CN106350890A - 一种耐热锦纶66卷绕丝及间接纺丝方法及其在生产高强力弹力纬纱中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种耐热锦纶66卷绕丝，包括锦纶66和耐热剂，所述耐热剂与所述锦纶66的比例为1：100‑1000，所述耐热剂，包括醋酸铜和碘化钾，醋酸铜与碘化钾的比例为1：3‑20，本发明还提供了一种耐热锦纶66卷绕丝的间接纺丝方法及其在生产高强力弹力纬纱中的应用；本发明的耐热锦纶66卷绕丝，大大降低生产成本，在聚合或者纺丝过程中醋酸铜热稳定性好，不会出现流失或者分解，耐热性大大提高，所纺纬纱，经240℃热处理3分钟后，强力为312cN，伸长为245%，浸胶后强力大于295cN，伸长大于228%，完全满足子午胎帘子布对弹力纬纱的要求。

Description

一种耐热锦纶66卷绕丝及间接纺丝方法及其在生产高强力弹 力纬纱中的应用
技术领域
本发明涉及一种锦纶卷绕丝及生产方法以及在生产纬纱中的应用，具体涉及一种耐热锦纶66卷绕丝及间接纺丝方法及其在生产高强力弹力纬纱中的应用，属于纬纱制造技术领域。
背景技术
帘子布是轮胎生产中必需的骨架材料，轮胎的子午化代表着当今轮胎工业的最新水平和发展趋势，而弹力纬纱是生产子午胎帘子布的重要原料之一。普通帘子布用纯棉纱线作纬纱，强度低、伸长小、弹性差，在轮胎的压延成形过程中纬纱容易断裂，造成经纱散乱，影响轮胎的质量，不能满足高质量的子午线轮胎的要求。
子午胎帘子布用弹力纬纱要求具有较高的初始张力、足够的断裂伸长和较高的耐热性，帘子布在浸胶热处理（热处理温度一般240℃）后伸长大于150%，强力大于2N，而一般的锦纶66卷绕丝和涤纶卷绕丝在240℃热处理后强力伸长损失很大，无法满足子午胎帘子布的需求，因此需要研究高品质的弹力纬纱。该纱线具有良好的热力学性能，在帘子布浸胶处理后，伸长大于150%，强力大于2N，以满足子午线轮胎生产过程中的需求。
子午胎帘子布用弹力纬纱是一种包芯纱，由锦纶66卷绕丝或者涤纶卷绕丝作为纱芯外包棉纤维组成，外包棉纤维主要用来保护纱芯在使用过程中减少意外伸长和机械损伤，中间的纱芯决定了弹力纬纱的最终强力、伸长和耐热性。目前纱芯最常用的纤维是涤纶和锦纶66，但由于涤纶纤维的特性决定了在伸长较大的情况下（例如卷绕丝伸长大于260%），纤维的结晶度和取向度较低，其热力学性质很差，在240℃热处理后弹性伸长和强力损失殆尽，无法满足子午胎帘子布对弹力纬纱的需求，所以目前国际上主要采用锦纶66卷绕丝作为弹性纬纱的纱芯。但普通的锦纶66卷绕丝的耐热性能很差，需要对其进行物理化学改性以提高其耐热性。所以本发明主要任务之一是研制具有良好耐热性能锦纶66卷绕丝。
目前，现有的卷绕丝主要存在以下缺陷：
（1）现有的锦纶66卷绕丝，耐热性差；
（2）现有的锦纶66卷绕丝，纺丝纤度不够细、纤维强力低、纤维伸长率低；
（3）现有的锦纶66卷绕丝，力学性质差，在240℃热处理后弹性伸长和强力损失殆尽，耐热性差；
（4）现有的锦纶66卷绕丝，所用耐热剂稳定性差，容易出现流失或者分解；
（5）现有锦纶66卷绕丝的生产方法，生产成本高，方法复杂，不容易掌握和操作。
发明内容
本发明为解决以上技术问题，提供一种耐热锦纶66卷绕丝及间接纺丝方法及其在生产高强力弹力纬纱中的应用，以实现以下发明目的：
（1）本发明的间接纺丝方法，可以降低生产成本低，方法简便，容易掌握和操作，产品质量稳定，耐热效果好的特点；
（2）本发明的间接纺丝法制得的锦纶66卷绕丝，纺丝纤度细，纤维强力强，纤维伸长率大；
（3）本发明的间接纺丝法制得的锦纶66卷绕丝，耐热性大大提高；
（4）本发明的耐热锦纶66卷绕丝，所用耐热剂成分之一醋酸铜的价格便宜，大大降低生产成本，在聚合或者纺丝过程中醋酸铜热稳定性好，不会出现流失或者分解，耐热性大大提高；
（5）本发明的耐热锦纶66卷绕丝在生产高强力弹力纬纱中的应用，所纺纬纱的纱线细度细，增强纱线强度，提高断裂伸长率；
（6）本发明的耐热锦纶66卷绕丝在生产高强力弹力纬纱中的应用，大大提高所纺纬纱的耐热性；
（7）本发明的耐热锦纶66卷绕丝在生产高强力弹力纬纱中的应用，大大提高所纺纬纱浸胶后的强力和伸长率，应用在帘子布生产上，可以提高帘子布在轮胎生产制造过程中的压延性，保证轮胎的成型，能完全满足子午胎帘子布对弹力纬纱的要求。
为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种耐热锦纶66卷绕丝，包括锦纶66和耐热剂。
以下是对上述技术方案的进一步改进：
一种耐热锦纶66卷绕丝，所述耐热剂，包括醋酸铜和碘化钾。
所述耐热剂，醋酸铜与碘化钾的比例为1：3-20。
所述耐热剂，醋酸铜与碘化钾的比例为1∶8。
所述耐热剂与所述锦纶66的比例为1：100-1：1000。
一种耐热锦纶66卷绕丝的间接纺丝方法，包括混合步骤和干燥步骤。
所述混合步骤，去离子水与耐热剂的质量比为5-10:1。
所述干燥步骤，真空干燥的压力为-0.9MPa，温度为125-135℃。
一种耐热锦纶66卷绕丝在生产高强力弹力纬纱中的应用，采用耐热锦纶66卷绕丝为芯，并在所述耐热锦纶66卷绕丝的周围紧密包一层棉纤维。
所述耐热锦纶66卷绕丝与棉纤维的重量百分比为45∶55-80∶20。
采用以上技术方案，本发明的有益效果为：
（1）本发明的间接纺丝方法，具有生产成本低，方法简便，容易掌握和操作，产品质量稳定，耐热效果好的特点；
（2）本发明的间接纺丝法制得的锦纶66卷绕丝，纺丝纤度为170den/16f，纤维强力为290-310cN，纤维伸长280-320%；
（3）本发明的间接纺丝法制得的锦纶66卷绕丝，耐热性大大提高，经240℃热处理3分钟后，强力为278cN，伸长为256%；
（4）本发明的耐热锦纶66卷绕丝，所用耐热剂成分之一醋酸铜的价格便宜，大大降低生产成本，在聚合或者纺丝过程中醋酸铜热稳定性好，不会出现流失或者分解，耐热性大大提高；
（5）本发明的耐热锦纶66卷绕丝在生产高强力弹力纬纱中的应用，所纺纬纱的纱线细度为292dtex，纱线强力为312cN，断裂伸长为294%；
（6）本发明的耐热锦纶66卷绕丝在生产高强力弹力纬纱中的应用，所纺纬纱，经240℃热处理3分钟后，强力为312cN，伸长为245%；
（7）本发明的耐热锦纶66卷绕丝在生产高强力弹力纬纱中的应用，所纺纬纱，浸胶后强力大于295cN，伸长大于228%，应用在帘子布生产上，可以提高帘子布在轮胎生产制造过程中的压延性，完全满足子午胎帘子布对弹力纬纱的要求。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1一种耐热锦纶66卷绕丝
所述耐热锦纶66卷绕丝，包括醋酸铜和碘化钾，所述醋酸铜和碘化钾的添加比例为1.5∶1，即1:3。
实施例2一种耐热锦纶66卷绕丝
所述耐热锦纶66卷绕丝，包括醋酸铜和碘化钾，所述醋酸铜和碘化钾的添加比例为1∶8。
实施例3一种耐热锦纶66卷绕丝
所述耐热锦纶66卷绕丝，包括醋酸铜和碘化钾，所述醋酸铜和碘化钾的添加比例为1∶20。
经过申请人的多次实践，实施例2中采用的原料配比的各项性能指标优于实施例1和实施例3的性能，实施例2是最优实施例。
实施例4一种耐热锦纶66卷绕丝的间接纺丝方法
包括以下步骤：
1、混合：将醋酸铜和碘化钾按实施例2中的配方比例用去离子水溶解制成耐热剂溶液；
其中，去离子水与耐热剂的质量比为5:1；
将制得的耐热剂溶液和锦纶66混合，混合后倒入型号为NPM-V100的搅拌机搅拌。
其中，耐热剂溶液的加入量为锦纶66质量的0.1%。
2、干燥：搅拌完后，用型号为VC352的转鼓进行抽真空干燥，其中，真空干燥的压力为-0.9MPa，温度为125℃，时间为6小时，干燥后得到PA66切片，其中，所得PA66切片的水份含量为600-650ppm。
3、纺制：以PA66切片作为生产原料，用型号为AKV102A的纺丝机和型号为VC406的卷绕机纺制，其中，所述纺丝机上的螺杆挤出机的工艺温度为一区315℃、二区308℃、三区304℃、四区304℃、五区302℃、法兰300℃、料路294℃、气相296℃，PA66切片通过螺杆挤出机熔融后，经过计量泵、纺丝组件、纺丝甬道达到卷绕头接收后完成。
结果：通过对所纺卷绕丝的测试，所纺卷绕丝的强力指标为305cn，纺丝纤度为170den/16f，伸长指标为300%；
经240℃热处理3分钟后，强力为278cN，伸长为256%。
实施例5一种耐热锦纶66卷绕丝的间接纺丝方法
包括以下步骤：
1、混合：将醋酸铜和碘化钾按实施例2中的配方比例用去离子水溶解制成耐热剂溶液；
其中，去离子水与耐热剂的质量比为8:1；
将制得的耐热剂溶液和锦纶66混合，混合后倒入型号为NPM-V100的搅拌机搅拌。
其中，耐热剂溶液的加入量为锦纶66质量的0.22%，其中，耐热剂溶液2.2kg，锦纶66为1000kg。
2、干燥：搅拌完后，用型号为VC352的转鼓进行抽真空干燥，其中，真空干燥的压力为-0.9MPa，温度为130℃，时间为6小时，干燥后得到PA66切片，所得PA66切片的水份含量为600-650ppm。
3、纺制：以PA66切片作为生产原料，用型号为AKV102A的纺丝机和型号为VC406的卷绕机纺制，其中，所述纺丝机上的螺杆挤出机的工艺温度为一区315℃、二区308℃、三区304℃、四区304℃、五区302℃、法兰300℃、料路294℃、气相296℃，PA66切片通过螺杆挤出机熔融后，经过计量泵、纺丝组件、纺丝甬道达到卷绕头接收后完成。
结果：通过对所纺卷绕丝的测试，（1）所纺卷绕丝的强力指标为310cn，纺丝纤度为170den/16f，伸长指标为320%；
（2）经240℃热处理3分钟后，强力为278cN，伸长为256%。
实施例6一种耐热锦纶66卷绕丝的间接纺丝方法
包括以下步骤：
1、混合：将醋酸铜和碘化钾按实施例2中的配方比例用去离子水溶解制成耐热剂溶液；
其中，去离子水与耐热剂的质量比为10:1；
将制得的耐热剂溶液和锦纶66混合，混合后倒入型号为NPM-V100的搅拌机搅拌。
其中，耐热剂溶液的加入量为锦纶66质量的1%。
2、干燥：搅拌完后，用型号为VC352的转鼓进行抽真空干燥，其中，真空干燥的压力为-0.9MPa，温度为135℃，时间为6小时，干燥后得到PA66切片，其中，所得PA66切片的水份含量为600-650ppm。
