[发明专利]一种低温生产尼龙纤维的方法

说明书

技术领域

本发明涉及纺织材料技术领域，尤其涉及一种低温生产尼龙纤维的方法。

背景技术

一般说来，可纺织用的高分子材料包括尼龙(聚酰胺)、丙纶(聚丙烯)、涤纶(聚对苯二甲酸乙二醇酯)和腈纶(聚丙烯腈)等。这些材料可以通过纺丝而形成纤维丝，从而用于纺织工业。熔融纺丝是一种常用的纺丝方法，通过熔融纺丝可以得到适于纺织用的纤维细丝。通常，使用熔融纺丝方法得到的纤维细丝可达到几旦的纤细程度(纤度)。用这样纤度的纤维细丝纺织、编制而得的产品，例如服装面料等，具有很多优点，因此市场应用空间广阔。

尼龙纤维织物具有吸汗、轻质、韧性佳、回弹性好、抗酸碱等特点，是最适合人类穿着的人造织物之一。在服装上的应用也是尼龙纤维的主要用途之一。

目前，尼龙纤维的工业生产方法主要是熔融纺丝方法。这种情况下，通常需要将尼龙加热至熔融状态，然后在熔融状态下(纺丝温度一般在260～280℃范围内)进行纺丝。此时，为了维持尼龙处于熔融状态，需要对其持续进行加热，这会消耗大量的能量，尤其纺丝设备的喷丝板或喷丝头，温度一般会高达280℃，实践中一般使用联苯对其进行加热，联苯的沸点约为265°，因此需要加压提高联苯的沸点以避免其沸腾汽化，这不仅需要消耗高能量，还需要耐压设备。这些因素使得使用现有熔融纺丝方法生产尼龙纤维的成本昂贵，工艺要求高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种低温生产尼龙纤维的方法，该方法显著降低了尼龙纤维生产的能耗，从而节约成本。

本发明人经过大量研究和试验发现，可以在比现有熔融纺丝的纺丝温度更低的温度下，例如低于联苯沸点的温度下纺出得到尼龙纤维丝。

本申请提供了一种低温生产尼龙纤维的方法，该方法是熔融纺丝方法，包括在尼龙的熔融之前或熔融期间加入一种第二主族金属的化合物，然后所得熔融体在160～250℃，优选170～230℃，更优选为170～190℃的低温下进行纺丝。

文中术语“熔融纺丝方法”是指将纺丝用的原料加热熔融，熔融体通过螺杆挤出机挤出后送至纺丝机，经计量泵将熔融体定量压入纺丝部件，通过喷丝板上的喷丝孔将熔体以细丝态流出，上油卷绕，或再经热牵伸过程，生产纤维丝的方法。

本发明低温生产尼龙纤维的方法中，所述尼龙是指可纺丝用的尼龙，例如尼龙6、尼龙66等，优选尼龙6。

本发明低温生产尼龙纤维的方法中，所述第二主族金属的化合物非限定性地包括第二主族金属盐或络合物。所述第二主族金属元素选自镁、钙、锶等。所述金属盐的阴离子或络合物的配体选自磷酸根、碳酸根、羧酸根、硝酸根、硫酸根、磺酸根、亚硫酸根、卤素阴离子(如氟离子、氯离子和溴离子等)、拟卤素离子(例如，硫氰酸根)以及其他含氮和/或含氧(如羧酸根)和/或含硫有机配体等，但并不限于此。

具体而言，所述第二主族金属的化合物的实例非限定性包括：碳酸镁、碳酸钙、碳酸锶；磷酸镁、磷酸钙、磷酸锶；醋酸镁、醋酸钙、醋酸锶；硫酸镁、硫酸钙、硫酸锶；磺酸镁、磺酸钙、磺酸锶；氟化镁、氟化钙、氟化锶；氯化镁、氯化钙、氯化锶；溴化镁、溴化钙、溴化锶等。

第二主族金属的化合物能够降低尼龙纤维的熔点，并且赋予尼龙纤维熔融体以良好的性能，例如高强度、高粘性、高可纺性等，因此，可以在更低的纺丝温度下得到尼龙纤维。第二主族金属的化合物的使用量如下：基于所用尼龙的重量计，第二主族金属的化合物中的第二主族金属元素的重量为80ppm～10wt％，优选为0.01wt％～5wt％，更优选为0.1wt％～5wt％，特别优选为0.3wt％～2wt％。若第二主族金属的化合物的使用量低于50ppm，则其对尼龙的改性效果不够好，难以在低温下得到尼龙纤维。若第二主族金属的化合物的使用量大于10wt％，则添加的金属化合物量过多，会导致所得纤维丝的质量恶化。

对第二主族金属的化合物的加入方式没有特别限定，可以直接加入，也可以将其与部分尼龙制成包含第二主族金属的化合物的添加剂后再进行加入，优选将其与部分尼龙制成包含第二主族金属的化合物的添加剂后再进行加入。

本发明的低温生产尼龙纤维的方法还可以包括在尼龙的熔融之前或熔融期间加入助剂。所述助剂例如选自抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂和抗静电剂等。可以使用其中的一种或多种助剂。

其中，所述抗氧剂是受阻酚类和亚磷酸盐，例如：抗氧剂1010、抗氧剂CA、抗氧剂163、抗氧剂168、抗氧剂3114、抗氧剂DLTP和抗氧剂TNP等。可以使用其中的一种或多种。抗氧化剂的添加量优选为0.001wt％-1wt％，以所用尼龙的重量计。