[发明专利]基于聚己内酰胺的高速纺长丝纱及其制备方法

说明书

本发明涉及基于聚己内酰胺的长丝纱，该长丝纱的相对粘度RV为2.0-3.0(在浓度为96wt％硫酸中和浓度为1g纱/100ml的条件下测定)，可由下列步骤得到：

(a)通过喷丝头挤出基本上由聚己内酰胺组成的熔化物，使形成聚己内酰胺长丝，

(b)冷却该长丝，

(c)以至少[3600+1250×(3.0-RV)]m/min的速度绕取冷却长丝，

其中所用的聚己内酰胺是在选自下列组的至少一种二元羧酸存在下制备而成的，

-C₄-C₁₀的链烷二羧酸，

-C₅-C₈的环烷二羧酸，

-苯和萘二羧酸，带有直到2个磺酸基，且其羧酸基团彼此不相邻，

-N-C₁-C₆-烷基-N,N-二(C₄-C₁₀链烷羧酸)胺，

-1,4-哌嗪二(C₁-C₁₀链烷羧酸)。

本发明还涉及生产这些纱的方法，用这些纱制备片形结构物以及这些纱的片形结构物。

在聚酰胺的高速纺丝工艺中，从喷丝头出来的长丝一般以高于3000m/min的速度从喷丝头的端面绕取，而在常规纺丝工艺中，绕取速度一般不超过约1200m/min。

与常规纺丝相比，高速纺丝的优点是生产率较高。有些情况下，特别是采用聚己内酰胺时，在一定条件下可省掉拉伸操作。高速纺丝的另一优点是，与常规纺丝相比，纺丝和卷绕一般不太受环境空气的湿含量和温度的影响。此外，卷绕好的纱贮存到需作进一步处理时的可贮藏性一般也比常规纺的纱有改进。而且，高速纺长丝纱通常特别适用于拉伸-变形工艺，拉伸-整径工艺和拉伸-上浆工艺。

拉伸-变形工艺包括在一次操作中进行拉伸变形，变形的作用是通过高分子物在特定的方向定位，以产生特定的纤维结构。这种处理通常导致比扁平纱有更好的弹性，松密性和热绝缘性。在作改性的进一步处理时，这类纱可接着作润滑和/或混纤处理。

制作经编或机织物时，需要将多根纱作为经纱平行并排送入经编机或织造机。为此，要将几百到几千根纱一起绕在经纱轴上。在绕纱过程中，常常对纱线进行混纤，再润滑，上蜡或上浆处理，以改进其致密性和进一步加工性。在另一步骤操作中，可将多个经纱轴并在一起，以增加纱线数目。可将制作(部分)经纱轴与对全纱片的共同拉伸(拉伸-整经)，或类似地与该纱片的上浆(拉伸-上装)结合在一起，其中给纱线涂覆上浆剂，以改进其运行特性和机械完整性。

类似地，可按常规方式，在纺丝之后立即进行拉伸，或与纺丝相继(inline)进行。    

EP-B-201189公开了一种熔化物纺丝制聚酰胺长丝的方法，其特征在于将熔融的聚合物混合物挤出，冷却形成的长丝，冷长丝以高于3200m/min速度绕取，该混合物含有低分子量添加剂如水，且相对粘度为2.0-3.0(在96wt％硫酸中测定)。未提到，在链调节剂二元羧酸存在下，从聚己内酰胺制备的纱。

DE-A-4019780公开了在链调节剂二元羧酸存在下，制备聚己内酰胺的方法。其中提到，用所述聚己内酰胺，以4250m/min的较快绕取速度纺的纱(相对粘度RV=2.36)，在断裂强度和断裂伸长方面与现有技术的纱不相上下。

高速纺的纱线及由此得到的拉伸的或拉伸-变形的纱线的缺点是其与常规纺的纱相比，在断裂时拉伸或变形到同样伸长的条件下，通常具有较低的抗拉强度。此外，高速纺纱线的应力-应变(力-伸长)曲线通常太平缓。

与高速纺尼龙-6,6(聚亚己基己二酰胺)相比，高速纺聚己内酰胺纱线的另一个缺点是，断裂时拉伸-变形到同样伸长的情况下，卷曲稳定性较差。

本发明的一个目的是提供基于聚己内酰胺的高速纺长丝纱，该长丝纱无上述缺点。具体而言，该纱线的应力-应变曲线比较陡，断裂时的抗拉强度得到改进，且在变形纱的情况下，卷曲稳定性得到改进。

现已发现，这一目的可由本文开始定义的长丝纱实现。

亦已发现加工这些纱的方法，其用于制作片形结构物的用途及由这些纱制作的片形结构物。