本发明属于聚酰胺材料技术领域，涉及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。
背景技术：
聚酰胺纤维是指纤维大分子主链由酰胺键连接起来的一类合成纤维；是世界上最早投入工业化生产的合成纤维之一，在合成纤维领域具有举足轻重的作用。聚酰胺纤维种类繁多，目前工业化生产及应用最广泛的是聚酰胺6和聚酰胺66为主。聚酰胺6、聚酰胺66主要用于纺制合成纤维，称为锦纶6和锦纶66。聚酰胺6/66民用丝具主要应用涉及：袜子、蕾丝内衣、束身衣、运动内衣、婚纱礼服、休闲夹克、运动服、风雨衣、冲锋衣、速干衣、防寒服、户外帐篷、睡袋、登山包等领域；而工业丝被广泛应用于如帘子线、传动带、软管、绳索、渔网、轮胎、降落伞等领域。
在聚酰胺纤维的应用领域中，有一类应用对纤维的各项综合性能要求较高，例如：牙刷、绳索、传送带和降落伞等，既需要聚酰胺具有一定的断裂强度、断裂伸长率机械性能，又需要其具有较高的柔软性、弹性回复率和上染率。对这类聚酰胺的研究，是市场的需求，也存在一定的难度。以PA11、PA12为例，这些聚酰胺具有极好的柔顺性，但是弹性回复率低、上染率低和回潮率高等达不到使用标准，从而限制了其进一步的应用。
技术实现要素：
本发明的第一个目的在于提供一种既具有较强的断裂强度、断裂伸长率等机械性能，同时具有较高的回弹性、较低的吸水性、容易染色的生物基聚酰胺5X纤维。
本发明的第二个目的在于提供一种上述聚酰胺5X纤维的制备方法，该方法的生产原料采用非石油基来源(生物基来源)的材料，不会产生具有较大的污染，有利于环保。
为达到上述目的，本发明的解决方案是：
[聚酰胺5X纤维]
一种聚酰胺5X纤维，其生产原料至少包括：1,5‐戊二胺和长碳链二元酸；或者，以1,5‐戊二胺和长碳链二元酸为单体聚合得到的聚酰胺5X。
其中，1,5‐戊二胺可以由生物基原料通过发酵法或酶转化法制备而成。
长碳链二元酸可以由生物基原料通过发酵法或酶转化法制备而成。
长碳链二元酸包括C10‐20的脂肪族长碳链二元酸，即：脂肪族长碳链二元酸的碳原子数目(即X)可以≥9，也可以优选为12‐20，还可以优选为13‐18。
具体而言，长碳链二元酸可以包括：癸二酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸、十三碳二元酸、十四碳二元酸、十五碳二元酸、十六碳二元酸、十七碳二元酸、十八碳二元酸、马来酸和Δ9‐1,18十八烯二元酸中的一种或多种。
具体而言，聚酰胺5X纤维可以包括：聚酰胺510纤维、聚酰胺511纤维、聚酰胺512纤维、聚酰胺513纤维、聚酰胺514纤维、聚酰胺515纤维、聚酰胺516纤维、聚酰胺517纤维和聚酰胺518纤维中的一种或多种。
所述聚酰胺5X纤维的纤度为10‐3000dtex，优选为20‐2500dtex，进一步优选为50‐1000dtex，更进一步优选为100‐500dtex，再进一步优选为200‐300dtex。
所述聚酰胺5X纤维的断裂强度可以为2.0‐10.0cN/dtex，可以优选为3.0‐8.0cN/dtex，可以进一步优选为4.0‐7.0cN/dtex，可以更进一步优选为5.0‐6.0cN/dtex。
所述聚酰胺5X纤维的断裂伸长率可以为10‐150％，可以优选为15‐100％，可以进一步优选为20‐70％，可以更进一步优选为30‐50％。
所述聚酰胺5X纤维的沸水收缩率可以为3‐10％，可以优选为4‐9％，可以进一步优选为5‐8％，可以更进一步优选为6‐7％。
所述聚酰胺5X纤维的回潮率可以为1.0‐8.0％，可以优选为2.0‐7.0％，可以进一步优选为3.0‐6.0％，可以更进一步优选为4.0‐5.0％。
