一种熔体直纺聚酰胺56预取向丝、加弹丝及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种熔体直纺聚酰胺56预取向丝、加弹丝及其制备方法，通过优化熔体直纺工艺，制备获得了高性能的聚酰胺56预取向丝以及加弹丝，生产稳定，力学性能优异，加弹丝断丝率低，蓬松性、卷曲效果以及染色性能优异。卷曲效果以及染色性能优异。

【技术实现步骤摘要】
一种熔体直纺聚酰胺56预取向丝、加弹丝及其制备方法


[0001]本专利技术属于聚酰胺材料
，具体涉及一种聚酰胺56预取向丝及其制备的加弹丝，以及熔体直纺方法。

技术介绍

[0002]熔体纺丝是合成纤维的主要成形方法之一，简称熔纺。熔纺分直接纺丝法和切片纺丝法。直接纺丝是将聚合后的聚合物熔体直接送往纺丝；切片纺丝则需将高聚物溶体经铸带、切粒、干燥等纺前准备工序而后送往纺丝。
[0003]聚酰胺6的聚合物中单体含量较高(约为10wt％)，切片需要萃取后才能实现熔融纺丝，目前无法实现产业化熔体直纺。聚酰胺66纺丝过程中则容易产生凝胶、染色困难等问题，在民用丝的熔体直纺技术上面临较大困难，在工业丝领域虽然部分实现了熔体直纺，但熔体输送管道与纺丝箱体需要定期进行拆卸、煅烧与清洗，增加了纺丝成本。
[0004]专利号CN105669969 B公开了一种尼龙6聚合方法及其熔体直纺方法，通过先低温制备聚酰胺6预聚体，预先控制熔体中低聚物含量，然后通过缩聚反应动力学强化的方法，在环状低聚物未大量生成前完成聚合，获得一定分子量的尼龙6聚合物熔体，所得产物中，可萃取物含量≤1.5wt％，环状二聚体含量≤0.2wt％；然后，缩聚反应动力学强化结束后直接熔融纺丝成形，但是仍没有技术突破与工业化案例。
[0005]专利号CN103668510 A公开了一种生产细旦或超细旦尼龙66长丝的装置及其方法，该装置包括蒸发器、预热器、反应器、闪蒸器和后缩聚器系统，将尼龙66盐水溶液通过缩聚反应之后得到尼龙66熔体，然后将尼龙66熔体直接进行纺丝制备细旦或超细旦尼龙66POY长丝，所述纺丝速度为4200
‑
4300m/min，纺丝速度低，产量低，且纤维强度低。
[0006]生物基聚酰胺56采用生物基戊二胺作为单体原料，每单位重量生物基聚酰胺56对应的碳排放比相同重量尼龙66、尼龙6的碳排放减少50％以上。生物基聚酰胺56的应用推广将对改善我国关键材料对外进口依赖有着积极作用，对于解决化石资源依赖和低碳减排的可持续发展具有重要意义。生物基聚酰胺56材料具有优异的力学性能、吸湿快干性、亲肤性、耐磨性和良好的柔软性以及低温易染特征等，目前在民用长丝、短纤维、工业丝、连续膨体长丝、单丝等领域具有广泛应用前景。但是，目前对于熔体直纺产业化生产聚酰胺56预取向丝以及加弹丝无相关研究与报道。

