CN101319413A - 高吸湿性能聚酰胺纤维及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高吸湿性能聚酰胺纤维及制备方法，原料由水溶性聚合物和聚酰胺6组成，将水溶性聚合物干燥后通过塑料粉碎机研磨成75～85目左右的微小颗粒，按照水溶性聚合物和聚酰胺6切片20～25％∶80～75％的重量比例在混合机内均匀混合，然后利用双螺杆挤出机和冷切粒机将其制成粒径为3～5mm的母粒，此母粒干燥后，在纺丝机上制备成纤维，该纤维经2倍牵伸后，在50℃的0.3％NaOH稀碱溶液中超声震荡溶解2小时后干燥，纤维的失重率达到15％，纤维吸湿率达到7－8％。
Description
技术领域：
本发明涉及的是一种具有高吸湿性能的聚酰胺纤维及其制备方法，属于纺织纤维及制造技术领域。
背景技术
在纺织纤维及制造技术领域中，聚酰胺纤维具有耐磨、弹性好、质地柔软等特性，一直在服用纤维，特别是运动服、紧身衣及泳装中占据重要地位。聚酰胺分子中存在极性基团-CONH-，能与水分子形成较强的氢键，因此聚酰胺纤维的吸湿性不高，一般在3-4％，虽优于其他合成纤维，但与天然纤维相比则相差甚远。聚酰胺纤维制成的服装吸湿性差，穿着有闷热感。
发明内容
本发明的目的在于克服上述存在的不足，提供一种能够广泛应用于泳衣、紧身衣、运动服等领域的高吸湿性能聚酰胺纤维及制备方法。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，它由聚酰胺6与水溶性改性聚合树脂组成，且它们是按80-75％∶20-25％重量比均匀共混，并在熔融纺丝后溶解掉15％的水溶性改性聚合树脂后制成。
所述的水溶性改性聚合树脂具有在沸水或稀碱溶液中可溶解的特性，它粉碎后与聚酰胺6切片均匀共混并熔融纺丝后制成的长丝，在50℃的0.3％NaOH稀碱溶液中溶解掉约15％的水溶性组分后构成本发明的高吸湿性能聚酰胺纤维。
所述的水溶性改性聚合树脂主要由以下结构表示，熔点245℃左右。
所述的水溶性改性聚合树脂是用对苯二甲酸、乙二醇为两个基本成分，用间苯二甲酸5-磺酸盐或间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸盐作为第三组分，用聚乙二醇(PEG)作为第四组分，采用“直接酯化法”工艺路线，反应体系中还加入间苯二甲酸、已二酸或其酯等其它组分。
一种如上所述的高吸湿性能聚酰胺纤维的制备方法，它采用一种可水溶的、具有优良的吸湿性能和离子电导性能的水溶性聚合物，作为溶去组分，将其干燥后粉碎成75-85目的细微颗粒，与聚酰胺6切片按重量比20～25％∶80～75％比例均匀混合，在双螺杆挤出机上挤出造粒；对已经造好的母粒干燥后熔融纺丝、拉伸，并将此长丝在50℃的稀碱溶液(0.3％NaOH)中超声震荡溶解2小时后，溶解失重率达到15％左右，捞出烘干，该纤维吸湿率达到7-8％。
本发明采用一种具有在沸水或稀碱溶液中可溶解的水溶性聚合物，将其干燥后粉碎成80目左右的细微颗粒，与聚酰胺6切片按比例均匀共混，在双螺杆挤出机上挤出造粒；对已经造好的母粒干燥后熔融纺丝、拉伸，并将此长丝在50℃的0.3％NaOH稀碱溶液中超声震荡溶解2小时后，溶解失重率达到15％左右，捞出烘干，该纤维吸湿率能达到78％。
本发明与现有技术相比，制备的高吸湿性能聚酰胺纤维吸湿率能达到78％，与棉相似，且具有柔软的优良手感，能够广泛应用于紧身衣、泳装、运动服等领域。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明作详细的介绍：本发明所述的高吸湿性能聚酰胺纤维由聚酰胺6与水溶性改性聚合树脂组成，且它们是按80～75％∶20～25％重量比均匀共混，并在熔融纺丝后溶解掉约15％的水溶性改性聚合树脂后制成。