所述聚酰胺5X纤维的伸长率为10％时的弹性回复率可以为90‐100％。
聚酰胺5X纤维的伸长率为20％时的弹性回复率可以为90‐100％，优选为92‐99％。
聚酰胺5X纤维的伸长率为30％时的弹性回复率可以为88％以上，优选为90‐95％，更进一步优选为90‐93％。
聚酰胺5X纤维的上染率可以为60％以上，可以优选为80‐95％。
聚酰胺5X纤维可以为全牵伸丝(FDY)、预取向丝(POY)、中取向丝(MOY)、高取向丝(HOY)、全取向丝(FOY)、未拉伸丝(UDY)、空气变形丝(ATY)、弹力丝(DTY)、膨体变形丝(BCF)或产业用丝(I‐FDY)。
[聚酰胺5X纤维的制备方法]
一种上述的聚酰胺5X纤维的制备方法，其包括如下步骤：
(1)、将1,5‐戊二胺和长碳链二元酸聚合，形成聚酰胺5X熔体；或者，将聚酰胺5X树脂加热至熔融状态，形成聚酰胺5X熔体；
(2)、将聚酰胺5X熔体进行纺丝，形成初生丝；
(3)、对初生丝进行处理后得到聚酰胺5X纤维。
其中，步骤(1)中，所述聚合包括以下步骤：
(1‐1)氮气条件下，将1,5‐戊二胺、长碳链二元酸和水混合均匀，制得聚酰胺的盐溶液；其中，1,5‐戊二胺和长碳链二元酸的摩尔比为(1‐1.05)：1；
(1‐2)将聚酰胺的盐溶液加热，反应体系内压力升至0.3‐2.0Mpa，排气，保压，再降压使反应体系内压力降至表压0‐0.2MPa，抽真空至真空度‐0.08～‐0.01Mpa，得到聚酰胺熔体。
其中，步骤(1‐2)中，所述保压结束时反应体系的温度优选为232‐265℃。
步骤(1‐2)中，所述降压结束后反应体系的温度优选为245‐280℃。
步骤(1‐2)中，所述抽真空后的温度优选为260‐280℃。
在步骤(1)中，所述聚酰胺5X树脂可以为聚酰胺5X切片。
所述聚酰胺5X树脂的相对粘度可以为2.0‐3.5，可以优选为2.4‐3.2，可以更优选为2.5‐3.0，可以进一步优选为2.6‐2.8。
所述聚酰胺5X树脂的含水率可以为50‐1500ppm，可以优选为200‐800ppm，可以更优选为300‐700ppm，可以进一步优选为400‐600ppm。
所述聚酰胺5X树脂可以选自聚酰胺510树脂、聚酰胺511树脂、聚酰胺512树脂、聚酰胺513树脂、聚酰胺514树脂、聚酰胺515树脂、聚酰胺516树脂、聚酰胺517树脂和聚酰胺518树脂中的一种或多种。
步骤(1)中，所述加热可以在螺杆挤出机中进行的，该螺杆挤出机可以分为五区加热。
其中，一区温度可以为120‐200℃，可以优选为150‐180℃。
二区温度可以为180‐250℃，可以优选为220‐250℃。
三区温度可以为200‐280℃，可以优选为260‐280℃。
四区温度可以为250‐350℃，可以优选为270‐320℃。
五区温度可以为230‐330℃，可以优选为280‐320℃。
步骤(2)中，所述纺丝包括如下步骤：
将聚酰胺5X熔体送入纺丝箱体，通过喷丝板喷出，形成初生丝。
其中，所述纺丝箱体的温度可以为200‐350℃，可以更优选为210‐330℃，可以进一步优选为220‐310℃，可以更进一步优选为240‐300℃。
所述纺丝箱体的内部压力可以为7‐15MPa，可以更优选为9‐14MPa，可以进一步优选为10‐13MPa。
所述喷丝板的半径可以为55‐250mm，可以更优选为60‐200mm，可以进一步优选为65‐180mm，可以更进一步优选为85‐150mm。
所述喷丝板的喷丝孔的孔径可以为0.18‐0.8mm，可以更优选为0.20‐0.6mm，可以进一步优选为0.22‐0.30mm，可以更进一步优选为0.23‐0.25mm。
步骤(3)中，所述处理包括如下步骤：
对初生丝进行冷却、上油、拉伸、定型、卷绕成型，得到聚酰胺5X纤维。
