专利名称：低熔点热熔性尼龙长丝的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种尼龙材料纺丝领域，特别涉及到低熔点热熔性尼龙长丝的制备方法。
背景技术：
一般来说，可纺织用的高分子材料包括尼龙(聚酰胺)、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚丙烯腈等。这些材料可以通过纺丝加工而形成纤维锦纶、丙纶、涤纶和腈纶等， 从而用于纺织工业。熔融纺丝时一种常用的纺丝方法，通过熔融纺丝可以得到适于纺织用的各类纤维。通常，使用熔融纺丝方法得到的纤维的单丝纤度可达到1. Odtex0用这样纤度的纤维纺织而得的产品，例如服装面料等，具有很多优点，因此市场应用空间广阔。
然而，随着人们生活水平的提高，对于纺织品的要求也越来越高，非常需要能够客户纺织品的一些现有缺陷。例如上述提及的服装面料等产品，由于其纤维丝较粗因此存在手感粗糙、易起毛丝等问题。目前，已进行很多关于纺织纤维的制备方法，相关信息在公开号为CN101734633A、 CN101768789A。CN102161755A、CN102161756A的中国专利文献中都有所描述。
但对尼龙纤维而言，运行熔融直接纺丝方法的技术尚不是很成熟。尼龙纤维织物具有吸汗、轻质、韧性佳、回弹性好、抗酸碱等特点，是最适合人类穿着的人造织物之一。在服装上的应用也是尼龙纤维的主要用途之一。到目前为止，通过改性方式提高尼龙可纺性的研究报道并不多，改性的主要方面在于通过共聚或添加助剂来减少尼龙在卷绕时的分子取向从而提高单丝的延伸能力。例如通过共聚引入不对称单元，以减少分子取向的能力，如普通尼龙聚合时加入不对称的二元酸、二元胺或者带侧基的己内酰胺和氮环杂已烷；在纺丝时加入丙烯酸衍生物，如甲基丙烯酸甲聚合酯；采用长链尼龙进行纺丝或在基体尼龙的单体聚合时加入长链尼龙及其盐等。
特别是对于低熔点热熔性的尼龙材料来说，由于具有熔融粘着的特点，可广泛应用于碳纤维单向布、玄武岩纤维单向布、玻璃纤维单向布等的固定，缝纫线，服装，绳、带、线固定捻度等，选择纺丝的技术方案和严格控制纺丝、拉伸等各项工艺过程是非常重要的。在纺丝过程中，对于温度、纺丝速度的控制是非常严格的，这些工艺条件的控制，直接影响到纺丝质量。发明内容
鉴于背景技术存在的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种纺丝质量好纺丝过程顺利的低熔点热熔性尼龙长丝的制备方法。
为此，本发明是采用如下技术方案来实现的一种低熔点热熔性尼龙长丝的制备方法，其特征在于包括如下步骤a)、尼龙切片干燥；采用真空转鼓方式干燥，其干燥温度为50 70摄氏度，干燥时间为 12 20小时；b)、纺丝；所述纺丝采用纺丝螺杆进行，且其温度分区控制，所述温度分区为螺杆区、计量泵区、弯管区和纺丝箱体区，其中在螺杆区的温度为180 225摄氏度，在纺丝箱体内的温度为200 235摄氏度，纺丝速度为每分钟500 800米；并在纺丝时加入重量比浓度为 20%的纺丝油剂；c)、拉伸；拉伸时，热盘的温度为45 55摄氏度，热板的定型温度为55 65度；拉伸倍率为3. 2 3. 6之间。
所述步骤C)中，拉伸后进行卷绕，卷绕时采用超喂方式，超喂量在2 5%之间。
本发明的这种尼龙长丝制备方法，所制得的长丝不易断头和产生毛丝，整个纺丝过程顺利，卷绕后不易松卷和塌边，纺丝产品的断裂强度和线密度均达到织后要求。
具体实施方式
这种低熔点热熔性尼龙长丝的制备方法，包括尼龙切片干燥、纺丝、拉伸以及卷绕工艺步骤。下面以锦纶丝为例进行具体说明
未经干燥的尼龙切片，其所含的水份在高温熔融状态下，将发生汽化水解，从而使聚合物的分子量下降，表现为粘度降低，产品的强度下降。另外，由于水份汽化形成的气泡丝，将造成纺丝断头或毛边。因此，要获得性能良好的低熔点热熔尼龙长丝，要点之一是在纺丝之前对切片进行充分的干燥，使切片的含水率下降至0. 03%以下，此工序极为关键。但是，由于低熔点尼龙切片的软化点远低于水的沸点，干燥时温度过高，切片受热时极易发生粘连。因此，切片的干燥，对工艺和设备的要求提出了较高的要求。首先，为了保证切片中的水份能在尽可能高而不冲过的温度下尽快去除，须采用温控精度较高的真空转鼓方式对切片进行干燥。升温速率应尽可能缓慢而精确，以防温度过冲。尽管如此，由于切片的熔点较低，因此只能采用较低的温度，通过延长干燥时间的方式进行干燥，以确保切片的含水率达到工艺要求。通过长期的试验，干燥温度以70°C，干燥时间以12小时较合适。
由于共聚热熔性尼龙的软化点很低，而粘度却很高。因此，要获得良好的热熔性尼龙长丝，纺丝温度、冷却条件及卷绕成形工序的工艺控控制极为关键。
纺丝温度即熔体温度，纺丝时，熔体温度必须高于切片的熔点而低于其分解温度。 由于低熔点尼龙切片器熔点虽低，但其粘度并不低，因此在选择纺丝温度时必须综合考虑各方面的因素，并根据聚合物的性能具体确定，以保证良好的可纺行。
