CN117624588A - 一种改性聚酰胺56、纤维及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改性聚酰胺56、纤维及其制备方法与应用。该改性聚酰胺56,其原料包括以下组分:1,5‑戊二胺、己二酸和间苯二甲酸‑5‑磺酸盐;其中,间苯二甲酸‑5‑磺酸盐的添加量为改性聚酰胺56重量的0.5~8.0wt%。本发明制备的改性聚酰胺56纤维的原料为绿色材料且由生物法制成,能够有效减少碳排放,具有环境友好的特性;此外,该改性聚酰胺56纤维阳离子染料可染、纤维深色可染、抗酸性染料沾染效果明显、染色均匀、着色度高、力学性能优异且回弹性高。
Description
技术领域
本发明涉及聚酰胺材料技术领域,具体涉及一种改性聚酰胺56、纤维及其制备方法与应用。
背景技术
随着环保意识的兴起,社会各界对于产品的需求逐渐向环保、健康、安全方面发展,“绿色产品”观念已深入全球消费者心中,纺织品作为社会经济发展中必不可缺的部分,也必然追求绿色环保的发展趋势。用生物基原料替代石油基原料生产的生物基聚酰胺56纤维环保、可持续,其吸湿性能优异、可染性极佳、手感良好且耐磨,具有非常广阔的应用前景。此外,生物基聚酰胺56纤维可用弱酸性染料、活性染料和极性较强的分散染料进行染色,然而目前关于生物基聚酰胺56纤维的阳离子染料可染的研究鲜有报道。
现有技术中,通常将第三单体磺酸基团引入聚酰胺6和聚酰胺66分子链上以实现其阳离子可染,但该方法通常导致阳离子染料上染率较低且对其纤维的力学性能有很大的影响。
中国专利文献CN 111188099 A公开了一种抗沾染易去污的阳离子可染聚酰胺6纤维的制备方法,该方法选取间苯二甲酸-5-磺酸盐与二元醇发生酯化反应,随后与己内酰胺共聚从而将磺酸基团引入聚酰胺6分子链,赋予聚酰胺6阳离子易染的性能。虽然此方法制备的聚酰胺6纤维断裂强度高且阳离子上染率高,但其抗污性能不明显。
中国专利文献CN 108976408 A公开了一种阳离子易染聚酰胺66树脂及其制备方法。通过将第三单体5-磺酸钠间苯二甲酸与己二胺溶液反应得到含磺酸基团的盐溶液,随后与聚酰胺66盐溶液熔融共聚制得改性聚酰胺66树脂。磺酸基团的引入为聚酰胺66分子链上提供了足够多与阳离子染料结合上染的酸性基团,改性聚酰胺66树脂制得的纤维织物的染色色牢度高、耐光性较好且上色后色彩均匀,但该方法使得染料阳离子取代酸性基团中的Na+时离子键变弱,导致聚酰胺66纤维织物的上染率和断裂强度降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性聚酰胺56、纤维及其制备方法与应用。本发明制备的改性聚酰胺56纤维的原料为绿色材料且由生物法制成,能够有效减少碳排放,具有环境友好的特性;此外,该改性聚酰胺56纤维阳离子染料可染、纤维深色可染、抗酸性染料沾染效果明显、染色均匀、着色度高、力学性能优异且回弹性高。
为实现上述目的,本发明所采用的解决方案如下:
本发明提供了一种改性聚酰胺56,其原料包括以下组分:1,5-戊二胺、己二酸和间苯二甲酸-5-磺酸盐;
其中,所述间苯二甲酸-5-磺酸盐的添加量为所述改性聚酰胺56重量的0.5~8.0wt%。
本发明中,所述戊二胺与所述己二酸的摩尔比可为(1.01-1.1):1,优选为(1.01-1.08):1。
本发明中,所述间苯二甲酸-5-磺酸盐可为本领域常规,优选为间苯二甲酸-5-磺酸钠、间苯二甲酸-5-磺酸钾或间苯二甲酸-5-磺酸锂。
本发明中,所选间苯二甲酸-5-磺酸盐的添加量可为所述改性聚酰胺56重量的1.0~6.0wt%,例如1.0wt%、1.5wt%、2.0wt%、3.0wt%或5.0wt%,优选为1.3~5.0wt%。