技术实现思路

[0007]为了实现生物基聚酰胺56熔体直纺产业化生产要求，本专利技术通过优化熔体直纺工艺，制备获得了高性能聚酰胺56预取向丝以及加弹丝，生产稳定，力学性能优异，加弹丝断丝率低，蓬松性、卷曲效果以及染色性能优异。
[0008]本专利技术的第一个目的在于提供一种熔体直纺聚酰胺56预取向丝，所述熔体直纺聚酰胺56预取向丝的纤度≤300dtex；和/或，
[0009]所述熔体直纺聚酰胺56预取向丝的条干不匀率≤1.1％，优选为≤1.0％，进一步
优选为≤0.9％，更进一步优选为≤0.8％，例如为0.7
‑
0.9％；和/或，
[0010]所述熔体直纺聚酰胺56预取向丝的断裂强度为3.0
‑
4.5cN/dtex；断裂强度变异系数(CV)％≤4％，优选为≤3.5％，进一步优选为≤3.0％，更进一步优选为≤2.5％；和/或，
[0011]所述熔体直纺聚酰胺56预取向丝的断裂伸长率为60
‑
95％；断裂伸长率变异系数(CV)％≤4.5％，优选为≤4.0％，进一步优选为≤3.5％，更进一步优选为≤3.0％；和/或，
[0012]所述熔体直纺聚酰胺56预取向丝的初始模量为15
‑
45cN/dtex；和/或，
[0013]所述熔体直纺聚酰胺56预取向丝的染色均匀度(灰卡)≥3.5级，优选为≥4.0级，进一步优选为≥4.5级，更进一步优选为≥4.6级；和/或，
[0014]所述熔体直纺聚酰胺56预取向丝的染色双A率为≥97％，优选为≥98％，进一步优选为≥98.5％，更进一步优选为≥99％；和/或，
[0015]所述熔体直纺聚酰胺56预取向丝的丝饼外观双A率为≥97％，优选为≥98％，进一步优选为≥98.5％，更进一步优选为≥99％。
[0016]在一些具体的实施方式中，所述纤度为10～200dtex，或者10～150dtex。
[0017]在一些具体的实施方式中，所述熔体直纺聚酰胺56预取向丝的断裂强度例如为3.2
‑
4.4cN/dtex，或者为3.4
‑
4.3cN/dtex，或者为3.5
‑
4.2cN/dte。
[0018]在一些具体的实施方式中，所述熔体直纺聚酰胺56预取向丝的断裂伸长率例如为65
‑
90％，或者为68
‑
85％，或者为72
‑
80％。
[0019]在一些具体的实施方式中，所述熔体直纺聚酰胺56预取向丝的初始模量例如为18
‑
42cN/dtex，或者为20
‑
40cN/dtex，或者为22
‑
31cN/dtex。
[0020]本专利技术的第二个目的在于提供了所述熔体直纺聚酰胺56预取向丝的制备方法，其至少包括如下步骤：聚酰胺56熔体经熔体增压泵、熔体过滤器、熔体输送管道至纺丝箱体，形成初生丝，所述初生丝经冷却、上油、卷绕，得到熔体直纺聚酰胺56预取向丝；
[0021]所述聚酰胺56熔体为大有光熔体时，其二氧化钛含量为0；所述聚酰胺56熔体为半消光熔体时，其二氧化钛含量为0.25
‑
0.35wt％，进而优选为0.28
‑
0.33wt％。
[0022]在一些具体的实施方式中，所述聚酰胺56熔体的相对粘度为2.35
‑
3.0，优选为2.4
‑
2.9，更优选为2.45
‑
2.85，更优选为2.5
‑
2.8。
[0023]在一些具体的实施方式中，所述聚酰胺56熔体端氨基含量为30
‑
100mmol/kg，优选为35
‑
90mmol/kg，更优选为40
‑
80mmol/kg，进一步优选为43
‑
70mmol/kg。
[0024]在一些具体的实施方式中，所述聚酰胺56熔体的平衡含水率为300
‑
900ppm，优选为350
‑
850ppm，更优选为400
‑
800ppm，进一步优选为450
‑
750ppm。
[0025]在一些具体的实施方式中，所述聚酰胺56熔体的制备方法包括如下步骤：将戊二胺、己二酸和水混合均匀，制得聚酰胺56盐溶液，然后经过预聚、闪蒸、缩聚获得聚酰胺56熔体。
[0026]在一些具体的实施方式中，所述戊二胺和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种熔体直纺聚酰胺56预取向丝，其特征在于，所述熔体直纺聚酰胺56预取向丝的纤度≤300dtex；和/或，所述熔体直纺聚酰胺56预取向丝的条干不匀率≤1.1％，优选为≤1.0％，进一步优选为≤0.9％，更进一步优选为≤0.8％；和/或，所述熔体直纺聚酰胺56预取向丝的断裂强度为3.0
‑
4.5cN/dtex；断裂强度变异系数(CV)％≤4％，优选为≤3.5％，进一步优选为≤3.0％，更进一步优选为≤2.5％；和/或，所述熔体直纺聚酰胺56预取向丝的断裂伸长率为60
‑
95％；断裂伸长率变异系数(CV)％≤4.5％，优选为≤4.0％，进一步优选为≤3.5％，更进一步优选为≤3.0％；和/或，所述熔体直纺聚酰胺56预取向丝的初始模量为15
‑
45cN/dtex；和/或，所述熔体直纺聚酰胺56预取向丝的染色均匀度(灰卡)≥3.5级，优选为≥4.0级，进一步优选为≥4.5级，更进一步优选为≥4.6级；和/或，所述熔体直纺聚酰胺56预取向丝的染色双A率为≥97％，优选为≥98％，进一步优选为≥98.5％，更进一步优选为≥99％；和/或，所述熔体直纺聚酰胺56预取向丝的丝饼外观双A率为≥97％，优选为≥98％，进一步优选为≥98.5％，更进一步优选为≥99％。2.根据权利要求1所述的熔体直纺聚酰胺56预取向丝，其特征在于，所述熔体直纺聚酰胺56预取向丝的制备方法至少包括如下步骤：聚酰胺56熔体经熔体增压泵、熔体过滤器、熔体输送管道至纺丝箱体，形成初生丝，所述初生丝经冷却、上油、卷绕，得到熔体直纺聚酰胺56预取向丝；所述聚酰胺56熔体为大有光熔体时，其二氧化钛含量为0；所述聚酰胺56熔体为半消光熔体时，其二氧化钛含量为0.25
‑
0.35wt％，进而优选为0.28
‑
0.33wt％。3.根据权利要求2所述的熔体直纺聚酰胺56预取向丝，其特征在于，所述聚酰胺56熔体的相对粘度为2.35
‑
3.0，优选为2.4
‑
2.9，更优选为2.45
‑
2.85，更优选为2.5
‑
2.8；和/或，所述聚酰胺56熔体端氨基含量为30
‑
100mmol/kg，优选为35
‑
90mmol/kg，更优选为40
‑
80mmol/kg，进一步优选为43
‑
70mmol/kg；和/或，所述聚酰胺56熔体的平衡含水率为300
‑
900ppm，优选为350
‑
850ppm，更优选为400
‑
800ppm，进一步优选为450
‑
750ppm。4.根据权利要求2所述的熔体直纺聚酰胺56预取向丝，其特征在于，所述聚酰胺56熔体从熔体增压泵到纺丝箱体的熔体输送长度为8
‑
60m，优选为12
‑
55m，进一步优选为14
‑
50m，更进一步优选为16
‑
45m。5.根据权利要求2所述的熔体直纺聚酰胺56预取向丝，其特征在于，所述聚酰胺56熔体从熔体增压泵到纺丝箱体的熔体停留时间为10
‑
50min，优选为12
‑
44min，进一步优选为14
‑
40min，更进一步优选为16
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【专利技术属性】
技术研发人员：孙朝续，秦兵兵，刘修才，
申请(专利权)人：CIBT美国公司，
类型：发明
国别省市：