CN102534831B - 一种耐高温聚酰胺皮芯复合纤维及其制备方法 - Google Patents
一种耐高温聚酰胺皮芯复合纤维及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102534831B CN102534831B CN201010604251.2A CN201010604251A CN102534831B CN 102534831 B CN102534831 B CN 102534831B CN 201010604251 A CN201010604251 A CN 201010604251A CN 102534831 B CN102534831 B CN 102534831B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- composite fiber
- temperature
- core
- spinning
- district
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Multicomponent Fibers (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种耐高温聚酰胺皮芯复合纤维，以半芳香族尼龙为皮层，以PA6或PA66为芯层；皮层与芯层的组分重量比为30-70：70-30。本发明是由半芳香族聚酰胺和脂肪族聚酰胺通过复合纺丝制备的具有皮芯结构的复合纤维，较之单组份半芳香族聚酰胺纤维，成本大大减少；较之单组份脂肪族聚酰胺纤维，其使用温度大大提高，耐热性及物理机械性能提高，具有更优良的热稳定性和形态稳定性、良好的耐化学腐蚀性及耐磨性等优点，可广泛用于国防军工、工业、民用等领域，尤其适用于各种高温环境及特殊化学环境。
Description
技术领域
本发明涉及聚酰胺纤维，尤其涉及一种耐高温聚酰胺皮芯复合纤维及其制备方法。
背景技术
聚酰胺纤维具有强度高、回弹性好、耐磨耐腐蚀等优异的性能，因而广泛应用于各种领域。美中不足的是传统的脂肪族聚酰胺纤维（例如PA6、PA66等）耐热性不佳，在150℃时历经5小时即变黄，170℃开始软化，到215℃开始熔化，且耐酸性较差。这就限制了尼龙纤维在高温条件及特殊化学条件下的应用。
由于在聚酰胺分子链中引入了芳香环，半芳香族聚酰胺的耐热性和力学性能得到提高，吸水率降低，并具有良好的耐化学腐蚀性。用半芳香族聚酰胺纺制的纤维具有高耐热性，在高温下蠕变小、收缩率低及具有很好的机械性能，高柔软性、优异的耐磨性、优异的尺寸稳定性、良好的耐化学性、良好的与橡胶的粘合性，尤其适用于150℃以上的高温环境及特殊化学环境。但是半芳香族尼龙成本较高，价格昂贵，难以广泛应用。
发明内容
本发明就是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种耐高温聚酰胺皮芯复合纤维及其制备方法，该复合纤维是半芳香族聚酰胺和脂肪族聚酰胺的皮芯复合纤维，具有优异的耐高温性能、优良的热稳定性和形态稳定性、良好的耐化学腐蚀性。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种耐高温聚酰胺皮芯复合纤维，所述皮芯复合纤维以半芳香族尼龙为皮层，以PA6或PA66为芯层；所述皮层与芯层的组分重量比为30-70：70-30。
所述半芳香族尼龙的结构式如下：
，
其中，7≤n≤16，优选的，n为9-14；
50≤聚合度X≤200，优选的，聚合度X为80-150。
一种耐高温聚酰胺皮芯复合纤维的制备方法，包括以下步骤：
将半芳香族尼龙切片，PA6或PA66切片，真空干燥后分别加入双螺杆纺丝机进行熔融复合纺丝，经熔体管道进入皮芯型复合纺丝组件喷出，再经环吹风冷却、进行油轮上油，牵伸、卷绕、热定型，最后制得耐高温聚酰胺皮芯复合纤维。
所述半芳香族尼龙切片、PA6或PA66切片分别在真空转鼓中干燥，干燥温度为80-130℃，干燥时间为5-24h。
所述皮芯复合纤维皮层半芳香族尼龙的纺丝螺杆温度为：一区270-310℃，二区290-330℃， 三区290-350℃，四区290-350℃，弯管法兰区285-345℃；所述皮芯复合纤维芯层PA6或PA66的纺丝螺杆温度为：一区260-285℃，二区270-295℃， 三区275-295℃，四区275-295℃，弯管法兰区275-305℃；所述皮芯型复合纺丝组件复合纺丝箱体的温度为285-345℃。
所述环吹风冷却的速度为0.2-0.6 m/s，吹风温度为19-25 ℃。
所述牵伸过程中第一热辊温度为50-100℃，第二热辊温度为100-170 ℃，牵伸倍数为2-5倍。
所述松弛热定型温度为110-170℃。
所述纺丝速度为2000-6000m/min。
