專利名稱：低熔點熱熔性尼龍長絲的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種尼龍材料紡絲領域，特別涉及到低熔點熱熔性尼龍長絲的制備方法。
背景技術：
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。熔融紡絲時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到1. Odtex0用這樣纖度的纖維紡織而得的產品，例如服裝面料等，具有很多優點，因此市場應用空間廣闊。
然而，隨著人們生活水平的提高，對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有缺陷。例如上述提及的服裝面料等產品，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，已進行很多關于紡織纖維的制備方法，相關信息在公開號為CN101734633A、 CN101768789A。CN102161755A、CN102161756A的中國專利文獻中都有所描述。
但對尼龍纖維而言，運行熔融直接紡絲方法的技術尚不是很成熟。尼龍纖維織物具有吸汗、輕質、韌性佳、回彈性好、抗酸堿等特點，是最適合人類穿著的人造織物之一。在服裝上的應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在卷繞時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稱單元，以減少分子取向的能力，如普通尼龍聚合時加入不對稱的二元酸、二元胺或者帶側基的己內酰胺和氮環雜已烷；在紡絲時加入丙烯酸衍生物，如甲基丙烯酸甲聚合酯；采用長鏈尼龍進行紡絲或在基體尼龍的單體聚合時加入長鏈尼龍及其鹽等。
特別是對于低熔點熱熔性的尼龍材料來說，由于具有熔融粘著的特點，可廣泛應用于碳纖維單向布、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，選擇紡絲的技術方案和嚴格控制紡絲、拉伸等各項工藝過程是非常重要的。在紡絲過程中，對于溫度、紡絲速度的控制是非常嚴格的，這些工藝條件的控制，直接影響到紡絲質量。發明內容
鑒于背景技術存在的不足，本發明要解決的技術問題是提供一種紡絲質量好紡絲過程順利的低熔點熱熔性尼龍長絲的制備方法。
為此，本發明是采用如下技術方案來實現的一種低熔點熱熔性尼龍長絲的制備方法，其特征在于包括如下步驟a)、尼龍切片干燥；采用真空轉鼓方式干燥，其干燥溫度為50 70攝氏度，干燥時間為 12 20小時；b)、紡絲；所述紡絲采用紡絲螺桿進行，且其溫度分區控制，所述溫度分區為螺桿區、計量泵區、彎管區和紡絲箱體區，其中在螺桿區的溫度為180 225攝氏度，在紡絲箱體內的溫度為200 235攝氏度，紡絲速度為每分鐘500 800米；并在紡絲時加入重量比濃度為 20%的紡絲油劑；c)、拉伸；拉伸時，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，拉伸后進行卷繞，卷繞時采用超喂方式，超喂量在2 5%之間。
本發明的這種尼龍長絲制備方法，所制得的長絲不易斷頭和產生毛絲，整個紡絲過程順利，卷繞后不易松卷和塌邊，紡絲產品的斷裂強度和線密度均達到織后要求。
具體實施方式
這種低熔點熱熔性尼龍長絲的制備方法，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行具體說明
未經干燥的尼龍切片，其所含的水份在高溫熔融狀態下，將發生汽化水解，從而使聚合物的分子量下降，表現為粘度降低，產品的強度下降。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熱熔尼龍長絲，要點之一是在紡絲之前對切片進行充分的干燥，使切片的含水率下降至0. 03%以下，此工序極為關鍵。但是，由于低熔點尼龍切片的軟化點遠低于水的沸點，干燥時溫度過高，切片受熱時極易發生粘連。因此，切片的干燥，對工藝和設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鼓方式對切片進行干燥。升溫速率應盡可能緩慢而精確，以防溫度過沖。盡管如此，由于切片的熔點較低，因此只能采用較低的溫度，通過延長干燥時間的方式進行干燥，以確保切片的含水率達到工藝要求。通過長期的試驗，干燥溫度以70°C，干燥時間以12小時較合適。
由于共聚熱熔性尼龍的軟化點很低，而粘度卻很高。因此，要獲得良好的熱熔性尼龍長絲，紡絲溫度、冷卻條件及卷繞成形工序的工藝控控制極為關鍵。
紡絲溫度即熔體溫度，紡絲時，熔體溫度必須高于切片的熔點而低于其分解溫度。 由于低熔點尼龍切片器熔點雖低，但其粘度并不低，因此在選擇紡絲溫度時必須綜合考慮各方面的因素，并根據聚合物的性能具體確定，以保證良好的可紡行。
