CN103408749A - 一种用于bcf地毯丝的锦纶6切片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于BCF地毯丝的锦纶6切片及其制备方法，它是由以下重量配比的原料制成的：己内酰胺99～100%、添加剂A0.02～1%、添加剂B0.02～1%、改性剂0.05～0.6%、消光剂0～0.5%；各组分重量百分比之和为100%，该切片的制备方法具有如下步骤：1）添加剂A的溶液配制；2）添加剂B的溶液配制；3）改性剂溶液的配制；4）消光剂分散液的配制；5）连续聚合；6）萃取；7）干燥。本发明制造的锦纶6切片提高了现有切片的热稳定性、光稳定性、可染性，减少了纺丝过程中的准备步骤，增加纺丝的稳定性和BCF地毯丝的可染性、光稳定性，特别适用BCF地毯丝的生产。
Description
所属技术领域
本发明涉及到一种用于BCF地毯丝的锦纶6切片及其制备方法。
背景技术
锦纶6是最早实现工业化的合成纤维之一，早在1942年德国的FARBE就建成了第一条锦纶6生产线。几十年来，锦纶6工业经历了巨大的发展，目前锦纶6主要应用于四个方面：纺织用长丝、工业用长丝、工程塑料和BCF地毯丝。
地毯在合成纤维发明之前几乎全部是羊毛制成的，这是由于其具有较好的回弹性，但是羊毛的耐磨性一般，由于锦纶6具有较好的耐磨性、回弹性等性能特点，与其它合成纤维如：丙纶、聚酯等相比，锦纶BCF地毯丝常用来生产高档地毯。
目前，锦纶6BCF长丝原料使用方法是：将普通锦纶6切片与相应添加剂如：光稳定剂、抗氧剂、热稳定剂、二氧化钛等混合制成母粒，再用母粒与锦纶6切片按比例添加至纺丝机纺丝。
现有技术中存在的不足:
⑴因为有制成母粒阶段，涉及到二次熔融，会造成原料部分降解或氧化，影响原料质量，增加纺丝断头，降低生产效率，提高生产成本。
⑵热稳定剂、抗氧剂等添加剂在螺杆添加，添加剂在熔融料中停留时间短，分散不够均匀，与切片的分散效果不理想，改性功能无法 充分发挥。
⑶切片端氨基数量不稳定，制成BCF地毯丝的染色均匀性以及色牢度一般。
发明内容
为了避免以上不足，本发明提出的一种用于BCF地毯丝的锦纶6切片及其制备方法，其目的是研制一种更适用于BCF地毯丝的锦纶6切片，它具有优异的可纺性、可染性以及优良的热稳定性和光稳定性，特别适用于BCF地毯丝的纺丝。
为达到以上目的，本发明采用了以下技术方案：一种用于BCF地毯丝的锦纶6切片，它是由以下重量配比的原料制成的：己内酰胺99～100%、添加剂A0.02～1%、添加剂B0.02～1%、改性剂0.05～0.6%、消光剂0～0.5%；各组分重量百分比之和为100%，该切片的制备方法具有如下步骤：
1）、添加剂A的溶液配制
将添加剂A溶于100～80%的熔融己内酰胺或己内酰胺水溶液，搅拌分散制成重量分为2～30%分子量调节剂分散液；
2）、添加剂B的溶液配制
将添加剂B溶于100～80%的熔融己内酰胺或己内酰胺水溶液，搅拌分散制成重量分为1～30%分子量调节剂分散液；
3）、改性剂溶液的配制
将改性剂溶于100～50%的己内酰胺或己内酰胺水溶液，搅拌分散制成重量分为2～50%改性剂溶液；
4）、消光剂分散液的配制
选用市场上经过表面处理的二氧化钛，表面处理剂可以是硅烷偶联剂或表面活性剂；
5）、连续聚合
己内酰胺经过计量后与通过计量的无离子水、添加剂A溶液、添加剂B溶液、改性剂溶液以及二氧化钛分散液一起通过静态混合器，再加入到预聚合器，经预聚后通过齿轮泵输送至聚合器，反应聚合；
6）、萃取
颗粒在萃取塔中使用无离子水为介质，在100～140℃的条件下，将可萃取物降至0.5%以下；
7）、干燥
萃取后的颗粒，通过脱水机，形成含水在5～10%的切片进入干燥塔，通过110～140℃氮气进行干燥，使切片颗粒含水达到0.05%以下，经冷却后，气流输送至包装料仓，即得用于BCF地毯丝的锦纶6切片。本发明所述的添加剂A是醋酸、苯甲酸、己二酸、对苯二甲酸、氨基酸中的一种或两种；所述的添加剂B是一元胺如：苄胺，二元胺如：己二胺中的一种；所述的改性剂是4-羧基-2,2,6,6-四甲基哌啶或4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶中的一种；所述的消光剂为二氧化钛，其表面处理剂是硅烷偶联剂或表面活性剂中的一种；所述的二氧化钛粉体的粒径范围为0.2～0.7um。
