[发明专利]芳族聚酰胺纱的高速搓捻法

说明书

在用于室内以及室外用途的光纤电缆的制造中，通过通常在非常精确的张力控制下围绕光缆中心或芯搓捻，施加连续复丝芳族聚酰胺纱。可通过向包含至少一个安装在盘上的纱筒的搓捻装置供应无端芯(endless core)来进行这种搓捻法，其中在运行过程中，该纱筒围绕其自己的轴旋转，且该盘围绕其自己的轴旋转，以使纱筒围绕芯旋转并围绕芯从纱筒退绕出纱线以提供被纱线包围的芯。这种类型的装置通常被称作服务器(server)。服务器可以例如以Roblon SE18或SE24为名购自例如Roblon。与纱筒不围绕其自己的轴旋转而是静止的系统不同，在这些服务器中，纱线的退绕是旋转的。如果纱筒静止，来自纱筒的纱线退绕“越过”纱筒的顶部。服务器可集成到光纤电缆(OFC)生产线中并且如果需要，接着进行在带有芳族聚酰胺纱的芯上提供聚合物外层(也称作护套)的后继工艺。但是，芳族聚酰胺纱搓捻也可以作为独立的工艺进行。

OFC生产线的速度决定步骤通常是服务器的旋转速度。服务器的旋转速度通常取决于包装稳定性：即纱线包装承受由服务器的旋转速度造成的力的能力。在本说明书内，纱筒是芳族聚酰胺纱盘绕在其上的管、线轴或纱框。盘绕在纱筒上的纱线被称作纱线包装。在高旋转速度下，发生芳族聚酰胺纱线包装的变形，以致该管上的纱线层移位。当发生这种情况时，不可能再退绕纱线。这一现象通常限制OFC生产线的生产速度。尽管服务器的机械限制通常为250-300RPM(每分钟的转速)，但包装稳定性的不足使得必须将服务器的速度限为例如150RPM的值。包装稳定性的改进会带来提高的生产速度和降低的运行成本。因此需要可以以更高运行速度运行的芳族聚酰胺搓捻法。本发明提供这样的方法。

本发明涉及围绕无端芯搓捻芳族聚酰胺纱的方法，其中在搓捻步骤中向包含至少一个纱筒的搓捻装置供应芯，其中在运行过程中，纱筒围绕其自己的轴旋转且纱筒围绕芯旋转，并围绕芯从纱筒退绕出纱线以提供被纱线包围的芯，其中所述纱线是带有占芳族聚酰胺重量的0.05至0.95重量％的包含有机磷化合物的整理剂的连续芳族聚酰胺纱，其中所述有机磷化合物是式X1X2X3P＝O的化合物，其中X1、X2和X3独立地选自Y1-、Y1-O-和M-O，其中Y1是支化链或直链C1-C20烷基、芳基或链烯基，且M选自Li、Na、K或铵，条件是X1、X2或X3的至少一个选自Y1-或Y1-O-，其中不同类型的Y1可以相同或不同。

已经令人惊讶地发现，在芳族聚酰胺纱上施加次要量(即芳族聚酰胺重量的0.05至0.95重量％)的包含特定有机磷化合物的整理剂以与基于脂肪酸酯的标准油基芳族聚酰胺整理剂，如椰子油和聚乙二醇完全不同的方式影响纱层之间的摩擦行为。因此，极大改进在具有旋转纱线退绕的旋转服务器上的包装稳定性。因此，带有这种整理剂的芳族聚酰胺纱包装能使芳族聚酰胺纱围绕无端芯高速搓捻。该芳族聚酰胺包装可用于工业中使用的任何标准服务器，因此能够显著提高OFC生产线速度而不牺牲品质。高生产速度会提高OFC制造法的生产率。

要指出，WO2008/000371描述了可用于ADDS电缆的抗漏电(antitracking)芳族聚酰胺纱。其中描述的芳族聚酰胺长丝纱带有包含有机物质的整理剂组合物，选择该整理剂中的有机物质的量以使该整理剂具有在20℃下作为在水中的50重量％整理剂组合物测得的0.2mS/cm至200mS/cm的电导率，并选择该整理剂在纱线上的量以使该纱线具有4x10⁴至1.2x10⁷Ohm.cm的比电阻(specific electric resistance)。该整理剂以1-30重量％，特别是8-22重量％的量使用。描述了化学组成广为不同的大量可能的整理剂化合物。

这一参考资料没有公开或暗示，在芳族聚酰胺纱的特定搓捻法中使用0.05至0.95重量％的次要量的包含特定有机磷化合物的整理剂会改进包装稳定性并随之在OFC生产中带来优点。

在本发明的方法中，使用带有包含有机磷化合物的整理剂的连续芳族聚酰胺纱。可以使用单一化合物或混合物。该有机磷化合物优选是烷基、芳基或链烯基有机磷化合物。该有机磷化合物更优选包含经双键与磷原子键合的氧原子。

该有机磷化合物是式X1X2X3P＝O的化合物，其中X1、X2和X3独立地选自Y1-、Y1-O-和M-O，其中Y1是支化链或直链C₁-C₂₀烷基、芳基或链烯基，且M选自Li、Na、K或铵，条件是X1、X2或X3的至少一个选自Y1-或Y1-O-，其中不同类型的Y1可以相同或不同。