[发明专利]一种产业用功能型锦纶66纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纤维生产技术领域，具体涉及一种产业用功能型锦纶66纤维及其制备方法。

背景技术

众所周知，锦纶66纤维具有优异的物理机械性能而倍受青睐，尤其是锦纶66工业丝具有强度高、耐疲劳、抗冲击、耐摩擦、单位质量低、耐热性好、尺寸稳定性能好及易于加工等特点，其应用十分广泛。

近年来，随着国内外市场对锦纶66工业丝需求不断变化，市场竞争也越来越激烈；特别值得提出的是，由于汽车工业的快速发展，对于作为汽车安全气囊主要原料的中低旦锦纶66工业用丝的需求越来越大，准入的质量要求也越来越高，除此之外，在降落伞、特殊绳索、服装等工业及军用、体育领域方面的应用也日益增多。

汽车安全气囊是高速汽车事故自救保护的重要安全措施，安全气囊自问世以来，在汽车上推广应用十分迅速，美国是世界上对安全气囊实施立法的国家，法律规定，在轿车、旅游车及微型货车必须配备安全气囊，西欧和日本等发达国家和地区虽未立法，但也普遍应用安全气囊，我国汽车工业正在蓬勃发展，对安全气囊的认识和需求也在日益增加，中低旦锦纶66工业丝是安全气囊的首选材料，全世界用于安全气囊的纺织品所消耗的中低旦锦纶66工业丝每年可达2.5～3.0万吨。

在以往的生产技术中，对于中低旦锦纶66牵伸丝多采用UDY-DT两步法生产，该种工艺方法工艺流程长，生产效率低，产品质量稳定性差，且设备多，占地面积大，用工量大，能源消耗大。而采用纺丝牵伸一步法工艺路线也已比较成熟，具有速度快，工艺流程短，产品质量稳定性高等特点。大多用于重旦工业丝的生产。

将纺牵一步法用于中低旦锦纶66纤维生产FDY的工艺技术在此前也已有文献和专利报导。例如，李磊等人在橡胶工业杂志2003(2)上撰文介绍了中低旦锦纶66工业丝的性能与应用，重点介绍了中低旦锦纶66工业丝的特性及汽车安全气囊的应用情况；朱勇等人在合成纤维工业2003(4)上撰文介绍了低旦锦纶66工业丝生产工艺探讨，比较粗略地对聚合工艺，纺丝设备的局部改造和纺丝工艺的调整做了叙述，特别指出了中低旦工业丝与重旦工业丝工艺的不同之处。发明专利CN101634053A(2010.1.27)公开介绍了生产细旦锦纶66全牵伸丝的方法，该专利虽然比较全面地介绍了从原料切片干燥，挤压纺丝以及热牵伸定型卷绕的纺牵一步法工艺技术，但是该干燥工艺简单，技术比较粗糙，设备装置包括纺丝箱体结构形式也不完全合理，特别是应用于安全气囊、降落伞、绳索及缝纫线等领域的产业用功能型中低旦锦纶66全牵伸丝，其性能要求极为苛刻，不仅高强度(≥8.5g/d)而且低收缩(≤3％)，产品准入门槛极高。这就决定了牵伸-热定型工艺设备特殊变化，而决不等同于重旦工业丝生产设备的配置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种产业用功能型锦纶66纤维及其制备方法，本发明通过一步法工艺路线，在具有独特结构的纺牵联合装置上生产出中低旦、高强度、低收缩的产业用功能型锦纶66FDY纤维。

本发明的技术方案如下：

一种产业用功能型锦纶66纤维的制备方法，包括如下步骤：

1)固相聚合增粘：将相对粘度为2.8～3.0(以硫酸法制备)的锦纶66切片投放到固相聚合反应器内，开启真空并升温转动进行固相聚合反应，反应结束后降至常温，得到相对粘度为3.4～3.7的高粘锦纶66切片；其中，所述固相聚合反应器为真空转鼓式固相聚合反应器，反应器内剩余压力＜0.2mmHg，反应温度110～235℃，反应时间4～40小时；经固相增粘后切片含水小于0.03％，切片相对分子质量大于20000。

2)熔融挤出：将高粘锦纶66切片经螺杆挤出机熔融挤出；所述螺杆挤出机为带有销钉混炼头的分离型螺杆挤出机，其长径比为25∶1；螺杆挤出机各区温度控制在275～320℃，熔体温度控制在280～285℃。

3)高压纺丝：经熔融挤出的熔体经熔体管道进入纺丝箱进行纺丝；所述纺丝箱为模块式结构，采用4叠或8叠高压计量泵，并配置高压纺丝组件；纺丝箱体为2位/箱，8头/位；所述高压计量泵为8×15cc/rev或8×10cc/rev。

4)缓冷与骤冷：纺丝后喷出的熔体细流先经过缓冷而后再进行骤冷获得初生纤维丝束；其中，缓冷温度280～320℃，骤冷采用侧吹风装置。此过程中熔体细流首先在280～320℃热空气氛围中进行缓慢冷却，有利于消除初生纤维丝条内应力，使其结构均匀，有利于高倍牵伸；骤冷则令经过缓冷处理的初生纤维快速冷却固化。