專利名稱：一種用于輪胎骨架材料錦滌工業(yè)絲及其熔融共混紡絲方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種錦滌工業(yè)絲及其熔融共混紡絲方法，特別是涉及一種將少量聚酯切片 (PET)加入錦綸6 (PA6)切片進行熔融共混紡絲方法，所制得錦滌工業(yè)絲用于輪胎骨架 材料。
背景技術(shù)：
由于錦綸工業(yè)絲強度高，耐腐蝕性好，應(yīng)用廣泛，占世界工業(yè)絲生產(chǎn)總量的60%以上， 尤其作為車輛輪胎骨架材料，具有絕對的優(yōu)勢，制成胎體耐沖擊、耐疲勞性能好，胎溫上 升少。但由于錦綸6工業(yè)絲存在模量低，易伸長，尺寸穩(wěn)定性相對較差，耐濕熱性不好， 制成胎體容易變形，不能適用于工程車、飛機等性能要求較高的輪胎。滌綸工業(yè)絲的模量比錦綸大2 3倍，強力與伸長的協(xié)同性好，尺寸穩(wěn)定性好，而且 滌綸工業(yè)絲的價格比錦綸工業(yè)絲低。在錦綸6工業(yè)絲切片中加入少量聚酯切片進行熔融共 混改性紡絲，在保持錦綸6工業(yè)絲的獨有優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，進一步提高其模量和尺寸穩(wěn)定性， 并適當(dāng)降低成本，擴大其在輪胎骨架材料的應(yīng)用范圍。共混體系組分的相容性是共混改性的關(guān)鍵，在一定的范圍內(nèi)，組分之間相容性越好、 分散相含量越大、粒徑越小，聚集程度越分散、界面粘結(jié)性越好，紡絲才更加穩(wěn)定。PET/PA6 是不相容體系，若要得到性能優(yōu)良的工業(yè)絲，在共混紡絲時需要提高二者的相容性。文獻 "PET/PA6/蒙脫土體系的可紡性和染色性能研究"(《合成纖維》，2006， 35 (12): 19-22) 研究表明PET/PA6/MMT組成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90/10/2的一次共混體系具有較好的可紡性，認(rèn)為 加入蒙脫土MMT具有增容性，提高了 PET/PA6的相容性，所紡纖維并具有良好的分散染 料可染性，但也發(fā)現(xiàn)當(dāng)PA6的含量達(dá)到30%及以上時，可紡性差。文獻"酯-酰胺交換反 應(yīng)對聚對苯二甲酸乙二酯/聚酰胺66共混體形態(tài)結(jié)構(gòu)和流變性能的影響"(《高分子學(xué)報》， 1994， 25 (3): 307-315)公布了添加對甲苯磺酸催化劑的PET/PA66熔融共混體系，提到 通過酯-酰胺交換反應(yīng)生成的嵌段共聚物對共混物的相容性有所改善。但催化劑的加入對共 混物流體的結(jié)構(gòu)和性能產(chǎn)生影響，使紡出的工業(yè)絲耐老化性下降，不能滿足輪胎骨架材料 的需求。文獻"酯交換反應(yīng)對PET/PA6共混體系性能的影響"(《中國塑料》，2004， 18 (5): 19)研究發(fā)現(xiàn)PET/PA6兩者在27(TC下熔融共混，隨著共混時間的延長，加深了兩者之間 的酯-酰胺交換反應(yīng)，生成的嵌段共聚物可提高共混體系的相容性。但是實際生產(chǎn)過程中，螺桿擠出機是連續(xù)化生產(chǎn)，延長反應(yīng)時間并不適用。也有利用PET/PA6的不相容性來進行其復(fù)合紡絲，這種技術(shù)在民用絲中應(yīng)用比較普 遍。復(fù)合紡絲要求二者分別能熔融紡絲，且兩種高聚物互不相容，成纖后能保持適當(dāng)?shù)恼?合。專利"一種海島型復(fù)合工業(yè)絲的生產(chǎn)方法"(專利申請?zhí)?00610060161.5)采用聚酯 (PET和PEN)做島組分，聚酰胺(PA6、 PA66及它們的共聚物)做海組份，聚酰胺為重量 比的25 70%，但是這種復(fù)合紡絲方法需要增加雙螺桿設(shè)備，且工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。文獻"PA6/PET共混熔體流變性能和成絲過程的研究"(《合成纖維》，1991， 20 (2): 13-18)通過一步法和再造粒共混紡絲的方法，紡絲溫度260~270°C，得到總纖度280dtex 左右，斷裂強度只有5.7cN/dtex的工業(yè)絲，而且當(dāng)PET含量超過30。/。時，熔體粘度變小， 得到的工業(yè)絲強度更低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實際生產(chǎn)中輪胎骨架材料的需求。從文獻中可得知 這種紡絲方法中加入是常規(guī)PET切片，且加入量大，共混物的可紡性下降；螺桿各區(qū)溫度 設(shè)計不利于酯-酰胺交換反應(yīng)的發(fā)生，也不能很好的改善二者的相容性；采用常規(guī)噴絲板， 出口膨脹效應(yīng)得不到很好的改善，纖維強度不高。本發(fā)明通過控制PA6中加入的PET比例，合理設(shè)計螺桿擠出機各區(qū)溫度，增大微孔長 徑比等工藝，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，穩(wěn)定生產(chǎn)一種尺寸穩(wěn)定性好、強度高、模量大、成 本低的新型錦滌工業(yè)絲，應(yīng)用于輪胎骨架材料中。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是對現(xiàn)有錦綸工業(yè)絲進行改性，在PA6切片中加入適量的高粘度PET 切片并進行熔融共混紡絲，通過控制PA6中加入的PET比例，以及螺桿混合區(qū)溫度以改善 PA6與PET兩者之間的相容性，并可避免外添加相容劑或催化劑等對共混體系結(jié)構(gòu)及使用 性能的影響，提高了共混流體的強度和可紡性。