[发明专利]用于高速纺丝应用的双封端聚酰胺

说明书

本发明提供了生产聚酰胺长丝和纤维的方法。所述方法包括提供双封端聚酰胺并以3500 m/min至8000 m/min的速度纺丝所述双封端聚酰胺以形成纤维。在一个实施方案中，所述聚酰胺具有25 mmol/kg至40 mmol/kg的胺端基浓度和18 mmol/kg至50 mmol/kg的羧基端基浓度。本发明还公开了包含由所述方法形成的聚酰胺长丝和纤维的纤维和纱线。

相关申请的交叉引用

本申请根据35 U.S.C.§119(e)要求2015年12月23日提交的美国临时专利申请序号62/387,441的权益，其全部公开内容通过引用结合到本文中。

领域

本发明涉及用于生产聚酰胺材料的材料、方法和设备，且特别涉及由聚酰胺材料的高速纺丝形成的纤维和长丝。

背景

为了形成聚酰胺纤维材料，将通常以聚酰胺切片形式的聚酰胺树脂进料到挤出机中，加热到熔融状态，并且泵出通过具有多个孔的喷丝头(模头)(也称为纺丝)以形成聚酰胺长丝。使含有长丝的纺出的纤维固化，并且可以对其进行一个或多个拉伸步骤并收集在卷取轮上。典型的聚酰胺材料包括聚酰胺-6(PA-6)、聚酰胺-6,6(PA-66)、聚酰胺-666(PA-666)、聚酰胺-46(PA-46)、聚酰胺-610(PA-610)和聚酰胺-1212(PA-1212)材料。

典型的聚酰胺-6材料使用双官能酸在单封端的情况下聚合。在纺丝期间，在从喷丝头挤出之前，可以使PA-6材料在约230℃至300℃下保持熔融状态长达5至45分钟。在此期间，在高温下，单封端PA-6材料开始热降解，增加了单封端PA-6材料的粘度。粘度的增加导致喷丝头(spin pack)压力增加，这影响可纺性并缩短单封端PA-6材料的纺丝组合件寿命。这些有害影响可能特别地在诸如用于纺织品的高速纺丝应用中见到。

期望前述工艺的改善。

概述

本公开提供了由在氨基端基和羧基端基的双重封端情况下聚合的聚酰胺材料(在本文中称为双封端聚酰胺或双封端PA)的纺丝形成的纤维和长丝。在一个实施方案中，双封端聚酰胺可用于生产纺织品。

在一个示例性实施方案中，提供了一种生产纤维的方法。所述方法包括提供双封端聚酰胺和以3500 m/min至8000 m/min的速度纺丝双封端聚酰胺以形成纤维，或者在一个更特别的实施方案中，以4000 m/min至6000 m/min的速度纺丝双封端聚酰胺以形成纤维。在一个更特别的实施方案中，所述纤维是三叶形纤维。

在任何上述实施方案的一个更特别的实施方案中，双封端聚酰胺选自聚酰胺-6(PA-6)、聚酰胺-6,6(PA-66)、聚酰胺-666(PA-666)、聚酰胺-46(PA-46)、聚酰胺-610(PA-610)、聚酰胺-1212(PA-1212)及其混合物和共聚物。在任何上述实施方案的一个更特别的实施方案中，双封端聚酰胺选自聚酰胺-6(PA-6)、聚酰胺-6,6(PA-66)、聚酰胺-666(PA-666)及其混合物和共聚物。在任何上述实施方案的一个更特别的实施方案中，双封端聚酰胺是双封端聚酰胺-6，在本文中称为双封端PA-6。