專利名稱：：一種高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于合成纖維生產(chǎn)
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維及其生產(chǎn)方法。(二)
背景技術(shù)：
高強(qiáng)度(斷裂強(qiáng)度不小于8.Og/d)的錦綸66纖維已經(jīng)在工業(yè)上廣泛用于各種目的，比如大量應(yīng)用于輪胎簾布、輸送帶帆布、纜繩、工業(yè)吊裝帶等。原絲要制造輪胎簾布，以往大量是用于斜交胎，需要高強(qiáng)度和適中的干熱收縮性能，其干熱收縮性能一般在18(TC下為6-10%。但是隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì)于一些新的應(yīng)用領(lǐng)域，例如子午胎簾布、高速縫紉線、工業(yè)用織物、橡膠增強(qiáng)制品如膠管和傳送帶等，希望原絲在保持高強(qiáng)度的h出上具有較低的熱收縮率，使制品具有良好的尺寸穩(wěn)定性，比如干熱收縮性能達(dá)到6°/以下甚至4%以下。由于高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維的生產(chǎn)工藝技術(shù)復(fù)雜、生產(chǎn)裝備水平高、產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高、生產(chǎn)管理操作嚴(yán)格，因此國際上僅有美國杜邦、德國PHP、南非SANS集團(tuán)等極少數(shù)企業(yè)具備開發(fā)、生產(chǎn)該產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)技術(shù)實(shí)力。目前，為了獲得高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維，一般采用兩步法生產(chǎn)，即先紡制未拉伸或低取向絲，然后再進(jìn)行拉伸、熱定型，這是目前普遍采用的成熟方法；但該方法由于紡絲、上油后先巻繞為未拉伸(UDY)或低取向絲筒(L0Y)，再在另一套裝置上進(jìn)行拉伸、熱定型后最終巻繞為全牽伸絲筒，因此生產(chǎn)效率很低，一般巻繞速度在400_600m/min，同時(shí)也造成產(chǎn)品批次之間不勻率較大。(三)
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維及其生產(chǎn)方法，提供一種強(qiáng)度高、干熱收縮率低的錦綸66纖維，并解決目前兩步法生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)批次間不勻率大的問題。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維，所述的錦綸66纖維強(qiáng)度為8.0-9.5g/d，斷裂伸長率為18-24%,180°C自由熱空氣收縮率為2.0-4.0%，線密度為150-1050D,單絲線密度為4.0-8.0D。所述的高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維，由下法制得通過己二胺和己二酸連續(xù)聚合得到相對(duì)粘度65-80的聚合物熔體，然后對(duì)聚合物熔體過濾、冷卻成型，冷卻成型后紡口4立伸、上油，然后直接拉伸、熱定型，再網(wǎng)絡(luò)、巻繞得到高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維；其中所述拉伸采取兩級(jí)熱拉伸，一級(jí)拉伸倍率為2.8-4.0,二級(jí)拉伸倍率為1.2-2.0;所述熱定型采取一道或者兩道4妻觸加熱式熱定型，一級(jí)或兩級(jí)定型^弛比率為0.85-0.95。采用4對(duì)或5對(duì)熱輥完成拉伸與熱定型，第1對(duì)拉伸輥溫度為45-75'C;第2對(duì)拉伸輥溫度為170-215。C;第3對(duì)拉伸輥溫度為210-240°C;第4對(duì)定型輥溫度為190-230°C;第5對(duì)定型輥溫度為190-230°C。所述拉伸和定型輥的速度控制如下第1對(duì)拉伸輥400-800m/min，第2對(duì)拉伸輥1300-2800m/min,第3對(duì)拉伸輥2200-3800m/min，第4對(duì)定型輥1900-3400m/min，第5對(duì)定型輥1900-3400m/min;具體只要能滿足逐級(jí)拉伸和定型的需要即可。