同時增加噴絲孔的長徑比，減少共混熔體 的出口膨脹效應(yīng)。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，可以大幅度降低錦綸工業(yè)絲的成本，得 到的錦滌工業(yè)絲強度高，尺寸穩(wěn)定性好。本發(fā)明所提供的紡制錦滌工業(yè)絲的熔融共混紡絲技術(shù)，包括以下步驟(1) 配料按重量配比選取真空干燥后的0.1 10%PET切片和90 99.9%PA6切片為 原料。PET切片的特性粘度大于等于0.8dl/g，優(yōu)選大于等于1.0dl/g， PA6切片的相對粘度 為3.50~3.60?？刂坪肞ET切片的添加量，能使共混流體的強度黏度滿足要求，提高可紡 性；(2) 熔融將這兩種切片輸送至螺桿熔融共混，合理設(shè)計螺桿各區(qū)溫度，其中螺桿進料區(qū)溫度控制在270 31(TC之間；適當(dāng)提高混合區(qū)的溫度，達(dá)到290 32(TC左右，混 合區(qū)的溫度提高有利于二者之間酯-酰胺交換反應(yīng)的進行，改善共混體系的相容性；擠壓區(qū) 溫度控制在280 310°C，得到兩種切片共混的紡絲熔體；(3)紡絲將所得到的共混紡絲熔體過濾后匯入紡絲箱體進行紡絲，選用微孔長徑比為2 5的噴絲板，減少熔體的出口膨脹效應(yīng)，使紡絲過程穩(wěn)定。再經(jīng)側(cè)吹風(fēng)冷卻，上油，牽伸，巻繞成型，得到一種斷裂強度在8.0 8.5cN/dtex，斷 裂伸長在10 17%的錦滌工業(yè)絲。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的生產(chǎn)方法最大的優(yōu)勢是將降低了錦綸工業(yè)絲的成本，提高了錦綸工業(yè)絲的模 量，使其尺寸穩(wěn)定性變好，得到的這種新型錦滌工業(yè)絲可使輪胎骨架材料的性能更加優(yōu)良， 不易發(fā)生變形，滿足實際生產(chǎn)的需要。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式
，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù) 人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限 定的范圍。實施例1按重量配比選取真空干燥后的3%特性粘度為1.05dl/gPET切片，與97%相對粘度為 3.50的PA6切片進行混合配料。將混合后的切片輸送至螺桿熔融共混，合理設(shè)計螺桿各 區(qū)溫度，促進PA6與PET之間的酯-酰胺交換反應(yīng)的進行，改善共混體系的相容性，其中 螺桿進料溫度280。C，混合區(qū)三段的溫度分別為295。C、 31(TC和305。C，擠壓區(qū)溫度控制 在300°C，將所得到的共混紡絲熔體過濾后匯入紡絲箱體進行紡絲，選用微孔長徑比為2 5的192孔矩形噴絲板，經(jīng)側(cè)吹風(fēng)冷卻，上油，牽伸，巻繞成型，紡絲過程穩(wěn)定，得到 1120dtex/192f規(guī)格的錦滌工業(yè)絲，斷裂強度在8.2cN/dtex,斷裂伸長在15%的錦滌工業(yè) 絲。
權(quán)利要求
1.一種用于輪胎骨架材料錦滌工業(yè)絲及其熔融共混紡絲方法，包括以下步驟(1)配料按重量配比選取真空干燥后的0.1～10％PET切片和90～99.9％PA6切片為原料。PET切片的特性粘度大于等于0.8dl/g，優(yōu)選大于等于1.0dl/g，PA6切片的相對粘度為3.50～3.60；(2)熔融將這兩種切片輸送至螺桿熔融共混，合理設(shè)計螺桿各區(qū)溫度，其中螺桿進料區(qū)溫度控制在270～310℃之間；適當(dāng)提高混合區(qū)的溫度，達(dá)到290～320℃左右，混合區(qū)的溫度提高有利于二者之間酯-酰胺交換反應(yīng)的進行，改善共混體系的相容性；擠壓區(qū)溫度控制在280～310℃，得到兩種切片共混的紡絲熔體；(3)紡絲將所得到的共混紡絲熔體過濾后匯入紡絲箱體進行紡絲，選用微孔長徑比為2～5的噴絲板；(4)再經(jīng)側(cè)吹風(fēng)冷卻，上油，牽伸，卷繞成型，得到一種斷裂強度在8.0～8.5cN/dtex，斷裂伸長在10～17％的錦滌工業(yè)絲。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種錦滌工業(yè)絲及其熔融共混紡絲方法，特別是涉及一種將少量聚酯切片(PET)加入錦綸6(PA6)切片進行熔融共混紡絲方法，所制得錦滌工業(yè)絲用于輪胎骨架材料。本發(fā)明的一種錦滌工業(yè)絲及其熔融共混紡絲方法包括以下步驟(1)配料；(2)熔融；(3)紡絲；(4)再經(jīng)側(cè)吹風(fēng)冷卻，上油，牽伸，卷繞成型，得到一種斷裂強度在8.0～8.5cN/dtex，斷裂伸長在10～17％的錦滌工業(yè)絲。
文檔編號D02G3/04GK101333717SQ20081004113
公開日2008年12月31日 申請日期2008年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月29日
發(fā)明者付洪波, 吳萬濤, 媛 曲, 李文剛, 農(nóng) 林, 胡永笑, 薛芳峰 申請人:駿馬化纖股份有限公司