CN102154716A - 一种锦涤工业丝的共纺方法 - Google Patents

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方乃照
李红尽
戴礼兴
石帅
许广平
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Abstract

本发明涉及一种锦涤工业丝的共纺方法，特别是涉及一种锦纶6和涤纶共纺工业丝的方法，具体地说，是一种锦纶6包覆涤纶的共纺工业丝的方法。本发明提供了一种通过共纺丝方法制备锦涤工业丝的方法，其中心是涤纶，外围的锦纶6完全包住中心的涤纶纤维。其中涤纶占15-30wt％，锦纶占85-70wt％。强度达到8.2-8.7cN/dtex，模量达到60-85cN/dtex，断裂伸长率10-15％。该锦涤工业丝保持了锦纶6原有的优点，同时改善了锦纶6模量低，尺寸稳定性差的缺点，可以用于轮胎骨架、传送带、绳索等。

Description

一种锦涤工业丝的共纺方法
技术领域
本发明涉及一种锦涤工业丝的共纺方法，特别是涉及一种锦纶6和涤纶共纺工业丝的方法，具体地说，是一种锦纶6包覆涤纶的共纺工业丝的方法。
背景技术
锦纶6(PA6)工业丝具有高强度、高耐磨、高耐腐等一系列优良性能，因此应用广泛。用于汽车胎，航空胎，特种胎，降落伞，军用帐蓬，传送带，工业滤布，绳索，安全带等领域。但PA6工业丝也存在一些缺点，如模量低，尺寸稳定性差，应用受到一定限制。
涤纶(PET)的模量和强度都较高，特别是初始模量为PA6的4倍左右，尺寸稳定性好，而且价格比PA6低，造成PA6模量低的原因是大分子链的柔性大，为改善PA6工业丝模量低的缺点，将大分子链刚性较大的PET与PA6共混纺丝是一种简单易行的方法。美国Allied公司生产的EF-121(AC001)改性聚酰胺纤维就是PA6与PET的共混纤维，得到改善模量的PA6工业丝(合成纤维生产工艺学(第二版下册)，中国纺织出版社，1994.6)。在PA6中加入适量的高粘度PET切片，并进行熔融共混纺丝，通过控制加入PET切片的比例，调节纺丝温度来改善两者的相容性，得到的纤维具有改善的强度和尺寸稳定性(中国发明专利200810041135.7)。但不可否认的是，由于PA6和PET不相容，共混后可纺性下降，给纺丝带来困难，成纤后容易发生两组分分离，使纤维力学性能下降。因此，人们曾尝试了多种方法以改善两者的相容性。如将蒙脱土加入PET/PA6体系，可纺性有所改善(合成纤维，2006，35(12))；如通过加入离聚物Surlyn对PET/PA6共混物的相容性及形态结构的影响表明，在以PET为主体的PET/PA6简单共混物中，两者的相容性很差。PET和PA6是分别结晶的，不生成共晶。加入离聚体Surlyn后，改善了共混物无定形区和晶区的相容性，增加了界面粘接力，使分散相PA6的尺寸减小、分布趋向均匀(高分子材料科学与工程，1999，第5期)；如以PET和PA6的单体己内酰胺为初始原料，通过熔融混合或溶液混合形成均相体系，在引发剂、促进剂和扩链剂存在下，使己内酰胺进行原位阴离子聚合反应生成PA6，同时生成的PA6和体系中的PET通过端基的反应生成PET/PA6的嵌段共聚物。该嵌段共聚物作为体系的增容剂，在相分离的初期阶段稳定相形态。采用本发明方法可提高了两组分相容性，更好地控制共混物的相形态，降低分散相尺寸，是一种新型的制备良好性能PET/PA6共混物的方法(中国发明专利：200410015686)。但是，采取这些措施，不仅使纺丝过程复杂化，增加产品成本，有时还会使纤维某些方面的性能降低(合成纤维，1991，20(2))。
共纺丝是一种新型的纤维复合方式，在聚酯纤维方面的应用较多(合成纤维工业，1989，12(2)，53-57)。共纺丝特点是两种组分可以单独熔融，并在同一喷丝板上各自喷丝孔喷出，在离喷丝板后组合成丝束，可以充分发挥各自优势，所以不存在可纺性问题，也不存在两相分离的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种锦涤工业丝的共纺方法，特别是提供一种锦纶6和涤纶共纺工业丝的方法，具体地说，是一种锦纶6包覆涤纶的共纺工业丝的方法。
本发明的一种锦涤工业丝的共纺方法，包括以下步骤：
①配料：PET切片15-30wt％，PA6切片85-70wt％；
②切片熔融：分别在各自的螺杆挤出机熔融PET和PA6切片，PET在整个螺杆区段的温度范围为280-320
Figure BSA00000442301700021
C，PA6温度设定为270-300
Figure BSA00000442301700022
C；
③共纺：PET和PA6从同一喷丝板的各自的喷丝孔挤出成型，并一同集束上油，PET纤维在中间，PA6纤维在四周，形成的丝束使PA6纤维完全包住PET纤维；
④拉伸：使纤维分子链取向同时热定型，提高纤维强度和模量；
⑤卷绕：制成PA6和PET共纺的锦涤工业丝丝束卷绕成型；
其中，所述的PA6相对粘度为3.5-3.6，PET特性粘度为0.9-1.1。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种锦涤工业丝的共纺方法，所述的PA6切片和PET切片的平衡含水率都为小于30ppm的干切片。
如上所述的一种锦涤工业丝的共纺方法，所述的挤出成型后的冷却吹风风速为0.3-0.5m/s。
如上所述的一种锦涤工业丝的共纺方法，喷丝孔微孔长径比2-5。
如上所述的一种锦涤工业丝的共纺方法，所述的拉伸是指丝束经过两道拉伸，总拉伸倍数4-5倍，拉伸温度130-160
Figure BSA00000442301700023
C。
如上所述的一种锦涤工业丝的共纺方法，所述的锦涤工业丝为FDY丝束，强度达到8.2-8.7cN/dtex，模量达到60-85cN/dtex。
本发明还提供了一种锦涤工业丝，所述的锦涤工业丝中心是PET纤维，外围的PA6纤维完全包住中心的PET纤维。