紡口拉伸采用預(yù)張力輥和表面為鏡面的第1對(duì)拉伸輥或者直接采用表面為鏡毛面交替的第l對(duì)拉伸輥來實(shí)現(xiàn)。所述的表面鏡毛面交替的拉伸輥具體可采用表面間隔交替鍍有硬鉻毛面鍍層和硬鉻鏡面鍍層的拉伸輥，其鍍硬鉻毛面和鏡面鍍層可完全把持住絲束，同時(shí)給予纖維一定的回縮，使絲束在輥?zhàn)颖砻嫔戏€(wěn)定運(yùn)行，保證絲束穩(wěn)定不抖動(dòng)，滿足牽伸要求；且可以實(shí)現(xiàn)不用預(yù)張力輥而完成紡口拉伸。具體的，可沿拉伸輥圓周平行于軸向等分4-8等份，間隔交替鍍硬鉻毛面鍍層和硬鉻鏡面鍍層各2-4份。硬鉻毛面鍍層表面粗糙度Ra值優(yōu)選控制為0.8-2.2jim，硬鉻鏡面鍍層表面粗糙度Ra值優(yōu)選控制為0.1-0.3jnm。紡口拉伸比為15-45倍。聚合物熔體過濾使用16-60目的海砂和50-500目的濾網(wǎng)進(jìn)行。其中所述的濾網(wǎng)應(yīng)滿足聚合物熔體過濾的承壓要求，具體可采用多層組合濾網(wǎng)。巻繞速度為2000~4000m/min。本發(fā)明是將聚合制得的95%(wt%)的聚己二酰己二胺的曱酸相對(duì)粘度在65-80的高粘聚合物熔體經(jīng)過"熔體輸送一計(jì)量一過濾一擠出一冷卻成型一紡口拉伸一上油一拉伸與熱定型一網(wǎng)絡(luò)一巻繞"加工，其中紡口拉伸、上油、拉伸與熱定型、巻繞在同一套裝置上一步完成。從錦綸纖維生產(chǎn)原理上，纖維經(jīng)過紡絲和4立伸后，超分子結(jié)構(gòu)尚不完善，且不夠穩(wěn)定，有一小部分在室溫下會(huì)因拉伸張力的松弛而回復(fù)，更多的部分則會(huì)在隨后受熱或受濕處理時(shí)發(fā)生收縮回復(fù)。拉伸纖維的物理-機(jī)械性能表現(xiàn)為強(qiáng)度高、延伸度低、初始模量較大，特別是受熱時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的收縮，不符合其后的紡織染加工和使用要求。因此要在獲得高強(qiáng)度的同時(shí)大幅度P爭低干熱收縮率就必須采取有效的熱定型措施，本發(fā)明采取了在高倍拉伸的同時(shí)增加高溫?zé)岫ㄐ图夹g(shù)，改善纖維的成形結(jié)構(gòu)，提高纖維結(jié)晶度，達(dá)到在獲得高強(qiáng)度的同時(shí)獲得較低的熱收縮率。具體的，穩(wěn)定的高粘度聚合物熔體經(jīng)管道輸送到紡絲箱，再由紡絲箱中分支管到紡絲計(jì)量泵，將聚合物精確定量輸送到高精度過濾組件過濾，通過組件中的噴絲板擠出成規(guī)定根數(shù)的復(fù)絲，由側(cè)吹風(fēng)冷卻成型，同時(shí)經(jīng)紡口拉伸、上油集束為初生纖維；初生纖維再經(jīng)兩道熱4立伸和熱定型后巻繞成為全牽伸絲。對(duì)于實(shí)現(xiàn)拉伸與熱定型的熱輥，其中三對(duì)為拉伸輥，定型輥需要一或兩對(duì)；其溫度控制應(yīng)滿足第l對(duì)輥要高于錦綸66纖維的玻璃化溫度，第2、3對(duì)輥主要是進(jìn)行高倍拉伸，要滿足2.8-4.0倍一級(jí)拉伸和1.2-2.0二級(jí)拉伸要求，其提供的傳熱要滿足纖維拉伸形變能量的損耗，第4、5對(duì)輥主要是進(jìn)行熱定型，溫度要在高于纖維后序使用的最高溫度而低于纖維發(fā)生破壞溫度之間來確定。使用四對(duì)輥基本上可以實(shí)現(xiàn)熱收縮率在3.5%以下，使用5對(duì)輥可以達(dá)到更低為2.0%。另外，對(duì)于拉伸輥，其溫度分布曲線是自輥才艮部向端部逐漸升高的，以滿足纖維逐步拉伸需要。本發(fā)明方法制得的錦綸66纖維線密度為150~1050D,產(chǎn)品強(qiáng)度至少達(dá)到8.0g/d以上，斷裂伸長率為18-24%,180°C自由熱空氣收縮率為2.0-4.0%，滿足制作錦綸長絲縫紉線、傳動(dòng)帶、輪胎等寬幅紡織品以及安全帶等窄幅紡織品的要求。相對(duì)于傳統(tǒng)的兩步法400-600m/min的巻繞速度，本發(fā)明采用一步法，巻繞速度達(dá)到2000-4000m/min，大大提高了生產(chǎn)效率，克力良了兩步法產(chǎn)品在兩種不同的裝置上生產(chǎn)巻繞速度低，單位能耗高，產(chǎn)品的質(zhì)量不勻率大的缺陷。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明方法所述的高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維性能先進(jìn)，可以滿足更高的產(chǎn)業(yè)使用要求；而其生產(chǎn)由于采用一步法，因此可以實(shí)現(xiàn)高速連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)量大，產(chǎn)品批次間性能均勻穩(wěn)定；方法工藝流程短，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。