[发明专利]一种低温生产尼龙纤维的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纺织材料制备方法的技术领域，尤其涉及一种低温生产尼龙纤维的方法。

背景技术

一般说来，可纺织用的高分子材料包括尼龙(聚酰胺)、丙纶(聚丙烯)、涤纶(聚对苯二甲酸乙二醇酯)和腈纶(聚丙烯腈)等。这些材料可以通过纺丝而形成纤维丝，从而用于纺织工业。熔融纺丝是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纤维细丝。通常，使用熔融纺丝方法得到的纤维细丝可达到几旦的纤细程度(纤度)。用这样纤度的纤维细丝纺织、编制而得的产品，例如服装面料等，具有很多优点，因此市场应用空间广阔。

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。

目前，尼龙纤维的工业生产方法主要是熔融纺丝方法。这种情况下，通常需要将尼龙加热至熔融状态，然后在熔融状态下(纺丝温度一般在260～280℃范围内)进行纺丝。此时，为了维持尼龙处于熔融状态，需要对其持续进行加热，这会消耗大量的能量，尤其纺丝设备的喷丝板或喷丝头，温度一般会高达280℃，实践中一般使用联苯对其进行加热，联苯的沸点约为265°，因此需要加压提高联苯的沸点以避免其沸腾汽化，这不仅需要消耗高能量，还需要耐压设备。这些因素使得使用现有熔融纺丝方法生产尼龙纤维的成本昂贵，工艺要求高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种低温生产尼龙纤维的方法，该方法显著降低了尼龙纤维生产的能耗，从而节约成本。

本发明人经过大量研究和试验发现，可以在比现有熔融纺丝的纺丝温度更低的温度下，例如低于联苯沸点的温度下纺出得到尼龙纤维丝。

本申请提供了一种低温生产尼龙纤维的方法，该方法是熔融纺丝方法，包括在尼龙的熔融之前或熔融期间加入金属化合物的混合物，然后所得熔融体在160～250℃，尤其是170～240℃的低温下进行纺丝。

文中术语“熔融纺丝方法”是指将纺丝用的原料加热熔融，熔融体通过螺杆挤出机挤出后送至纺丝机，经计量泵将熔融体定量压入纺丝部件，通过喷丝板上的喷丝孔将熔体以细丝态流出，上油卷绕，或再经热牵伸过程，生产纤维丝的方法。

本发明低温生产尼龙纤维的方法中，所述尼龙是指可纺丝用的尼龙，例如尼龙6、尼龙66等，优选尼龙6。

本发明低温生产尼龙纤维的方法中，所述金属化合物非限定性地包括金属盐金属络合物和金属氧化物。所述金属选自第一主族、第二主族、第三主族、第四主族、过渡金属和稀土金属。其中，第一主族金属元素选自锂、钠、钾、铷和铯等；第二主族金属元素选自镁、钙和锶等；第三主族金属元素选自铝、镓、铟等；第四主族金属元素选自锗、锡等；第五主族金属元素选自铋；过渡金属元素选自钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钇、锆和钼；稀土金属元素选自镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥等镧系稀土金属元素。其中，对于第一主族和第二主族的金属而言，金属化合物不包括金属氧化物，而对于其他金属而言，金属化合物则包括金属氧化物。所述金属盐的阴离子或络合物的配体选自磷酸根、碳酸根、羧酸根、硝酸根、硫酸根、磺酸根、亚硫酸根、卤素阴离子(如氟离子、氯离子和溴离子等)、拟卤素离子(例如，硫氢酸根)以及其他含氮和/或含氧(如羧酸根)和/或含硫有机配体(如β-二酮)等，也可以是混合配体。但并不限于此。

本发明中，所述金属化合物的混合物的意思具体包括如下所述几种情况：1)上述金属的复合盐，例如KAl(SO₄)₂等；2)上述金属的多中心络合物，例如多钼磷酸盐；3)多种金属盐(包括单一阳离子金属盐，如NaCl、KCl、CaBr和LaCl₃等，和复合盐，如KAl(SO₄)₂等)的任意混合物；4)上述多种金属络合物(包括单中心络合物和多中心络合物)的任意混合物；5)一种或多种金属氧化物的混合物；6)一种或多种金属盐(包括单一阳离子金属盐和复合盐)和/或一种或多种金属络合物(包括单中心络合物和多中心络合物)和/或一种或多种金属氧化物的混合物。