过侧吹风速度及稳定性、纺丝箱温度、组件压力和油剂得到了染色均匀性优良 的尼龙56细旦丝。本申请所述方法克服了传统商业尼龙6单体残留无法实现聚合后直纺 的问题，克服了尼龙66可纺性差、易交联、细旦丝易出现染色不匀问题，在尼龙纤维领域是 一重大突破，同时按本发明所提供方法制得的尼龙56纤维具有高于传统尼龙纤维的极限 氧指数和饱和吸湿率。
[0042] 本发明的尼龙纤维的制备方法，包括将包含1，5-戊二胺和己二酸的原料聚合后 直接进行纺丝。
[0043] 尼龙聚合工艺实现工业化的方法主要有两种，一种为连续聚合工艺，一种为间歇 式聚合工艺，两种工艺原理相同，其不同之处主要在于工艺流程及产品运用范围。本发明 中，对1，5-戊二胺和己二酸的聚合反应的实现方式没有限制，可以由上述两种工艺中的任 一种来实现。
[0044] 本发明的尼龙纤维的制备方法中，所述聚合反应进一步包括如下步骤：1)将 1，5-戊二胺和己二酸配成尼龙盐水溶液；2)将所述尼龙盐水溶液浓缩；3)将浓缩后的尼龙 盐水溶液预缩聚，得预聚物；4)将所述预聚物进一步脱水聚合，得尼龙56熔体。
[0045] 本发明的尼龙纤维的制备方法中，所述纺丝步骤进一步包括：a)将聚合反应后的 熔体经喷丝板喷出，形成熔体细流；b)所述熔体细流经吹风凝固成为丝条；c)将所述丝条 集束上油；d)将所述丝条经牵伸及后加工得到尼龙纤维。
[0046] 本发明的用于制备尼龙纤维的装置，包括用于聚合反应发生的反应单元，以及与 所述反应单元相连通的纺丝单元，其中，反应单元包括依次连通的成盐荃、中间罐、第一预 热器、浓缩槽、第二预热器、反应器、闪蒸器、前聚合器和后聚合器，纺丝单元包括纺丝箱体 (内置熔体分配管、计量泵、纺丝组件）、侧吹风装置、纺丝甬道、上油装置、第一导丝辊、第 二导丝辊和卷绕筒。其中，反应单元还可进一步包括添加剂槽。
[0047] 本发明的用于制备尼龙纤维的装置，进一步地，反应单元还可包括添加剂槽，该添 加剂槽与反应器、闪蒸器相连通。
[0048] 本发明的用于制备尼龙纤维的装置，进一步地，根据实际需要，纺丝单元还可包括 第三、第四导丝辊。
[0049] 本发明的尼龙纤维的制备方法的具体流程为：将1，5-戊二胺和己二酸在成盐釜 中配成尼龙盐水溶液，然后转移至中间罐，尼龙盐溶液以一定流速经第一预热器预热后，进 入浓缩槽，盐溶液浓缩至指定浓度后经第二预热器预热后进入反应器，在反应器内经高温、 高压预聚后，通过添加剂槽注入所需添加剂，然后溶液进入闪蒸汽除去剩余大部分水分，最 后依次经过前、后聚合器得到尼龙56熔体，利用齿轮泵将熔体打入到纺丝箱体后，由喷丝 板喷出，经吹风冷却装置在纺丝甬道内冷却，集束后上油，经导辊牵伸、定型、松弛后卷绕成 纤维。
[0050] 本发明的1，5_戊二胺来源不限定，可以为化学法制备的，也可以为采用生物法制 备的。本领域的技术人员都可以知道，将赖氨酸(盐）在赖氨酸脱羧酶（EC 4. 1.1. 18)的作 用下，脱去两端羧基，可生成戊二胺。例如"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方法。又例如"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)中公开了具体的生物法制备戊 二胺的方法。