所述复合纺丝过程中控制纺丝机计量泵的供量，调节皮层半芳香族尼龙与芯层PA6或PA66的组分重量比为30-70：70-30。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种由半芳香族聚酰胺和脂肪族聚酰胺通过复合纺丝制备的具有皮芯结构的复合纤维，较之单组份半芳香族聚酰胺纤维，成本大大减少；较之单组份脂肪族聚酰胺纤维，其使用温度大大提高，耐热性及物理机械性能提高，具有更优良的热稳定性和形态稳定性、良好的耐化学腐蚀性及耐磨性等优点，可广泛用于国防军工、工业、民用等领域，尤其适用于各种高温环境及特殊化学环境。
具体实施方式
下面结合各实施例详细描述本发明。
实施例1
原料：聚对苯二甲酰庚二胺PA7T切片、PA6切片；
将PA7T切片在100 ℃干燥6h，PA6切片在80℃干燥8h后，经过双螺杆纺丝机进行复合纺丝。PA7T的纺丝螺杆温度为：一区300℃，二区330 ℃，三区350℃，四区350 ℃，弯管法兰区345℃；PA6的纺丝螺杆温度为：一区270℃，二区280℃， 三区285℃，四区285℃，弯管法兰区285℃；复合纺丝箱体温度为340℃；环吹风冷却，其速度为0.6 m/s，吹风温度为25 ℃；纺丝速度为5000m/min。控制二组分计量泵的供量，使PA7T/PA6二组份比例为70/30。牵伸过程中，其第一热辊温度100℃，第二热辊温度170℃，牵伸倍数为3倍。松弛热定型温度为170℃。
纺制的耐高温聚酰胺皮芯PA7T/PA6复合纤维断裂强度为95cN/tex，断裂伸长率为6%，耐高温范围为150-270 ℃。
实施例2
原料：聚对苯二甲酰癸二胺PA10T切片、PA66切片；
将PA10T切片在110℃干燥12h，PA66切片在90℃干燥10h后，经过双螺杆纺丝机进行复合纺丝。PA10T的纺丝螺杆温度为：一区280℃，二区330 ℃，三区340℃，四区340 ℃，弯管法兰区340℃；PA66的纺丝螺杆温度为：一区275℃，二区290℃， 三区295℃，四区295℃，弯管法兰区305℃；复合纺丝箱体温度为335℃；环吹风冷却，其速度为0.4 m/s，吹风温度为23 ℃；纺丝速度为4000m/min。控制二组分计量泵的供量，使PA10T/PA66二组份比例为60/40。牵伸过程中，其第一热辊温度90℃，第二热辊温度150℃，牵伸倍数为4倍。松弛热定型温度为150℃。
纺制的耐高温聚酰胺皮芯PA10T/PA66复合纤维断裂强度为90cN/tex，断裂伸长率为10%，耐高温范围为150-270 ℃。
实施例3
原料：聚对苯二甲酰1，14-十四碳二胺PA14T切片、PA66切片；
将PA14T切片在120 ℃干燥20h，A66切片在95℃干燥12h后，经过双螺杆纺丝机进行复合纺丝。PA14T的纺丝螺杆温度为：一区270℃，二区290 ℃，三区300℃，四区300 ℃，计量泵温度300 ℃，弯管法兰区315℃；PA66的纺丝螺杆温度为：一区280℃，二区295℃， 三区295℃，四区290℃，弯管法兰区300℃；复合纺丝箱体温度为330℃；环吹风冷却，其速度为0.3 m/s，吹风温度为20 ℃；纺丝速度为3000m/min。控制二组分计量泵的供量，使PA14T/PA66二组份比例为40/60。牵伸过程中，其第一热辊温度80℃，第二热辊温度130℃，牵伸倍数为5倍。松弛热定型温度为130℃。
纺制的耐高温聚酰胺皮芯PA14T/PA66复合纤维断裂强度为80cN/tex，断裂伸长率为20%，耐高温范围为150-270 ℃。
实施例4
一种耐高温聚酰胺皮芯复合纤维的制备方法，包括以下步骤：
将半芳香族尼龙PA9T（聚合度为200）切片，PA6切片，在真空转鼓中80℃干燥24h，然后分别加入双螺杆纺丝机进行熔融复合纺丝，纺丝速度为2000m/min。控制纺丝机计量泵的供量，调节PA9T与PA6的组分重量比为30：70，经熔体管道进入皮芯型复合纺丝组件喷出，再经环吹风冷却、进行油轮上油，牵伸、卷绕、热定型，最后制得耐高温聚酰胺皮芯复合纤维，以PA9T为皮层，以PA6为芯层。其中，PA9T的纺丝螺杆温度为：一区310℃，二区330℃， 三区350℃，四区350℃，弯管法兰区345℃；PA6的纺丝螺杆温度为：一区285℃，二区295℃， 三区295℃，四区295℃，弯管法兰区305℃；复合纺丝箱体的温度为345℃。环吹风冷却的速度为0.2 m/s，吹风温度为19℃。牵伸过程中第一热辊温度为100℃，第二热辊温度为170 ℃，牵伸倍数为5倍。松弛热定型温度为170℃。
实施例5
一种耐高温聚酰胺皮芯复合纤维的制备方法，包括以下步骤：