其中，所述冷却可以通过侧吹风进行冷却。所述侧吹风的风速可以为0.2‐0.8m/s，可以优选为0.3‐0.6m/s。
所述侧吹风的风温可以为15‐35℃，可以优选为20‐28℃，可以进一步优选为23‐25℃。
所述拉伸时的温度可以为40‐150℃，可以优选为50‐100℃，可以进一步优选为60‐90℃，可以更进一步优选为65‐85℃。
所述拉伸时的拉伸倍数可以为1.0‐5.0，可以优选为1.5‐3.0，可以进一步优选为2.0‐2.5。
所述定型时的温度可以为70‐180℃，可以优选为80‐150℃，可以进一步优选为90‐120℃。
所述卷绕成型时的卷速可以为500‐8000m/min，可以优选为700‐7000m/min，可以进一步优选为800‐4500m/min，可以更进一步优选为1000‐4200m/min。
由于采用上述方案，本发明的有益效果是：
第一、本发明的聚酰胺5X纤维的生产原料均由生物法制成，为绿色材料，不依赖于石油资源并且不对环境造成严重的污染，并且能够降低二氧化碳的排放，减少温室效应的产生。
第二、本发明的聚酰胺5X纤维的弹性回复率大，弹性模量低，其弹性模量远低于聚酯、聚酰胺6与聚酰胺66，因此，该聚酰胺5X纤维纺制的织物柔软，适合做内衣、丝袜、短袖、衬衫和外套面料，其单丝可用于牙刷丝或钓鱼线等。若用聚酰胺5X纤维制作面料，则该面料具有良好的手感，抗静电效果好与较好的弹性，因此，其具有广泛的工业用途。
第三、本发明的聚酰胺5X纤维具有耐油污性、耐磨性和耐化学性好等优点。
第四、本发明的聚酰胺5X纤维具有较大的断裂强度，适合制备工业用丝。
具体实施方式
本发明涉及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。
<聚酰胺5X纤维>
本发明的聚酰胺5X纤维的生产原料至少含有1,5‐戊二胺和长碳链二元酸；或者，以1,5‐戊二胺和长碳链二元酸为单体聚合得到的聚酰胺5X。
[1,5‐戊二胺]
1,5‐戊二胺可以由生物基原料通过生物法制备而成。
生物法包括采用生物基原料经生物转化方法(如发酵法、酶转化法)来生产1,5‐戊二胺；或采用石油基原料经生物转化方法生产1,5‐戊二胺；或采用生物基原料经化学方法生产1,5‐戊二胺。由此，戊二胺含有符合ASTM D6866标准的可再生来源的有机碳。
具体而言，可以将赖氨酸或赖氨酸盐在赖氨酸脱羧酶(如EC 4.1.1.18)的作用下，脱去两端的羧基后，即可产生1,5‐戊二胺，如“L‐赖氨酸脱羧酶性质及应用研究”(蒋丽丽，南京大学，硕士论文)中公开了具体的生物法制备戊二胺的方法；又如“微生物转化L‐赖氨酸为尸胺的研究”(朱婧，天津科技大学，硕士论文，2009.3)中也公开了具体的生物法制备戊二胺的方法。
[长碳链二元酸]
上述的长碳链二元酸可以为脂肪族长碳链二元酸，其也可以由生物基原料通过生物法制备而成。
生物法可以包括采用生物基原料经生物转化方法(如发酵法、酶转化法)来生产脂肪族长碳链二元酸；或者采用石油基原料经生物转化方法生产脂肪族长碳链二元酸；或者采用生物基原料经化学方法生产脂肪族长碳链二元酸(例如癸二酸等)。由此，脂肪族长碳链二元酸也可含有符合ASTM D6866标准的可再生来源的有机碳。
长碳链二元酸包括C10‐20的脂肪族长碳链二元酸，即：脂肪族长碳链二元酸的碳原子数目(即X)可以≥9，也可以为12‐20，还可以为13‐18。具体而言，长碳链二元酸包括：癸二酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸、十三碳二元酸、十四碳二元酸、十五碳二元酸、十六碳二元酸、十七碳二元酸、十八碳二元酸、马来酸和Δ9‐1,18十八烯二元酸中的一种或多种。