如上所述的一种锦涤工业丝，所述的锦涤工业丝中，PET纤维占15-30wt％，PA6纤维占85-70wt％。
如上所述的一种锦涤工业丝，所述的锦涤工业丝为FDY丝束，强度达到8.2-8.7cN/dtex，模量达到60-85cN/dtex，断裂伸长率10-15％。
如上所述的一种锦涤工业丝，所述的锦涤工业丝的规格为2100dtex/190f。
有益效果
本发明可以利用涤纶的优势，克服锦纶工业丝模量低的缺点，同时锦涤共纺可以将两种组分单独熔融，并在同一喷丝板上各自喷丝孔喷出，所以无需克服两者相容性差的问题。
附图说明
附图是本发明采用的喷丝板的喷丝孔的排列图
其中1是PA6纤维的喷丝孔        2是PET纤维的喷丝孔
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的一种锦涤工业丝的共纺方法，包括以下步骤：
①配料：PET切片15-30wt％，PA6切片85-70wt％；
②切片熔融：分别在各自的螺杆挤出机熔融PET和PA6切片，PET在整个螺杆区段的温度范围为280-320C，PA6温度设定为270-300
Figure BSA00000442301700032
C；
③共纺：PET和PA6从同一喷丝板的各自的喷丝孔挤出成型，如附图所示，并一同集束上油，PET纤维从中间的PET纤维的喷丝孔2挤出成型，PA6纤维在四周的PA6纤维的喷丝孔1挤出成型，形成的丝束使PA6纤维完全包住PET纤维；
④拉伸：使纤维分子链取向同时热定型，提高纤维强度和模量；
⑤卷绕：制成PA6和PET共纺的锦涤工业丝丝束卷绕成型；
其中，所述的PA6相对粘度为3.5-3.6，PET特性粘度为0.9-1.1。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种锦涤工业丝的共纺方法，所述的PA6切片和PET切片的平衡含水率都为小于30ppm的干切片。
如上所述的一种锦涤工业丝的共纺方法，所述的挤出成型后的冷却吹风风速为0.3-0.5m/s。
如上所述的一种锦涤工业丝的共纺方法，喷丝孔微孔长径比2-5。
如上所述的一种锦涤工业丝的共纺方法，所述的拉伸是指丝束经过两道拉伸，总拉伸倍数4-5倍，拉伸温度130-160
Figure BSA00000442301700041
C。
如上所述的一种锦涤工业丝的共纺方法，所述的锦涤工业丝为FDY丝束，强度达到8.2-8.7cN/dtex，模量达到60-85cN/dtex。
本发明还提供了一种锦涤工业丝，所述的锦涤工业丝中心是PET纤维，外围的PA6纤维完全包住中心的PET纤维。
如上所述的一种锦涤工业丝，所述的锦涤工业丝中，PET纤维占15-30wt％，PA6纤维占85-70wt％。
如上所述的一种锦涤工业丝，所述的锦涤工业丝为FDY丝束，强度达到8.2-8.7cN/dtex，模量达到60-85cN/dtex，断裂伸长率10-15％。
如上所述的一种锦涤工业丝，所述的锦涤工业丝的规格为2100dtex/190f。
实施例1
质量百分比15％特性粘度为0.9的PET切片和85％相对粘度为3.5的PA6切片分别在各自的螺杆挤出机熔融，PET在整个螺杆区段的温度范围为280-300
Figure BSA00000442301700042
C，PA6温度设定范围为260-280
Figure BSA00000442301700043
C，PET和PA6从同一喷丝板的各自的喷丝孔挤出成型，PET纤维在中间，PA6纤维在周围，并一同集束上油，形成的丝束使PA6纤维完全包住PET纤维；制成的PA6和PET共纺锦涤工业丝FDY丝束卷绕成型；PA6切片和PET切片的平衡含水率都为小于30ppm的干切片。挤出成型后的冷却吹风风速为0.3m/s，喷丝板内层25孔喷PET丝，外层165孔喷PA6丝，喷丝孔微孔长径比2。得到的锦涤工业丝规格2100dtex/190f，强度达到8.2cN/dtex，模量达到60cN/dtex，断裂伸长率15％。
实施例2
质量百分比30％特性粘度为1.1的PET切片和70％相对粘度为3.6的PA6切片分别在各自的螺杆挤出机熔融，PET在整个螺杆区段的温度范围为280-320
Figure BSA00000442301700044
C，PA6温度设定范围为260-280
Figure BSA00000442301700045
C，PET和PA6从同一喷丝板的各自的喷丝孔挤出成型，PET纤维在中间，PA6纤维在周围，并一同集束上油，形成的丝束使PA6纤维完全包住PET纤维；制成的PA6和PET共纺锦涤工业丝FDY丝束卷绕成型；PA6切片和PET切片的平衡含水率都为小于30ppm的干切片。挤出成型后的冷却吹风风速为0.5m/s，喷丝板内层25孔喷PET丝，外层165孔喷PA6丝，喷丝孔微孔长径比5。得到的锦涤工业丝规格2100dtex/190f，强度达到8.7cN/dtex，模量达到85cN/dtex，断裂伸长率10％。
实施例3
质量百分比20％特性粘度为1.05的PET切片和80％相对粘度为3.6的PA6切片分别在各自的螺杆挤出机熔融，PET在整个螺杆区段的温度范围为280-310
Figure BSA00000442301700051
C，PA6温度设定范围为260-280
Figure BSA00000442301700052
C，PET和PA6从同一喷丝板的各自的喷丝孔挤出成型，PET纤维在中间，PA6纤维在周围，并一同集束上油，形成的丝束使PA6纤维完全包住PET纤维；制成的PA6和PET共纺锦涤工业丝FDY丝束卷绕成型；PA6切片和PET切片的平衡含水率都为小于30ppm的干切片。挤出成型后的冷却吹风风速为0.4m/s，喷丝板内层25孔喷PET丝，外层165孔喷PA6丝，喷丝孔微孔长径比4。得到的锦涤工业丝规格2100dtex/190f，强度达到8.4cN/dtex，模量达到78cN/dtex，断裂伸长率12％。

