專利名稱：低熔點(diǎn)熱熔性尼龍長(zhǎng)絲的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種尼龍材料紡絲領(lǐng)域，特別涉及到低熔點(diǎn)熱熔性尼龍長(zhǎng)絲的制備方法。
背景技術(shù)：
一般來說，可紡織用的高分子材料包括尼龍(聚酰胺)、聚丙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚丙烯腈等。這些材料可以通過紡絲加工而形成纖維錦綸、丙綸、滌綸和腈綸等， 從而用于紡織工業(yè)。熔融紡絲時(shí)一種常用的紡絲方法，通過熔融紡絲可以得到適于紡織用的各類纖維。通常，使用熔融紡絲方法得到的纖維的單絲纖度可達(dá)到1. Odtex0用這樣纖度的纖維紡織而得的產(chǎn)品，例如服裝面料等，具有很多優(yōu)點(diǎn)，因此市場(chǎng)應(yīng)用空間廣闊。
然而，隨著人們生活水平的提高，對(duì)于紡織品的要求也越來越高，非常需要能夠客戶紡織品的一些現(xiàn)有缺陷。例如上述提及的服裝面料等產(chǎn)品，由于其纖維絲較粗因此存在手感粗糙、易起毛絲等問題。目前，已進(jìn)行很多關(guān)于紡織纖維的制備方法，相關(guān)信息在公開號(hào)為CN101734633A、 CN101768789A。CN102161755A、CN102161756A的中國(guó)專利文獻(xiàn)中都有所描述。
但對(duì)尼龍纖維而言，運(yùn)行熔融直接紡絲方法的技術(shù)尚不是很成熟。尼龍纖維織物具有吸汗、輕質(zhì)、韌性佳、回彈性好、抗酸堿等特點(diǎn)，是最適合人類穿著的人造織物之一。在服裝上的應(yīng)用也是尼龍纖維的主要用途之一。到目前為止，通過改性方式提高尼龍可紡性的研究報(bào)道并不多，改性的主要方面在于通過共聚或添加助劑來減少尼龍?jiān)诰砝@時(shí)的分子取向從而提高單絲的延伸能力。例如通過共聚引入不對(duì)稱單元，以減少分子取向的能力，如普通尼龍聚合時(shí)加入不對(duì)稱的二元酸、二元胺或者帶側(cè)基的己內(nèi)酰胺和氮環(huán)雜已烷；在紡絲時(shí)加入丙烯酸衍生物，如甲基丙烯酸甲聚合酯；采用長(zhǎng)鏈尼龍進(jìn)行紡絲或在基體尼龍的單體聚合時(shí)加入長(zhǎng)鏈尼龍及其鹽等。
特別是對(duì)于低熔點(diǎn)熱熔性的尼龍材料來說，由于具有熔融粘著的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于碳纖維單向布、玄武巖纖維單向布、玻璃纖維單向布等的固定，縫紉線，服裝，繩、帶、線固定捻度等，選擇紡絲的技術(shù)方案和嚴(yán)格控制紡絲、拉伸等各項(xiàng)工藝過程是非常重要的。在紡絲過程中，對(duì)于溫度、紡絲速度的控制是非常嚴(yán)格的，這些工藝條件的控制，直接影響到紡絲質(zhì)量。發(fā)明內(nèi)容
鑒于背景技術(shù)存在的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種紡絲質(zhì)量好紡絲過程順利的低熔點(diǎn)熱熔性尼龍長(zhǎng)絲的制備方法。
為此，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種低熔點(diǎn)熱熔性尼龍長(zhǎng)絲的制備方法，其特征在于包括如下步驟a)、尼龍切片干燥；采用真空轉(zhuǎn)鼓方式干燥，其干燥溫度為50 70攝氏度，干燥時(shí)間為 12 20小時(shí)；b)、紡絲；所述紡絲采用紡絲螺桿進(jìn)行，且其溫度分區(qū)控制，所述溫度分區(qū)為螺桿區(qū)、計(jì)量泵區(qū)、彎管區(qū)和紡絲箱體區(qū)，其中在螺桿區(qū)的溫度為180 225攝氏度，在紡絲箱體內(nèi)的溫度為200 235攝氏度，紡絲速度為每分鐘500 800米；并在紡絲時(shí)加入重量比濃度為 20%的紡絲油劑；c)、拉伸；拉伸時(shí)，熱盤的溫度為45 55攝氏度，熱板的定型溫度為55 65度；拉伸倍率為3. 2 3. 6之間。
所述步驟C)中，拉伸后進(jìn)行卷繞，卷繞時(shí)采用超喂方式，超喂量在2 5%之間。
本發(fā)明的這種尼龍長(zhǎng)絲制備方法，所制得的長(zhǎng)絲不易斷頭和產(chǎn)生毛絲，整個(gè)紡絲過程順利，卷繞后不易松卷和塌邊，紡絲產(chǎn)品的斷裂強(qiáng)度和線密度均達(dá)到織后要求。