[0051] 本发明的尼龙纤维的制备方法中，步骤1)的尼龙盐水溶液的浓度优选为质量分 数为55%?80%的水溶液，该质量分数指的是尼龙盐的质量与尼龙盐水溶液质量的比值。 1，5-戊二胺的高度亲水性，会导致其随水的蒸发气化，而在聚合反应发生前，要尽量保证高 浓度的尼龙盐液，以抑制由1，5-戊二胺的挥发而导致的酸、胺比例失衡，同时，减少1，5-戊 二胺的挥发还可降低污染、减少能耗。
[0052] 作为普通尼龙66的原料的1，6-己二胺和己二酸的盐在水中的溶解度不会随温度 的升高而明显增大，如果该盐浓度太高，会有出现结晶为沉淀物的问题，由此须将水溶液中 的盐浓度调节为大约50%重量，但如果该水溶液的温度低，即使浓度为50%重量或更低， 也会发生重结晶。因此，已经认为在技术上难以提高原材料制备步骤中水溶液的盐浓度。相 反，我们已经发现，作为尼龙56原料的1，5-戊二胺和己二酸的盐在水中的溶解度很高，并 可随温度的进一步增加而继续提高。但由于过高的温度又易使尼龙盐氧化或分解，因此，尼 龙盐水溶液的浓度更优选为60%?80%。
[0053] 本发明的尼龙纤维的制备方法中，步骤1)的尼龙盐水溶液中戊二胺与己二酸比 值范围优选为0. 95?1. 05 (摩尔比)，尼龙盐水溶液的pH值优选为7?9,因尼龙聚合反 应是羧基与氨基脱水形成酰胺的过程，理论上讲如果二元酸与二元胺等摩尔，所有的单体 反应后会形成一条分子链的超高分子量聚合物。一方面，需对尼龙产品的分子量进行控制， 若分子量过高则不易加工，另一方面，聚合过程中由于1，5-戊二胺的易挥发性导致其与己 二酸的比例失衡，从而使所生成的聚合物的分子量降低，而pH值正是反映二元酸与二元胺 比例的参数。因此，本发明的尼龙盐水溶液的pH值更优选为7. 2?8. 2。
[0054] 为便于与样品参数的比较，本发明的尼龙盐水溶液的pH值均为用水将尼龙盐水 溶液稀释至10%时所测得的值。
[0055] 本发明的尼龙纤维的制备方法中，步骤1)的尼龙盐水溶液中可根据需要加入少 于IOOOppm相对于尼龙盐重量的抗氧剂。所述的抗氧剂可以是受阻酚系化合物、对苯二酚 系化合物、氢醌类化合物、亚磷酸酯系化合物或它们的取代物、铜盐、碘化物等。部分抗氧剂 有利于促进该聚合反应并抑制1，5-戊二胺的气化。
[0056] 本发明的尼龙纤维的制备方法中，用于浓缩尼龙盐水溶液的环境温度，即浓缩槽 的温度优选为80°C?150°C。因尼龙盐发生聚合的温度大约在190°C?200°C，因此，在 80°C?150°C温度范围内浓缩槽中的尼龙盐并未明显发生聚合反应，我们发现当温度超过 150°C时，1，5-戊二胺随水挥发的速度非常快，因此，需要控制浓缩槽的温度不超过150°C， 以达到浓缩和抑制1，5-戊二胺挥发的双重目的。其中，浓缩槽的温度更优选为90°C? 140。。。
[0057] 此外，出于相同原因，用于浓缩尼龙盐水溶液的环境压力，即浓缩槽的压力优选为 保持在0. 01至0. 5MPa(表压）的范围内，进一步优选为0. 03至0. 3MPa。浓缩槽出口尼龙 盐的浓度优选为70%?95%，一方面，该尼龙盐水溶液的浓度优选为70%重量或更高，因为 此浓度可以保正后续反应器中的1，5-戊二胺较小气化量。另一方面，该尼龙盐水溶液的浓 度优选为95%重量或更低，如此可以在压力控制步骤中制成预聚物。因此，在浓缩步骤结束 时，尼龙盐水溶液的浓度更优选为80%?90%。
