56纤维为聚酰胺56全牵伸丝；所述聚酰胺56纤维包括聚酰胺56和纳米粒子；所述纳米粒子包括：纳米SiO2、纳米Al2O3、纳米ZrO2和纳米TiO2；所述纳米粒子的量为所述聚酰胺56质量的0.2％以下，不包括0；所述聚酰胺56纤维的沸水收缩率小于10％。2.如权利要求1所述的聚酰胺56纤维，其特征在于：所述聚酰胺56和纳米粒子的组合物树脂，以20℃/min的升温速率由30℃升温至270℃，保持5min，再以10℃/min的冷却速度由270℃降温至30℃，再以10℃/min的升温速率由30℃升温至270℃，得到的结晶曲线的半峰宽为3-30℃；结晶峰温度为210-230℃。3.如权利要求1或2所述的聚酰胺56纤维，其特征在于：所述纳米粒子的量为所述聚酰胺56质量的0.002-0.18％。4.如权利要求1或2所述的聚酰胺56纤维，其特征在于：所述聚酰胺56全牵伸丝的沸水收缩率为3-9.5％，进一步优选为3-9％，更进一步优选为3-8.5％。5.如权利要求1或2所述的聚酰胺56纤维，其特征在于：所述聚酰胺56全牵伸丝的纤度为10-300dtex；和/或，所述聚酰胺56全牵伸丝的断裂强度为3.5-6.0cN/dtex；和/或，所述聚酰胺56全牵伸丝的断裂伸长率为20-55％；和/或，所述聚酰胺56全牵伸丝的染色均匀度(灰卡)优选为≥3级。6.如权利要求1或2所述的聚酰胺56纤维，其特征在于：所述聚酰胺56全牵伸丝的结晶度为60％以上；和/或，取向度为60％以上。7.一种低沸水收缩率的聚酰胺56纤维的制备方法，所述聚酰胺56纤维为聚酰胺56全牵伸丝；所述制备方法包括以下步骤：(A1)将聚酰胺56和纳米粒子混合均匀，形成纺丝物料；所述纳米粒子包括：纳米SiO2、纳米Al2O3、纳米ZrO2和纳米TiO2；(A2)将所述纺丝物料通过熔体管道输送到纺丝箱体中，经计量泵准确计量后，注入到纺丝组件中，从喷丝孔挤出；(A3)对挤...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙朝续，刘修才，
申请(专利权)人：CIBT美国公司凯赛金乡生物材料有限公司凯赛乌苏生物材料有限公司，
类型：发明
国别省市：