本发明中,所述改性聚酰胺56的熔点可为200~260℃,优选为210~255℃,更优选为215~253℃,例如249.4℃、250.5℃、250.7℃、251.3℃、251.5℃或252℃。
本发明中,所述改性聚酰胺56的端氨基含量可为15~55mol/kg,优选为18~50mol/kg,更优选为22~45mol/kg,例如22.69mol/kg、24.16mol/kg、26.35mol/kg、28.67mol/kg、30.02mol/kg或31.11mol/kg。
本发明中,所述改性聚酰胺56的相对粘度可为2.0~3.7,优选为2.1~3.3,更优选为2.2~3.0,例如2.38、2.42、2.47、2.48、2.58或2.74。
本发明中,所述改性聚酰胺56的低聚物含量可为不高于0.7wt%;
本发明中,本领域技术人员可以理解,所述改性聚酰胺56的低聚物一般为单体在缩聚时产生的分子量可为500-3500g/mol的聚合物。
本发明还提供了一种所述改性聚酰胺56的制备方法,其包括如下步骤:
将所述戊二胺、所述己二酸、所述间苯二甲酸-5-磺酸盐和溶剂混合获得改性聚酰胺56盐溶液,再经过预聚、缩聚,即可。
本发明中,所述溶剂可为本领域常规,较佳地为去离子水。
本发明中,所述改性聚酰胺56盐溶液的浓度可为50~70wt%,优选为50~65wt%,更优选为50~62wt%,例如52.7wt%、55wt%、55.8wt%、56.9wt%、59.8wt%或60.3wt%。
本发明中,所述改性聚酰胺56盐溶液的pH值可为6.5~8.5,优选为7.0~8.3,更优选为7.0~8.1,例如7.09、7.24、7.3、7.48、7.8或7.9。
本发明中,所述预聚的压力可为1.2~2.4MPa,优选为1.5~2.2MPa。
本发明中,所述预聚的温度可为200~240℃,优选为210~230℃。
本发明中,所述预聚完成之后优选还包括保压和降压的步骤。
其中,所述保压的操作和条件可为本领域常规操作。
其中,所述降压的操作和条件可为本领域常规操作,一般为抽真空使得反应体系内的压力降低。
本发明中,所述缩聚的压力可为-(0~0.1)MPa,优选为-(0.02~0.08)MPa,例如-0.05MPa。
本发明中,所述缩聚的温度可为265~285℃,优选为270~280℃,例如275℃。
本发明中,所述缩聚的时间可为1~60min,例如60min。
本领域技术人员可以理解,一般将所述缩聚反应后直接得到的产品称之为聚酰胺56熔体。
本领域技术人员可以理解,所述冷却后得到的固态产品一般称之为聚酰胺56树脂。
本发明还提供了一种如前所述的制备方法制得的改性聚酰胺56。
本发明还提供了一种改性聚酰胺56纤维,其材质为如前所述的改性聚酰胺56。
本发明中,所述改性聚酰胺56纤维的断裂强度可为2.5~7.0cN/dtex,优选为2.7~6.0cN/dtex,更优选为3.0~5.0cN/dtex,例如4.19cN/dtex、4.22cN/dtex、4.24cN/dtex、4.27cN/dtex、4.31cN/dtex或4.47cN/dtex。
本发明中,所述改性聚酰胺56纤维的条干不匀率可为小于等于1.0%,优选为小于等于0.9%,更优选为小于等于0.8%,例如0.66%、0.72%、0.73%、0.76%或0.78%。
本发明中,所述改性聚酰胺56纤维的断裂伸长率可为18~90%,优选为22~70%,更优选为25~55%,例如29.8%、30.1%、30.2%、30.7%、31.1%或31.4%。