所述的水溶性改性聚合树脂具有在沸水或稀碱溶液中可溶解的水溶性聚合物，它与聚酰胺6均匀共混并熔融纺丝后制成的长丝，在50℃的0.3％NaOH稀碱溶液中溶解掉15％后构成本发明的高吸湿性能聚酰胺纤维。
所述的水溶性改性聚合树脂主要由以下结构表示，熔点245℃左右，
所述的水溶性改性聚合树脂是用对苯二甲酸、二醇为两个基本成分，用间苯二甲酸-5-磺酸盐或间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸盐作为第三组分，用聚乙二醇(PEG)作为第四组分，采用“直接酯化法”工艺路线，反应体系中还加入间苯二甲酸、已二酸或其酯等其它组分。
本发明中水溶性改性树脂聚合过程中加入了大量的第三、第四单体，切片表面容易发粘，非常容易粘结成块，同时切片中含有磺酸基团，不容易干燥，所以采用动态真空干燥；其干燥工艺为：
a.冷态进料，干燥起始温度控制在50℃以下；
b.严格控制预结晶阶段升温速率，保证预结晶充分完成；
c.干燥时间24小时，干燥后水溶性聚合物含水率在50ppm以下。
一种如上所述的高吸湿性能聚酰胺纤维的制备方法，它采用一种可水溶的、具有优良的吸湿性能和离子电导性能的水溶性聚合物，作为溶去组分，将其干燥后粉碎成75-85目的细微颗粒，与聚酰胺6按20～25％∶80～75％重量比均匀共混，在双螺杆挤出机上挤出造粒；对已经造好的母粒干燥后熔融纺丝、拉伸，并将此长丝在50℃的稀碱溶液(0.3％NaOH)中超声震荡溶解2小时后，捞出烘干，溶解失重率达到15％，该纤维吸湿率达到7-8％。
本发明所述的水溶性聚合物干燥、冷却后，在塑料粉碎机上将其粉碎成75-85目左右的粉体(本发明中称为A组分)。
本发明中还使用聚酰胺6(制造厂售出为3-5mm直径圆柱颗粒，纺织行业中统称切片)，干燥、冷却后。(本发明中称为B组分)。
将A和B两种组分按照重量比20～25％∶80～75％的比例在混合机内均匀混合，然后利用SJSH-30双螺杆挤出机和XPLQ-100冷切粒机将其制成粒径为3～5mm的母粒，其制备工艺如下表1所示：
表1 各反应区温度、压力
制备好的含有20～25％微细水溶性成分的母粒，用上述同样的干燥方法干燥，用熔融纺丝机纺丝，母粒从料筒进入螺杆后，首先在进料段被输送和预热，继之经压缩段压实、排气并逐渐熔化，然后在计量段内进一步混合塑化，并达到一定温度，以一定压力定量输送至计量泵精确计量，通过纺丝组件形成长丝。然后采用平行牵伸机对上述纺成的纤维进行2倍牵伸。
将制备的纤维放在50℃的稀碱溶液(0.3％NaOH)中超声震荡溶解2小时后，捞出烘干。干燥后，纤维的失重率(溶解前重量减去溶解后重量，再除以溶解前重量)达到约15％，吸湿率达到7-8％。
(吸湿率指的是单位绝对干重的织物在一定温度和湿度的外界条件下达到吸湿平衡时所能吸收的水份量，用重量百分比表示.吸湿率计算公式为：
M(％)＝(WC-W)/W*100％-------------(公式1)
式中的M为吸湿率；WC为织物试样吸湿平衡时的重量；w为织物试样绝对干重。)
本发明所制备的高吸湿性能聚酰胺纤维吸湿率测试方法及步骤如下：
(1)将干燥的纤维放置于温度25±2℃，相对湿度为75±1％的环境下作调温调湿处理A，放置24小时以上，使纤维在该环境条件下平衡。迅速取出纤维在电子天平上称重，即得平衡后的纤维重量WC。
(2)将纤维悬于温度为105～110℃的烘箱中烘干1小时。