具體實(shí)施例方式以下以具體實(shí)施例來說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此實(shí)施例1通過聚己二酰己二胺的連續(xù)聚合，得到95%(wt%)聚酰胺66甲酸相對(duì)粘度68的高粘聚合物熔體，經(jīng)高精密計(jì)量泵計(jì)量進(jìn)入組件過濾，過濾層上部4吏用16—60目的海砂、，下部依次為50、100、300、500目的4層組合濾網(wǎng)。過濾熔體被計(jì)量泵擠出噴絲，形成絲束。絲束^^皮側(cè)吹風(fēng)冷卻，經(jīng)油輪上油后，進(jìn)入4對(duì)熱輥拉伸與定型，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)器形成均勻網(wǎng)絡(luò)度，最后四頭巻繞機(jī)巻繞成絲筒，獲得210D/36f^見格的高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維產(chǎn)品。拉伸與定型工藝、巻繞速度、產(chǎn)品性能見表l。實(shí)施例2原料同實(shí)施例l，采用4對(duì)熱輥拉伸與定型，雙頭巻繞機(jī)巻繞成型，獲得630D/108f規(guī)格的高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維產(chǎn)品。拉伸與定型工藝、巻繞速度、產(chǎn)品性能見表l。實(shí)施例3原料同實(shí)施例l，采用4對(duì)熱輥拉伸與定型，雙頭巻繞機(jī)巻繞成型，獲得1050D/140f規(guī)格的高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維產(chǎn)品。拉伸與定型工藝、巻繞速度、產(chǎn)品性能見表l。實(shí)施例4原料同實(shí)施例l,進(jìn)入5對(duì)熱輥進(jìn)行拉伸與定型，然后經(jīng)網(wǎng)絡(luò)器形成均勻網(wǎng)絡(luò)度，最后用四頭巻繞機(jī)巻繞成型，獲得420D/72f規(guī)格的高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維產(chǎn)品。拉伸與定型工藝、巻繞速度、產(chǎn)品性能見表l。實(shí)施例5原料同實(shí)施例l，采用5對(duì)熱輥進(jìn)行拉伸與定型，雙頭巻繞^L巻繞成型，獲得840D/140f規(guī)格的高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維產(chǎn)品。拉伸與定型工藝、巻繞速度、產(chǎn)品性能見表l。實(shí)施例6原料同實(shí)施例l,采用4對(duì)熱輥拉伸與定型，四頭巻繞機(jī)巻繞成型，獲得210D/36f規(guī)格的高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維產(chǎn)品。拉伸與定型工藝、巻繞速度、產(chǎn)品性能見表l。實(shí)施例7原料同實(shí)施例l，采用4對(duì)熱輥拉伸與定型，四頭巻繞^U巻繞成型，獲得280D/54f規(guī)格的高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維產(chǎn)品。拉伸與定型工藝、巻繞速度、產(chǎn)品性能見表l。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>實(shí)施例中不使用預(yù)張力輥的情況，其第l對(duì)拉伸輥皆采用說明書中所述的表面為鏡面和毛面交替的拉伸輥。權(quán)利要求1.一種高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維，其特征在于，所述的錦綸66纖維強(qiáng)度為8.0-9.5g/d，斷裂伸長率為18-24％，180℃自由熱空氣收縮率為2.0-4.0％，線密度為150-1050D，單絲線密度為4.0-8.0D。2.