[发明专利]一种高强度PA6工业丝的制备方法

说明书

本发明涉及尼龙工业丝制备的技术领域，公开了一种高强度PA6工业丝的制备方法，包括如下步骤：将PA6/5T共聚酰胺切片经萃取干燥后，进行熔融纺丝，再依次经过侧吹风、上油、牵伸、卷绕后，得到高强度PA6工业丝；所述PA6/5T共聚酰胺的化学结构式中，m为PA6/5T共聚酰胺中PA6组分所占摩尔比例，n为PA6/5T共聚酰胺中PA5T组分所占摩尔比例，m+n=1；其中m:n的摩尔比范围为50~99：1~50。本发明以PA6/5T共聚酰胺进行纺丝，通过调控PA6与PA5T的组分比例，可得到成本低廉、聚合和纺丝性能稳定性高的高强度PA6工业丝。

技术领域

本发明涉及尼龙工业丝制备的技术领域，尤其是涉及一种高强度PA6工业丝的制备方法。

背景技术

聚酰胺，俗称尼龙，由于其出色的耐磨性和力学性能，在很多领域均有广泛应用，尤其是在工业丝领域。传统的工业丝多采用尼龙66、尼龙6制备，常规尼龙66工业丝强度均在8.4cN/dtex以上，而尼龙6工业丝强度通常在8.0cN/dtex以下。经过近几十年的发展，尼龙工业丝的强度不断得到提高，目前尼龙66工业丝可达到的最高强度为9.19cN/dtex。而尼龙6工业丝生产通过由两步法改为一步法，其强度有所提高，但受材质本身性质所限，尼龙6工业丝的强度仍在7.9～8.1cN/dtex的范围内，低于尼龙66工业丝的强度。并且在此之后，无论是纺丝工艺的调整还是设备的更新，尼龙工业丝的强度都难以有质的突破。

尼龙6的熔点低于尼龙66，其软化点温度也要低于尼龙66，在橡胶硫化时会造成其力学性能下降，因此高端工业丝一般常采用尼龙66，但尼龙66价格远高于尼龙6，通常为尼龙6的两倍以上，造成成本高昂的问题。现有技术中，通过在尼龙6中添加部分无机填料达到增强的效果，但是制备工艺复杂、生产成本高，并且在高粘物料中混入无机填料也容易发生团聚、凝胶化等问题，对纺丝温度和组件压力产生较大影响，更高的纺丝温度也会带来更高的能耗和原料氧化变性等问题。另外，在制备细单丝的情况下，无机填料的引入极易造成柱头和毛丝等问题。

发明内容

为了解决尼龙6工业丝强度低的技术问题，本发明的目的在于提供了一种高强度PA6工业丝的制备方法，在尼龙6中引入尼龙5T结构单元进行共聚增强改性，之后通过纺丝工艺的优化改进，得到高强度的PA6工业丝。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：本发明提供了一种高强度PA6工业丝的制备方法，包括如下步骤：将PA6/5T共聚酰胺切片经萃取干燥后，进行熔融纺丝，再依次经过侧吹风、上油、牵伸、卷绕后，得到高强度PA6工业丝；

所述PA6/5T共聚酰胺的化学结构式为：

其中，m为PA6/5T共聚酰胺中PA6组分所占摩尔比例，n为PA6/5T共聚酰胺中PA5T组分所占摩尔比例，m+n≤1；其中m:n的摩尔比范围为50～99：1～50。

本发明采用PA5T作为PA6增强改性的共聚单元，PA6与PA5T两种组分由于分子结构比较接近而具有很好的相容性，PA5T的引入对于PA6的聚合和可纺性不会产生不利影响，并且可以大幅提升PA6的力学性能和耐热性能，从而制备高强PA6工业丝。PA6和PA5T两种结构单元不同的摩尔比对工业丝的性能有着显著影响，通过调控组份比例以得到纺丝性以及强度均较佳的工业丝。而且，由于两种组分的原料单价基本接近，可控制生产成本，得到成本低廉、聚合和纺丝性能稳定性高的高强度PA6工业丝的制备工艺路线。最终制得高强度PA6工业丝的强度范围为8.1～9.0cN/dtex，并且随着共聚酰胺中PA5T组分含量的增加而增加，但PA5T组分含量超过限定范围后的纺丝性能会有所下降，还会导致无法纺丝。

作为优选，所述PA6/5T共聚酰胺的熔点为180～270℃，相对粘度为2.4～3.2。

PA6/5T共聚酰胺的熔点和相对粘度会影响纺丝效果。

作为优选，所述熔融纺丝的温度为220～310℃。