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一种耐热低毛羽聚酰胺56工业丝及其制备方法和应用

文献发布时间:2023-06-19 19:28:50



技术领域

本发明涉及聚酰胺材料技术领域,具体涉及一种耐热低毛羽聚酰胺56工业丝及其制备方法和应用。

背景技术

涤纶、锦纶工业丝具有强度高、伸长率低、尺寸稳定性好、耐疲劳和耐老化等特点,使得其广泛应用于轮胎帘子线、帆布、传输带、安全气囊、降落伞、绳索、安全带、工业滤布或帐篷等领域。

工业丝的生产工艺有两种:一种是采用熔体直接纺丝法,另一种是采用切片固相增粘间接纺丝法。

聚酰胺66与聚对苯二甲酸已二醇酯已经部分采用熔体直接纺丝,聚酰胺6因聚合物中含有8~10wt%单体,需要经过除单工序去除单体,目前无法直接进行熔体纺丝,需要先制备低粘度树脂,然后采用固相增粘制备高粘切片生产工业丝。

不同应用领域对工业丝材料耐热性能要求较高,目前通过添加热稳定剂母粒进行共混方法或直接聚合中加入耐热剂进行纺丝。

CN 110055602 A公布了一种聚酰胺56高强力工业丝及其制备方法,使用常规聚酰胺56切片进行纺丝,未对聚酰胺56切片进行耐热改性,其制备的工业丝耐热性能差,无法应用在对耐热要求高的领域,如缝纫线、轮胎帘子线、气囊丝、脱模布、水布等方面。采用高速卷绕工艺,卷绕速速大于4000m/min,卷绕速度高,纤维在不同热辊上面停留时间相对缩短,即纤维高温定型时间缩变短,其次采用低倍率拉伸工艺,造成纤维结晶与取向偏低,制备的纤维强力偏低与尺寸稳定性变差。

CN 106868624 B公开了一种聚酰胺5X高强丝及其制备方法,所述聚酰胺5X高强丝的断裂强度为8.0~10.0cN/dtex,断裂伸长率为10~15%,所述聚酰胺5X高强丝断裂伸长率偏低,且耐热性能也达不到特殊领域使用要求。

CN 106835329 B公开了一种聚酰胺5X中强丝及其制备方法,所述聚酰胺5X中强丝的断裂强度为6.0~8.0cN/dtex,断裂伸长率为20.8~25%,所述聚酰胺5X中强丝断裂强度偏低,同样耐热性能也达不到特殊领域使用要求。

对于帘子线与气囊丝领域,除了耐热要求外,对纤维毛羽要求也较高,气囊丝领用工业丝要求毛丝≤0.5个/(1万米*1000根)。

因此,开发具有良好的耐热性能与低毛羽聚酰胺56工业丝是目前急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种具有优异耐热性能与低毛羽的聚酰胺56工业丝,所述聚酰胺56工业丝在170℃、2h处理后,耐热断裂强力保持率≥93%;在180℃、4h处理后,耐热断裂强力保持率≥92%;在150℃、72h处理后,耐热断裂强力保持率≥85%;在205℃、16h处理后,耐热断裂强力保持率≥65%;在230℃、30min处理后,耐热断裂强力保持率≥92%。同时所述聚酰胺56工业丝的毛羽为≤2个/10kg丝饼。

本发明的第二个目的在于提供一种同时具有良好力学性能与尺寸稳定性能的聚酰胺56工业丝,所述聚酰胺56工业丝的断裂强度为6.0-9.5cN/dtex,断裂伸长率为8-26%,条干不均率为≤1.5%,初始模量为40-65cN/dtex,干热收缩率为≤6.0%,沸水收缩率为≤9.0%。

本发明的第三个目的在于提供一种耐热低毛羽聚酰胺56工业丝的制备方法。

通过采用合适粘度与含水率的高粘聚酰胺56树脂,通过选择合适的热稳定剂及控制添加含量,调整纺丝组件中过滤网与金属砂组合,同时优化纺丝工艺与纺丝油剂,制备的聚酰胺56工业丝中铜离子保持率优选为≥90%,铜离子损失小,组件使用周期长,耐热性能大大提高、且毛羽较少、制成率高。

本发明的第四个目的在于提供一种耐热低毛羽聚酰胺56工业丝的应用。

采用本发明技术方案可以取得的有益效果包括:

第一、本发明的耐热低毛羽聚酰胺56工业丝的生产原料由生物法制成,为绿色材料,不依赖于石油资源并且不会对环境造成严重污染,能够降低二氧化碳的排放,减少温室效应的产生。