如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維，其特征在于，由下法制得通過己二胺和己二酸連續(xù)聚合得到相對(duì)粘度65-80的聚合物熔體，然后對(duì)聚合物熔體過濾、冷卻成型，冷卻成型后紡口拉伸、上油，然后直接拉伸、熱定型，再網(wǎng)絡(luò)、巻繞得到高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維；其中所述拉伸采取兩級(jí)熱拉伸，一級(jí)拉伸倍率為2.8-4.0，二級(jí)拉伸倍率為1.2-2.0;所述熱定型采取一道或者兩道接觸加熱式熱定型，一級(jí)或兩級(jí)定型松弛比率為0.85-0.95。3.權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于，通過己二胺和己二酸連續(xù)聚合得到相對(duì)粘度65-80的聚合物熔體，然后對(duì)聚合物熔體過濾、冷卻成型，冷卻成型后紡口拉伸、上油，然后直接拉伸、熱定型，再網(wǎng)絡(luò)、巻繞得到高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維；其中所述拉伸采取兩級(jí)熱拉伸，一級(jí)拉伸倍率為2.8-4.0，二級(jí)拉伸倍率為1.2-2.0;所述熱定型采取一道或者兩道接觸加熱式熱定型，一級(jí)或兩級(jí)定型松弛比率為0.85-0.95。4.如權(quán)利要求3所述的高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于，采用4對(duì)或5對(duì)熱輥完成拉伸與熱定型，第1對(duì)拉伸輥溫度為45-75。C;第2對(duì)拉伸輥溫度為170-215°C;第3對(duì)4立伸輥溫度為210-240°C;第4對(duì)定型輥溫度為190-230°C;第5對(duì)定型輥溫度為190-230°C。5.如權(quán)利要求4所述的高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述拉伸和定型輥的速度控制如下第1對(duì)拉伸輥400-800m/min,第2對(duì)拉伸輥1300-2800m/min,第3對(duì)拉伸輥2200-3800m/min，第4對(duì)定型輥1900-3400m/min，第5對(duì)定型輥1900-3400m/min。6.如權(quán)利要求3-5之一所述的高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于，紡口拉伸采用預(yù)張力輥和表面為鏡面的第l對(duì)拉伸輥或者直接采用表面為鏡毛面交替的第l對(duì)拉伸輥來實(shí)現(xiàn)。7.如權(quán)利要求6所述的高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于，紡口拉伸比為15-45倍。8.如權(quán)利要求3或7所述的高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于，聚合物熔體過濾使用16-60目的海石少和50—500目的濾網(wǎng)進(jìn)行。9.如權(quán)利要求3所述的高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維的生產(chǎn)方法，其特征在于，巻繞速度為2000~4000m/min。全文摘要本發(fā)明屬于合成纖維生產(chǎn)
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維及其生產(chǎn)方法。所述的錦綸66纖維強(qiáng)度為8.0-9.5g/d，斷裂伸長率為18-24％，180℃自由熱空氣收縮率為2.0-4.0％，線密度為150-1050D，單絲線密度為4.0-8.0D。本發(fā)明方法所述的高強(qiáng)度超低熱收縮錦綸66纖維性能先進(jìn)，可以滿足更高的產(chǎn)業(yè)使用要求；而其生產(chǎn)由于采用一步法，因此可以實(shí)現(xiàn)高速連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)量大，產(chǎn)品批次間性能均勻穩(wěn)定；方法工藝流程短，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。文檔編號(hào)D01D5/098GK101619503SQ20091006553公開日2010年1月6日申請(qǐng)日期2009年7月27日優(yōu)先權(quán)日2009年7月27日發(fā)明者何澤涵,劉曉光,呂文娟,張兆鋒,徐建國,新李,李曉輝,楊朝勇,段文亮,良王,王征黎,白榮光,谷慧平,鄭曉廣,源馬,勇高申請(qǐng)人:神馬實(shí)業(yè)股份有限公司