一种聚酰胺5X中强丝及其制备方法与流程

文档序号:12646822阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种聚酰胺5X中强丝,其特征在于:所述聚酰胺5X中强丝的生产原料至少包括1,5‐戊二胺和二元羧酸;或者,以1,5‐戊二胺和二元羧酸为单体聚合得到的聚酰胺5X;所述聚酰胺5X中强丝的断裂强度为6.0‐8.0cN/dtex。

2.根据权利要求1所述的聚酰胺5X中强丝,其特征在于:

所述聚酰胺5X中强丝的纤度为110‐1100dtex,优选为220‐990dtex,进一步优选为220‐880dtex,更进一步优选为220‐550dtex;和/或,

所述聚酰胺5X中强丝的断裂强度优选为6.3‐7.6cN/dtex,进一步优选为6.5‐7.2cN/dtex,更进一步优选为6.7‐7.0cN/dtex。

3.根据权利要求1所述的聚酰胺5X中强丝,其特征在于:所述聚酰胺5X中强丝的断裂伸长率为14‐25%,优选为14‐16%;和/或,

所述聚酰胺5X中强丝的干热收缩率为3.0‐8.0%,优选为3.5‐7.5%,进一步优选为4.0‐6.0%;和/或,

所述聚酰胺5X中强丝的沸水收缩率为2.0‐7.0%,优选为3.0‐6.0%,进一步优选为4.0‐5.0%;和/或,

所述聚酰胺5X中强丝的结晶度为60‐70%,优选为61‐69%,进一步优选为62‐68%,更进一步优选为64‐67%;和/或,

所述聚酰胺5X中强丝的取向度为70‐80%,优选为71‐79%,进一步优选为72‐77%,更进一步优选为73‐76%。

4.根据权利要求1所述的聚酰胺5X中强丝,其特征在于:所述1,5‐戊二胺由生物基原料通过发酵法或酶转化法制备而成;和/或,

所述二元羧酸的碳原子数目为4‐18;所述二元羧酸包括丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、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;和/或,

所述聚酰胺5X中强丝的生产原料还含有共聚单体和/或添加剂;和/或,

优选地,所述共聚单体包括:脂肪族二羧酸、脂环式二羧酸、芳香族二羧酸、乙二胺、己二胺、环己二胺、苯二甲胺、6‐氨基己酸、11‐氨基十一烷酸、12‐氨基十二烷酸、对氨基甲基苯甲酸、ε‐己内酰胺和ω‐十二内酰胺中的任意一种或几种;

优选地,所述添加剂包括: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;

优选地,所述添加剂的添加量占生产原料总重量的0.001‐10%。

5.一种如权利要求1‐4任一项所述的聚酰胺5X中强丝的制备方法,其特征在于:所述制备方法包括如下步骤:

(1)、将1,5‐戊二胺和二元羧酸聚合,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)、将所述聚酰胺5X熔体进行纺丝,形成初生丝;

(3)、对所述初生丝进行处理后得到所述聚酰胺5X中强丝。

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于: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、二元羧酸和水混合均匀,制得聚酰胺的盐溶液;其中,所述1,5‐戊二胺和所述二元羧酸的摩尔比为(1‐1.05):1;

(1‐2)将所述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0‐0.2MPa,抽真空至真空度‐0.08~‐0.01Mpa,所述压力为表压,得到聚酰胺5X熔体;

其中,优选地,所述保压结束时反应体系的温度为232‐265℃;

优选地,所述降压结束后反应体系的温度为245‐280℃;

优选地,所述抽真空后的温度为260‐280℃。

7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述聚酰胺5X树脂为聚酰胺5X切片;和/或,

所述聚酰胺5X树脂96%硫酸的相对粘度为2.5‐3.0,优选为2.6‐2.9,更优选为2.7‐2.8;和/或,

所述聚酰胺5X树脂的含水率为50‐1500ppm,优选为200‐800ppm,更优选为300‐700ppm,进一步优选为400‐600ppm;和/或,

步骤(1)中的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,一区温度为200‐300℃;和/或,

二区温度为230‐320℃;和/或,

三区温度为240‐350℃;和/或,

四区温度为270‐360℃;和/或,

五区温度为270‐400℃;和/或,

优选地,所述二区温度大于所述一区温度;

优选地,所述三区温度、所述四区温度或所述五区温度大于所述一区温度或所述二区温度;

当所述聚酰胺5X中强丝的生产原料还包括共聚单体和/或添加剂时,所述共聚单体和/或添加剂在步骤(1)中加入。

8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述纺丝包括如下步骤:

将所述聚酰胺5X熔体经纺丝箱体的喷丝板喷出,形成所述初生丝;

优选地,所述纺丝箱体的温度为200‐350℃,更优选为210‐330℃,进一步优选为220‐310℃,更进一步优选为240‐300℃;和/或,

所述纺丝箱体的纺丝组件压力为10‐30MPa,优选为15‐25MPa,进一步优选为17‐24MPa;和/或,

所述喷丝板的孔数为48‐576f,优选为64‐480f,进一步优选为96‐288f,更进一步优选为96‐192f;和/或,

所述喷丝板的喷丝头拉伸比为50‐300,优选为70‐140,进一步优选为80‐110,更进一步优选为90‐100。

9.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述处理包括如下步骤:

对所述初生丝进行冷却、上油、拉伸、热定型、卷绕成型,得到所述聚酰胺5X中强丝;

优选地,所述冷却为通过侧吹风进行冷却;所述侧吹风的风速优选为0.5‐0.9m/s,更优选为0.6‐0.8m/s;所述侧吹风的风温优选为15‐32℃,更优选为20‐28℃,进一步优选为23‐26℃;所述侧吹风的湿度为60‐80%,优选为65‐78%;和/或,

所述卷绕成型时的卷绕张力为50‐150cN,优选为70‐120cN,进一步优选为75‐110cN,更进一步优选为80‐100cN;和/或,

所述卷绕的速度为2000‐3500m/min,优选为2200‐3000m/min,进一步优选为2200‐2800m/min。

10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于:所述拉伸过程为两级以上拉伸:

优选地,所述拉伸过程为:上油后的初生丝首先经过导丝辊喂入第一对热辊,在所述第一对热辊与第二对热辊之间进行一级拉伸,然后在所述第二对热辊与第三对热辊之间进行二级拉伸并进行紧张热定型;

其中,优选地:

所述一级拉伸的拉伸倍数为3.0‐4.5,拉伸温度为60‐180℃;和/或,

所述二级拉伸的拉伸倍数为1.0‐2.0,拉伸温度为140‐200℃;和/或,

总拉伸倍数为3.0‐9.0,优选为4.0‐6.0;和/或,

所述热定型的温度为180‐240℃,优选为200‐230℃;和/或,

所述导丝辊的速度为200‐800m/min,优选为400‐600m/min;和/或,

所述第一对热辊的速度为300‐900m/min,优选为500‐700m/min;和/或,

所述第二对热辊的速度为1500‐2200m/min,优选为1600‐2000m/min;和/或,

所述第三对热辊的速度为2200‐3000m/min,优选为2200‐2800m/min;和/或,

所述第一对热辊的聚酰胺5X纤维缠绕的圈数为4‐8,优选为5‐7;和/或,

所述第二对热辊的聚酰胺5X纤维缠绕的圈数为6‐12,优选为7‐10;和/或,

所述第三对热辊的聚酰胺5X纤维缠绕的圈数为5‐10,优选为6‐8。

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