具體實(shí)施方式
這種低熔點(diǎn)熱熔性尼龍長(zhǎng)絲的制備方法，包括尼龍切片干燥、紡絲、拉伸以及卷繞工藝步驟。下面以錦綸絲為例進(jìn)行具體說明
未經(jīng)干燥的尼龍切片，其所含的水份在高溫熔融狀態(tài)下，將發(fā)生汽化水解，從而使聚合物的分子量下降，表現(xiàn)為粘度降低，產(chǎn)品的強(qiáng)度下降。另外，由于水份汽化形成的氣泡絲，將造成紡絲斷頭或毛邊。因此，要獲得性能良好的低熔點(diǎn)熱熔尼龍長(zhǎng)絲，要點(diǎn)之一是在紡絲之前對(duì)切片進(jìn)行充分的干燥，使切片的含水率下降至0. 03%以下，此工序極為關(guān)鍵。但是，由于低熔點(diǎn)尼龍切片的軟化點(diǎn)遠(yuǎn)低于水的沸點(diǎn)，干燥時(shí)溫度過高，切片受熱時(shí)極易發(fā)生粘連。因此，切片的干燥，對(duì)工藝和設(shè)備的要求提出了較高的要求。首先，為了保證切片中的水份能在盡可能高而不沖過的溫度下盡快去除，須采用溫控精度較高的真空轉(zhuǎn)鼓方式對(duì)切片進(jìn)行干燥。升溫速率應(yīng)盡可能緩慢而精確，以防溫度過沖。盡管如此，由于切片的熔點(diǎn)較低，因此只能采用較低的溫度，通過延長(zhǎng)干燥時(shí)間的方式進(jìn)行干燥，以確保切片的含水率達(dá)到工藝要求。通過長(zhǎng)期的試驗(yàn)，干燥溫度以70°C，干燥時(shí)間以12小時(shí)較合適。
由于共聚熱熔性尼龍的軟化點(diǎn)很低，而粘度卻很高。因此，要獲得良好的熱熔性尼龍長(zhǎng)絲，紡絲溫度、冷卻條件及卷繞成形工序的工藝控控制極為關(guān)鍵。
紡絲溫度即熔體溫度，紡絲時(shí)，熔體溫度必須高于切片的熔點(diǎn)而低于其分解溫度。 由于低熔點(diǎn)尼龍切片器熔點(diǎn)雖低，但其粘度并不低，因此在選擇紡絲溫度時(shí)必須綜合考慮各方面的因素，并根據(jù)聚合物的性能具體確定，以保證良好的可紡行。
由于低熔點(diǎn)尼龍熔體的粘度高、流動(dòng)行較差，因此須適當(dāng)提高紡絲溫度。一方面， 較高的紡絲溫度可以高山熔體通過噴絲孔的流變性能，另一方面能延緩熔體細(xì)流的冷卻時(shí)間個(gè)提高噴絲板的便面溫度，可提高切片的可紡行。單溫度過高又會(huì)帶來粘度下降大、單體揮發(fā)等問題，使可紡行變差。
紡絲各區(qū)溫度的選擇主要根據(jù)切片的熔點(diǎn)、特性粘度等全面加以考慮。所述紡絲采用紡絲螺桿進(jìn)行，且其溫度分區(qū)控制，所述溫度分區(qū)為螺桿區(qū)、計(jì)量泵區(qū)、彎管區(qū)和紡絲箱體區(qū)，其中紡絲箱體的溫度對(duì)熔融紡絲成形最為關(guān)鍵，箱體溫度的波動(dòng)將直接影響聚合物的可紡行。螺桿一區(qū)為進(jìn)料區(qū)，溫度過高切片將過早軟化粘連，容易造成環(huán)結(jié)阻料，使原料不能順利進(jìn)入，從而使紡絲無法正常進(jìn)行。綜合考慮以上各種因素，經(jīng)大量的實(shí)驗(yàn)，螺桿區(qū)的溫度設(shè)置為180 225攝氏度，在紡絲箱體內(nèi)的溫度為200 235攝氏度，這樣整個(gè)紡絲過程順利，為發(fā)生環(huán)結(jié)阻料，和斷頭毛絲現(xiàn)象。由于低熔點(diǎn)尼龍的干燥非常困難，雖經(jīng)常時(shí)間干燥，單切片含水率往往依然比較高。如果采用高速度紡絲的話，則容易發(fā)生斷頭，不僅紡絲不能順利進(jìn)行，產(chǎn)品質(zhì)量也無法得到保證。經(jīng)過試驗(yàn)證明，低熔點(diǎn)尼龍的紡絲速度以 500 800米/分最為合適。低熔點(diǎn)尼龍由于含有大量吸水基團(tuán)，因此極易吸收空氣中的水份，使卷繞后的纖維長(zhǎng)度發(fā)生變化、形成松卷和塌邊現(xiàn)象，給退卷造成困難，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。為此紡絲油劑的濃度配比及上油量也是紡絲成敗的重要因素之一。該纖維可采用常規(guī)尼龍紡絲油劑，型號(hào)為THL-PA-810，在市場(chǎng)上均可購(gòu)得，重量濃度配比以20%為宜。由于在較低紡絲速度下取得的卷繞絲，其分子鏈尚未完全伸展，因此纖維的強(qiáng)度比較低，尺寸也不穩(wěn)定。