将半芳香族尼龙PA16T（聚合度为50）切片，PA66切片，在真空转鼓中130℃干燥5h，然后分别加入双螺杆纺丝机进行熔融复合纺丝，纺丝速度为6000m/min。控制纺丝机计量泵的供量，调节PA16T与PA66的组分重量比为30：30，经熔体管道进入皮芯型复合纺丝组件喷出，再经环吹风冷却、进行油轮上油，牵伸、卷绕、热定型，最后制得耐高温聚酰胺皮芯复合纤维，以PA16T为皮层，以PA66为芯层。其中，PA16T的纺丝螺杆温度为：一区270℃，二区290℃， 三区290℃，四区290℃，弯管法兰区285℃；PA66的纺丝螺杆温度为：一区260℃，二区270℃， 三区275℃，四区275℃，弯管法兰区275℃；复合纺丝箱体的温度为285℃。环吹风冷却的速度为0.6 m/s，吹风温度为25 ℃。牵伸过程中第一热辊温度为50℃，第二热辊温度为100℃，牵伸倍数为2倍。松弛热定型温度为110℃。
实施例6
一种耐高温聚酰胺皮芯复合纤维的制备方法，包括以下步骤：
将半芳香族尼龙PA12T（聚合度为150）切片，PA6切片，在真空转鼓中100℃干燥15h，然后分别加入双螺杆纺丝机进行熔融复合纺丝，纺丝速度为4500m/min。控制纺丝机计量泵的供量，调节PA12T与PA6的组分重量比为50：50，经熔体管道进入皮芯型复合纺丝组件喷出，再经环吹风冷却、进行油轮上油，牵伸、卷绕、热定型，最后制得耐高温聚酰胺皮芯复合纤维，以PA12T为皮层，以PA6为芯层。其中，PA12T的纺丝螺杆温度为：一区290℃，二区300℃， 三区320℃，四区330℃，弯管法兰区340℃；PA6的纺丝螺杆温度为：一区270℃，二区280℃， 三区280℃，四区290℃，弯管法兰区300℃；复合纺丝箱体的温度为300℃。环吹风冷却的速度为0.5m/s，吹风温度为22℃。牵伸过程中第一热辊温度为80℃，第二热辊温度为120℃，牵伸倍数为4倍。松弛热定型温度为150℃。
以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。
Claims (7)
1.一种耐高温聚酰胺皮芯复合纤维，其特征在于，所述皮芯复合纤维以半芳香族尼龙为皮层，以PA6或PA66为芯层；所述皮层与芯层的组分重量比为30-70：70-30；其中，所述半芳香族尼龙的结构式如下：
其中，12≤n≤16；
聚合度X为80-150；
所述耐高温聚酰胺皮芯复合纤维的制备方法包括以下步骤：
将半芳香族尼龙切片，PA6或PA66切片，真空干燥后分别加入双螺杆纺丝机进行熔融复合纺丝，经熔体管道进入皮芯型复合纺丝组件喷出，再经环吹风冷却、进行油轮上油，牵伸、卷绕、热定型，最后制得耐高温聚酰胺皮芯复合纤维；其中，纺丝速度为2000-6000m/min。
2.如权利要求1所述的一种耐高温聚酰胺皮芯复合纤维，其特征在于，所述半芳香族尼龙切片、PA6或PA66切片分别在真空转鼓中干燥，干燥温度为80-130℃，干燥时间为5-24h。
3.如权利要求1所述的一种耐高温聚酰胺皮芯复合纤维，其特征在于，所述皮芯复合纤维皮层半芳香族尼龙的纺丝螺杆温度为：一区270-310℃，二区290-330℃，三区290-350℃，四区290-350℃，弯管法兰区285-345℃；所述皮芯复合纤维芯层PA6或PA66的纺丝螺杆温度为：一区260-285℃，二区270-295℃，三区275-295℃，四区275-295℃，弯管法兰区275-305℃；所述皮芯型复合纺丝组件复合纺丝箱体的温度为285-345℃。
4.如权利要求1所述的一种耐高温聚酰胺皮芯复合纤维，其特征在于，所述环吹风冷却的速度为0.2-0.6m/s，吹风温度为19-25℃。
5.如权利要求1所述的一种耐高温聚酰胺皮芯复合纤维，其特征在于，所述牵伸过程中第一热辊温度为50-100℃，第二热辊温度为100-170℃，牵伸倍数为2-5倍。
6.如权利要求1所述的一种耐高温聚酰胺皮芯复合纤维，其特征在于，所述热定型温度为110-170℃。
7.如权利要求1所述的一种耐高温聚酰胺皮芯复合纤维，其特征在于，所述复合纺丝过程中控制纺丝机计量泵的供量，调节皮层半芳香族尼龙与芯层PA6或PA66的组分重量比为30-70：70-30。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010604251.2A CN102534831B (zh) | 2010-12-24 | 2010-12-24 | 一种耐高温聚酰胺皮芯复合纤维及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010604251.2A CN102534831B (zh) | 2010-12-24 | 2010-12-24 | 一种耐高温聚酰胺皮芯复合纤维及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102534831A CN102534831A (zh) | 2012-07-04 |
| CN102534831B true CN102534831B (zh) | 2015-04-29 |
