CN110387597B - 一种基于一步法牵伸工艺的高强尼龙6长丝及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于一步法牵伸工艺的高强尼龙6长丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将多元醇与尼龙6切片按比例混合，混合后的多元醇/尼龙6切片喂入双螺杆挤出机熔融共混，由切粒机将挤出的熔体切粒，得到多元醇改性的尼龙6母粒；步骤2：将步骤1得到的尼龙6母粒与尼龙6切片按比例混合，干燥后经双螺杆挤出机熔融挤出，进入纺丝箱体，熔体经喷丝孔喷出后进入纺丝甬道，经空气冷却、集束、上油、牵伸、热定型、卷绕而制备成高强尼龙6长丝。本发明通过加入多元醇对尼龙6增塑改性，并基于一步法牵伸工艺制备了高强尼龙6，所制得的产品热力学性能优异，断裂强度和断裂伸长率均较高，初始模量则较低。
Description
技术领域
本发明属于化学纤维制备领域，具体涉及一种基于一步法牵伸工艺的高强尼龙6长丝及其制备方法。
背景技术
尼龙6(PA6)即聚酰胺6，又称锦纶6，是早期工业化的尼龙材料的一种，分子结构式为-NHCO(CH2)5-，其分子链通常呈无规卷曲线团状，结晶时易形成折叠链片状结晶结构，力学性能优良，常作为通用塑料广泛应用。尼龙6纤维是世界上出现的第一种合成纤维材料，其比重较小，具有良好的可塑性、耐磨性和弹性等性能，因此作为一种优良的纺织材料广泛应用于纺织服装等领域。
专利CN104844795公开了一种高强导热尼龙6及其制备方法，通过在己内酰胺聚合反应时添加石墨烯浓缩液，使得石墨烯均匀分散在尼龙6中从而制得了高强导热尼龙6。
专利CN108677267A公开了一种高强聚酰胺6纤维的制备方法，利用二元酸酐与含苯环的二元胺反应制备得到扩链剂，同时将锂皂石用KH570改性后与顺丁烯二酸酐反应，增强锂皂石与聚合物的相容性，并在PA6分子链上引入氨基得到复合树脂，纺丝后经过牵伸得到了强度达10cN/dtex的高强PA6纤维。
专利CN109280990A公开了一种高强度锦纶6工业长丝的制备方法，通过将络合剂与尼龙6溶于甲酸制备得到纺丝前驱液，经干法纺丝成型，解络合、热拉伸、热定型制得了模量为80Gpa、断裂强度为1.3Gpa的锦纶6长丝。
以上专利所述方法或采用化学改性，或采用扩链方法，或采用干法纺丝工艺，均起到了提高锦纶6强力的效果，但存在成本较高、制备工艺复杂、对制备过程引入的溶剂去除繁琐等问题，且在强度提高的同时通常会导致纤维韧性的降低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于一步法牵伸工艺的高强尼龙6长丝及其制备方法，通过引入多元醇作为增塑剂达到同时提升纤维拉伸强度和韧性的目的。
为了达到上述目的，本发明提供了基于一步法牵伸工艺的高强尼龙6长丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将多元醇与尼龙6切片按比例混合，混合后的尼龙6/多元醇切片喂入双螺杆挤出机熔融共混，由切粒机将挤出的熔体切粒，得到多元醇改性的尼龙6母粒；
步骤2：将步骤1得到的尼龙6母粒与尼龙6切片按比例混合，干燥后经双螺杆挤出机熔融挤出，进入纺丝箱体，熔体经喷丝孔喷出后进入纺丝甬道，经空气冷却、集束、上油、牵伸、热定型、卷绕而制备成高强尼龙6长丝。