(3)取出干燥纤维迅速放入干燥器中，冷却至室温，快速称重得到绝对干燥纤维重W。
(4)按上述吸湿率公式1，计算出纤维的吸湿率。
注A：在空调室中，以干燥器作为测试缸，底部盛入饱和NaCl溶液，将纤维放于其上，密闭干燥器，其中的相对湿度为75％。
实施例1：本发明采用溶出法制备高吸湿性能聚酰胺纤维，将添加水溶性改性剂的聚合物干燥后粉碎成80目的细微颗粒，与聚酰胺6切片按20％∶80％重量比均匀共混，在双螺杆挤出机上挤出造粒，对已经造好的含有水溶性成分的母粒，干燥后熔融纺丝、拉伸，将此长丝在50℃的0.3％NaOH稀碱溶液中超声震荡溶解2小时后捞出烘干，溶解失重率14.6％，纤维吸湿率7.4％。
实施例2：本发明采用溶出法制备高吸湿性能聚酰胺纤维，将添加水溶性改性剂的聚合物干燥后粉碎成80目的细微颗粒，与聚酰胺6切片按25％∶75％重量比均匀共混，在双
螺杆挤出机上挤出造粒，对已经造好的含有水溶性成分的母粒，干燥后熔融纺丝、拉伸，将此长丝在50℃的0.3％NaOH稀碱溶液中超声震荡溶解2小时后捞出烘干，溶解失重率15％，纤维吸湿率7.5％。
Claims (6)
1、一种高吸湿性能聚酰胺纤维，其特征在于它由聚酰胺6与水溶性改性聚合树脂组成，且它们是按80～75％∶20～25％重量比均匀共混，并在熔融纺丝后溶解掉约15％的水溶性改性聚合树脂后制成，其吸湿率达到7-8％。
2、根据权利要求1所述的高吸湿性能聚酰胺纤维，其特征在于所述的水溶性改性聚合树脂具有在沸水或稀碱溶液中可溶解的水溶性聚合物，它与聚酰胺6均匀共混并熔融纺丝后制成的长丝后，在50℃的0.3％NaOH稀碱溶液中超声震荡溶解2小时后捞出烘干，溶解掉约15％后构成本发明的高吸湿性能聚酰胺纤维。
3、根据权利要求1或2所述的高吸湿性能聚酰胺纤维，其特征在于水溶性改性聚合树脂主要由以下结构表示，熔点245℃左右。
4、根据权利要求3所述的高吸湿性能聚酰胺纤维，其特征在于水溶性改性聚合树脂是用对苯二甲酸、乙二醇为两个基本成分，用间苯二甲酸-5-磺酸盐或间苯二甲酸双羟乙酯-5-磺酸盐作为第三组分，用聚乙二醇作为第四组分，采用“直接酯化法”工艺路线，反应体系中还加入间苯二甲酸、己二酸或其酯等其它组分。
5、一种如上所述的高吸湿性能聚酰胺纤维的制备方法，其特征在于采用一种可水溶的、具有优良的吸湿性能和离子电导性能的水溶性聚合物，作为溶去组分，将其干燥后粉碎成75-85目的细微颗粒，与聚酰胺6颗粒按20～25％∶80～75％重量比均匀共混，在双螺杆挤出机上挤出造粒；对已经造好的母粒干燥后熔融纺丝、拉伸，并将此长丝在50℃的0.3％NaOH稀碱溶液中超声震荡溶解2小时后捞出烘干，溶解失重率达到15％，该纤维吸湿率达到7-8％。
6、根据权利要求5所述的高吸湿性能聚酰胺纤维的制备方法，其特征在于采用一种具有在沸水或稀碱溶液中可溶解的水溶性聚合物，将其干燥后粉碎成80目左右的细微颗粒，与聚酰胺6颗粒按比例均匀共混，在双螺杆挤出机上挤出造粒；对已经造好的母粒干燥后熔融纺丝、拉伸，并将此长丝在50℃的0.3％NaOH稀碱溶液中超声震荡溶解2小时，溶解失重率达到15％，捞出烘干，该纤维吸湿率达到7-8％。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110302 Termination date: 20140714 |
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| EXPY | Termination of patent right or utility model |