由于低熔點尼龍熔體的粘度高、流動行較差，因此須適當提高紡絲溫度。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流的冷卻時間個提高噴絲板的便面溫度，可提高切片的可紡行。單溫度過高又會帶來粘度下降大、單體揮發等問題，使可紡行變差。
紡絲各區溫度的選擇主要根據切片的熔點、特性粘度等全面加以考慮。所述紡絲采用紡絲螺桿進行，且其溫度分區控制，所述溫度分區為螺桿區、計量泵區、彎管區和紡絲箱體區，其中紡絲箱體的溫度對熔融紡絲成形最為關鍵，箱體溫度的波動將直接影響聚合物的可紡行。螺桿一區為進料區，溫度過高切片將過早軟化粘連，容易造成環結阻料，使原料不能順利進入，從而使紡絲無法正常進行。綜合考慮以上各種因素，經大量的實驗，螺桿區的溫度設置為180 225攝氏度，在紡絲箱體內的溫度為200 235攝氏度，這樣整個紡絲過程順利，為發生環結阻料，和斷頭毛絲現象。由于低熔點尼龍的干燥非常困難，雖經常時間干燥，單切片含水率往往依然比較高。如果采用高速度紡絲的話，則容易發生斷頭，不僅紡絲不能順利進行，產品質量也無法得到保證。經過試驗證明，低熔點尼龍的紡絲速度以 500 800米/分最為合適。低熔點尼龍由于含有大量吸水基團，因此極易吸收空氣中的水份，使卷繞后的纖維長度發生變化、形成松卷和塌邊現象，給退卷造成困難，嚴重影響產品質量。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。該纖維可采用常規尼龍紡絲油劑，型號為THL-PA-810，在市場上均可購得，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，因此纖維的強度比較低，尺寸也不穩定。為此需要將卷繞絲通過牽伸機進行拉伸，使纖維的強度得以進一度提高。拉伸時， 當拉伸溫度過低時，由于分子鏈不易滑動，拉伸形變的應力較大，容易產生毛絲。提高拉伸溫度，則拉伸應力減小，有利于拉伸的順利進行，并可提高纖維的強度。但當溫度過高時，雖然拉伸應力變小，但大分子將發生松弛而解取向，其結果反而使纖維的強度有所下降。為了既要使纖維不發生粘連和斷頭，又要使纖維充分熱定型，保證其強度，經大量實驗證明，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率和對產品絲的指標要求。紡絲溫度和紡絲速度對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，則相應的拉伸倍率就應減小。隨著拉伸倍率的提高，拉伸應力將隨之增加，絲束的輕度也隨之提高，而斷裂伸長則將降低。經大量實驗，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，經拉伸后的絲束在卷繞筒管上會產生收縮，使筒管的成形不好，造成退繞困難，影響產品質量。因此，卷繞時須采用超喂方式，超喂量在 2 5%之間。
按照上述制備方法制得的尼龍長絲，其纖度為33dtex/6f，線密度為33dteX/6f， 斷裂強度為3. 2cN/dtex。
權利要求
1.一種低熔點熱熔性尼龍長絲的制備方法，其特征在于包括如下步驟a)、尼龍切片干燥；采用真空轉鼓方式干燥，其干燥溫度為50 70攝氏度，干燥時間為 12 20小時；b)、紡絲；所述紡絲采用紡絲螺桿進行，且其溫度分區控制，所述溫度分區為螺桿區、計量泵區、彎管區和紡絲箱體區，其中在螺桿區的溫度為180 225攝氏度，在紡絲箱體內的溫度為200 235攝氏度，紡絲速度為每分鐘500 800米；并在紡絲時加入重量比濃度為 20%的紡絲油劑；c)、拉伸；拉伸時，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.根據權利要求1所述的低熔點熱熔性尼龍長絲的制備方法，其特征在于所述步驟c) 中，拉伸后進行卷繞，卷繞時采用超喂方式，超喂量在2 5%之間。
全文摘要
本發明公開了一種低熔點熱熔性尼龍長絲的制備方法，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，干燥時間為12～20小時；所述紡絲采用紡絲螺桿進行，且其溫度分區控制，所述溫度分區為螺桿區、計量泵區、彎管區和紡絲箱體區，其中在螺桿區的溫度為180～225攝氏度，在紡絲箱體內的溫度為200～235攝氏度，紡絲速度為每分鐘500～800米；并在紡絲時加入重量比濃度為20％的紡絲油劑；拉伸時，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。按照本發明的制備方法，制備成的尼龍長絲不易斷頭或毛絲，紡絲過程順利，卷繞后不易松卷和塌邊，紡絲產品的斷裂強度和線密度均達到織后要求。
文檔編號D01D5/16GK102560706SQ201210051919
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月29日 優先權日2012年2月29日
發明者吳瑞 申請人:瑞安市瑞邦針紡科技有限公司