Family
ID=46342806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201010604251.2A Active CN102534831B (zh) | 2010-12-24 | 2010-12-24 | 一种耐高温聚酰胺皮芯复合纤维及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102534831B (zh) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102733003B (zh) * | 2012-07-19 | 2014-09-24 | 中国人民解放军总后勤部军需装备研究所 | 一种有色凉爽聚酰胺复合纤维及其制备方法 |
| CN107723838B (zh) * | 2017-09-19 | 2020-05-15 | 广东省化学纤维研究所 | 一种热熔粘合复合纤维及其制备方法 |
| CN111139583B (zh) * | 2019-12-27 | 2021-10-26 | 福建省锋源盛纺织科技有限公司 | 一种防水网布及其制备方法 |
| CN111088595B (zh) * | 2019-12-30 | 2021-08-10 | 福建省锋源盛纺织科技有限公司 | 一种高耐磨网布及其制备方法 |
| CN111058180B (zh) * | 2019-12-30 | 2021-08-10 | 福建省锋源盛纺织科技有限公司 | 一种高强度网布及其制备方法 |
| CN111876846A (zh) * | 2020-07-10 | 2020-11-03 | 深圳市骏鼎达新材料股份有限公司 | 复合尼龙单丝及其制备方法 |
| CN112812373A (zh) * | 2021-01-13 | 2021-05-18 | 江西龙泰新材料股份有限公司 | 一种高强度导电芳纶纤维芯材及其成型工艺 |
| CN114108133A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-03-01 | 浙江理工大学绍兴柯桥研究院有限公司 | 一种复合单丝的制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1537881A (zh) * | 2003-04-18 | 2004-10-20 | 上海杰事杰新材料股份有限公司 | 高韧性半芳香族尼龙及其制备方法 |
| CN1948564A (zh) * | 2006-10-25 | 2007-04-18 | 东华大学 | 一种复合纤维及其制备方法 |
| CN101109110A (zh) * | 2007-06-27 | 2008-01-23 | 东华大学 | 一种偏芯双组份复合纤维及其制备方法 |
| CN102378833A (zh) * | 2009-03-31 | 2012-03-14 | 郡是株式会社 | 芯鞘复合纤维及其制造方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3340797B2 (ja) * | 1993-06-22 | 2002-11-05 | 三菱レイヨン株式会社 | 芯鞘複合繊維の溶融紡糸方法 |
| WO1996037644A2 (en) * | 1995-05-25 | 1996-11-28 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Undrawn, tough, durably melt-bondable, macrodenier, thermoplastic, multicomponent filaments |
| US20080305389A1 (en) * | 2007-06-11 | 2008-12-11 | Pankaj Arora | Batteries with permanently wet-able fine fiber separators |
| JP2011503880A (ja) * | 2007-11-09 | 2011-01-27 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 改良された電気化学キャパシタ |
| US20100291821A1 (en) * | 2009-05-12 | 2010-11-18 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Polyamide composite structures and processes for their preparation |