优选地，所述步骤1中多元醇为山梨醇、甘露醇、聚乙二醇、季戊四醇和新戊二醇中的任意一种或几种；所述多元醇常温下均为固态，与尼龙6具有相容性。
优选地，所述步骤1中多元醇重量份数为10～30份，尼龙6切片重量份数为70～90份。
优选地，所述步骤1中双螺杆挤出机熔融混合温度为230～250℃，主机转速为5～8rpm，喂料机转速为4～6rpm。
优选地，所述步骤2中多元醇改性的尼龙6母粒重量份数为5～20份，尼龙6切片重量份数为80～95份。
优选地，所述步骤2中纺丝温度240～260℃，侧吹风温度为15～20℃，风速为0.4～0.6m/s，热定型温度为100～130℃，牵伸倍数为3～5倍；卷绕速度3500～4500m/min。
本发明还提供了上述方法制备的高强尼龙6长丝。
优选地，所述高强尼龙6长丝断裂强度达7.0cN/dtex以上，断裂伸长率达30％以上，初始模量低于40cN/dtex。
本发明从尼龙6分子结构出发，通过引入多元醇作为增塑剂弱化尼龙6大分子间的氢键作用，降低尼龙6的玻璃化转变温度，提高尼龙6长丝成形时的牵伸倍数来提升长丝拉伸强度，同时降低高强尼龙6长丝的初始模量，提高纤维柔性。通过“一步法牵伸”工艺制备的高强尼龙6长丝具有较高的力学性能，断裂强度达7.0cN/dtex以上，断裂伸长率达30％以上，初始模量低于40cN/dtex。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)多元醇作为环保、无毒的新型增塑剂，沸点较高，热稳定性好，与尼龙6树脂有良好的相容性。使用多元醇对尼龙6增塑改性，能够弱化尼龙6自身的氢键作用，增强分子链的运动能力，达到提高尼龙6力学性能和加工性能的目的。
(2)本发明能够使用现有设备，利用普通分子量的尼龙6切片采用一步法牵伸制备高强尼龙6纤维，降低了生产成本。所制得的产品热力学性能优异，断裂强度和断裂伸长率均较高，初始模量则较低。
附图说明
图1为纯尼龙6切片与实施例2制得的山梨醇/尼龙6母粒变温红外谱图；
图2为纯尼龙6切片与实施例2得到的山梨醇/尼龙6母粒变温红外谱图在3300cm-1处的半峰宽随温度变化曲线。
具体实施方式
下面结合具体实施例，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。
实施例1
本实施例提供了一种基于一步法牵伸工艺的高强尼龙6长丝及其制备方法，具体包括以下工艺步骤：
步骤1：按重量份数计，取90份尼龙6切片置于100℃的真空干燥箱中干燥8h，随后放入105℃鼓风干燥箱中干燥5h，取10份固态甘露醇在常温下与尼龙6切片搅拌均匀，混合后的甘露醇/尼龙6喂入双螺杆挤出机熔融共混，双螺杆挤出机各区温度分别为：一区230℃、二区240℃、三区245℃、四区245℃、五区245℃，主机转速为5.8rpm，喂料机转速为4.7rpm，同时由切粒机将挤出的熔体切粒，制得甘露醇/尼龙6母粒；
步骤2：按重量份数计，将5份步骤1制得的母粒与95份尼龙6切片混合均匀，置于100℃的真空干燥箱中干燥8h，干燥完成后经双螺杆挤出机熔融挤出，进入纺丝箱体，熔体经喷丝孔喷出后进入纺丝甬道，经空气冷却、集束、上油、牵伸、热定型、卷绕而制备成高强尼龙6长丝；其主要工艺参数为：纺丝温度为：一区240℃、二区245℃，三区245℃，四区250℃，五区250℃；侧吹风温度为21℃，风速为0.4m/s；牵伸倍数为3.1倍；热定型温度为120℃，卷绕速度4000m/min。
实施例2