由于低熔点尼龙熔体的粘度高、流动行较差，因此须适当提高纺丝温度。一方面， 较高的纺丝温度可以高山熔体通过喷丝孔的流变性能，另一方面能延缓熔体细流的冷却时间个提高喷丝板的便面温度，可提高切片的可纺行。单温度过高又会带来粘度下降大、单体挥发等问题，使可纺行变差。
纺丝各区温度的选择主要根据切片的熔点、特性粘度等全面加以考虑。所述纺丝采用纺丝螺杆进行，且其温度分区控制，所述温度分区为螺杆区、计量泵区、弯管区和纺丝箱体区，其中纺丝箱体的温度对熔融纺丝成形最为关键，箱体温度的波动将直接影响聚合物的可纺行。螺杆一区为进料区，温度过高切片将过早软化粘连，容易造成环结阻料，使原料不能顺利进入，从而使纺丝无法正常进行。综合考虑以上各种因素，经大量的实验，螺杆区的温度设置为180 225摄氏度，在纺丝箱体内的温度为200 235摄氏度，这样整个纺丝过程顺利，为发生环结阻料，和断头毛丝现象。由于低熔点尼龙的干燥非常困难，虽经常时间干燥，单切片含水率往往依然比较高。如果采用高速度纺丝的话，则容易发生断头，不仅纺丝不能顺利进行，产品质量也无法得到保证。经过试验证明，低熔点尼龙的纺丝速度以 500 800米/分最为合适。低熔点尼龙由于含有大量吸水基团，因此极易吸收空气中的水份，使卷绕后的纤维长度发生变化、形成松卷和塌边现象，给退卷造成困难，严重影响产品质量。为此纺丝油剂的浓度配比及上油量也是纺丝成败的重要因素之一。该纤维可采用常规尼龙纺丝油剂，型号为THL-PA-810，在市场上均可购得，重量浓度配比以20%为宜。由于在较低纺丝速度下取得的卷绕丝，其分子链尚未完全伸展，因此纤维的强度比较低，尺寸也不稳定。为此需要将卷绕丝通过牵伸机进行拉伸，使纤维的强度得以进一度提高。拉伸时， 当拉伸温度过低时，由于分子链不易滑动，拉伸形变的应力较大，容易产生毛丝。提高拉伸温度，则拉伸应力减小，有利于拉伸的顺利进行，并可提高纤维的强度。但当温度过高时，虽然拉伸应力变小，但大分子将发生松弛而解取向，其结果反而使纤维的强度有所下降。为了既要使纤维不发生粘连和断头，又要使纤维充分热定型，保证其强度，经大量实验证明，在 500 800米/分的拉伸速度条件下，热盘的温度以50°C，热板的定型温度以60°C为宜。
拉伸倍率主要取决于原丝的剩余伸长率和对产品丝的指标要求。纺丝温度和纺丝速度对纤维的拉伸倍率都有影响。纺丝速度高，原丝的剩余拉伸率低，则相应的拉伸倍率就应减小。随着拉伸倍率的提高，拉伸应力将随之增加，丝束的轻度也随之提高，而断裂伸长则将降低。经大量实验，在500 800米/分的纺丝速度下，拉伸倍率为3. 2 3. 6之间为且。
另外，由于尼龙纤维的回弹性较高，经拉伸后的丝束在卷绕筒管上会产生收缩，使筒管的成形不好，造成退绕困难，影响产品质量。因此，卷绕时须采用超喂方式，超喂量在 2 5%之间。
按照上述制备方法制得的尼龙长丝，其纤度为33dtex/6f，线密度为33dteX/6f， 断裂强度为3. 2cN/dtex。
权利要求
1.一种低熔点热熔性尼龙长丝的制备方法，其特征在于包括如下步骤a)、尼龙切片干燥；采用真空转鼓方式干燥，其干燥温度为50 70摄氏度，干燥时间为 12 20小时；b)、纺丝；所述纺丝采用纺丝螺杆进行，且其温度分区控制，所述温度分区为螺杆区、计量泵区、弯管区和纺丝箱体区，其中在螺杆区的温度为180 225摄氏度，在纺丝箱体内的温度为200 235摄氏度，纺丝速度为每分钟500 800米；并在纺丝时加入重量比浓度为 20%的纺丝油剂；c)、拉伸；拉伸时，热盘的温度为45 55摄氏度，热板的定型温度为55 65度；拉伸倍率为3. 2 3. 6之间。
2.根据权利要求1所述的低熔点热熔性尼龙长丝的制备方法，其特征在于所述步骤c) 中，拉伸后进行卷绕，卷绕时采用超喂方式，超喂量在2 5%之间。
全文摘要
本发明公开了一种低熔点热熔性尼龙长丝的制备方法，其特征在于包括尼龙切片干燥、纺丝、拉伸等工艺步骤，其中，其中干燥温度为50～70摄氏度，干燥时间为12～20小时；所述纺丝采用纺丝螺杆进行，且其温度分区控制，所述温度分区为螺杆区、计量泵区、弯管区和纺丝箱体区，其中在螺杆区的温度为180～225摄氏度，在纺丝箱体内的温度为200～235摄氏度，纺丝速度为每分钟500～800米；并在纺丝时加入重量比浓度为20％的纺丝油剂；拉伸时，热盘的温度为45～55摄氏度，热板的定型温度为55～65度；拉伸倍率为3.2～3.6之间。按照本发明的制备方法，制备成的尼龙长丝不易断头或毛丝，纺丝过程顺利，卷绕后不易松卷和塌边，纺丝产品的断裂强度和线密度均达到织后要求。
文档编号D01D5/16GK102560706SQ201210051919
公开日2012年7月11日 申请日期2012年2月29日 优先权日2012年2月29日
发明者吴瑞 申请人:瑞安市瑞邦针纺科技有限公司