Claims (10)

1.一种锦涤工业丝的共纺方法，其特征是包括以下步骤：
①配料：PET切片15-30wt％，PA6切片85-70wt％；
②切片熔融：分别在各自的螺杆挤出机熔融PET和PA6切片，PET在整个螺杆区段的温度范围为280-320
Figure FSA00000442301600011
C，PA6温度设定为270-300
Figure FSA00000442301600012
C；
③共纺：PET和PA6从同一喷丝板的各自的喷丝孔挤出成型，并一同集束上油，PET纤维在中间，PA6纤维在四周，形成的丝束使PA6纤维完全包住PET纤维；
④拉伸：使纤维分子链取向同时热定型，提高纤维强度和模量；
⑤卷绕：制成PA6和PET共纺的锦涤工业丝丝束卷绕成型；
其中，所述的PA6相对粘度为3.5-3.6，PET特性粘度为0.9-1.1。
2.根据权利要求1所述的一种锦涤工业丝的共纺方法，其特征在于，所述的PA6切片和PET切片的平衡含水率都为小于30ppm的干切片。
3.根据权利要求1所述的一种锦涤工业丝的共纺方法，其特征在于，所述的挤出成型后的冷却吹风风速为0.3-0.5m/s。
4.根据权利要求1所述的一种锦涤工业丝的共纺方法，其特征在于，喷丝孔微孔长径比2-5。
5.根据权利要求1所述的一种锦涤工业丝的共纺方法，其特征在于，所述的拉伸是指丝束经过两道拉伸，总拉伸倍数4-5倍，拉伸温度130-160C。
6.根据权利要求1所述的一种锦涤工业丝的共纺方法，其特征在于，所述的锦涤工业丝为FDY丝束，强度达到8.2-8.7cN/dtex，模量达到60-85cN/dtex。
7.一种锦涤工业丝，其特征是：所述的锦涤工业丝中心是PET纤维，外围的PA6纤维完全包住中心的PET纤维。
8.根据权利要求6所述的一种锦涤工业丝，其特征在于，所述的锦涤工业丝中，PET纤维占15-30wt％，PA6纤维占85-70wt％。
9.根据权利要求6所述的一种锦涤工业丝，其特征在于，所述的锦涤工业丝为FDY丝束，强度达到8.2-8.7cN/dtex，模量达到60-85cN/dtex，断裂伸长率10-15％。
10.根据权利要求6所述的一种锦涤工业丝，其特征在于，所述的锦涤工业丝的规格为2100dtex/190f。
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