[0058] 本发明的尼龙纤维的制备方法中，用于高压预缩聚的反应器压力优选为0. 5? 2. 2MPa(表压），若无特别说明，本发明所述压力均为表压。在反应器内维持一定压力有利 于抑制1，5-戊二胺的气化，并使得预聚物容易形成，同时能保证熔体温度，而低压有利于 水蒸气的快速排放。因此，反应器压力更优选为0.8?1.7MPa (表压)。反应器出口温度优 选为220°C?260°C，温度过低会使得熔体固化、反应终止，温度过高易引起1，5-戊二胺挥 发，副反应发生。因此，反应器出口温度更优选为230?250°C。
[0059] 本发明的尼龙纤维的制备方法，还包括在所述步骤3)之后、步骤4)之前向预聚物 中加入添加剂的步骤，该添加剂可以为少于IOOOOppm的各种不易溶于水的消光剂、染料、 抗静电剂、阻燃剂、金属及金属盐等，用于改善、改变尼龙56纤维的性能。
[0060] 本发明的尼龙纤维的制备方法中，用于预聚物闪蒸的闪蒸器优选邻苯醚作为加热 介质，温度控制在260°c?320°C。邻苯醚蒸汽通过冷凝提供大量潜热符合闪蒸器要求，同 时通过蒸汽压来控制蒸汽温度以免温度过高导致副反应发生。用于预聚物闪蒸的温度进一 步优选为270°C?310°C。
[0061] 本发明的尼龙纤维的制备方法中，用于预聚物的常压缩聚、真空缩聚的前聚合器、 后聚合器的温度范围优选为250°c?290°C，该温度须保持在聚合物熔点之上，高温利于反 应进行，能够提高聚合度，但同时又导致副反应过多，分子量分布加宽。因此该温度更优选 为 260°C ?280°C。
[0062] 本发明的后聚合器的真空度优选为0至-0. 09MPa (表压）。抽真空有利于水份的移 除，利于保持反应的均匀性，可以在不提高反应温度的情况下提高熔体粘度和聚合物分子 量。真空度根据尼龙56纤维性能的要求而调节，该真空度进一步优选为0?-0. 07MPa (表 压）。
[0063] 本发明中，用于纺丝的纺丝箱体的温度优选控制在260°C?300°C，更优选为 270°C?290°C。可以根据构成要制造的细丝的单纤维的截面形状选择喷丝头的孔的形状。 但是，如果要以本发明的优选模式中的具有圆形截面形状的单纤维形式均匀排出该聚合 物，则优选〇. 1至〇. 5毫米的孔径和0. 1至5毫米的孔长度。
[0064] 此外，通常通过使用冷水的固化法或使用冷却空气的固化法冷却纺成纤维，但为 了抑制吸湿，优选使用冷却空气固化。作为冷却空气，更优选以0. 3至1米/秒的速度使用 具有15至25°C的温度和20至90%的相对湿度的空气进行冷却。与进行熔体纺丝和拉伸 的室内温度和湿度环境类似，20至30°C的温度和在20至70%的范围内尽可能低的相对湿 度是优选的。此外，在这种情况下，优选将温度控制在±3 °C内和将湿度控制在±5%内。生 成冷却空气的装置可以是单流型或环型，但考虑到单纤维之间的均匀冷却，环型是优选的。
[0065] 本发明的第一导丝辊卷取速度优选为300至5000米/分钟。卷取速度优选为300 米/分钟或更高，因为这样可以充分提高纺纱张力以降低纺成纤维的摇摆。另一方面，该卷 取速度优选保持在适当范围内，因为这样可以进行高比率拉伸以提供高强度细丝。同时，第 一辊卷取速度快可以降低生产成本