本发明中,所述改性聚酰胺56纤维的初始模量可为15~45cN/dtex,优选为18~43cN/dtex,更优选为23~40cN/dtex,更进一步优选为26~38cN/dtex,例如31.2cN/dtex、32.2cN/dtex、32.5cN/dtex、34.1cN/dtex、34.5cN/dtex或34.9cN/dtex。
本发明中,所述改性聚酰胺56纤维的沸水收缩率可为小于等于20%,优选为小于等于18%,更优选为小于等于15%,例如7.8%、8.6%、9.4%、9.5%、10.1%或11.7%。
本发明中,所述改性聚酰胺56纤维的15%定伸长弹性回复率可为大于等于90%,优选为大于等于93%,例如93.1%、94.2%、95.4%、96.2%、96.5%或97.7%。
本发明中,所述改性聚酰胺56纤维的制成率可为大于90%,优选为大于95%,例如95.3%、96.8%、97.4%、97.5%、98.4%或98.8%。
本发明中,所述改性聚酰胺56纤维的阳离子染料上染率可为大于等于90%,优选为大于等于93%,更优选为大于等于95%,例如95.1%、95.3%、96.2%、96.5%、96.7%或99.3%。
本发明中,所述改性聚酰胺56纤维的染色均匀度可为3-5级,优选为4级,更优选为于4-5级。
本发明中,所述改性聚酰胺56纤维的染色牢度可为3-4级,优选为4级。
本发明中,所述改性聚酰胺56纤维可与普通聚酰胺纤维加捻合并或者交织成布,采用酸性染料和阳离子染料一浴染色,实现双色效果。
本发明中,所述改性聚酰胺56纤维可为未牵伸丝、预取向丝、高取向丝、全取向丝、全牵伸丝和加弹丝中的一种或多种,优选为预取向丝、加弹丝或全牵伸丝。
本发明还提供了一种所述改性聚酰胺56纤维的制备方法,其包括如下步骤:将如前所述的改性聚酰胺56纺丝,即可。
本发明中,所述纺丝可为本领域常规,优选包括下述步骤:
(1)将所述改性聚酰胺56的熔体经纺丝箱体制成改性聚酰胺56初生纤维;
(2)对所述改性聚酰胺56初生纤维进行冷却、上油、牵伸和热定型。
步骤(1)中,当所述改性聚酰胺56的形态为树脂时,在所述加工成型前一般还包括树脂的熔融步骤。
其中,所述熔融之前一般还需进行切片和干燥处理。
所述干燥的操作和条件可为本领域常规,一般处理至水分600ppm以下。
其中,所述熔融过程中加热的温度可为本领域常规,较佳地为250℃。
其中,所述熔融过程中一般将所述改性聚酰胺56加热至熔融状态,即可。
步骤(1)中,所述改性聚酰胺56的熔体较佳地通过熔体管道输送到所述纺丝箱体中。
步骤(1)中,所述改性聚酰胺56初生纤维经所述纺丝箱体的喷丝板喷出。
步骤(1)中,所述纺丝箱体的温度可为265-290℃,优选为270-286℃,例如285℃。
步骤(1)中,所述纺丝箱体的纺丝组件压力可为10-25MPa,优选为12-22MPa。
步骤(2)中,所述冷却的操作和条件可为本领域常规,一般通过侧吹风进行冷却固化。
其中,所述侧吹风的风速可为0.3-0.6m/s,优选为0.4-0.5m/s,例如0.45m/s。
其中,所述侧吹风的风温可为16-22℃,优选为18-21℃。
其中,所述侧吹风的湿度可为70-95%,优选为75-90%,例如88%。
步骤(2)中,所述上油过程中给油率较佳地为0.45%。
步骤(2)中,所述牵伸的过程可采用2对及以上牵伸辊,优选为2对牵伸辊,例如G1牵伸辊和G2牵伸辊。
步骤(2)中,所述牵伸的过程包括下述步骤:首先将上油后的改性聚酰胺56初生纤维喂入G1牵伸辊,然后在G2牵伸辊与所述G1牵伸辊之间进行牵伸热定型。
其中,所述G1牵伸辊的速度可为1800-4000m/min,优选为2400-3900m/min,更优选为2800-3800m/min,例如3000m/min。
