[发明专利]聚合物混合物加工成长丝的方法

说明书

本发明涉及将聚酯或聚酰胺与非晶态的第二种聚合物的聚合物混合物，以≥1500米/分钟的拉出速度纺制成断裂伸长≤180％的长丝的方法。

从下述文献可获知聚合物混合物的纺丝技术：

日本专利56-85420A(Teijin)公开了一种未拉伸的聚酰胺(尼龙)纱，其中添加了0.5-10(重量)％的双酚聚碳酸酯从而提高了生产率。

欧洲专利35796A(Teijin)公开了包括那些由含1-15(重量)％、具有高玻璃化转变温度(Tg≥150℃)的聚砜聚合物的聚酯或聚酰胺制的合成纤维。添加聚合物在基体内保持球状，从而影响了长丝的表面结构与纤维摩擦性能。纺丝速度为2000-5500米/分钟。

欧洲专利41327B(ICI)公开了含0.1-10(重量)％的另一种具有各向异性(LCP级)的聚合物的PET或尼龙66纤维，纺丝速度为1000-5000米/分钟。由于纺成的纤维具有较高的断裂伸长，因而达到了卷绕速度抑制(WUSS，Wind-Up Speed Suppression，即由聚合物混合物纺成的纤维性能与未混合的聚合物在较低卷绕速度下纺成的纤维的性能相同时所提高的卷绕速度)，因此纤维有较高拉伸比并可大幅度提高生产率。

欧洲专利80274B(ICI)涉及含0.1-10(重量)％另一种聚合物的PET、尼龙66或聚丙烯纤维，在熔体中另一种聚合物的平均颗粒尺寸为0.5-3微米，并在熔体纺丝过程中变形为原纤维。纺丝速度为2000-6000米/分钟，由于由(PET)纺成的纤维具有较高的断裂伸长和较低的双折射，因而卷绕速度抑制(WUSS)至少可达到20％，因此达到了较高拉伸比并提高了生产率。对PET来说，优选的添加聚合物包括聚乙二醇或尼龙66，对尼龙66来说是聚烯烃。添加聚合物对诸如产量、纺丝温度、混合类型及挤出机类型生产参数的作用是极灵敏的。由于该方法很灵敏，将该方法转用于不同容量、类型的设备或纤度程序中是困难的。

日本专利56-91013A(Teijin)公开了一种未拉伸聚酯纱，其中添加了0.5-10(重量)％的苯乙烯聚合物而提高了生产率。生产率的提高是由于提高了在850-8000米/分，优选≥2500米/分钟纺丝速度下纺成纤维的断裂伸长。并因此达到了较高的拉伸比。

欧洲专利47464B(Teijin)公开了一种未拉伸的聚酯纱，其中添加了0.2-1.0(重量)％的-(CH₂CR₁R₂)_n-类聚合物如聚(4-甲基-1-戊烯)或聚甲基丙烯酸甲酯而提高了生产率。生产率的提高是由于提高了在2500-8000米/分纺丝速度下纺成纤维的断裂伸长。因此达到了较高的拉伸比。通过混合使聚合物添加剂形成一种精细的均匀分散体是十分重要的，其中颗粒直径必须≤1微米，以防止发展成原纤维。聚合物添加剂的作用是由三种性能-添加聚合物的化学结构(添加聚合物分子几乎不能伸长)、较低的迁移性以及聚酯与添加聚合物的相容性间的相互作用来确定的。

欧洲专利631638B(AKZO)公开了含0.1-5(重量)％的50-90％亚氨基化的聚甲基丙烯酸烷基酯的PET纤维。在纺丝速度为500-10000米/分钟并且接着拉伸制得的纤维具有较高的初始模量。在保持常规的丝断头率前提下，以很高的纺丝速度(如8000米/分钟)纺丝应该是可能的。在纺丝速度高达到8000米/分钟时，可得到部分取向的纤维，这种纤维还没有被拉伸到最终的伸长度，因此，例如能被加工成花色纱。对于制造工业用纱来说，对模量的影响是不容易重复的，达到的强度通常是较低的，这是该产品的严重缺点。上述只对供纺织用的拉伸丝作了说明。在纺丝速度超过6000米/分钟下纺成的各未拉伸丝的断裂伸长≤65.3％，这种丝由于与沸水收缩率值(≤6.5％)有关的高结晶性，不适宜通过拉伸卷曲变形或拉伸卷曲加工的方法作进一步加工。

将聚合物混合物纺制成合成纤维的目标之一是为了在一定纺丝速度条件下，使纺成的纤维较未经添加聚合物改性所纺得的纤维具有高的断裂伸长。这就能以较高的拉伸比制造成品纱，并能提高纺丝设备的生产率。根据欧洲专利41327B，预期的生产率增长可通过下列方程进行计算：式中E/E′是未改性/改性纤维的断裂伸长。从该方程式可看出，当伸长的增量(E-E′)增大时生产率随之增高。然而，过度的伸长率及由此引起的纺成纤维的取向度的降低都是不适于进行高速拉伸卷曲工艺加工的。