聚酰胺5X纤维包括：聚酰胺510纤维、聚酰胺511纤维、聚酰胺512纤维、聚酰胺513纤维、聚酰胺514纤维、聚酰胺515纤维、聚酰胺516纤维、聚酰胺517纤维和聚酰胺518纤维中的一种或多种。
[聚酰胺5X纤维的性质]
上述的聚酰胺5X纤维可以为聚酰胺510纤维、聚酰胺511纤维、聚酰胺512纤维、聚酰胺513 纤维、聚酰胺514纤维、聚酰胺515纤维、聚酰胺516纤维、聚酰胺517纤维或聚酰胺518纤维。
上述种类的聚酰胺5X纤维可以为全牵伸丝(FDY)、预取向丝(POY)、中取向丝(MOY)、高取向丝(HOY)、全取向丝(FOY)、未拉伸丝(UDY)、空气变形丝(ATY)、弹力丝(DTY)、膨体变形丝(BCF)或产业用丝(I‐FDY)。
上述的聚酰胺5X纤维的性质如下所示：
(1)、纤度：
聚酰胺5X纤维的纤度为10‐3000dtex，优选为20‐2500dtex，进一步优选为50‐1000dtex，更进一步优选为100‐500dtex，再进一步优选为200‐300dtex。
(2)、断裂强度：
聚酰胺5X纤维的断裂强度可以为2.0‐10.0cN/dtex，可以优选为3.0‐8.0cN/dtex，可以进一步优选为4.0‐7.0cN/dtex，可以更进一步优选为5.0‐6.0cN/dtex。
(3)、断裂伸长率：
聚酰胺5X纤维的断裂伸长率可以为10‐150％，可以优选为15‐100％，可以进一步优选为20‐70％，可以更进一步优选为30‐50％。
若聚酰胺5X纤维为长丝，则断裂强度和断裂伸长率的测定可以参考GB/T 14344‐2008化学纤维长丝拉伸性能试验方法；施加0.05±0.005cN/dtex预张力，加持距离500mm，拉伸速度500mm/min。
若聚酰胺5X纤维为短纤，则断裂强度和断裂伸长率的测定按照GB/T 14337来执行。
(4)、沸水收缩率：
聚酰胺5X纤维的沸水收缩率可以为3‐10％，可以优选为4‐9％，可以进一步优选为5‐8％，可以更进一步优选为6‐7％。
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”，具体为：取一段聚酰胺5X纤维，预加张力0.05±0.005cN/dtex，对其中间两端50.00cm进行标记后，用纱布包好，放入沸水中沸煮30min，然后，试样烘干后，测其水煮前后长度变化。
(5)、回潮率：
聚酰胺5X纤维的回潮率可以为1.0‐8.0％，可以优选为2.0‐7.0％，可以进一步优选为3.0‐6.0％，可以更进一步优选为4.0‐5.0％。
回潮率的测定方法为：将洗涤后的聚酰胺5X纤维在松散状态下放入烘箱中烘干，在将烘干后的聚酰胺5X纤维样品放置在GB/T6529规定的标准大气中调试平衡，调湿2h。洗涤调湿后的试样，进行回潮率测定，回潮率测定方法按照GB/T6503执行，其中烘箱的烘干温度为105℃，烘干时间为1h。
(6)、弹性回复率：
聚酰胺5X纤维的伸长率为10％时的弹性回复率可以为90‐100％。
聚酰胺5X纤维的伸长率为20％时的弹性回复率可以为90‐100％，可以优选为92‐99％。
聚酰胺5X纤维的伸长率为30％时的弹性回复率可以为88％以上，可以优选为90‐95％，可以更进一步优选为90‐93％。
弹性回复率的测定方法为：采用YG061型纱线强伸度仪，根据GB/T14344‐2008试验方法设定测试参数。拉伸隔距为500mm，预加张力为0.1cN/dtex，拉伸速度为500mm/min。拉伸至设定伸长率(E＝10、20、30％)。
弹性回复率(％)＝L‐L1/(L－L0)×100％；
式中：L0为试样原始长度，L为试样拉伸至定伸长后的长度，L1为试样复位后的长度。
(7)、上染率：