采用了以上技术方案后，本发明制造的锦纶6切片提高了现有切片的热稳定性、光稳定性、可染性，减少了纺丝过程中的准备步骤， 增加纺丝的稳定性和BCF地毯丝的可染性、光稳定性，特别适用BCF地毯丝的生产。
具体实施方式
本发明一种用于BCF地毯丝的锦纶6切片，它是由以下重量配比的原料制成的：己内酰胺99～100%、添加剂A0.02～1%、添加剂B0.02～1%、改性剂0.05～0.6%、消光剂0～0.5%；各组分重量百分比之和为100%，该切片的制备方法具有如下步骤：
1）、添加剂A的溶液配制
将添加剂A溶于100～80%的熔融己内酰胺或己内酰胺水溶液，搅拌分散制成重量分为2～30%分子量调节剂分散液；
2）、添加剂B的溶液配制
将添加剂B溶于100～80%的熔融己内酰胺或己内酰胺水溶液，搅拌分散制成重量分为1～30%分子量调节剂分散液；
3）、改性剂溶液的配制
将改性剂溶于100～50%的己内酰胺或己内酰胺水溶液，搅拌分散制成重量分为2～50%改性剂溶液；
4）、消光剂分散液的配制
选用市场上经过表面处理的二氧化钛，表面处理剂可以是硅烷偶联剂或表面活性剂；
5）、连续聚合
己内酰胺经过计量后与通过计量的无离子水、添加剂A溶液、添加剂B溶液、改性剂溶液以及二氧化钛分散液一起通过静态混合器， 再加入到预聚合器，经预聚后通过齿轮泵输送至聚合器，反应聚合，聚合温度控制242～290℃，生产粘度达到2.1～3.2（98%浓硫酸）的聚合物，通过切粒机切成颗粒；
6）、萃取
颗粒在萃取塔中使用无离子水为介质，在100～140℃的条件下，将可萃取物降至0.5%以下；
7）、干燥
萃取后的颗粒，通过脱水机，形成含水在5～10%的切片进入干燥塔，通过110～140℃氮气进行干燥，使切片颗粒含水达到0.05%以下，经冷却后，气流输送至包装料仓，即得用于BCF地毯丝的锦纶6切片。
本发明所述的添加剂A是醋酸、苯甲酸、己二酸、对苯二甲酸、氨基酸中的一种或两种；选用添加剂A，优选对苯二甲酸，其具有两个羧基官能团，有利于熔体粘度的稳定，且与改性剂相溶性较好；所述的添加剂B是一元胺如：苄胺，二元胺如：己二胺中的一种，选用添加剂B，优选己二胺，其含有两个氨基，用于稳定熔体中端氨基的含量；所述的改性剂是4-羧基-2,2,6,6-四甲基哌啶或4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶中的一种，选用改性剂，优选4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶，其含有多种官能团，既具有光稳定作用，同时也具有热稳定作用还能增加可染色性，所述改性剂在最终锦纶6切片中的含量为0.1～1%；所述的消光剂为二氧化钛，其表面处理剂是硅烷偶联剂或表面活性剂中的一种，二氧化钛、液体己内酰胺和水组成按1～50:1～100的比例配制，然后在10～50℃条件下搅拌0.5～5小时，循环 过滤，然后用泵输送至沉降槽静止24～72小时静置分层，取上层稳定悬浮液与液体己内酰胺共混、搅拌，制成5～30%的二氧化钛、己内酰胺和水的分散液；所述的二氧化钛粉体的粒径范围为0.2～0.7um。
实施例1：
本实施例锦纶6切片所用的原料各组分重量是：
具有如下步骤：
1）、添加剂A的溶液配制
将对苯二甲酸5.5kg溶于94.5kg80%的己内酰胺水溶液，搅拌分散制成重量分为5%溶液；
2）、添加剂B的溶液配制
将己二胺1.1kg溶于18.9kg80%己内酰胺水溶液，搅拌分散制成重量分为5%溶液；
3）、改性剂溶液的配制
将4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶1.1kg溶于9.9kg熔融己内酰胺，搅拌分散制成重量分数为10%溶液；
4）、二氧化钛分散液的配制
二氧化钛、液体己内酰胺和水组成按3.3kg:10kg的比例配制，然后在10～50℃条件下搅拌0.5～5小时，循环过滤，然后用泵输送至沉降槽静止24～72小时静置分层，取上层稳定悬浮液与19.7kg液体己内酰胺共混、搅拌，制成10%的二氧化钛、己内酰胺和水的分散液；