本实施例提供了一种基于一步法牵伸工艺的高强尼龙6长丝及其制备方法，具体包括以下工艺步骤：
步骤1：按重量份数计，取90份尼龙6切片置于100℃的真空干燥箱中干燥8h，随后放入105℃鼓风干燥箱中干燥5h，取10份固态山梨醇在常温下与尼龙6切片搅拌均匀，混合后的山梨醇/尼龙6喂入双螺杆挤出机熔融共混，双螺杆挤出机各区温度分别为：一区230℃、二区240℃、三区245℃、四区245℃、五区245℃，主机转速为5.8rpm，喂料机转速为4.7rpm，同时由切粒机将挤出的熔体切粒，制得山梨醇/尼龙6母粒；
步骤2：按重量份数计，将5份步骤1得到的母粒与95份尼龙6切片混合均匀，置于100℃的真空干燥箱中干燥8h，干燥完成后经双螺杆挤出机熔融挤出，进入纺丝箱体，熔体经喷丝孔喷出后进入纺丝甬道，经空气冷却、集束、上油、牵伸、热定型、卷绕而制备成高强尼龙6长丝；其主要工艺参数为：纺丝温度为：一区240℃、二区245℃，三区245℃，四区250℃，五区250℃；侧吹风温度为21℃，风速为0.4m/s；牵伸倍数为3.4倍；热定型温度为120℃，卷绕速度4000m/min。
图1为纯尼龙6切片与实施例2制得的山梨醇/尼龙6母粒变温红外谱图。在3300cm-1处的吸收峰是由氢键连接的N-H伸缩振动产生的，对构象不敏感，因此该吸收峰能够整体反应晶态和非晶态的氢键连接的N-H伸缩振动强度，峰值对应的波数越小，氢键作用越强。根据图1可以看出，多元醇的加入能够减弱尼龙6内部的氢键作用。
图2为纯尼龙6切片与实施例2得到的山梨醇/尼龙6母粒变温红外谱图在3300cm-1处的半峰宽随温度变化曲线。半峰宽越大，分子有序度越低。根据图2可以看出，加入多元醇能够破坏尼龙6分子间的氢键作用，降低尼龙6分子的有序度；在升温过程中，加入多元醇的尼龙6半峰宽增长速率更快，说明加入多元醇的尼龙6内部氢键弱化更明显。
实施例3
本实施例提供了一种基于一步法牵伸工艺的高强尼龙6长丝及其制备方法，具体包括以下工艺步骤：
步骤1：按重量份数计，取90份尼龙6切片置于100℃的真空干燥箱中干燥8h，随后放入105℃鼓风干燥箱中干燥5h，取10份固态季戊四醇在常温下与尼龙6切片搅拌均匀，混合后的季戊四醇/尼龙6共混物喂入双螺杆挤出机熔融共混，双螺杆挤出机各区温度分别为：一区230℃、二区240℃、三区245℃、四区245℃、五区245℃，主机转速为5.8rpm，喂料机转速为4.7rpm，同时由切粒机将挤出的熔体切粒，制得季戊四醇/尼龙6母粒；
步骤2：按重量份数计，将5份步骤1得到的母粒与95份尼龙6切片混合均匀，置于100℃的真空干燥箱中干燥8h，干燥完成后经双螺杆挤出机熔融挤出，进入纺丝箱体，熔体经喷丝孔喷出后进入纺丝甬道，经空气冷却、集束、上油、牵伸、热定型、卷绕而制备成高强尼龙6长丝；其主要工艺参数为：纺丝温度为：一区245℃、二区250℃，三区250℃，四区250℃；侧吹风温度为21℃，风速为0.4m/s；牵伸倍数为3.7倍；热定型温度为120℃，卷绕速度4000m/min。
实施例4
本实施例提供了一种基于一步法牵伸工艺的高强尼龙6长丝及其制备方法，具体包括以下工艺步骤：
步骤1：按重量份数计，取90份尼龙6切片置于100℃的真空干燥箱中干燥8h，随后放入105℃鼓风干燥箱中干燥5h，取10份固态新戊二醇在常温下与尼龙6切片搅拌均匀，混合后的新戊二醇/尼龙6喂入双螺杆挤出机熔融共混，双螺杆挤出机各区温度分别为：一区230℃、二区240℃、三区245℃、四区245℃、五区245℃，主机转速为5.8rpm，喂料机转速为4.7rpm，同时由切粒机将挤出的熔体切粒，制得新戊二醇/尼龙6母粒；