聚酰胺5X纤维的上染率可以为60％以上，可以优选为80‐95％。
上染率的测定方法为：用酸性红进行染色，pH调节为4.0‐6.0，染缸温度为40‐95℃，用分光光度计测试染色前后染液浓度变化。
上染率(％)＝(A0‐At)/A0×100％；
试中：A0为处理前的染料特征吸收峰的吸光度值，At为处理时间t时的染料吸光度值。
<聚酰胺5X纤维的制备方法>
一种上述的聚酰胺5X纤维的制备方法，其包括如下步骤：
(1)、将1,5‐戊二胺和长碳链二元酸聚合，形成聚酰胺5X熔体；或者，
将聚酰胺5X(聚酰胺5X树脂)加热至熔融状态，形成聚酰胺5X熔体；
(2)、将聚酰胺5X熔体进行纺丝，形成初生丝；
(3)、对初生丝进行处理后得到聚酰胺5X纤维。
其中，步骤(1)中，聚合包括以下步骤：
(1‐1)氮气条件下，将1,5‐戊二胺、长碳链二元酸和水混合均匀，制得聚酰胺的盐溶液；其中，1,5‐戊二胺和长碳链二元酸的摩尔比为(1‐1.05)：1；
(1‐2)将聚酰胺的盐溶液加热，反应体系内压力升至0.3‐2.0Mpa，排气，保压，再降压使反应体系内压力降至表压0‐0.2MPa，抽真空至真空度‐0.08～‐0.01Mpa，得到聚酰胺熔体。
步骤(1‐2)中，保压结束时反应体系的温度可以为232‐265℃。
步骤(1‐2)中，降压结束后反应体系的温度可以为245‐280℃。
步骤(1‐2)中，抽真空后的温度可以为260‐280℃。
在步骤(1)中，聚酰胺5X树脂可以为聚酰胺5X切片。
聚酰胺5X树脂(切片形态)的相对粘度可以为2.0‐3.5，可以优选为2.4‐3.2，可以更优选为2.5‐3.0，可以进一步优选为2.6‐2.8。
相对粘度的测定方法如下：
聚酰胺5X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5X纤维样品(如聚酰胺510或聚酰胺512等)0.25±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t0和聚酰胺5X纤维样品溶液的流经时间t。
相对粘度计算公式为：相对粘度VN＝t/t0；
t—溶液流经时间；
t0—溶剂流经时间。
聚酰胺5X树脂的含水率可以为50‐1500ppm，可以优选为200‐800ppm，可以更优选为300‐700ppm，可以进一步优选为400‐600ppm。
聚酰胺5X树脂选自聚酰胺510树脂、聚酰胺511树脂、聚酰胺512树脂、聚酰胺513树脂、聚酰胺514树脂、聚酰胺515树脂、聚酰胺516树脂、聚酰胺517树脂或聚酰胺518树脂。
步骤(1)中，加热是在螺杆挤出机中进行的，该螺杆挤出机分为五区加热。
其中，一区温度可以为120‐200℃，可以优选为150‐180℃。
二区温度可以为180‐250℃，可以优选为220‐250℃。
三区温度可以为200‐280℃，可以优选为260‐280℃。
四区温度可以为250‐350℃，可以优选为270‐320℃。
五区温度可以为230‐330℃，可以优选为280‐320℃。
步骤(2)中，纺丝包括如下步骤：
将聚酰胺5X熔体准确计量后送入纺丝箱体，通过喷丝板喷出，形成初生丝。
纺丝箱体的温度可以为200‐350℃，可以更优选为210‐330℃，可以进一步优选为220‐310℃，可以更进一步优选为240‐300℃。
纺丝箱体的内部压力可以为7‐15MPa，可以更优选为9‐14MPa，可以进一步优选为10‐13MPa。
喷丝板的半径可以为55‐250mm，可以更优选为60‐200mm，可以进一步优选为65‐180mm，可以更进一步优选为85‐150mm。
喷丝板的喷丝孔的孔径可以为0.18‐0.80mm，可以更优选为0.20‐0.60mm，可以进一步优选为0.22‐0.30mm，可以更进一步优选为0.23‐0.25mm。
