[发明专利]一种涤锦皮芯型工业丝及其制备方法

说明书

本发明涉及一种涤锦皮芯型工业丝及其制备方法，制备方法：分别以聚酯和聚酰胺为芯层材料和皮层材料，在芯层材料中加入聚酯‑聚酰胺嵌段共聚物后通过皮芯复合组件进行熔融纺丝得到涤锦皮芯型工业丝，同一温度下聚酯‑聚酰胺嵌段共聚物的粘度大于皮层材料小于芯层材料；制得的涤锦皮芯型工业丝的皮芯界面处分散有聚酯‑聚酰胺嵌段共聚物，其单丝纤度大于4dtex，拉伸断裂强度大于6.5cN/dtex。本发明克服了皮芯界面相容性差的问题，提升工业丝的力学性能，并将上色料添加在芯层中，提升色牢度；制备方法工艺简单，成本低廉，应用前景好。

技术领域

本发明属于工业丝领域，涉及一种涤锦皮芯型工业丝及其制备方法。

背景技术

采用聚合物熔融纺丝法制备的工业丝，如聚酯(PET、PEN等)工业丝、聚酰胺(PA6、PA66等)工业丝及热致液晶聚合物工业丝等，因其具有较好的机械强度和优秀的理化性，被广泛的应用于诸如汽车、安全防护、绳索及复合增强材料等产业领域。此类工业丝在箱包及鞋材等领域中的应用也越来越广泛。

涤纶工业丝是指高强且粗旦的涤纶工业用长丝，涤纶工业丝具有断裂强度大、弹性模量高、延伸率低及耐冲击性好的优点，广泛应用于轮胎帘子线、输送带及车用安全带等领域。

锦纶工业丝具有断裂强度高、质轻、耐磨性和耐疲劳性能优异的优点，广泛用作橡胶和涂塑制品的骨架材料，但是锦纶的尺寸稳定性较差。

因此结合锦纶及涤纶的优点，制备一种锦/涤复合纤维是一个热点研究方向。

《皮芯型涤锦复合纤维FDY生产工艺探讨》对皮芯型涤锦复合纤维的生产进行了探讨，由于PA6和PET的相容性不好，只有采用皮芯复合纺，才能纺制出物理性能稳定的复合纤维，但皮芯复合纺工艺未改善两者的相容性，其物理性能仍有较大提升空间。《一种锦/涤高强复合单丝的生产方法》提供了一种锦/涤高强复合单丝的制备方法，其在工艺层面提高锦/涤复合丝的性能，但锦/涤皮芯复合工业丝还存在界面相容性差、易出现相分离现象等问题，导致复合纤维的强度较低、各项性能不够好。

此外，由于工业丝大分子排列规整有序、结晶度高，造成了工业丝不易染色且色牢度不高、染色成本高。为解决这一问题，目前针对工业丝主要有以下两种方法：(1)纺前着色法即在纺前将有色粉体引入纺丝熔体后进行纺丝。但采用简单的纺前着色也存在难以解决的问题，一方面有色粉体的加入势必影响纤维力学性能，导致强力的下降；另一方面，简单纺前着色纤维的色牢度也不是十分理想，在纤维加工使用过程中不可避免的导致有色成分向外迁移析出，引起自身褪色、变色，并对加工设备等造成沾色污染。(2)复合纺丝法，即无色的皮层熔体和着色的芯层熔体经复合喷丝板喷出纺制成皮芯复合纤维。

此外，在现有的技术公开采用皮芯复合纺丝的方法制备有色纤维中还存在着纤维色差大、力学性能差、达不到工业丝强力要求的问题。

因此，开发一种物理性能优良且成本低廉的涤锦皮芯型工业丝极具现实意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术涤锦皮芯型工业丝的物理性能不佳且成本较高的问题，提供一种物理性能优良且成本低廉的涤锦皮芯型工业丝。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种涤锦皮芯型工业丝，涤锦皮芯型工业丝的皮层材料和芯层材料分别为聚酰胺和聚酯，皮层与芯层的界面处分散有聚酯-聚酰胺嵌段共聚物；所述涤锦皮芯型工业丝的单丝纤度大于4dtex，拉伸断裂强度大于6.5cN/dtex。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种涤锦皮芯型工业丝，所述聚酯-聚酰胺嵌段共聚物的含量为聚酯质量的5～10％。聚酯-聚酰胺嵌段共聚物的含量过高一方面会降低芯层结晶规整有序，进而影响纤维强度，另一方面作为添加剂，其经济效益考虑部已添加过多；含量过低，则在截面不能形成足够的嵌段连结，界面粘结不足。