其中,所述G2牵伸辊的速度可为4300-5500m/min,优选为4500-5300m/min,更优选为4500-5100m/min。
步骤(2)中,所述热定型的温度可为140-190℃,优选为150-185℃,更优选为160-180℃,例如170℃。
其中所述热定型之后一般还需进行卷绕成型。
步骤(2)中,所述牵伸的倍数可为1.2-4.0,优选为1.25-3.5,更优选为1.3-3.0,例如1.5。
本发明还提供了一种如前所述的制备方法制得的改性聚酰胺56纤维。
本发明还提供了一种如前所述的改性聚酰胺56或者所述改性聚酰胺56纤维在纺织领域的应用。
本发明中,所述纺织领域可为梭织、针织、地毯、单丝、民用长丝、工业丝、连续膨胀长丝及短纤维领域等。
在符合本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于:
(1)本发明制备的改性聚酰胺56的生产原料为绿色材料,可由生物法制成,不依赖于石油资源并且不对环境造成严重的污染,并且能够降低二氧化碳的排放,减少温室效应的产生,适应碳中和发展趋势。
(2)本发明制备的改性聚酰胺56纤维具有阳离子染料可染、着色度高、染色均匀、纤维深色可染、抗酸性染料沾染效果明显、强度高以及弹性好等优点。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。
实施例1
(1)将1,5-戊二胺、己二酸、间苯二甲酸-5-磺酸钠(SIPA)和水制备聚酰胺盐溶液,然后经过预聚、保压、降压、缩聚获得聚酰胺树脂;
其中,1,5-戊二胺和己二酸的摩尔比为1.01:1;间苯二甲酸-5-磺酸钠的添加量为1.0%;聚酰胺盐溶液的浓度为55.8wt%;聚酰胺盐溶液的pH值为7.9;预聚压力为1.5MPa,预聚温度为230℃;降压为抽真空使得反应体系内压力降低;缩聚压力为-0.05MPa,缩聚温度为275℃;缩聚时间为60min;
聚酰胺树脂的熔点为252℃;聚酰胺树脂的相对粘度为2.42;聚酰胺树脂的氨基含量为24.16mol/kg;聚酰胺树脂的低聚物含量为0.7wt%;
(2)将聚酰胺切片进行干燥处理至水分600ppm以下;切片经料仓进入螺杆在250℃下加热至熔融状态,形成聚酰胺熔体;将聚酰胺熔体通过熔体管道输送到纺丝箱体中,纺丝箱体的温度为285℃,经计量泵准确计量后,注入到纺丝组件中,纺丝组件的压力为12MPa,从喷丝孔挤出形成初成纤维;通过侧吹风进行冷却固化成型,侧吹风的风速为0.45m/s,风温为18℃,湿度为88%;再经给油嘴将纤维均匀上油使纤维集束并减少摩擦,给油率为0.45%;给油集束完的纤维采用2对牵伸辊进行牵伸,首先喂入G1牵伸辊,然后在G2牵伸辊与G1牵伸辊之间进行牵伸热定型,最后进行卷绕成型。G1牵伸辊速度为3000m/min,G2牵伸辊速度为4500m/min,牵伸倍数为1.5,热定型温度为170℃,制得阳离子可染聚酰胺56纤维。
实施例2
按照与实施例1相同的工艺制备聚酰胺纤维,区别在于,SIPA的添加量为1.5wt%;聚酰胺盐溶液的浓度为60.3wt%;聚酰胺盐溶液的pH值为7.8;
聚酰胺树脂的熔点为251.3℃;聚酰胺树脂的相对粘度为2.38;聚酰胺树脂的氨基含量为22.69mol/kg;聚酰胺树脂的低聚物含量为0.7wt%。
实施例3
按照与实施例1相同的工艺制备聚酰胺纤维,区别在于,SIPA的添加量为1.5wt%;聚酰胺盐溶液的浓度为55.0wt%;聚酰胺盐溶液的pH值为7.48;
阳离子可染聚酰胺56树脂的熔点为251.5℃;相对粘度为2.74;氨基含量为31.11mol/kg;低聚物含量为0.7wt%。