-
2010
- 2010-12-24 CN CN201010604251.2A patent/CN102534831B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1537881A (zh) * | 2003-04-18 | 2004-10-20 | 上海杰事杰新材料股份有限公司 | 高韧性半芳香族尼龙及其制备方法 |
| CN1948564A (zh) * | 2006-10-25 | 2007-04-18 | 东华大学 | 一种复合纤维及其制备方法 |
| CN101109110A (zh) * | 2007-06-27 | 2008-01-23 | 东华大学 | 一种偏芯双组份复合纤维及其制备方法 |
| CN102378833A (zh) * | 2009-03-31 | 2012-03-14 | 郡是株式会社 | 芯鞘复合纤维及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102534831A (zh) | 2012-07-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102534831B (zh) | 一种耐高温聚酰胺皮芯复合纤维及其制备方法 | |
| US20160010246A1 (en) | Commingled yarns, weave fabric, knitted fabrics, composite materials, and processes for preparing the composite materials | |
| CN101798456B (zh) | 一种具有星型支化结构的尼龙材料及其制备方法 | |
| CN102251306B (zh) | 一种高模量聚对苯二甲酰对苯二胺纤维及其制备方法 | |
| CN107337925A (zh) | 一种无卤阻燃耐高温耐黄变pa6/pa66复合材料及其制备方法 | |
| CN102154727A (zh) | 一种高强度聚对苯二甲酰对苯二胺纤维及其制备方法 | |
| US20160032082A1 (en) | Composite fibers, weave fabrics, knitted fabrics and composite materials | |
| US10233288B2 (en) | Highly functional polyamide polymer, spinning dope composition containing same, and molded product thereof | |
| CN110452529A (zh) | 一种改性耐磨尼龙及其制备方法和应用 | |
| CN102797086A (zh) | 超高分子量聚乙烯纤维混纺纱线 | |
| BR112016015170B1 (pt) | Fio de aramida copolimerizado tingido em massa e método de preparação respectiva | |
| CN102383218B (zh) | 高强高模的对位芳纶纤维及其制备方法 | |
| CN102465353B (zh) | 一种均聚半芳香族聚酰胺纤维及其制备方法 | |
| CN103469343B (zh) | 一种改善芳纶纤维中微纤之间相互作用力的方法 | |
| CN103314035A (zh) | 经中和的共聚物屑粒及其制备方法 | |
| CN102249556A (zh) | 玻璃纤维细纱浸润剂及其制备方法 | |
| CN111004452A (zh) | 一种含咖啡渣的高强度pp料制作方法 | |
| CN107002300A (zh) | 碳纤维前体纤维、碳纤维及碳纤维的制造方法 | |
| CN112281223A (zh) | 一种高强高韧型对位芳纶纤维及其制造方法 | |
| CN106609398A (zh) | 一种生物基半芳香族聚酰胺纤维及其制备方法 | |
| CN104278379A (zh) | 一种玻璃纤维增强涤纶复合长丝及其制备方法 | |
| CN112647146B (zh) | 一种防水涤纶纤维的制备方法及其应用 | |
| CN102154726A (zh) | 一种中模量聚对苯二甲酰对苯二胺纤维及其制备方法 | |
| CN103788643A (zh) | 高抗爆压强度玻纤增强耐水解pa66材料及其制备方法 | |
| CN110924171A (zh) | 一种用于对位芳纶纤维的油剂及其制备方法和使用方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |