CN108468097A - 一种无机有机复合增强聚酰胺6长丝的方法 - Google Patents

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朱惠惠
李云华
蔡宁静
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Abstract

本发明提供一种无机有机复合增强聚酰胺6长丝的方法，将二氧化钛材料制备为500nm至1500nm的纳米颗粒；将上述纳米颗粒放入聚酰胺6中形成母粒；将母粒以及纺丝原料进行螺杆熔融、计量泵精确计量、喷丝板挤出、纺丝箱体冷却成型以及牵伸辊拉伸形成聚酰胺6长丝，提高丝的品质。

Description

一种无机有机复合增强聚酰胺6长丝的方法
技术领域
本发明涉及一种无机有机复合增强聚酰胺6长丝的方法。
背景技术
为了提高聚酰胺6长丝的强度，采用的方法从原料结构上可以通过分子量调节、添加剂选择等实现，从加工工艺上可以调整丝路改变接触点作用力、纺丝环境控制、增减牵伸倍数等方式达到。原料与工艺相辅相成，目前，市面上聚酰胺类材料的强度值约达到其理论值的1/20。
目前，提高聚酰胺6长丝强度的方法最常见的是提高牵伸倍数或在不改变总牵伸倍数的情况下增加牵伸次数，多倍和多次拉伸可以形成更好的结晶和取向结构，倾向于工艺改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种无机有机复合增强聚酰胺6长丝的方法，提高无机有机复合增强聚酰胺6长丝强度。
本发明是这样实现的：一种无机有机复合增强聚酰胺6长丝的方法，包括如下步骤：
步骤1、将二氧化钛材料制备为500nm至1500nm的纳米颗粒；
步骤2、将上述纳米颗粒放入聚酰胺6中形成母粒；
步骤3、将母粒以及纺丝原料进行螺杆熔融、计量泵精确计量、喷丝板挤出、纺丝箱体冷却成型以及牵伸辊拉伸形成聚酰胺6长丝。
进一步地，所述步骤3中母粒添加重量为纺丝原料重量的3％至5％。
进一步地，所述牵伸辊的一级牵伸倍数1.02至1.08，二级牵伸倍数1.20至1.30。
进一步地，螺杆挤出机的螺杆温度为250-260℃，机头压力100-110Mpa。
本发明具有如下优点：本发明一种无机有机复合增强聚酰胺6长丝的方法，该方法生产的聚酰胺6长丝，在保持其他性能良好的前提下，强度相较于常规FDY更好。从材料应用的角度，这使聚酰胺6长丝的价值更大化，应用领域更广；从学科发展角度，这也说明了不同尺度材料之间的配合在实际生产中更有指导价值。
具体实施方式
本发明无机有机复合增强聚酰胺6长丝的方法，包括如下步骤：
步骤1、将二氧化钛材料制备为500nm至1500nm的纳米颗粒；
步骤2、将上述纳米颗粒放入聚酰胺6中形成母粒；
步骤3、将母粒以及纺丝原料进行螺杆熔融、计量泵精确计量、喷丝板挤出、纺丝箱体冷却成型以及牵伸辊拉伸形成聚酰胺6长丝，其中母粒添加重量为纺丝原料重量的3％至5％，所述牵伸辊的一级牵伸倍数1.02至1.08，二级牵伸倍数1.20至1.30，螺杆挤出机的螺杆温度为250-260℃，机头压力100-110Mpa
本发明一种具体实施方式：
本发明拟定一种添加剂，无机纳米颗粒，通过对纳米颗粒直径和添加比例的调整，与聚合物进行复合，促进分子链在丝路中的牵伸，形成更加均匀的结晶和取向结构，从而达到更高的强度。采用的二氧化钛材料，将其制备成直径约为500-1500nm的纳米颗粒，且以10-30％的浓度分散至聚酰胺6中形成高浓度TiO2尼龙切片，即母粒，在投料时，控制母粒的添加比例3-5％，通过纺丝制成长丝。聚酰胺6纺丝工艺一般为螺杆挤出机熔融切片，进入纺丝箱体，计量泵精确计量后分配至各组件，经过组件过滤后，喷丝板喷出溶体，侧水风系统对溶体进行冷却形成初生丝，油剂泵对丝精确上油，卷绕牵伸辊对初生丝进行拉伸定型，卷绕头卷绕成丝饼，通过控制各环节温度、张力、速度等达到应用要求。配合本发明中的方法，常规FDY纺丝工艺基本可保留，制备规格为70D24F的尼龙6长丝，选择加工工艺即螺杆挤出机的螺杆温度为250-260℃，机头压力100-110Mpa，纺丝箱体(内有加热联苯，用于纺丝液熔融，熔体分配管、计量泵和组件都部分或全部包含在里面)温度255-260℃，组件(其由各种规格的过滤网、无纺布、喷丝板组成。安装在纺丝箱内)压力控制在140-220Mpa，侧吹风0.4-0.6m/s，侧吹风温度18-21℃，含油率控制为0.8-1.5％，一级牵伸倍数1.02-1.08，二级牵伸倍数1.20-1.30，热箱温度160-180℃，卷绕速度4500-5000m/min。丝饼卷装成型后，测试其物理性能指标，得到该方法生产的聚酰胺6长丝，在保持其他性能，如条干不匀率0.8-1.5％、断裂伸长率20-35％、染色性能良好的前提下，而强度相较于常规FDY 5.5-7.5cN/dtex更好，提高了约1-2cN/dtex。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (4)

1.一种无机有机复合增强聚酰胺6长丝的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1、将二氧化钛材料制备为500nm至1500nm的纳米颗粒；
步骤2、将上述纳米颗粒放入聚酰胺6中形成母粒；
步骤3、将母粒以及纺丝原料进行螺杆挤出机熔融、计量泵精确计量、喷丝板挤出、纺丝箱体冷却成型以及牵伸辊拉伸形成聚酰胺6长丝。
2.如权利要求1所述的一种无机有机复合增强聚酰胺6长丝的方法，其特征在于：所述步骤3中母粒添加重量为纺丝原料重量的3％至5％。
3.如权利要求1所述的一种无机有机复合增强聚酰胺6长丝的方法，其特征在于：所述牵伸辊的一级牵伸倍数1.02至1.08，二级牵伸倍数1.20至1.30。
4.如权利要求1所述的一种无机有机复合增强聚酰胺6长丝的方法，其特征在于：螺杆挤出机的螺杆温度为250-260℃，机头压力100-110Mpa。
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