[发明专利]聚酰胺纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚酰胺纤维及其制备方法。

背景技术

由于聚酰胺纤维的诸多性能(例如，柔韧性、弹性回复率、耐磨性、耐碱性、吸湿性及轻量性)均要优于聚酯纤维，因此，聚酰胺纤维用途广泛。不过，聚酰胺纤维自身也存在缺点，比如说，一些聚酰胺纤维制品在长期放置之后会出现黄变现象，这既严重影响制品的性能，又影响美观。所谓的黄变现象是指含有羟基且对位含有醛基的芳香族化合物(例如，香兰素)，或者苯酚系抗氧化剂(例如，BHT)，或者一些加工药剂、洗涤用剂甚至粘着的污物，与聚酰胺纤维分子链中的末端氨基发生一系列反应，最终形成一种醌型的黄色构造体。

以往，针对聚酰胺黄变问题也进行过一些防黄变处理，例如，在聚酰胺的聚合阶段，通过添加酸性物质与末端氨基反应以减少聚酰胺中末端氨基的含量，从而达到抑制聚酰胺纤维发黄。不过，此处理方式会降低聚酰胺的聚合能力，并且聚合成本也会大幅增加。另外，也有在织物阶段通过对聚酰胺织物进行有机酸或有机酸酐(例如，醋酸或醋酸酐)处理来减少一部分末端氨基以抑制纤维发黄。不过，这种后期的处理方式也存在工序复杂且不易控制等缺点。还有的处理方式就是对所使用的包装材料进行筛选或改进以保证聚酰胺纤维不发生黄变，不过，此种方式费用巨大、可行性差，而且不能根本上解决聚酰胺纤维黄变问题。

就上述处理方式所出现的问题，研究开发一种低成本，工艺简单且既不影响聚酰胺纤维性能又能很好的解决黄变问题的技术变得十分必要。现今随着纤维纺丝阶段的微量添加技术的成熟，在纺丝阶段进行微量酸性添加剂的添加，来达到控制聚酰胺纤维中末端氨基的含量，从而确保纤维不发生黄变成为可能。

发明内容

本发明目的在于提供一种色调白且不易发生黄变的聚酰胺纤维及制备该纤维的方法。

本发明的技术解决方案是：

一种聚酰胺纤维，其成纤聚合物是与对苯二甲酸共聚合、与C₂～C₁₀的羧酸或者其衍生物共混反应后的改性聚酰胺，且该纤维的末端氨基含量为1.0×10^-5～2.5×10^-5mol/g，纤维色调的白度值在55以上。

所述C₂～C₁₀的羧酸或者其衍生物优先选择C₂～C₆的羧酸或者其衍生物。

本发明所述的聚酰胺纤维的制备方法，包括切片干燥、熔融纺丝、卷绕工序，在切片干燥的工序中，将与对苯二甲酸共聚合得到的聚酰胺6切片的水分率控制在1000～3000ppm，在熔融纺丝工序中，将前述切片导入到设置在螺杆挤出机进料口正上方的料仓的同时，通过开口配管向料仓中连续添加羧酸或者其衍生物。

所说开口配管设置在从料仓内切片堆积部分的下方起向上至切片堆积高度的10％～40％位置处正上方竖直向下的位置。

所述聚酰胺6切片的水分率控制范围为1000～3000ppm，如果切片的水分率低于1000ppm，虽然耐黄变性能可以达到要求，但是纤维色调的白度值不高；如果切片的水分率高于3000ppm，虽然纤维色调的白度值可以达到要求，但是耐黄变性能以及纤维强度等基本物性有变差的趋势。聚酰胺6切片的水分率控制范围优选为1700～2300ppm。

本发明所述的聚酰胺纤维色调的白度值在55以上，断裂伸长率为35％以上，断裂强度为4.5cN/dtex以上，与未经过本发明技术处理的聚酰胺纤维相比，基本相当；但是抗香兰素黄变效果能达到5级，抗氧化氮气黄变效果为4级以上，抗苯酚黄变效果为4级以上，耐光效果为4级以上，末端氨基含量1.0×10^-5～2.5×10^-5mol/g，性能有极大提高。本发明的聚酰胺纤维还具有较好的服用性，并且能够满足做进一步加工的要求；本发明所述的制备方法生产工艺流程短，生产成本低，易于操作。

末端氨基含量测定方法：将1.0g±0.0025g聚合物溶解在大约50ml苯酚-无水乙醇溶液(质量比80∶20)中，在常温下通过大约N/50盐酸滴定该溶液，其中终点通过百里酚蓝指示剂的颜色变化来确定。

纤维色调的白度值测定方法：将该纤维制成编物，再用“Datacolor 650分光光度仪”进行测定。