[发明专利]高稳定性生物基聚酰胺56纤维及其制备工艺

说明书

本发明属于纺织材料技术领域，公开了一种高稳定性生物基聚酰胺56纤维，原料包括高稳定性生物基聚酰胺56，所述高稳定性生物基聚酰胺56相对粘度为2.2~3.6，端氨基含量为30~65meq/kg，TiO₂含量为纤维重量的的0%~2%。并公开了该纤维的制备方法。本发明采用高稳定性尼龙聚合物原料，制备高稳定性生物基聚酰胺纤维，可纺性能好；所制备的纤维在长期使用状态下仍然具有良好的耐老化性。

技术领域

本发明属于纺织材料技术领域，尤其涉及高稳定性生物基聚酰胺56纤维及其制备工艺。

背景技术

聚酰胺56作为生物基聚酰胺材料，其主要原料为戊二胺和己二酸，其中戊二胺采用生物法发酵制备，来源是玉米淀粉等植物类原料。聚酰胺56纤维与其它聚酰胺纤维一样在光、热、氧气及杂质的条件下，很容易发生降解，从而产生老化黄变。目前，聚酰胺56长丝纤维的开发起步不久，聚酰胺56纤维的可纺性、染色性及其织物的长期稳定性，还是一种比较困扰的问题，限制了其市场推广，尤其在品牌服装应用方面。高稳定性的尼龙56聚合物原料，是开发尼龙56的纺织纤维或工程塑料等下游应用非常关键的质量保证。

专利“尼龙纤维及其制备方法(201710193878.8)”公开一种尼龙纤维的制备方法，包括将包含1，5一戊二胺和己二酸的原料进行聚合反应后直接进行纺丝。专利“一种尼龙纤维(201310060413.4)”公开了一种尼龙纤维，所述尼龙纤维的原料包括以戊二胺和脂肪族二元酸为原料制备的尼龙树脂，其中，所述戊二胺和脂肪族二元酸中至少一种是由生物法制备，也包含了聚酰胺56纤维。然而，聚酰胺56在高温条件下容易发生降解，同时和聚酰胺66类似，在高温条件下容易产生凝胶，这都对工业化长期生产的稳定性及产品的品质造成了巨大的影响。根据目前现有的文献资料，通常情况下，聚酰胺56的熔点在250-255℃，为了保持纺丝的稳定性，纺丝温度通常在280-290℃(尼龙56的物理性能及可纺性探析[J]，聚酯工业，2014，27(1)：38-39；新型尼龙56纤维的制备和表征[D]，东华大学，2014.)。然而，当温度达到275℃，聚酰胺56就开始发生降解以及凝胶化，为了保证生产的稳定性及产品质量，加工温度不宜长时间超过275℃，然而由于聚酰胺56熔点在250-255℃，275℃以下的加工温度并不能保证聚酰胺56熔体具有良好的流动性。

专利“聚酰胺树脂”（申请号200780017406.9）提供停留热稳定性优异且生物质比较高的聚酰胺树脂，采用戊二胺与己二酸反应生成的尼龙56盐与添加比例3%~25%的己内酰胺聚合，亚磷酸盐作热稳定剂。专利“一种耐热改性锦纶56聚合物及其制备方法”（申请号201610428381.2），采用烷基胺盐或烷基磷铵盐等改性蒙脱土作为耐热剂，提升锦纶56的耐热性，但没有后续产业化的工作。专利“一种耐黄变的聚酰胺树脂及其制备方法”（申请号201811473696.4）涉及一种具有良好耐黄变性能的聚酰胺树脂及其制备方法。该方法通过添加抗黄变剂、抗氧化剂以及使用除氧操作处理，有效地抑制了戊二胺-己二酸尼龙盐中杂质的生成，同时可以提高聚酰胺树脂在高温及光照条件下的耐黄变性能。发明专利“一种聚酰胺56长丝一步连续成型与柔性变形制备工艺及设备”（申请号202011403474.2），该发明公开了一种聚酰胺56长丝一步连续成型与柔性变形制备工艺及设备。该聚酰胺56长丝一步连续成型与柔性变形制备工艺，主要包括三部分：聚酰胺盐液聚合工艺、纺丝成型工艺、柔性后加工工艺，采用本发明方法可以一步连续制备全拉伸丝(FDY)，拉伸变形丝(DTY)、空气变形丝(ATY)等。该专利没有解决尼龙56纤维光、热稳定性问题，生产的纤维容易出现染色问题。

这些方法可以显著提升生物基尼龙的热稳定性能，但存在两个问题：1）生物基尼龙在长期使用状态下其耐热剂存在使用饱和失效的问题；2）所采用的抗黄变剂或抗氧剂可能会与纺织纤维用的消光剂二氧化钛发生某种反应，导致二氧化钛凝聚，从而影响生物基尼龙树脂的可纺性能。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明一方面涉及一种高稳定性生物基聚酰胺56纤维。