第二、本发明的耐热低毛羽聚酰胺56工业丝具有较好的耐热性能,且毛羽较少,能够满足高端耐热低毛羽工业丝领域要求,特别是帘子线与气囊丝领域。

第三、本发明的聚酰胺56工业丝中铜离子热稳定剂可在聚合中加入或以耐热母粒形式在聚合熔体切粒前在线注入,灵活方便,通过选择合适的热稳定剂及控制添加含量,调整纺丝组件中过滤网与金属砂组合,制备的聚酰胺56工业丝中铜离子损失小,保持率较高,且铜离子在聚酰胺56熔体或树脂中分布均匀,制备的工业丝力学性能更加均匀,CV%波动与条干更小,即使添加量少,耐热性能仍大大提高、且毛羽较少、制成率高,组件使用周期更长。

第四、本发明的聚酰胺56工业丝生产采用合适粘度与含水率的高粘聚酰胺56树脂,同时优化纺丝工艺与纺丝油剂,采用原油上油方式,纺丝过程中能够稳定生产,断单丝与毛羽少现象极少,制成率大大增加,且制备的聚酰胺56工业丝力学性能与耐热性能较好。

第五、本发明的耐热低毛羽聚酰胺56工业丝采用常规聚酰胺6与聚酰胺66工业丝设备即可值得,无需对纺丝设备进行改造,通过对聚酰胺56树脂质量与纺丝工艺优化,即可提高制成率,降低生产成本,为纺丝企业带来巨大效益。

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

为了达到上述目的,本发明第一方面提供一种耐热低毛羽聚酰胺56工业丝,所述聚酰胺56工业丝中铜离子的含量为55-110ppm,进一步为60-100ppm,更进一步为65-80ppm。

在本发明一些具体的实施方式中,所述聚酰胺56工业丝在170℃、2h处理后,耐热断裂强力保持率≥93%,进一步为≥95%,更进一步为≥97%。

在本发明一些具体的实施方式中,所述聚酰胺56工业丝在180℃、4h处理后,耐热断裂强力保持率≥92%,进一步为≥93%,更进一步为≥94%。

在本发明一些具体的实施方式中,所述聚酰胺56工业丝在150℃、72h处理后,耐热断裂强力保持率≥85%,进一步为≥88%,更进一步为≥90%。

在本发明一些具体的实施方式中,所述聚酰胺56工业丝在205℃、16h处理后,耐热断裂强力保持率≥65%,进一步为≥68%,更进一步为≥70%。

在本发明一些具体的实施方式中,所述聚酰胺56工业丝在230℃、30min处理后,耐热断裂强力保持率≥92%,进一步为≥94%,更进一步为≥95%。

在本发明一些优选的实施方式中,所述聚酰胺56工业丝的断裂强度为6.0-9.5cN/dtex,进一步为6.5-9.2cN/dtex,更进一步为7.0-8.8cN/dtex。

在本发明一些优选的实施方式中,所述聚酰胺56工业丝的断裂伸长率为8-26%,进一步为12-24%,更进一步为14-22%。

在本发明一些优选的实施方式中,所述聚酰胺56工业丝的条干不均率为≤1.5%,进一步为≤1.3%,更进一步为≤1.1%。

在本发明一些优选的实施方式中,所述聚酰胺56工业丝的纤度为120-3000dtex,进一步为150-2600dtex,更进一步为200-2000dtex。

在本发明一些优选的实施方式中,所述聚酰胺56工业丝的孔数为18-288f,优选为24-140f,进一步优选为36-105f,更进一步优选为48-86f。

在本发明一些优选的实施方式中,所述聚酰胺56工业丝的初始模量为40-65cN/dtex,进一步为44-60cN/dtex,更进一步为48-55cN/dtex。

在本发明一些优选的实施方式中,所述聚酰胺56工业丝的干热收缩率为≤6.0%,进一步为≤5.5%,更进一步为≤5.0%。

在本发明一些优选的实施方式中,所述聚酰胺56工业丝的沸水收缩率为≤9.0%,进一步为≤8.0%,更进一步为≤7.0%。

在本发明一些优选的实施方式中,所述聚酰胺56工业丝的组件更换周期为≥25天,进一步为≥28天,更进一步为≥30天。

在本发明一些优选的实施方式中,所述聚酰胺56工业丝的断单丝次数≤2次/1个纺位24h,进一步为≤1次/1个纺位24h,更进一步为≤0次/1个纺位24h。

在本发明一些优选的实施方式中,所述聚酰胺56工业丝的制成率≥96%,进一步为≥97%,更进一步为≥98%。

在本发明一些优选的实施方式中,所述聚酰胺56工业丝的毛羽为≤2个/10kg丝饼,进一步为≤1个/10kg丝饼,更进一步为≤0个/10kg丝饼。

本发明第二方面提供一种如前所述的耐热低毛羽聚酰胺56工业丝的制备方法,该方法包括:

(1)将高粘聚酰胺56树脂加热至熔融状态,得到聚酰胺56熔体;

(2)将所述聚酰胺56熔体通过熔体管道输送到纺丝箱体中进行拉丝,形成初生丝;

(3)将所述初生丝进行保温、冷却、上油、预网络、多级拉伸、紧张热定型、两级松弛热定型、主网络、卷绕,得到所述耐热低毛羽聚酰胺56工业丝。

根据本发明一种优选的实施方式,步骤(1)中,所述高粘聚酰胺56树脂中铜离子的含量为55-130ppm,进一步为65-110ppm,更进一步为70-90ppm。

根据本发明一种优选的实施方式,步骤(1)中,所述高粘聚酰胺56树脂96%硫酸的相对粘度为2.9-4.0,进一步为3.1-3.8,更进一步为3.3-3.6。

根据本发明一种优选的实施方式,步骤(1)中,所述高粘聚酰胺56树脂的含水率为280-530ppm,进一步为320-500ppm,更进一步为350-450ppm。

在本发明一些具体的实施方式中,步骤(1)中,所述高粘聚酰胺56树脂含有热稳定剂,所述热稳定剂选自醋酸铜、碘化亚铜、碘化钾和溴化钾中的一种或多种,优选为含铜化合物与卤化物复配,即醋酸铜或碘化亚铜与碘化钾和/或溴化钾复配。

进一步地,所述热稳定剂包括醋酸铜与碘化钾的组合物,或者碘化亚铜与碘化钾的组合物,或者碘化亚铜与碘化钾、溴化钾的组合物;当所述热稳定剂为碘化亚铜与碘化钾、溴化钾的组合物时,其中碘化钾与溴化钾的质量比为(1∶4)∶(4∶1),例如1∶1等。

进一步地,所述热稳定剂在聚合过程中加入,或者以耐热母粒形式在聚合熔体切粒前在线注入。

本发明中,所述高粘聚酰胺56树脂的生产原料包括1,5-戊二胺和己二酸;或者,以1,5-戊二胺和己二酸为单体聚合得到的聚酰胺树脂56,其中,所述戊二胺可以为化学来源或者生物物质来源的1,5-戊二胺,优选为生物物质来源的1,5-戊二胺。

本发明中,所述高粘聚酰胺56树脂通过先制备低粘聚酰胺56树脂,然后通过固相缩聚获得高粘聚酰胺56树脂。本发明中,所述固相缩聚是指通过高温干燥同时使水分脱出,缩聚反应继续进行,得到高粘聚酰胺56树脂。

在本发明一些具体的实施方案中,所述高粘聚酰胺56树脂的制备方法包括以下步骤:

(1-1)惰性气体或真空条件下,将1,5-戊二胺、己二酸和水混合均匀,制得聚酰胺56盐溶液;其中,所述1,5-戊二胺和己二酸的摩尔比为(1-1.1)∶1;

(1-2)将所述聚酰胺56盐溶液加热,反应体系内压力升至1.5-2.5MPa,排气,保压,保压结束时反应体系的温度为230-265℃;再降压使反应体系内压力降至0-0.2MPa,降压结束后反应体系的温度为250-285℃;抽真空至真空度-(0.01-0.1)MPa,抽真空后的温度为265-295℃,所述压力为表压,得到聚酰胺56熔体;

(1-3)将所述聚酰胺56熔体进行切粒,得到低粘聚酰胺56树脂;

其中,在步骤(1-1)1,5-戊二胺和己二酸聚合过程中加入热稳定剂,所述热稳定剂的添加量占生产原料总重量的50-3200ppm,优选为200-2800ppm;或以耐热母粒形式在步骤(1-3)聚合熔体切粒前在线注入热稳定剂,所述耐热母粒中铜离子的含量为1-10wt%,优选为2-8wt%,更优选为3-6wt%;所述耐热母粒的添加量占生产原料总重量的0.05-2.0wt%,优选为0.08-1.5wt%,更优选为0.12-1.0wt%;