实施例4
按照与实施例1相同的工艺制备聚酰胺纤维,区别在于,SIPA的添加量为2.0wt%;聚酰胺盐溶液的浓度为56.9wt%;聚酰胺盐溶液的pH值为7.09;
阳离子可染聚酰胺56树脂的熔点为250.7℃;相对粘度为2.48;氨基含量为26.35mol/kg;低聚物含量为0.7wt%。
实施例5
按照与实施例1相同的工艺制备聚酰胺纤维,区别在于,SIPA的添加量为3.0wt%;聚酰胺盐溶液的浓度为59.8wt%;聚酰胺盐溶液的pH值为7.24;
阳离子可染聚酰胺56树脂的熔点为249.4℃;相对粘度为2.47;氨基含量为28.67mol/kg;低聚物含量为0.7wt%。
实施例6
按照与实施例1相同的工艺制备聚酰胺纤维,区别在于,SIPA的添加量为5.0wt%;聚酰胺盐溶液的浓度为52.7wt%;聚酰胺盐溶液的pH值为7.30;
阳离子可染聚酰胺56树脂的熔点为250.5℃;相对粘度为2.58;氨基含量为30.02mol/kg;低聚物含量为0.7wt%。
对比例1
按照与实施例1相同的工艺制备聚酰胺纤维,区别在于,SIPA的添加量为0;聚酰胺盐溶液的浓度为59.9wt%;聚酰胺盐溶液的pH值为6.90;
阳离子可染聚酰胺56树脂的熔点为254.0℃;相对粘度为2.44;氨基含量为23.74mol/kg;低聚物含量为0.7wt%。
对比例2
按照与实施例1相同的工艺制备聚酰胺纤维,区别在于,SIPA的添加量为0.4wt%;聚酰胺盐溶液的浓度为59.6wt%;聚酰胺盐溶液的pH值为6.91;
阳离子可染聚酰胺56树脂的熔点为250.8℃;相对粘度为2.42;氨基含量为23.83mol/kg;低聚物含量为0.7wt%。
对比例3
按照与实施例1相同的工艺制备聚酰胺纤维,区别在于,SIPA的添加量为10wt%;聚酰胺盐溶液的浓度为59.3wt%;聚酰胺盐溶液的pH值为7.71;
阳离子可染聚酰胺56树脂的熔点为251.8℃;相对粘度为2.24;氨基含量为31.14mol/kg;低聚物含量为0.7wt%。
对比例4
按照与实施例1相同的工艺制备聚酰胺纤维,区别在于,采用己内酰胺和SIPA为原料来制备聚酰胺6树脂和阳离子可染聚酰胺6纤维,SIPA的添加量为1.5wt%。
对比例5
按照与实施例1相同的工艺制备聚酰胺纤维,区别在于,采用己二胺、己二酸和SIPA为原料来制备聚酰胺66树脂和阳离子可染聚酰胺66纤维,SIPA的添加量为1.5wt%。
效果实施例
1、相对粘度ηr的检测方法
乌氏粘度计浓硫酸法:准确称量干燥后的聚酰胺样品0.5±0.0002g,加入50mL浓硫酸(96wt%)溶解,在25℃恒温水浴槽中测量并记录浓硫酸流经时间t0和聚酰胺溶液流经时间t。
相对粘度计算公式:相对粘度ηr=t/t0,其中:t:溶液流经时间;t0:溶剂流经时间。
2、端氨基含量测定
按照自动滴定仪测定,利用三氟乙醇溶解样品后,分别用盐酸标准液和氢氧化钠标准液滴定,并计算。
3、低聚物(分子量一般为500-3500g/mol)含量:准确称量聚酰胺样品约2g,记录聚酰胺样品实际质量(m1),置于250mL圆底烧瓶中,加入100mL去离子水,在97℃~100℃加热回流24小时,取水萃取后的聚酰胺样品用去离子水清洗三遍,再将聚酰胺样品130℃干燥7小时,称量得到水萃取后聚酰胺样品的重量(m2)。通过对比聚酰胺样品水萃取前、后重量差计算出低聚物含量。低聚物含量(%)=(m1-m2)/m1*100%。
4、含水率:按照卡尔费休水份滴定仪测定。
5、纤度:按照GB/T 14343测定。