步骤(3)中，处理包括如下步骤：
对初生丝进行冷却、上油、拉伸、定型、卷绕成型，得到聚酰胺5X纤维。
冷却通过侧吹风进行冷却，风速可以为0.2‐0.8m/s，可以优选为0.3‐0.6m/s；风温可以为15‐35℃，可以优选为20‐28℃，可以进一步优选为23‐25℃。
拉伸时的温度可以为40‐150℃，可以优选为50‐100℃，可以进一步优选为60‐90℃，可以更进一步优选为65‐85℃。
拉伸时的拉伸倍数可以为1.0‐5.0，可以优选为1.5‐3.0，可以进一步优选为2.0‐2.5。
定型时的温度可以为70‐180℃，可以优选为80‐150℃，可以进一步优选为90‐120℃。
卷绕成型时的卷速可以为500‐8000m/min，可以优选为700‐7000m/min，可以进一步优选为800‐4500m/min，可以更进一步优选为1000‐4200m/min。
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例一：聚酰胺510纤维
本实施例提供了一种聚酰胺510纤维的制备方法，其包括如下步骤：
(1)、将聚酰胺510树脂加热至熔融状态，形成聚酰胺510熔体；
(2)、将聚酰胺510熔体进行纺丝，形成初生丝；
(3)、对初生丝进行处理后得到聚酰胺510纤维。
其中，在步骤(1)中，聚酰胺510树脂(切片形态)的相对粘度为2.6，含水率为300ppm，由生物法制备而成。
步骤(1)中的加热是在单螺杆挤出机中进行的，该螺杆挤出机分为五区加热，一区温度为180℃，二区温度为220℃，三区温度为260℃，四区温度为270℃，五区温度为280℃。
步骤(2)中的纺丝包括如下步骤：将聚酰胺510熔体通过熔体管道进入计量泵，经计量泵准确计量后送入纺丝箱体，通过喷丝板的喷丝孔喷出，形成初生丝。纺丝箱体的温度为275℃，纺丝箱体的内部压力为12MPa。喷丝板的半径为85mm，喷丝孔的孔径为0.25mm。
步骤(3)中的处理包括如下步骤：对初生丝进行冷却、上油、拉伸、定型、卷绕成型，得到聚酰胺510纤维。其中，冷却通过侧吹风进行冷却，风速为0.3m/s，风温为23℃。拉伸时的温度为65℃。拉伸时的拉伸倍数为3.0。定型时的温度为120℃。卷绕成型时的卷速为4200m/min。
本实施例所得的聚酰胺510纤维的各项性质如表1和表2所示。
在进行染色实验时，用本实施例的聚酰胺510纤维编织袜带进行染色实验。
实施例二：聚酰胺511纤维
本实施例提供了一种聚酰胺511纤维的制备方法，其包括如下步骤：
(1)、将聚酰胺511树脂加热至熔融状态，形成聚酰胺511熔体；
(2)、将聚酰胺511熔体进行纺丝，形成初生丝；
(3)、对初生丝进行处理后得到聚酰胺511纤维。
其中，在步骤(1)中，聚酰胺511树脂(切片形态)的相对粘度为2.8，含水率为400ppm，由生物法制备而成。
步骤(1)中的加热是在单螺杆挤出机中进行的，该螺杆挤出机分为五区加热，一区温度为170℃，二区温度为240℃，三区温度为260℃，四区温度为280℃，五区温度为280℃。
步骤(2)中的纺丝包括如下步骤：将聚酰胺511熔体通过熔体管道进入计量泵，经计量泵准确计量后送入纺丝箱体，通过喷丝板的喷丝孔喷出，形成初生丝。纺丝箱体的温度为285℃，纺丝箱体的内部压力为13MPa。喷丝板的半径为80mm，喷丝孔的孔径为0.22mm。
步骤(3)中的处理包括如下步骤：对初生丝进行冷却、上油、拉伸、定型、卷绕成型，得到聚酰胺511纤维。其中，冷却通过侧吹风进行冷却，风速为0.35m/s，风温为25℃。拉伸时的温度为60℃。拉伸时的拉伸倍数为2.5。定型时的温度为130℃。卷绕成型时的卷速为4300m/min。