(1-4)所述低粘聚酰胺56树脂通过固相缩聚制备高粘聚酰胺56树脂,所述固相增粘的温度为150-200℃,固相增粘的干燥时间为10-50h。

本发明中,所述耐热母粒的制备方法包括:将耐热母粒基体聚酰胺材料进行真空干燥,然后磨粉;将前述获得的粉末与热稳定剂以及其它添加剂按比例混合,采用双螺杆熔融挤出造粒获得所述耐热母粒。所述耐热母粒基体材料包括聚酰胺6、聚酰胺56、聚酰胺66、聚酰胺510、聚酰胺610中的任意一种或几种的组合,优选为聚酰胺6、聚酰胺56、聚酰胺510,更优选为聚酰胺6、聚酰胺56;所述其它添加剂包括: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任意一种或几种;所述其它添加剂的添加量占生产原料总重量的0.01-5wt%。本发明所述高粘聚酰胺56树脂中铜离子的含量通过控制热稳定剂的添加量得到。

在本发明一些具体的实施方式中,步骤(1)中的加热在螺杆挤出机中进行,所述螺杆挤出机分为五区加热;其中,一区温度为260-290℃,二区温度为270-300℃,三区温度为280-310℃,四区温度为290-310℃,五区温度为280-300℃;和/或

步骤(2)中的拉丝为将所述聚酰胺56熔体经纺丝箱体的喷丝板喷出,形成所述初成丝;和/或

所述纺丝箱体的温度为282-294℃,进一步为284-292℃,更进一步为286-290℃;和/或

所述纺丝箱体中纺丝组件的压力为10-20MPa,进一步为12-18MPa,更进一步为13-16MPa。

根据本发明一些优选的实施方式,所述纺丝组件中过滤网的规格为100-600目,进一步为200-500目,更进一步为300-450目;和/或

所述纺丝组件中金属砂的规格为40-120目,进一步为45-100目,更进一步为60-80目;

进一步地,通过调整过滤网与金属砂的组合方式,使得所述聚酰胺56工业丝中铜离子的保持率为≥82%,进一步为≥85%,更进一步为≥90%。

在本发明一些具体的实施方式中,步骤(3)中的保温采用缓冷装置,缓冷高度为240-320mm,进一步为260-300mm;缓冷温度为260-320℃,进一步为280-310℃。本发明中,所述缓冷装置是在喷丝板下部与其紧密相邻的热套,以保证初生丝均匀、缓慢冷却,热套的长度和温度随喷丝板和丝束细度的规格变化,其中,缓冷高度是指热套的厚度,缓冷温度是指丝束周围环境温度。

本发明中,所述冷却为通过侧吹风进行冷却,所述风速为0.5-0.8m/s,进一步为0.6-0.7m/s;所述风温为16-22℃,进一步为18-20℃。

本发明中,所述上油为采用原油油剂上油的方式,上油率为0.9-1.2wt%,所述原油油剂动力粘度为≤150mm

本发明中,所述预网络的压力为1-2.5bar,进一步为1.5-2.0bar。

本发明中,所述拉伸过程采用5对及以上热辊进行,优选采用6对热辊,分五级拉伸,所述拉伸过程为:上油后的初生丝首先喂入到第一对热辊,在所述第一对热辊与第二对热辊之间进行第一级预拉伸,然后在所述第二对热辊与第三对热辊之间进行第二级主拉伸,在所述第三对热辊与第四对热辊之间进行第三级主拉伸并进行紧张热定型,在所述第四对热辊与第五对热辊之间进行第四级次拉伸并进行第一次松弛热定型,接着在所述第五对热辊与第六对热辊之间进行第五级次拉伸并进行第二次松弛热定型;最后采用卷绕头进行卷绕;

其中,所述第一对热辊的速度为400-800m/min,优选为450-750m/min;温度为20-70℃,优选为30-60℃;和/或,所述第二对热辊的速度为450-950m/min,优选为500-900m/min;温度为80-150℃,优选为100-130℃;和/或,所述第三对热辊的速度为1500-2500m/min,优选为1700-2300m/min;温度为100-190℃,优选为130-180℃;和/或,所述第四对热辊的速度为2400-3200m/min,优选为2500-3100m/min;温度为180-230℃,优选为190-220℃;和/或,所述第五对热辊的速度为2300-3100m/min,优选为2400-3000m/min;温度为160-220℃,优选为170-200℃;和/或,所述第六对热辊的速度为2200-3000m/min,优选为2300-2900m/min;温度为140-210℃,优选为150-180℃;和/或