6、断裂强度、断裂伸长率、初始模量:长丝的断裂强度的测定可以参考GB/T14344-2008化学纤维纤维拉伸性能试验方法;施加0.05±0.005cN/dtex预张力,加持距离500mm,拉伸速度500mm/min。模量=断裂伸长率为1%时对应的断裂强度×100。
7、卷曲收缩率:按照GB/T6506-2001的《合成纤维变形丝卷缩性能试验方法》。
8、沸水收缩率:参考GB/6505-2008的“化学纤维长丝热收缩率试验方法”,沸水收缩率=[(热处理前长度-热处理后长度)/热处理前长度]*100%。
9、制成率:制成率=(制备的阳离子聚酰胺56成品纤维数量/总共投入的阳离子聚酰胺56树脂数量)*100%。
10、条干不均率:按GB/T 14346-93方法进行测定。
11、弹性回复率:采用YG061型纱线强伸度仪,根据GB/T14344-2003试验方法设定测试参数。拉伸隔距为500mm,预加张力为0.1cN/dtex,拉伸速度为500mm/min。拉伸至设定伸长率(E=15%),仪器停止拉伸并松弛60s,然后回复,测试次数为10次。
12、上染率:测试仪器为分光光度计。测试方法为:染色前的染液用分光光度计测试,染液的吸收率为A,染色结束后的染液用分光光度计测试,染液的吸收率为B,则上染率为(A-B)/A×100%。
13、染色均匀度(灰卡)/级:FZ/T 50008锦纶长丝染色均匀度试验方法
14、染色坚牢度测定方法:肥皂5g/L,液量100ml,容量550±50ml,温度50±2℃,旋转时间为30min。处理后的样品以不高于60℃的环境中干燥,试验片试验前后颜色的变化和污染与灰色分级卡进行比较区分等级。
上述实施例1-6与对比例1-5得到的阳离子可染聚酰胺56纤维的物理特性及由该纤维制成的织物的染色性能的结果如表1所示。
表1各实施例和对比例切片、纤维性能及染色性能指标
由表1对比例1、2、3的染色性能结果可见,当间苯二甲酸-5-磺酸盐添加量不在0.5~8.0wt%的范围内,所得的纤维染色性能较低,制成率也明显下降。
由表1对比例4、5的纤维力学性能结果可知,间苯二甲酸-5-磺酸盐添加量均为1.5wt%的聚酰胺6和聚酰胺66纤维的断裂强度和断裂伸长率较低,由染色性能可知阳离子染料的上染率和染色色牢度也明显下降。
从上述实验结果可知,当间苯二甲酸-5-磺酸盐添加量在0.5~8.0wt%的范围内时,聚酰胺56的力学性能不受影响,其阳离子染料染色性能也有明显的提升。本发明的实施例,染色性能结果没有明显差别,从力学性能上来看,当间苯二甲酸-5-磺酸盐添加量为2.0wt%时综合性能较佳。
对本发明所制备的聚酰胺纤维的防污性能进行了测试,测试方法和测试结果如下所述:
测试方法:首先用制得的阳离子可染聚酰胺纤维的编织物用阳离子染料进行染色,染料亚甲基蓝用量为0.5%owf,冰醋酸:0.25mL/L,除油剂用量为1g/L。染色条件为从30℃始染,以1℃/min的升温速率升温至95℃,保温40min取出,用去离子水洗涤、烘箱干燥。
接着对上述染色过的常规聚酰胺纤维(对比例4和对比例5制备的聚酰胺6和聚酰胺66)以及实施例2和实施例4制备的纤维进行易去污性能测试对比,具体操作:污物选择为以樱桃汁,污染后的纤维织物经水洗后,评定颜色残留程度,测试等级以数字越大抗污染能力越强,纤维织物的防污性能结果见表2。
表2防污性能结果
从上述表格可以看出,添加第三单体SIPA后的阳离子可染聚酰胺56纤维织物的抗污能力优于阳离子可染聚酰胺6纤维织物与阳离子可染聚酰胺66纤维织物。
Claims (10)
1.一种改性聚酰胺56,其特征在于,其原料包括以下组分:1,5-戊二胺、己二酸和间苯二甲酸-5-磺酸盐;
其中,所述间苯二甲酸-5-磺酸盐的添加量为所述改性聚酰胺56重量的0.5~8.0wt%。
