[发明专利]聚酰胺的复丝纱线

说明书

本发明涉及到生产高强度、低缩率聚酰胺纱线的方法和由该方法生产的纱线，更具体地说是涉及在一个相联合于高速纺丝/拉伸加工工艺中所生产高强度、低缩率聚酰胺纱线的方法，该方法可用于工业用聚酰胺纱线的大批量生产中。

高强度聚酰胺纱线可广泛应用于工业生产领域，其中包括：用作轮胎、传递带、软管及其它加筋的橡胶制品的加强材料；用在涂塑的织物上，用在绳索、绳索制品、带子以及机织织物上。由于成本降低、能源节省、织物产量和最终应用产品的安全性、以及对于其应用上聚酰胺纱线的转化形式等诸方面的原因，希望纱线具有包括在加热时高的强度、低缩率在内的综合性能。最为理想的性能是至少约为9.5克/旦的强度和低于4.0％的缩率。这一性能的组合的产生是非常困难的，特别是对于大批量商品化生产在高速并联合于纺丝/拉伸加工过程中是非常困难的。

已知的用以生产高强度复丝聚酰纱线所相联合的纺丝/拉伸方法，是在至少两个阶段拉伸纺出的长丝。在一些已知的方法中，在第一拉伸阶段，常常先在不加热的情况下用拉伸点固定棒拉伸纱线。然后，在第二拉伸阶段，将纱线加热，以便能够达到高张力性能所要求的大于5.0X的拉伸比。

在这种类型的方法中，缩率通常都相当高(超过10％)，除非另外采取使缩率降低到所希望的程度的处理措施。通过在高温条件下、在恒定的长度上加热纱线，接着在升高的温度下使得纱线收缩/松驰，缩率能够大大降低。在美国专利US一3,311,691所描述的相联合的纺丝/拉伸/热处理方法中，纱线由热的第二(和最终)阶段拉伸辊进行热处理，并通过转速比第二阶段辊的转速低的张力降低辊的运行使得纱线松驰。由这种类型的方法所获得的纱线的收缩/回缩量可以被描述为降低率的百分比(％)，为了该申请之目的，这一百分率限定为：该纺丝方法中降低率的百分比和所生产的纱线的缩率之间是反比的关系，也就是说，高的降低率百分比会导致低的缩率。

在美国专利US-3,311,691所公开的方法中，在高的降低率百分比的情况下，生头和实现高速相联合的纺丝/拉伸处理是困难的。在降低率大于8％的情况下，生头和大批量生产的操作连续性不能够容易地实现，这是因为在张力降低辊上的纱线卷绕处在太低的张力状态下，不足的张力可能导致纱线变得凌乱并形成一种缠绕带，或者多根长丝中的一根可能缠绕在多个辊子中一个上。不管在哪种情况下，处理工作都必须停止下来。这时由于向前输送的纱线携带有热量(温度为110℃)，终究会使张力降低辊变热，其能够允许一个较高的降低率百分比，但对使用大于9％的降低率百分比通常是不可能的。此外，使用美国专利US3,311,691的方法，若强度保持在9.5克/旦以上，则缩率通常不能被降低到5.5％以下。

因此，本发明涉及一种生产高强度聚酰胺纱线的改进的方法和由该方法生产的纱线。本发明方法属于这种类型的方法——即其包括相联系的以下几个步骤：纺纱步骤；在包括至少一个初步拉伸阶段和一个最终拉伸阶段的阶段中将纱线拉伸至少5.0X的步骤，在此阶段，纱线在以依次较高的圆周速度所旋转的辊子之间相联系，并由这些辊子向前推进，最终拉伸阶段所使用的最终拉伸辊被加热到大约200℃以上的温度；通过将纱线送到至少一个张力降低辊而使纱线松驰的步骤，张力降低辊以低于最终阶段拉伸辊的圆周速度的速度旋转；以及卷绕纱线的步骤。

根据本发明，改进的方法包括，将纱线张力降低辊加热到大约200℃以上温度；以比最终阶段拉伸辊的圆周速度至少低11％的圆周速度来转动张力降低辊；以及把在最终阶段拉伸辊和张力降低辊之间的纱线连接于张力控制装置，用以提高向张力降低辊输送的纱线上的张力。

根据本发明的一个最佳形式，张力控制装置充分提高输送到张力降低辊上的纱线上的张力，因而可稳定纱线的轨迹并防止纱线在上述张力降低辊上打滑。

根据本发明的一个最佳实施例，张力控制装置包括至少一个静止的、通常为圆筒状的缓冲小辊，理想的是把该辊冷却至50℃以下温度。最理想的是，使用两个这样的缓冲小辊，每一个小辊只在其一部分表面上同纱线接触，以便提供一个约80°-180°的总包围角。

本发明方法适合用于生产具有大于9.5克/旦的强度和低于3.5％的纱线干热缩率的聚酰胺纱线。实施本发明时，理想的是以至少2000码/分钟的速度卷绕纱线，最好是以至少2400码/分钟的速度卷绕纱线。