[發(fā)明專利]高強度高模量聚酰胺紗及其制造工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 90109506.0
• 申請日: 1990-10-20
• 公開（公告）號: CN1032490C
• 公開（公告）日: 1996-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 托馬斯·拉塞爾·克拉克;小約瑟夫·阿諾德·科弗
• 申請（專利權(quán)）人: 納幕爾杜邦公司
• 主分類號: D01F6/80
• 分類號: D01F6/80;D02G1/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 齊曾度

本發(fā)明涉及的是工業(yè)用聚酰胺紗，具體地涉及的是很高強度的高模量聚酰胺紗，其有著可接受的低收縮率，以及該紗的制造工藝。

品種廣泛的高強度聚酰胺紗被公知并在商業(yè)上被用于許多領(lǐng)域。許多此類的聚酰胺紗用在輪胎簾線上和其它應(yīng)用上，這是由于它有高強度，即，高達但通常不超過10.5g/d決定的。針對有選擇的工業(yè)應(yīng)用，例如輪胎簾線，這些紗還有著可容忍的收縮率，典型地在160℃下為5—10％。對考慮采用高強度紗的絕大多數(shù)應(yīng)用中，所提供的強度高于輪胎紗線的紗線將是適應(yīng)的，同時將收縮率控制在低的或適當(dāng)?shù)乃讲⒈３指叩哪Ａ俊?/p>

高強低收縮紗的制造采用處理工序，如：在牽伸后用較長時間進行蒸氣定型，但這樣的加工通常不適用于商業(yè)化生產(chǎn)。另外，用該工藝生產(chǎn)的紗典型地有明顯降低的模量。

強度小于11g/d并有可接受的收縮率和高模量的聚酰胺紗線適宜于許多工業(yè)應(yīng)用，尤其具有其它適宜的性質(zhì)時，如：高的聲波模量和雙折射。如果采用商業(yè)上可行工藝能容易地制造，這類紗線將是很合乎需要的東西。

根據(jù)本發(fā)明，所提供的聚酰胺紗包括至少約85％重量的聚酰胺，所述的聚酰胺是從聚(六亞甲基已二酰二胺)和聚(ε—已酰胺)挑選出來，所提供的聚合物相對粘度大于50，強度大于11.0克/旦，160℃的干熱收縮不大于6.5％，沸水收縮率小于7％，模量至少為35克/旦，雙折射率大于0.06，雙折射率之差D：Δ.90—.00大于0，聲波模量大于90克/旦。

據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選形式，紗線的模量至少為40克/旦，晶體的完整性指數(shù)大于73，長周期間距大于100_。紗線更加優(yōu)選的模量大于45克/旦。按照本發(fā)明優(yōu)選的紗線強度大于11.5克/旦，斷裂伸長大于15％。正常的彈性范圍大于0.55以及正常的屈服應(yīng)力大于0.78被作為本發(fā)明的優(yōu)選紗線。

按本發(fā)明新的高強度紗所提供的強度大于11.0克/旦，同時還保持優(yōu)良的最終使用綜合性能，包括可接受的低收縮率，即，160℃的干熱收縮不大于6.5％，沸水收縮率少于7％并有高的模量值。在優(yōu)選的紗線中，提供了很高的模量值以及高值的正常彈性范圍和正常屈服應(yīng)力，這里指的是纖維上的外應(yīng)力沿負荷支撐連接器方向分子的分布比已知纖維更加均勻。

據(jù)本發(fā)明，提供生產(chǎn)聚酰胺紗的工藝，所生產(chǎn)的牽伸、部分牽伸或未牽伸聚酰胺喂入紗強度大于11.0克/旦，模量至少為35克/旦，干熱收縮不大于6.5%。工藝包括至少在最后牽伸工段牽伸紗，同時加熱喂入紗。當(dāng)紗線被加熱到至少為185℃的紗線的牽伸溫度，優(yōu)選190℃時，持續(xù)牽伸和加熱直至牽伸張力達到至少3.8克/旦。有效牽伸后降低紗線上的張力以允許紗線長度縮短，縮短程度為最大長度的2—13.5％，優(yōu)選2—10％。在仔細調(diào)控張力降低期間，當(dāng)達到最大長度縮短時，紗線被加熱到最終紗線松弛溫度至少185℃，優(yōu)選190℃。

在優(yōu)選的工藝中，張力的降低是這樣完成的，至少部份地降低初始松弛增值中的張力以導(dǎo)致長度的初步降低，然后進一步降低張力使得紗線長度的進一步降低直至至少為初始松弛增量的最大長度的減少量。

在優(yōu)選工藝中針對的聚(六亞甲基已二酰二胺)紗，實現(xiàn)紗線的松弛溫度是將其在烘箱中加熱，溫度220—320℃，紗線在烘箱中的停留時間0.5—1.0秒即能達到最大長度的降低。在優(yōu)選工藝中針對聚(ε—已酰胺)紗，松弛溫度的實現(xiàn)是將其在烘箱中加熱，溫度220—300℃，紗線在烘箱中的停留時間為0.5—0.1秒，即可完成最大長度的降低。

本發(fā)明工藝提供商業(yè)上可容易實現(xiàn)的工藝，復(fù)合喂入經(jīng)線而成的經(jīng)線轉(zhuǎn)化成超高強度和低或中等收縮的紗線。從未牽伸至“全牽伸”范圍的喂入紗被成功地用于本工藝。當(dāng)在工藝中采用全牽伸紗作為喂入紗時，強度可增加到11克/旦以上，同時保持其它的功能特性，諸如低的或中等收縮率和高的模量。未牽伸或被份牽伸喂入紗同樣能轉(zhuǎn)化成具有高強高模量和低的或中等收縮的紗線。

說明書附圖是用來制造優(yōu)選紗線的本發(fā)明工藝簡圖。

用于本發(fā)明紗線的聚酰胺包括各種線性成纖的聚碳酸酰胺均聚物和共聚物，它們包括至少85％重量的聚(六亞甲基已二酰二胺)或聚(ε—已酰胺)。聚酰胺相對蟻酸的相對粘度高于50，優(yōu)選高于60，是典型的可融熔紡聚酰胺以生產(chǎn)經(jīng)牽伸的高強度纖維。聚酰胺優(yōu)選聚(六亞甲基已二酰二胺)或聚(ε—已酰胺)的均聚物，最好是聚(六亞甲基已二酰二胺)的均聚物。????