步骤2：按重量份数计，将10份步骤1得到的母粒与90份尼龙6切片混合均匀，置于100℃的真空干燥箱中干燥8h，干燥完成后经双螺杆挤出机熔融挤出，进入纺丝箱体，熔体经喷丝孔喷出后进入纺丝甬道，经空气冷却、集束、上油、牵伸、热定型、卷绕而制备成高强尼龙6长丝；主要工艺参数为：纺丝温度为：一区240℃、二区245℃，三区245℃，四区250℃，五区250℃；侧吹风温度为21℃，风速为0.4m/s；牵伸倍数为3.1倍；热定型温度为120℃，卷绕速度4000m/min。
实施例5
本实施例提供了一种基于一步法牵伸工艺的高强尼龙6长丝及其制备方法，具体包括以下工艺步骤：
步骤1：按重量份数计，取90份尼龙6切片置于100℃的真空干燥箱中干燥8h，随后放入105℃鼓风干燥箱中干燥5h，取5份固态甘露醇、5份固态季戊四醇5份在常温下与尼龙6切片搅拌均匀，混合后的甘露醇-季戊四醇/尼龙6喂入双螺杆挤出机熔融共混，双螺杆挤出机各区温度分别为：一区230℃、二区240℃、三区245℃、四区245℃、五区245℃，主机转速为5.8rpm，喂料机转速为4.7rpm，同时由切粒机将挤出的熔体切粒，制得甘露醇-季戊四醇/尼龙6母粒；
步骤1：按重量份数计，将10份步骤1得到的尼龙6母粒与90份尼龙6切片混合均匀，置于100℃的真空干燥箱中干燥8h，干燥完成后经双螺杆挤出机熔融挤出，进入纺丝箱体，熔体经喷丝孔喷出后进入纺丝甬道，经空气冷却、集束、上油、牵伸、热定型、卷绕而制备成高强尼龙6长丝；其主要工艺参数为：纺丝温度为：一区240℃、二区245℃，三区245℃，四区250℃，五区250℃；侧吹风温度为21℃，风速为0.4m/s；牵伸倍数为3.4倍；热定型温度为120℃，卷绕速度4000m/min。
实施例6
本实施例提供了一种基于一步法牵伸工艺的高强尼龙6长丝及其制备方法，具体包括以下工艺步骤：
步骤1：按重量份数计，取90份尼龙6切片置于100℃的真空干燥箱中干燥8h，随后放入105℃鼓风干燥箱中干燥5h，取7份固态甘露醇、3份固态聚乙二醇在常温下与尼龙6切片搅拌均匀，混合后的甘露醇-聚乙二醇/尼龙6喂入双螺杆挤出机熔融共混，双螺杆挤出机各区温度分别为：一区230℃、二区240℃、三区245℃、四区245℃、五区245℃，主机转速为5.8rpm，喂料机转速为4.7rpm，同时由切粒机将挤出的熔体切粒，制得甘露醇-聚乙二醇/尼龙6母粒；
步骤2：按重量份数计，将10份步骤1得到的母粒与90份尼龙6切片混合均匀，置于100℃的真空干燥箱中干燥8h，干燥完成后经双螺杆挤出机熔融挤出，进入纺丝箱体，熔体经喷丝孔喷出后进入纺丝甬道，经空气冷却、集束、上油、牵伸、热定型、卷绕而制备成高强尼龙6长丝；其主要工艺参数为：纺丝温度为：一区240℃、二区245℃，三区245℃，四区250℃，五区250℃；侧吹风温度为21℃，风速为0.4m/s；牵伸倍数为3.7倍；热定型温度为120℃，卷绕速度4000m/min。
实施例7
本实施例提供了一种基于一步法牵伸工艺的高强尼龙6长丝及其制备方法，具体包括以下工艺步骤：