2.如权利要求1所述的改性聚酰胺56,其特征在于,所述戊二胺与所述己二酸的摩尔比为(1.01-1.1):1,优选为(1.01-1.08):1;
和/或,所述间苯二甲酸-5-磺酸盐为间苯二甲酸-5-磺酸钠、间苯二甲酸-5-磺酸钾或间苯二甲酸-5-磺酸锂;
和/或,所选间苯二甲酸-5-磺酸盐的添加量为所述改性聚酰胺56重量的1.0~6.0wt%,例如1.0wt%、1.5wt%、2.0wt%、3.0wt%或5.0wt%,优选为1.3~5.0wt%;
或,所述改性聚酰胺56的熔点为200~260℃,优选为210~255℃,更优选为215~253℃,例如例如249.4℃、250.5℃、250.7℃、251.3℃、251.5℃或252℃;
或,所述改性聚酰胺56的端氨基含量为15~55mol/kg,优选为18~50mol/kg,更优选为22~45mol/kg,例如22.69mol/kg、24.16mol/kg、26.35mol/kg、28.67mol/kg、30.02mol/kg或31.11mol/kg;
或,所述改性聚酰胺56的相对粘度为2.0~3.7,优选为2.1~3.3,更优选为2.2~3.0,例如2.38、2.42、2.47、2.48或2.74;
或,所述改性聚酰胺56的低聚物含量为不高于0.7wt%。
3.一种如权利要求1或2所述的改性聚酰胺56的制备方法,其特征在于,其包括如下步骤:
将所述戊二胺、所述己二酸、所述间苯二甲酸-5-磺酸盐和溶剂混合获得改性聚酰胺56盐溶液,再经过预聚、缩聚,即可。
4.如权利要求3所述的改性聚酰胺56的制备方法,其特征在于,所述溶剂为去离子水;
和/或,所述改性聚酰胺56盐溶液的浓度为50~70wt%,优选为50~65wt%,更优选为50~62wt%,例如52.7wt%、55wt%、55.8wt%、56.9wt%、59.8wt%或60.3wt%;
和/或,所述改性聚酰胺56盐溶液的pH值为6.5~8.5,优选为7.0~8.3,更优选为7.0~8.1,例如7.09、7.24、7.3、7.48、7.8或7.9;
和/或,所述预聚的压力为1.2~2.4MPa,优选为1.5~2.2MPa;
和/或,所述预聚的温度为200~240℃,优选为210~230℃;
和/或,所述缩聚的压力为-(0~0.1)MPa,优选为-(0.02~0.08)MPa,例如-0.05MPa;
和/或,所述缩聚的温度为265~285℃,优选为270~280℃,例如275℃;
和/或,所述缩聚的时间为1~60min,例如60min。
5.一种改性聚酰胺56,其特征在于,其采用如权利要求3或4所述的改性聚酰胺56的制备方法制得。
6.一种改性聚酰胺56纤维,其特征在于,其材质为如权利要求1、2和5中任一项所述的改性聚酰胺56。
7.如权利要求6所述的改性聚酰胺56纤维,其特征在于,所述改性聚酰胺56纤维的断裂强度为2.5~7.0cN/dtex,优选为2.7~6.0cN/dtex,更优选为3.0~5.0cN/dtex,例如4.19cN/dtex、4.22cN/dtex、4.24cN/dtex、4.27cN/dtex、4.31cN/dtex或4.47cN/dtex;
或,所述改性聚酰胺56纤维的条干不匀率为小于等于1.0%,优选为小于等于0.9%,更优选为小于等于0.8%,例如0.66%、0.72%、0.73%、0.76%或0.78%;
或,所述改性聚酰胺56纤维的断裂伸长率为18~90%,优选为22~70%,更优选为25~55%,例如29.8%、30.1%、30.2%、30.7%、31.1%或31.4%;