為此需要將卷繞絲通過牽伸機(jī)進(jìn)行拉伸，使纖維的強(qiáng)度得以進(jìn)一度提高。拉伸時(shí)， 當(dāng)拉伸溫度過低時(shí)，由于分子鏈不易滑動(dòng)，拉伸形變的應(yīng)力較大，容易產(chǎn)生毛絲。提高拉伸溫度，則拉伸應(yīng)力減小，有利于拉伸的順利進(jìn)行，并可提高纖維的強(qiáng)度。但當(dāng)溫度過高時(shí)，雖然拉伸應(yīng)力變小，但大分子將發(fā)生松弛而解取向，其結(jié)果反而使纖維的強(qiáng)度有所下降。為了既要使纖維不發(fā)生粘連和斷頭，又要使纖維充分熱定型，保證其強(qiáng)度，經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)證明，在 500 800米/分的拉伸速度條件下，熱盤的溫度以50°C，熱板的定型溫度以60°C為宜。
拉伸倍率主要取決于原絲的剩余伸長(zhǎng)率和對(duì)產(chǎn)品絲的指標(biāo)要求。紡絲溫度和紡絲速度對(duì)纖維的拉伸倍率都有影響。紡絲速度高，原絲的剩余拉伸率低，則相應(yīng)的拉伸倍率就應(yīng)減小。隨著拉伸倍率的提高，拉伸應(yīng)力將隨之增加，絲束的輕度也隨之提高，而斷裂伸長(zhǎng)則將降低。經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)，在500 800米/分的紡絲速度下，拉伸倍率為3. 2 3. 6之間為且。
另外，由于尼龍纖維的回彈性較高，經(jīng)拉伸后的絲束在卷繞筒管上會(huì)產(chǎn)生收縮，使筒管的成形不好，造成退繞困難，影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此，卷繞時(shí)須采用超喂方式，超喂量在 2 5%之間。
按照上述制備方法制得的尼龍長(zhǎng)絲，其纖度為33dtex/6f，線密度為33dteX/6f， 斷裂強(qiáng)度為3. 2cN/dtex。
權(quán)利要求
1.一種低熔點(diǎn)熱熔性尼龍長(zhǎng)絲的制備方法，其特征在于包括如下步驟a)、尼龍切片干燥；采用真空轉(zhuǎn)鼓方式干燥，其干燥溫度為50 70攝氏度，干燥時(shí)間為 12 20小時(shí)；b)、紡絲；所述紡絲采用紡絲螺桿進(jìn)行，且其溫度分區(qū)控制，所述溫度分區(qū)為螺桿區(qū)、計(jì)量泵區(qū)、彎管區(qū)和紡絲箱體區(qū)，其中在螺桿區(qū)的溫度為180 225攝氏度，在紡絲箱體內(nèi)的溫度為200 235攝氏度，紡絲速度為每分鐘500 800米；并在紡絲時(shí)加入重量比濃度為 20%的紡絲油劑；c)、拉伸；拉伸時(shí)，熱盤的溫度為45 55攝氏度，熱板的定型溫度為55 65度；拉伸倍率為3. 2 3. 6之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低熔點(diǎn)熱熔性尼龍長(zhǎng)絲的制備方法，其特征在于所述步驟c) 中，拉伸后進(jìn)行卷繞，卷繞時(shí)采用超喂方式，超喂量在2 5%之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低熔點(diǎn)熱熔性尼龍長(zhǎng)絲的制備方法，其特征在于包括尼龍切片干燥、紡絲、拉伸等工藝步驟，其中，其中干燥溫度為50～70攝氏度，干燥時(shí)間為12～20小時(shí)；所述紡絲采用紡絲螺桿進(jìn)行，且其溫度分區(qū)控制，所述溫度分區(qū)為螺桿區(qū)、計(jì)量泵區(qū)、彎管區(qū)和紡絲箱體區(qū)，其中在螺桿區(qū)的溫度為180～225攝氏度，在紡絲箱體內(nèi)的溫度為200～235攝氏度，紡絲速度為每分鐘500～800米；并在紡絲時(shí)加入重量比濃度為20％的紡絲油劑；拉伸時(shí)，熱盤的溫度為45～55攝氏度，熱板的定型溫度為55～65度；拉伸倍率為3.2～3.6之間。按照本發(fā)明的制備方法，制備成的尼龍長(zhǎng)絲不易斷頭或毛絲，紡絲過程順利，卷繞后不易松卷和塌邊，紡絲產(chǎn)品的斷裂強(qiáng)度和線密度均達(dá)到織后要求。
文檔編號(hào)D01D5/16GK102560706SQ201210051919
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月29日
發(fā)明者吳瑞 申請(qǐng)人:瑞安市瑞邦針紡科技有限公司