[发明专利]制备聚酰胺颗粒的方法及用途

说明书

本发明涉及一种用于制备聚酰胺颗粒的方法，该方法给予聚酰胺耐热性能，并且还涉及这些颗粒的用途，特别是制造用于气囊或轮胎帘线的工业纱线的领域中。

更确切地说，本发明涉及一种通过使用包含热稳定剂的水溶液湿法浸渍聚酰胺颗粒来制备具有耐热性能的聚酰胺颗粒的方法。

在工业纱线领域中，纱线通常用于制造轮胎或气囊的帘线织物，聚酰胺的用途广泛。这样的聚酰胺纱线必须是耐热的，而且，为此，已知的做法是使用一种或多种热稳定剂。

通常的热稳定剂一般是铜的化合物，特别是铜盐(乙酸盐、碘化物、溴化物等)，经常与矿物卤化物如卤化钾或卤化钠组合，这些卤化物具有原位再生铜的作用。

然而，“轮胎帘线”和“气囊”的应用就聚合物基体的均匀性而言具有不同的特异性。

具体地说，气囊纱线必须有比预期用于制造轮胎帘线的纱线更细的纱线支数。细纱线支数的规定是指聚合物基体必须是完全均匀的，以便纺丝过程中不断裂。

此外，这样得到的纱线不能有任何缺陷，缺陷可能导致它们断裂，或不能有任何外观缺陷，以免导致执行过程(如编织工艺品)的性能的任何退化，因此它们在其应用中必须是完全可靠的。

目前，用于补充稳定剂的几个方法是已知的。

基本上有三种补充技术是众所周知的：在聚合过程中，在造粒之前或刚刚在纺丝工序之前聚酰胺熔体中，还有在颗粒上，例如在该颗粒的固相后缩合步骤之前。

补充热稳定剂的三种溶液：醋酸铜、碘化钾和溴化钾，在聚酰胺66的聚合过程中，被用于工业纱线的制造。

然而，已知的是在聚合过程中添加的铜化合物经历还原，从而在机器内形成沉积(首先在未搅拌的反应器中)。

这样的现象的结果是需要经常清洗机器，从而产生了该装置的生产率的损失。此外，这些沉积物的脱落导致基体缺乏均匀性，其对纺丝产生负面影响。

此外，溴化钾的存在可能在某些条件下，会导致机器的腐蚀问题。

此外，聚合过程中的补充限制了相应的工业过程的灵活性，这是由于与相同装置中制造的聚合物质量的变化相关联的成本(在漂洗阶段期间的清洗时间、劳动成本、劣质产品，等)。

为了克服聚合过程中的补充的上述问题，厂商已通过颗粒湿法浸渍转向后期补充。

术语“湿法浸渍”是指向聚酰胺颗粒补充热稳定剂的水溶液。

话虽如此，这种类型的水溶液到聚酰胺颗粒上的补充，如目前提出的，有一个主要的缺点，该缺点是通过热稳定剂的水溶液使用大量的水引发的。水，作为热稳定剂的溶剂，润湿颗粒并将热稳定剂涂覆其上。

在现有的工艺中，为了确保补充(颗粒的润湿性)的均匀性需要相对大量的水。

这大量的水也源自对稳定剂溶解的担忧。而且，传统使用至少两种水溶液来溶解每一种稳定剂，一方面，例如醋酸铜，而另一方面，碘化钾或溴化钾。

然而，使用如此的水量引起颗粒的自聚集。其结果是，这些颗粒变得难以处理，并且一旦团聚在一起，不可能在其表面获得均匀的补充。使用两种溶液也造成了机器的复杂性的问题，这些机器必须配备两个不同的供给或需要两个溶液之间的漂洗步骤，以避免不溶性的铜化合物沉淀的问题，这是质量问题(污染)和过程开发问题(污垢)的原因。

此外，现有的方法需要在固相后缩合之前使用干燥步骤。该干燥步骤，是目前必不可少的，是昂贵的能量项。

为试图解决这个问题，JP2004-231807中提出了水溶液补充或矿物卤化物分散的方法，其中相对于聚酰胺的重量，水的量减少到在2％至6％之间的重量浓度。无可否认，水的量减少，但是这不足以克服聚集的问题，并且在补充颗粒表面上缺乏均匀性。

因此，仍然有必要改进工艺，通过湿法浸渍在聚酰胺颗粒上补充热稳定剂，特别是通过如下方法：允许均匀的补充，执行简单并最大限度地减少与颗粒干燥的后续步骤相关的成本。

因此，本发明的一个目的是提出一种制备聚酰胺颗粒的方法，该方法不具有现有技术方法的缺点，并且特别是不具有颗粒聚集的问题，最大限度地降低对补充颗粒的干燥工作，并允许热稳定剂均匀补充到颗粒的表面上。此外，该方法必须执行简单，经济并满足制造气囊织物的聚酰胺纱线和制造轮胎帘线织物的聚酰胺纱线的质量要求。

本发明通过提出一种用于制备聚酰胺颗粒以得到聚酰胺耐热性的方法满足了这种需求，该方法通过使用含有至少一种热稳定剂的单一水溶液湿法浸渍聚酰胺颗粒，其特征在于，使所述聚酰胺颗粒接触包含至少一种热稳定剂的单一水溶液，相对于聚酰胺，水溶液的总量小于或等于按重量计的1％。

本发明还涉及由此得到的聚酰胺颗粒用于制造工业纱线的用途，以及由此得到工业纱线。