所述第一级拉伸的拉伸倍数为1.0-1.2,优选为1.05-1.15;和/或,所述第二级拉伸的拉伸倍数为3.0-4.0,优选为3.2-3.8;和/或,所述第三级拉伸的拉伸倍数为1.3-1.6,优选为1.35-1.5;和/或,所述第四级拉伸的拉伸倍数为0.9-1.0,优选为0.94-0.98;和/或,所述第五级拉伸的拉伸倍数为0.9-1.0,优选为0.92-0.95;和/或,所述拉伸的总拉伸倍数为4.5-6.0,优选为4.8-5.5;和/或

所述主网络压力为2.5-4.5bar,优选为3.0-3.5bar;和/或

所述卷绕的速度为2200-3000m/min,优选为2400-2800m/min,更优选为2500-2600m/min;和/或

所述卷绕的超喂比例为0.8-5%,优选为1-4%,更优选为1.5-3%。

因此,本发明第三方面提供一种如前所述的耐热低毛羽聚酰胺56工业丝在轮胎帘子线、气囊丝、脱模布、缝纫线、水布、帆布、安全带、绳索、渔网、工业过滤布、传输带、降落伞、帐篷、箱包等领域中的应用。

以下将通过实例对本发明进行详细描述。以下实例中,在没有特别说明的情况下,使用的各种原料均可从商业渠道获得。

如下实施例和对比例获得的产品的各特性,按照以下方法测定:

(1)纤度:按照GB/T 14343测定。

(2)断裂强度:按照GB/T 14344-2008测定。

(3)断裂伸长率:按照GB/T 14344-2008测定。

(4)耐热断裂强力保持率:耐热断裂强力保持率=(热处理后的断裂强力/热处理前的断裂强力)*100%,断裂强力按照GB/T 14344-2008测定,热处理设备为烘箱、绕丝架。

(5)干热收缩率:按照FZ/T 50004规定执行,热处理温度为180℃。

(6)沸水收缩率:其中,沸水收缩率的测定参考GB/6505-2008“化学纤维长丝热收缩率试验方法”,沸水收缩率=((热处理前长度-热处理后长度)/热处理前长度)*100%。

(7)相对粘度:聚酰胺56无油丝与树脂的相对粘度通过乌氏粘度计浓硫酸法进行测定,其步骤如下:准确称量干燥后的聚酰胺56树脂或其短纤样品0.5±0.0002g,加入50mL浓硫酸(96%)溶解,在25℃恒温水浴槽中测量并记录浓硫酸的流经时间t

相对粘度计算公式为:相对粘度VN=t/t

(8)含水率:按照卡尔费休水份滴定仪测定。

(9)断单丝(次数/24h):人工统计。

(10)制成率:制成率=(制备的聚酰胺56成品纤维数量/总共投入的聚酰胺56树脂数量)*100%。

(11)铜离子含量:采用元素分析仪测得。

(12)铜离子保持率:铜离子保持率=(聚酰胺56工业丝中铜离子含量/聚酰胺56树脂中铜离子含量)*100%。

(13)条干不均率:按GB/T 14346-93方法进行测定。

(14)油剂动力粘度:按照国家标准GB/T 265-1988《石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法》测定。

实施例1

高粘聚酰胺56树脂的制备

(1-1)氮气条件下,将1,5-戊二胺、己二酸和水混合均匀,加入热稳定剂,制得浓度为50%的聚酰胺56盐溶液;其中,所述1,5-戊二胺和己二酸的摩尔比为1.06∶1;所述热稳定剂为醋酸铜与碘化钾的复配,醋酸铜添加量占生产原料总重量的220ppm,碘化钾添加量占生产原料总重量的2000ppm;

(1-2)将所述聚酰胺56盐溶液加热,反应体系内压力升至1.75MPa,排气,保压,保压结束时反应体系的温度为255℃;再降压使反应体系内压力降至0.1MPa,降压结束后反应体系的温度为260℃;抽真空至真空度-0.06MPa,抽真空后的温度为282℃,所述压力为表压,得到聚酰胺56熔体;

(1-3)将所述聚酰胺56熔体进行切粒,得到低粘聚酰胺56树脂;

(1-4)所述低粘聚酰胺56树脂通过固相缩聚制备高粘聚酰胺56树脂,所述固相缩聚的温度为160℃,固相增粘的干燥时间为20h。

所得高粘聚酰胺56树脂中铜离子含量为70ppm,96%硫酸的相对粘度为3.3,含水率为350ppm。

聚酰胺56工业丝的制备

(1)将上述制备得到的高粘聚酰胺56树脂加热至熔融状态,得到聚酰胺56熔体;

(2)将所述聚酰胺56熔体通过熔体管道输送到纺丝箱体中进行拉丝,形成初生丝;