步骤1：按重量份数计，取90份尼龙6切片置于100℃的真空干燥箱中干燥8h，随后放入105℃鼓风干燥箱中干燥5h。取6固态份山梨醇、4份固态新戊二醇在常温下与尼龙6切片搅拌均匀，混合后的山梨醇-新戊二醇/尼龙6喂入双螺杆挤出机熔融共混，双螺杆挤出机各区温度分别为：一区230℃、二区240℃、三区245℃、四区245℃、五区245℃，主机转速为5.8rpm，喂料机转速为4.7rpm，同时由切粒机将挤出的熔体切粒，制得山梨醇-新戊二醇/尼龙6母粒；
步骤2：按重量份数计，将15份步骤1得到的母粒与85份尼龙6切片混合均匀，置于100℃的真空干燥箱中干燥8h，干燥完成后经双螺杆挤出机熔融挤出，进入纺丝箱体，熔体经喷丝孔喷出后进入纺丝甬道，经空气冷却、集束、上油、牵伸、热定型、卷绕而制备成高强尼龙6长丝；其主要工艺参数为：纺丝温度为：一区240℃、二区245℃，三区245℃，四区250℃，五区250℃；侧吹风温度为21℃，风速为0.4m/s；牵伸倍数为3.1倍；热定型温度为120℃，卷绕速度4000m/min。
实施例8
本实施例提供了一种基于一步法牵伸工艺的高强尼龙6长丝及其制备方法，具体包括以下工艺步骤：
步骤1：按重量份数计，取90份尼龙6切片置于100℃的真空干燥箱中干燥8h，随后放入105℃鼓风干燥箱中干燥5h，取8份固态甘露醇、2份固态新戊二醇在常温下与尼龙6切片搅拌均匀，混合后的甘露醇-新戊二醇/尼龙6喂入双螺杆挤出机熔融共混，双螺杆挤出机各区温度分别为：一区230℃、二区240℃、三区245℃、四区245℃、五区245℃，主机转速为5.8rpm，喂料机转速为4.7rpm，同时由切粒机将挤出的熔体切粒，制得甘露醇-新戊二醇/尼龙6母粒；
步骤2：按重量份数计，将15份步骤1得到的母粒与85份尼龙6切片混合均匀，置于100℃的真空干燥箱中干燥8h，干燥完成后经双螺杆挤出机熔融挤出，进入纺丝箱体，熔体经喷丝孔喷出后进入纺丝甬道，经空气冷却、集束、上油、牵伸、热定型、卷绕而制备成高强尼龙6长丝；其主要工艺参数为：纺丝温度为：一区240℃、二区245℃，三区245℃，四区250℃，五区250℃；侧吹风温度为21℃，风速为0.4m/s；牵伸倍数为3.4倍；热定型温度为120℃，卷绕速度4000m/min。
实施例9
本实施例提供了一种基于一步法牵伸工艺的高强尼龙6长丝及其制备方法，具体包括以下工艺步骤：
步骤1：按重量份数计，取90份尼龙6切片置于100℃的真空干燥箱中干燥8h，随后放入105℃鼓风干燥箱中干燥5h，取5份固态聚乙二醇、5份固态新戊二醇在常温下与尼龙6切片搅拌均匀，混合后的聚乙二醇-新戊二醇/尼龙6喂入双螺杆挤出机熔融共混，双螺杆挤出机各区温度分别为：一区230℃、二区240℃、三区245℃、四区245℃、五区245℃，主机转速为5.8rpm，喂料机转速为4.7rpm，同时由切粒机将挤出的熔体切粒，制得聚乙二醇-新戊二醇/尼龙6母粒；
步骤2：按重量份数计，将15份步骤1得到的母粒与85份尼龙6切片混合均匀，置于100℃的真空干燥箱中干燥8h，干燥完成后经双螺杆挤出机熔融挤出，进入纺丝箱体，熔体经喷丝孔喷出后进入纺丝甬道，经空气冷却、集束、上油、牵伸、热定型、卷绕而制备成高强尼龙6长丝；其主要工艺参数为：纺丝温度为：一区240℃、二区245℃，三区245℃，四区250℃，五区250℃；侧吹风温度为21℃，风速为0.4m/s；牵伸倍数为3.7倍；热定型温度为120℃，卷绕速度4000m/min。
实施例10
本实施例提供了一种基于一步法牵伸工艺的高强尼龙6长丝及其制备方法，具体包括以下工艺步骤：