本实施例所得的聚酰胺511纤维的各项性质如表1和表2所示。
在进行染色实验时，用本实施例的聚酰胺511纤维编织袜带进行染色实验。
实施例三：聚酰胺512纤维
本实施例提供了一种聚酰胺512纤维的制备方法，其包括如下步骤：
(1)、将聚酰胺512树脂加热至熔融状态，形成聚酰胺512熔体；
(2)、将聚酰胺512熔体进行纺丝，形成初生丝；
(3)、对初生丝进行处理后得到聚酰胺512纤维。
其中，在步骤(1)中，聚酰胺512树脂(切片形态)的相对粘度为2.85，含水率为800ppm，由生物法制备而成。
步骤(1)中的加热是在单螺杆挤出机中进行的，该螺杆挤出机分为五区加热，一区温度为175℃，二区温度为245℃，三区温度为265℃，四区温度为285℃，五区温度为290℃。
步骤(2)中的纺丝包括如下步骤：将聚酰胺512熔体通过熔体管道进入计量泵，经计量泵准确计量后送入纺丝箱体，通过喷丝板的喷丝孔喷出，形成初生丝。纺丝箱体的温度为295℃，纺丝箱体的内部压力为12.5MPa。喷丝板的半径为90mm，喷丝孔的孔径为0.3mm。
步骤(3)中的处理包括如下步骤：对初生丝进行冷却、上油、拉伸、定型、卷绕成型，得到聚酰胺512纤维。其中，冷却通过侧吹风进行冷却，风速为0.5m/s，风温为23℃。拉伸时的温度为65℃。拉伸时的拉伸倍数为2.8。定型时的温度为125℃。卷绕成型时的卷速为3400m/min。
本实施例所得的聚酰胺512纤维的各项性质如表1和表2所示。
在进行染色实验时，用本实施例的聚酰胺512纤维编织袜带进行染色实验。
实施例四：聚酰胺513纤维
本实施例提供了一种聚酰胺513纤维的制备方法，其包括如下步骤：
(1)、将聚酰胺513树脂加热至熔融状态，形成聚酰胺513熔体；
(2)、将聚酰胺513熔体进行纺丝，形成初生丝；
(3)、对初生丝进行处理后得到聚酰胺513纤维。
其中，在步骤(1)中，聚酰胺513树脂(切片形态)的相对粘度为2.45，含水率为600ppm，由生物法制备而成。
步骤(1)中的加热是在单螺杆挤出机中进行的，该螺杆挤出机分为五区加热，一区温度为180℃，二区温度为235℃，三区温度为265℃，四区温度为275℃，五区温度为280℃。
步骤(2)中的纺丝包括如下步骤：将聚酰胺513熔体通过熔体管道进入计量泵，经计量泵准确计量后送入纺丝箱体，通过喷丝板的喷丝孔喷出，形成初生丝。纺丝箱体的温度为280℃，纺丝箱体的内部压力为11MPa。喷丝板的半径为75mm，喷丝孔的孔径为0.28mm。
步骤(3)中的处理包括如下步骤：对初生丝进行冷却、上油、拉伸、定型、卷绕成型，得到聚酰胺513纤维。其中，冷却通过侧吹风进行冷却，风速为0.45m/s，风温为24℃。拉伸时的温度为68℃。拉伸时的拉伸倍数为2.7。定型时的温度为115℃。卷绕成型时的卷速为2500m/min。
本实施例所得的聚酰胺513纤维的各项性质如表1和表2所示。
在进行染色实验时，用本实施例的聚酰胺513纤维编织袜带进行染色实验。
实施例五：聚酰胺514纤维
本实施例提供了一种聚酰胺514纤维的制备方法，其包括如下步骤：
(1)、将聚酰胺514树脂加热至熔融状态，形成聚酰胺514熔体；
(2)、将聚酰胺514熔体进行纺丝，形成初生丝；
(3)、对初生丝进行处理后得到聚酰胺514纤维。
其中，在步骤(1)中，聚酰胺514树脂(切片形态)的相对粘度为3.2，含水率为700ppm，由生物法制备而成。
步骤(1)中的加热是在单螺杆挤出机中进行的，该螺杆挤出机分为五区加热，一区温度为180℃，二区温度为250℃，三区温度为280℃，四区温度为295℃，五区温度为300℃。