或,所述改性聚酰胺56纤维的初始模量为15~45cN/dtex,优选为18~43cN/dtex,更优选为23~40cN/dtex,更进一步优选为26~38cN/dtex,例如31.2cN/dtex、32.2cN/dtex、32.5cN/dtex、34.1cN/dtex、34.5cN/dtex或34.9cN/dtex;
或,所述改性聚酰胺56纤维的沸水收缩率为小于等于20%,优选为小于等于18%,更优选为小于等于15%,例如7.8%、8.6%、9.4%、9.5%、10.1%或11.7%;
或,所述改性聚酰胺56纤维的15%定伸长弹性回复率为大于等于90%,优选为大于等于93%,例如93.1%、94.2%、95.4%、96.2%、96.5%或97.7%;
或,所述改性聚酰胺56纤维的制成率为大于90%,优选为大于95%,例如95.3%、96.8%、97.4%、97.5%、98.4%或98.8%;
或,所述改性聚酰胺56纤维的阳离子染料上染率为大于等于90%,优选为大于等于93%,更优选为大于等于95%,例如95.1%、95.3%、96.2%、96.5%、96.7%或99.3%;
或,所述改性聚酰胺56纤维的染色均匀度为3-5级,优选为4级,更优选为大于等于4-5级,例如4级或4-5级;
或,所述改性聚酰胺56纤维的染色牢度为3-4级,优选为4级,例如4级。
8.一种如权利要求6或7所述的改性聚酰胺56纤维的制备方法,其特征在于,其包括下述步骤:将如权利要求1、2和5中任一项所述的改性聚酰胺56纺丝,即可;
优选地,所述纺丝包括下述步骤:
(1)将所述改性聚酰胺56的熔体经纺丝箱体制成改性聚酰胺56初生纤维;
(2)对所述改性聚酰胺56初生纤维进行冷却、上油和牵伸。
9.如权利要求8所述的改性聚酰胺56纤维的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述纺丝箱体的温度为265-290℃,优选为270-286℃,例如285℃;
和/或,步骤(1)中,所述纺丝箱体的纺丝组件压力为10-25MPa,优选为12-22MPa;
和/或,步骤(2)中,所述冷却为通过侧吹风进行冷却固化;
所述侧吹风的风速为0.3-0.6m/s,优选为0.4-0.5m/s,例如0.45m/s;
所述侧吹风的风温为16-22℃,优选为18-21℃;
所述侧吹风的湿度可为70-95%,优选为75-90%,例如88%;
和/或,步骤(2)中,所述牵伸的过程采用2对及以上牵伸辊,优选为2对牵伸辊,例如G1牵伸辊和G2牵伸辊;
和/或,步骤(2)中,所述牵伸的过程包括下述步骤:首先将上油后的改性聚酰胺56初生纤维喂入G1牵伸辊,然后在G2牵伸辊与所述G1牵伸辊之间进行牵伸热定型;
所述G1牵伸辊的速度为1800-4000m/min,优选为2400-3900m/min,更优选为2800-3800m/min,例如3000m/min;
所述G2牵伸辊的速度为4300-5500m/min,优选为4500-5300m/min,更优选为4500-5100m/min;
和/或,步骤(2)中,所述牵伸的倍数为1.2-4.0,优选为1.25-3.5,更优选为1.3-3.0,例如1.5;
和/或,步骤(2)中,所述热定型的温度为140-190℃,优选为150-185℃,更优选为160-180℃,例如170℃。
10.一种如权利要求1、2和5任一项所述的改性聚酰胺56,或如权利要求6或7所述的改性聚酰胺56纤维在纺织领域的应用;
所述纺织领域优选为梭织、针织、地毯、单丝、民用长丝、工业丝、连续膨胀长丝及短纤维领域。
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