步骤1：按重量份数计，取90份尼龙6切片置于100℃的真空干燥箱中干燥8h，随后放入105℃鼓风干燥箱中干燥5h，取6份固态季戊四醇、4份固态山梨醇在常温下与尼龙6切片搅拌均匀，混合后的季戊四醇-山梨醇/尼龙6喂入双螺杆挤出机熔融共混，双螺杆挤出机各区温度分别为：一区230℃、二区240℃、三区245℃、四区245℃、五区245℃，主机转速为5.8rpm，喂料机转速为4.7rpm，同时由切粒机将挤出的熔体切粒，制得季戊四醇-山梨醇/尼龙6母粒；
步骤2：按重量份数计，将20份步骤1得到母粒与80份尼龙6切片混合均匀，置于100℃的真空干燥箱中干燥8h，干燥完成后经双螺杆挤出机熔融挤出，进入纺丝箱体，熔体经喷丝孔喷出后进入纺丝甬道，经空气冷却、集束、上油、牵伸、热定型、卷绕而制备成高强尼龙6长丝；其主要工艺参数为：纺丝温度为：一区240℃、二区245℃，三区245℃，四区250℃，五区250℃；侧吹风温度为21℃，风速为0.4m/s；牵伸倍数为3.1倍；热定型温度为120℃，卷绕速度4000m/min。
实施例11
本实施例提供了一种基于一步法牵伸工艺的高强尼龙6长丝及其制备方法，具体包括以下工艺步骤：
步骤1：按重量份数计，取90份尼龙6切片置于100℃的真空干燥箱中干燥8h，随后放入105℃鼓风干燥箱中干燥5h，取8份固态聚乙二醇、2份固态甘露醇在常温下与尼龙6切片搅拌均匀，混合后的聚乙二醇-甘露醇/尼龙6喂入双螺杆挤出机熔融共混，双螺杆挤出机各区温度分别为：一区230℃、二区240℃、三区245℃、四区245℃、五区245℃，主机转速为5.8rpm，喂料机转速为4.7rpm，同时由切粒机将挤出的熔体切粒，制得聚乙二醇-甘露醇/尼龙6母粒；
步骤2：按重量份数计，将20份步骤1得到的母粒与80份尼龙6切片混合均匀，置于100℃的真空干燥箱中干燥8h，干燥完成后经双螺杆挤出机熔融挤出，进入纺丝箱体，熔体经喷丝孔喷出后进入纺丝甬道，经空气冷却、集束、上油、牵伸、热定型、卷绕而制备成高强尼龙6长丝；其主要工艺参数为：纺丝温度为：一区240℃、二区245℃，三区245℃，四区250℃，五区250℃；侧吹风温度为21℃，风速为0.4m/s；牵伸倍数为3.4倍；热定型温度为120℃，卷绕速度4000m/min。
实施例12
本实施例提供了一种基于一步法牵伸工艺的高强尼龙6长丝及其制备方法，具体包括以下工艺步骤：
步骤1：按重量份数计，取90份尼龙6切片置于100℃的真空干燥箱中干燥8h，随后放入105℃鼓风干燥箱中干燥5h，取3份固态聚乙二醇、7份固态山梨醇在常温下与尼龙6切片搅拌均匀，混合后的聚乙二醇-山梨醇/尼龙6喂入双螺杆挤出机熔融共混，双螺杆挤出机各区温度分别为：一区230℃、二区240℃、三区245℃、四区245℃、五区245℃，主机转速为5.8rpm，喂料机转速为4.7rpm，同时由切粒机将挤出的熔体切粒，制得聚乙二醇-山梨醇/尼龙6母粒；
步骤2：按重量份数计，将20份步骤1得到的母粒与80份尼龙6切片混合均匀，置于100℃的真空干燥箱中干燥8h，干燥完成后经双螺杆挤出机熔融挤出，进入纺丝箱体，熔体经喷丝孔喷出后进入纺丝甬道，经空气冷却、集束、上油、牵伸、热定型、卷绕而制备成高强尼龙6长丝；其主要工艺参数为：纺丝温度为：一区240℃、二区245℃，三区245℃，四区250℃，五区250℃；侧吹风温度为21℃，风速为0.4m/s；牵伸倍数为3.7倍；热定型温度为120℃，卷绕速度4000m/min。