5）、连续聚合
将己内酰胺、添加剂A溶液、添加剂B溶液、改性剂溶液以及二氧化钛分散液按比例通过静态混合器，再加入到预聚合器，控制前聚合器温度从上至下分别为260℃、270℃、270℃；再通过齿轮泵输送至聚合器，温度从上至下分别为260℃、250℃、246℃，前后聚总停留时间16小时，通过切粒机切成颗粒；
6）、萃取
颗粒在萃取塔中使用无离子水为介质，第一萃取塔控制温度110℃，第二萃取塔控制温度140℃的条件下，停留时间24小时，将可萃取物将至0.5%以下；
7）、干燥
切片进入干燥塔，通过130℃氮气进行干燥，使切片颗粒含水达到0.05%以下，经冷却后，气流输送至包装料仓，即得锦纶6切片。对比例1：常规尼龙6切片
苯甲酸、水、己内酰胺按5:1000:25配制成溶液充分混合后进入前聚合器，控制前聚合器温度从上至下分别为260℃、270℃、270℃； 再通过齿轮泵输送至聚合器，温度从上至下分别为260℃、250℃、246℃，前后聚总停留时间16小时，通过切粒机切成颗粒；颗粒在第一萃取塔控制温度110℃，第二萃取塔控制温度140℃的条件下，停留时间24小时；进入干燥塔，通过130℃氮气进行干燥，经冷却后，气流输送至包装料仓，即得锦纶6切片。
实施例、对比例在BCF纺丝机上纺成BCF丝，比较
对比例纺丝时将切片与制作含二氧化钛、抗氧剂、光稳定剂等添加剂的母粒共混。
Claims (6)
1.一种用于BCF地毯丝的锦纶6切片，其特征在于它是由以下重量配比的原料制成的：己内酰胺99～100%、添加剂A0.02～1%、添加剂B0.02～1%、改性剂0.05～0.6%、消光剂0～0.5%；各组分重量百分比之和为100%，该切片的制备方法具有如下步骤：
1）、添加剂A的溶液配制
将添加剂A溶于100～80%的熔融己内酰胺或己内酰胺水溶液，搅拌分散制成质量分数为2～30%分子量调节剂分散液；
2）、添加剂B的溶液配制
将添加剂B溶于100～80%的熔融己内酰胺或己内酰胺水溶液，搅拌分散制成重量分为1～30%分子量调节剂分散液；
3）、改性剂溶液的配制
将改性剂溶于100～50%的己内酰胺或己内酰胺水溶液，搅拌分散制成重量分为2～50%改性剂溶液；
4）、消光剂分散液的配制
选用市场上经过表面处理的二氧化钛，表面处理剂可以是硅烷偶联剂或表面活性剂；
5）、连续聚合
己内酰胺经过计量后与通过计量的无离子水、添加剂A溶液、添加剂B溶液、改性剂溶液以及二氧化钛分散液一起通过静态混合器，再加入到预聚合器，经预聚后通过齿轮泵输送至聚合器，反应聚合；
6）、萃取
颗粒在萃取塔中使用无离子水为介质，在100～140℃的条件下，将可萃取物降至0.5%以下；
7）、干燥
萃取后的颗粒，通过脱水机，形成含水在5～10%的切片进入干燥塔，通过110～140℃氮气进行干燥，使切片颗粒含水达到0.05%以下，经冷却后，气流输送至包装料仓，即得用于BCF地毯丝的锦纶6切片。
2.根据权利要求1所述的一种用于BCF地毯丝的锦纶6切片，其特征在于所述的添加剂A是醋酸、苯甲酸、己二酸、对苯二甲酸、氨基酸中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的一种用于BCF地毯丝的锦纶6切片，其特征在于所述的添加剂B是一元胺如：苄胺，二元胺如：己二胺中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种用于BCF地毯丝的锦纶6切片，其特征在于所述的改性剂是4-羧基-2,2,6,6-四甲基哌啶或4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种用于BCF地毯丝的锦纶6切片，其特征在于所述的消光剂为二氧化钛，其表面处理剂是硅烷偶联剂或表面活性剂中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种用于BCF地毯丝的锦纶6切片，其特征在于所述的二氧化钛粉体的粒径范围为0.2～0.7um。
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