(3)将所述初生丝进行保温、冷却、上油、预网络、多级拉伸、紧张热定型、两级松弛热定型、主网络、卷绕,得到耐热低毛羽聚酰胺56工业丝。

步骤(1)中的加热在螺杆挤出机中进行,所述螺杆挤出机分为五区加热;其中,一区温度为275℃,二区温度为285℃,三区温度为290℃,四区温度为295℃,五区温度为295℃。

步骤(2)中的拉丝为将所述聚酰胺56熔体经纺丝箱体的喷丝板喷出,形成所述初成丝。

所述纺丝箱体的温度为290℃,所述纺丝箱体中纺丝组件的压力为15MPa。

所述纺丝组件中过滤网规格为350目,金属砂规格为60目。

步骤(3)中的保温采用缓冷装置,缓冷高度为300mm,缓冷温度为300℃。

所述冷却为通过侧吹风进行冷却,所述风速为0.58m/s,所述风温为20℃。

所述上油为采用原油油剂上油方式,上油率为1.0wt%,所述原油油剂选自DELIONF-8740-N,原油动力粘度为90mm

所述预网络压力为1.5bar。

所述拉伸过程采用6对热辊,分五级级拉伸,所述拉伸过程为:上油后的初生丝首先喂入到第一对热辊,在所述第一对热辊与第二对热辊之间进行第一级预拉伸,然后在所述第二对热辊与第三对热辊之间进行第二级主拉伸,在所述第三对热辊与第四对热辊之间进行第三级主拉伸并进行紧张热定型,在所述第四对热辊与第五对热辊之间进行第四级次拉伸并进行第一次松弛热定型,接着在所述第五对热辊与第六对热辊之间进行第五级次拉伸并进行第二次松弛热定型;最后采用卷绕头进行卷绕。

其中,所述第一对热辊的速度为550m/min,温度为35℃;所述第二对热辊的速度为600m/min,温度为90℃;所述第三对热辊的速度为1800m/min,温度为180℃;所述第四对热辊的速度为2800m/min,温度为210℃;所述第五对热辊的速度为2750m/min,温度为200℃;所述第六对热辊的速度为2700m/min,温度为180℃;

所述第一级拉伸的拉伸倍数为1.09;所述第二级拉伸的拉伸倍数为3.0;所述第三级拉伸的拉伸倍数为1.56;所述第四级拉伸的拉伸倍数为0.98;所述第五级拉伸的拉伸倍数为0.98;所述拉伸的总拉伸倍数为4.9;所述主网络压力为3.0bar;所述卷绕的速度为2650m/min,所述卷绕超喂比例为1.85%。

本实施例制备得到的聚酰胺56工业丝的性能指标参数如表1所示。

实施例2

采用与实施例1相同的方法制备聚酰胺56工业丝,区别在于,在高粘聚酰胺56树脂的制备过程中,通过调控热稳定剂的添加量,使制备得到的高粘聚酰胺56树脂中铜离子含量为55ppm;其它步骤与实施例1相同。

本实施例制备得到的聚酰胺56工业丝的性能指标参数如表1所示。

实施例3

采用与实施例1相同的方法制备聚酰胺56工业丝,区别在于,在高粘聚酰胺56树脂的制备过程中,通过调控热稳定剂的添加量,使制备得到的高粘聚酰胺56树脂中铜离子含量为65ppm;其它步骤与实施例1相同。

本实施例制备得到的聚酰胺56工业丝的性能指标参数如表1所示。

实施例4

采用与实施例1相同的方法制备聚酰胺56工业丝,区别在于,在高粘聚酰胺56树脂的制备过程中,通过调控热稳定剂的添加量,使制备得到的高粘聚酰胺56树脂中铜离子含量为80ppm;其它步骤与实施例1相同。

本实施例制备得到的聚酰胺56工业丝的性能指标参数如表1所示。

实施例5

采用与实施例1相同的方法制备聚酰胺56工业丝,区别在于,在高粘聚酰胺56树脂的制备过程中,通过调控热稳定剂的添加量,使制备得到的高粘聚酰胺56树脂中铜离子含量为95ppm;其它步骤与实施例1相同。

本实施例制备得到的聚酰胺56工业丝的性能指标参数如表1所示。

实施例6

采用与实施例1相同的方法制备聚酰胺56工业丝,区别在于,在高粘聚酰胺56树脂的制备过程中,通过调控热稳定剂的添加量,使制备得到的高粘聚酰胺56树脂中铜离子含量为110ppm;其它步骤与实施例1相同。

本实施例制备得到的聚酰胺56工业丝的性能指标参数如表1所示。

实施例7

高粘聚酰胺56树脂的制备

(1-1)氮气条件下,将1,5-戊二胺、己二酸和水混合均匀,制得浓度为65%的聚酰胺56盐溶液;其中,所述1,5-戊二胺和己二酸的摩尔比为1.15∶1;

(1-2)将所述聚酰胺56盐溶液加热,反应体系内压力升至2.3MPa,排气,保压,保压结束时反应体系的温度为265℃;再降压使反应体系内压力降至0MPa,降压结束后反应体系的温度为275℃;抽真空至真空度-0.04MPa,抽真空后的温度为285℃,所述压力为表压,得到聚酰胺56熔体;

(1-3)在所述聚酰胺56熔体切粒前通过母粒在线添加装置注入耐热母粒,然后通过熔体动态混合器与聚酰胺56熔体混合均匀,最后再切粒得到低粘聚酰胺56树脂;

其中,所述耐热母粒中铜离子的含量为5.0wt%,耐热母粒的添加量占生产原料总重量的0.15wt%。所述耐热母粒基体材料为聚酰胺56。所述耐热母粒的制备方法包括如下步骤:(a)将基体材料聚酰胺56真空干燥,然后磨粉;(b)将步骤(a)获得的粉末与热稳定剂碘化亚铜与碘化钾的组合物、润滑剂wax OP、抗氧剂168按比例进行混合,采用双螺杆熔融挤出造粒,其中各区加工温度为一区251℃,二区264℃,三区269℃,四区273℃,五区276℃,螺杆转速为250r/min,过滤网150目,从而得到聚酰胺56耐热母粒;

(1-4)所述低粘聚酰胺56树脂通过固相缩聚制备高粘聚酰胺56树脂,所述固相增粘的温度为165℃,固相增粘的干燥时间为25h。

所得高粘聚酰胺56树脂中铜离子含量为70ppm,96%硫酸的相对粘度为3.3,含水率为350ppm。

聚酰胺56工业丝的制备

(1)将上述制备得到的高粘聚酰胺56树脂加热至熔融状态,得到聚酰胺56熔体;

(2)将所述聚酰胺56熔体通过熔体管道输送到纺丝箱体中进行拉丝,形成初生丝;

(3)将所述初生丝进行保温、冷却、上油、预网络、多级拉伸、紧张热定型、两级松弛热定型、主网络、卷绕,得到耐热低毛羽聚酰胺56工业丝。

在聚酰胺56工业丝的制备过程中,涉及的工艺条件与实施例1保持一致。

本实施例制备得到的聚酰胺56工业丝的性能指标参数如表1所示。

实施例8

采用与实施例7相同的方法制备聚酰胺56工业丝,区别在于,在高粘聚酰胺56树脂的制备过程中,通过调控热稳定剂的添加量,使制备得到的高粘聚酰胺56树脂中铜离子含量为80ppm;其它步骤与实施例7相同。

本实施例制备得到的聚酰胺56工业丝的性能指标参数如表1所示。

实施例9

采用与实施例7相同的方法制备聚酰胺56工业丝,区别在于,在高粘聚酰胺56树脂的制备过程中,通过调控热稳定剂为碘化亚铜、碘化钾与溴化钾复配,其中碘化钾与溴化钾的质量比为1∶1,并通过调控热稳定剂的添加量,使制备得到的高粘聚酰胺56树脂中铜离子含量为80ppm;其它步骤与实施例7相同。

本实施例制备得到的聚酰胺56工业丝的性能指标参数如表1所示。

实施例10

采用与实施例1相同的方法制备聚酰胺56工业丝,区别在于,在聚酰胺56工业丝的制备过程中,原油油剂选自DELIONHQ-635,原油动力粘度为95mm

本实施例制备得到的聚酰胺56工业丝的性能指标参数如表1所示。

实施例11

采用与实施例1相同的方法制备聚酰胺56工业丝,区别在于,在聚酰胺56工业丝的制备过程中,原油油剂选自Lupert

本实施例制备得到的聚酰胺56工业丝的性能指标参数如表1所示。

实施例12

采用与实施例1相同的方法制备聚酰胺56工业丝,区别在于,在高粘聚酰胺56树脂的制备过程中,不添加热稳定剂,使制备得到的高粘聚酰胺56树脂中铜离子含量为0ppm;其它步骤与实施例1相同。

本实施例制备得到的聚酰胺56工业丝的性能指标参数如表1所示。

实施例13

采用与实施例1相同的方法制备聚酰胺56工业丝,区别在于,在高粘聚酰胺56树脂的制备过程中,通过调控热稳定剂的添加量,使制备得到的高粘聚酰胺56树脂中铜离子含量为40ppm;其它步骤与实施例1相同。

本实施例制备得到的聚酰胺56工业丝的性能指标参数如表1所示。

实施例14

采用与实施例1相同的方法制备聚酰胺56工业丝,区别在于,在高粘聚酰胺56树脂的制备过程中,通过调控热稳定剂的添加量,使制备得到的高粘聚酰胺56树脂中铜离子含量为150ppm;其它步骤与实施例1相同。

本实施例制备得到的聚酰胺56工业丝的性能指标参数如表1所示。

实施例15

采用与实施例1相同的方法制备聚酰胺56工业丝,区别在于,在聚酰胺56工业丝的制备过程中,所述纺丝组件中过滤网规格为800目;其它步骤与实施例1相同。

本实施例制备得到的聚酰胺56工业丝的性能指标参数如表1所示。

实施例16

采用与实施例1相同的方法制备聚酰胺56工业丝,区别在于,在聚酰胺56工业丝的制备过程中,所述纺丝组件中过滤网规格为1200目;其它步骤与实施例1相同。

本实施例制备得到的聚酰胺56工业丝的性能指标参数如表1所示。

实施例17

采用与实施例1相同的方法制备聚酰胺56工业丝,区别在于,在聚酰胺56工业丝的制备过程中,所述纺丝组件中金属砂规格为130目;其它步骤与实施例1相同。

本实施例制备得到的聚酰胺56工业丝的性能指标参数如表1所示。

实施例18

采用与实施例1相同的方法制备聚酰胺56工业丝,区别在于,在聚酰胺56工业丝的制备过程中,无缓冷装置;其它步骤与实施例1相同。

本实施例制备得到的聚酰胺56工业丝的性能指标参数如表1所示。

实施例19

采用与实施例1相同的方法制备聚酰胺56工业丝,区别在于,在聚酰胺56工业丝的制备过程中,采用乳液上油,原油油剂选自DELION HQ-623,油剂浓度调配为15wt%;其它步骤与实施例1相同。

本实施例制备得到的聚酰胺56工业丝的性能指标参数如表1所示。

实施例20

采用与实施例1相同的方法制备聚酰胺56工业丝,区别在于,在聚酰胺56工业丝的制备过程中,采用乳液上油,原油油剂选自DELION HQ-618,油剂浓度调配为15wt%;其它步骤与实施例1相同。

本实施例制备得到的聚酰胺56工业丝的性能指标参数如表1所示。

实施例21

采用与实施例1相同的方法制备聚酰胺56工业丝,区别在于,在聚酰胺56工业丝的制备过程中,采用乳液上油,原油油剂选自TCP-60,油剂浓度调配为15wt%;其它步骤与实施例1相同。

本实施例制备得到的聚酰胺56工业丝的性能指标参数如表1所示。

实施例22

采用与实施例1相同的方法制备聚酰胺56工业丝,区别在于,在高粘聚酰胺56树脂的制备过程中,通过调控聚合与固相缩聚工艺,使制备得到的高粘聚酰胺56树脂96%硫酸的相对粘度为2.8;其它步骤与实施例1相同。

本实施例制备得到的聚酰胺56工业丝的性能指标参数如表1所示。

实施例23

采用与实施例1相同的方法制备聚酰胺56工业丝,区别在于,在高粘聚酰胺56树脂的制备过程中,通过调控固相缩聚工艺,使制备得到的高粘聚酰胺56树脂的含水率为1000ppm;其它步骤与实施例1相同。

本实施例制备得到的聚酰胺56工业丝的性能指标参数如表1所示。

实施例24

采用与实施例1相同的方法制备聚酰胺56工业丝,区别在于,在聚酰胺56工业丝的制备过程中,所述拉伸的总拉伸倍数为3.5;其它步骤与实施例1相同。

本实施例制备得到的聚酰胺56工业丝的性能指标参数如表1所示。

实施例25

采用与实施例1相同的方法制备聚酰胺56工业丝,区别在于,在聚酰胺56工业丝的制备过程中,控制第四、五、六对热辊的温度分别为150℃、130℃、120℃;其它步骤与实施例1相同。

本实施例制备得到的聚酰胺56工业丝的性能指标参数如表1所示。

对比例1

采用与实施例1相同的方法制备聚酰胺56工业丝,区别在于,在聚酰胺56工业丝的制备过程中,无预网络装置;其它步骤与实施例1相同。

本对比例制备得到的聚酰胺56工业丝的性能指标参数如表1所示。

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以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。

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06120115922197