3、纺制：以PA66切片作为生产原料，用型号为AKV102A的纺丝机和型号为VC406的卷绕机纺制，其中，所述纺丝机上的螺杆挤出机的工艺温度为一区315℃、二区308℃、三区304℃、四区304℃、五区302℃、法兰300℃、料路294℃、气相296℃，PA66切片通过螺杆挤出机熔融后，经过计量泵、纺丝组件、纺丝甬道达到卷绕头接收后完成。
结果：通过对所纺卷绕丝的测试，（1）所纺卷绕丝的强力指标为290cn，纺丝纤度为170den/16f，伸长指标为280%；
（2）经240℃热处理3分钟后，强力为278cN，伸长为256%。
实施例7一种耐热锦纶66卷绕丝在生产高强力弹力纬纱中的应用
采用FA506细纱机，增加了挂丝架、导丝勾、导丝轮、导丝杆、涨力盘、瓷柱、瓷棒，在机构设计时尽量减少锦纶66UDY丝的意外欠伸，同时对细纱机的欠伸部分进行改造，使锦纶66卷绕丝尽量在纱线中心，外包棉纤维尽量均匀，使得在轮胎成型过程中弹力纬纱伸长尽量均匀，提高轮胎质量。
利用实施例2、实施例6中一种耐热锦纶66卷绕丝180dtex/16f，外面紧密包一层棉纤维，锦纶66卷绕丝和棉纤维的比例为45∶55-80∶20，纱线的捻系数为280-360，细纱机的锭子速度为12000转/分钟，得到高强力弹力纬纱。
结果：通过对所制得的高强力弹力纬纱的测试，（1）本发明制得的弹力纬纱，所纺纱线细度为292dtex，纱线强度为312cN，断裂伸长为294%。
（2）本发明制得的弹力纬纱，经240℃热处理3分钟后，强力为312cN，伸长为245%。
（3）本发明制得的弹力纬纱，浸胶后强力大于295cN，伸长大于228%，完全满足子午胎帘子布对弹力纬纱的要求。
除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为重量百分数，本发明所述的比例，均为质量比例。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐热锦纶66卷绕丝，其特征在于，包括锦纶66和耐热剂。
2.根据权利要求1所述的一种耐热锦纶66卷绕丝，其特征在于，所述耐热剂，包括醋酸铜和碘化钾。
3.根据权利要求1所述的一种耐热锦纶66卷绕丝，其特征在于，所述耐热剂，醋酸铜与碘化钾的比例为1：3-20。
4.根据权利要求1所述的一种耐热锦纶66卷绕丝，其特征在于，所述耐热剂，醋酸铜与碘化钾的比例为1∶8。
5.根据权利要求1所述的一种耐热锦纶66卷绕丝，其特征在于，所述耐热剂与所述锦纶66的比例为1：100-1：1000。
6.一种耐热锦纶66卷绕丝的间接纺丝方法，其特征在于，包括混合步骤和干燥步骤。
7.根据权利要求6所述的一种耐热锦纶66卷绕丝的间接纺丝方法，其特征在于，所述混合步骤，去离子水与耐热剂的质量比为5-10:1。
8.根据权利要求6所述的一种耐热锦纶66卷绕丝的间接纺丝方法，其特征在于，所述干燥步骤，真空干燥的压力为-0.9MPa，温度为125-135℃。
9.一种耐热锦纶66卷绕丝在生产高强力弹力纬纱中的应用，其特征在于，采用耐热锦纶66卷绕丝为芯，并在所述耐热锦纶66卷绕丝的周围紧密包一层棉纤维。
10.根据权利要求9所述的一种耐热锦纶66卷绕丝在生产高强力弹力纬纱中的应用，所述耐热锦纶66卷绕丝与棉纤维的重量百分比为45∶55-80∶20。
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