步骤(2)中的纺丝包括如下步骤：将聚酰胺514熔体通过熔体管道进入计量泵，经计量泵准确计量后送入纺丝箱体，通过喷丝板的喷丝孔喷出，形成初生丝。纺丝箱体的温度为305℃，纺丝箱体的内部压力为11MPa。喷丝板的半径为110mm，喷丝孔的孔径为0.3mm。
步骤(3)中的处理包括如下步骤：对初生丝进行冷却、上油、拉伸、定型、卷绕成型，得到聚酰胺514纤维。其中，冷却通过侧吹风进行冷却，风速为0.5m/s，风温为22℃。拉伸时的温度为75℃。拉伸时的拉伸倍数为2.7。定型时的温度为128℃。卷绕成型时的卷速为1800m/min。
本实施例所得的聚酰胺514纤维的各项性质如表1和表2所示。
在进行染色实验时，用本实施例的聚酰胺514纤维编织袜带进行染色实验。
实施例六：聚酰胺515纤维
本实施例提供了一种聚酰胺515纤维的制备方法，其包括如下步骤：
(1)、将聚酰胺515树脂加热至熔融状态，形成聚酰胺515熔体；
(2)、将聚酰胺515熔体进行纺丝，形成初生丝；
(3)、对初生丝进行处理后得到聚酰胺515纤维。
其中，在步骤(1)中，聚酰胺515树脂(切片形态)的相对粘度为2.55，含水率为350ppm，由生物法制备而成。
步骤(1)中的加热是在单螺杆挤出机中进行的，该螺杆挤出机分为五区加热，一区温度为150℃，二区温度为220℃，三区温度为270℃，四区温度为285℃，五区温度为280℃。
步骤(2)中的纺丝包括如下步骤：将聚酰胺515熔体通过熔体管道进入计量泵，经计量泵准确计量后送入纺丝箱体，通过喷丝板的喷丝孔喷出，形成初生丝。纺丝箱体的温度为280℃，纺丝箱体的内部压力为10MPa。喷丝板的半径为105mm，喷丝孔的孔径为0.22mm。
步骤(3)中的处理包括如下步骤：对初生丝进行冷却、上油、拉伸、定型、卷绕成型，得到聚酰胺515纤维。其中，冷却通过侧吹风进行冷却，风速为0.55m/s，风温为23.5℃。拉伸时的温度为85℃。拉伸时的拉伸倍数为2.8。定型时的温度为130℃。卷绕成型时的卷速为3500m/min。
本实施例所得的聚酰胺515纤维的各项性质如表1和表2所示。
在进行染色实验时，用本实施例的聚酰胺515纤维编织袜带进行染色实验。
实施例七：聚酰胺516纤维
本实施例提供了一种聚酰胺516纤维的制备方法，其包括如下步骤：
(1)、将聚酰胺516树脂加热至熔融状态，形成聚酰胺516熔体；
(2)、将聚酰胺516熔体进行纺丝，形成初生丝；
(3)、对初生丝进行处理后得到聚酰胺516纤维。
其中，在步骤(1)中，聚酰胺516树脂(切片形态)的相对粘度为2.4，含水率为500ppm，由生物法制备而成。
步骤(1)中的加热是在单螺杆挤出机中进行的，该螺杆挤出机分为五区加热，一区温度为155℃，二区温度为225℃，三区温度为265℃，四区温度为275℃，五区温度为285℃。
步骤(2)中的纺丝包括如下步骤：将聚酰胺516熔体通过熔体管道进入计量泵，经计量泵准确计量后送入纺丝箱体，通过喷丝板的喷丝孔喷出，形成初生丝。纺丝箱体的温度为275℃，纺丝箱体的内部压力为10MPa。喷丝板的半径为65mm，喷丝孔的孔径为0.23mm。
步骤(3)中的处理包括如下步骤：对初生丝进行冷却、上油、拉伸、定型、卷绕成型，得到聚酰胺516纤维。其中，冷却通过侧吹风进行冷却，风速为0.55m/s，风温为24℃。拉伸时的温度为85℃。拉伸时的拉伸倍数为2.6。定型时的温度为110℃。卷绕成型时的卷速为2300m/min。
本实施例所得的聚酰胺516纤维的各项性质如表1和表2所示。
在进行染色实验时，用本实施例的聚酰胺516纤维编织袜带进行染色实验。
表1为各个实施例的聚酰胺5X纤维部分性能表一
表2为各个实施例的聚酰胺5X纤维部分性能表二
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。