本发明实施例中取向因子fs由SCY-III型声速取向度测量仪在标准状态(温度为25℃，相对湿度为60％)下测得，测试结果为随机选取5段长丝的平均值。
本发明实施例中熔融焓ΔH是由差示扫描量热仪(DSC)所测的二次升温曲线熔融峰的面积计算得到，升温速率为10℃/min,氮气的流量为20ml/min。结晶度Xt按下述公式计算得到。
Xt＝ΔH/ΔH*×100％ (1)
其中ΔH*为尼龙6完全结晶的熔融焓。
本发明实施例中断裂强度、断裂伸长率是根据GB/T14344—2008《化学纤维-长丝拉伸性能试验方法》在标准状态下测得，试样拉伸隔距为500mm，拉伸速度为500mm/min，长丝的预加张力F＝P×T，其中P＝0.05±0.005cN/dtex，T为长丝的线密度，单位为dtex。
由上述实例1～12得到的高强尼龙6长丝进行经测试具有表1所示的技术效果：
表1各样品测试结果
由表1数据可以看出，多元醇的加入能够提高尼龙6长丝的断裂强力和断裂伸长率，同时能够使纤维初始模量保持在较低水平。通过调控多元醇种类、添加量以及牵伸倍数能够获得兼具高强高韧的尼龙6长丝。本发明提供的基于一步法牵伸工艺的高强尼龙6长丝及其制备方法，有效改善了纤维性能，有利于尼龙6长丝应用范围进一步扩宽。
Claims (5)
1.一种基于一步法牵伸工艺的高强尼龙6长丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将多元醇与尼龙6切片按比例混合，混合后的多元醇/尼龙6切片喂入双螺杆挤出机熔融共混，由切粒机将挤出的熔体切粒，得到多元醇改性的尼龙6母粒；所述多元醇为山梨醇、甘露醇、聚乙二醇、季戊四醇和新戊二醇中的任意一种或几种；所述多元醇常温下为固态，与尼龙6具有相容性；所述双螺杆挤出机熔融混合温度为230～250℃，主机转速为5～8rpm，喂料机转速为4～6rpm；
步骤2：将步骤1得到的尼龙6母粒与尼龙6切片按比例混合，干燥后经双螺杆挤出机熔融挤出，进入纺丝箱体，熔体经喷丝孔喷出后进入纺丝甬道，经空气冷却、集束、上油、牵伸、热定型、卷绕而制备成高强尼龙6长丝；所述纺丝温度240～260℃，侧吹风温度为15～20℃，风速为0.4～0.6m/s，热定型温度为100～130℃，牵伸倍数为3～5倍；卷绕速度3500～4500m/min。
2.如权利要求1所述基于一步法牵伸工艺的高强尼龙6长丝的制备方法，其特征在于，所述步骤1中多元醇重量份数为10～30份，尼龙6切片重量份数为70～90份。
3.如权利要求1所述基于一步法牵伸工艺的高强尼龙6长丝的制备方法，其特征在于，所述步骤2中尼龙6母粒重量份数为5～20份，尼龙6切片重量份数为80～95份。
4.权利要求1～3任一项所述方法制备的高强尼龙6长丝。
5.如权利要求4所述高强尼龙6长丝，其特征在于，其断裂强度达7.0cN/dtex以上，断裂伸长率达30％以上，初始模量低于40cN/dtex。
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| 高性能聚酰胺6纤维的制备技术进展;熊祖江等;《高分子通报》;20100415(第04期);第30-35页 * |
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| CN110387597A (zh) | 2019-10-29 |
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