[发明专利]尼龙纤维及其制备方法

说明书

本发明公开一种尼龙纤维的制备方法，包括将包含1,5‑戊二胺和己二酸的原料进行聚合反应后直接进行纺丝。本发明还提供了一种通过前述方法制得的尼龙纤维。本发明的方法采用尼龙聚合与熔融直纺相结合的方式制备了尼龙56丝，降低了生产成本，减少了废气排放及对环境的污染。本发明所制备的高性能尼龙纤维，可以进一步用于制成纱线、梭织布、针织布或无纺布等纺织材料，能够应用于衣料服装、产业、装饰地毯等领域，具有广阔的工业应用前景。

技术领域

本发明涉及一种尼龙纤维及其制备方法，具体为尼龙56纤维及其制备方法。

背景技术

尼龙纤维是世界上最早投入工业化生产的合成纤维之一，产量在合成纤维中居第二位。尼龙低旦丝(200～700dtex)具有断裂强度高、耐磨、耐疲劳、耐冲击、尺寸稳定性好等特点，被广泛应用于军工产品、橡胶骨架材料、安全气囊丝及绳、网、索类、篷布、工业滤布等领域；同时因其手感柔软、质感轻盈、悬垂性好、透气吸湿、弹性好、易于加工等良好的服用性，在高档缝纫线用丝、T恤衫用丝、雨伞面料、运动纺织品等领域拥有良好的市场前景。

其中，尼龙6(PA6)和尼龙66纤维占据尼龙纤维90%以上的市场份额。然而，两者在聚合与纺丝过程中都存在自身的缺点，导致经济效益下降。对于PA6，由于其聚合后的熔体中存在较多未反应的单体，因此无法实现聚合后熔融直接纺丝，聚合后的熔体必须经冷却、切粒后用水洗去未反应的单体，再干燥、熔融才能进行纺丝，如此造成了大量能源的浪费和对环境的污染。对于PA66，由于其结晶速度过快，导致可纺性较差，尤其在纺制细旦丝时，其染色均匀率更加不易控制，同时PA66的高熔点及其结构方面的原因，导致在纺丝过程中易出现交联现象，以上问题的存在使得PA66的纺丝成本较PA6高出一万多元/吨。

此外，目前的尼龙基本上都是以石油的衍生物作为原料制得，例如市场占有量最大的尼龙6和尼龙66，它们的原料己内酰胺和己二酸是通过苯类同系物经过加氢再氧化等一系列反应制得，己二胺是通过丁二烯或丙烯腈先合成己二腈再通过催化加氢方法制备，整个合成工艺复杂，且存在一定污染。

长期以来，人们期待着使用通过从空气中吸收二氧化碳来生长的可再生植物资源作为起始材料，来制备与现有品种尼龙性能相当的绿色尼龙，解决对非再生能源的依赖，建造循环型社会。在这样的背景下，对于通过赖氨酸脱羧得到的1,5-戊二胺作为原料制得的尼龙，尤其是尼龙56(PA56)，其作为植物来源的聚合物令人非常期待。

目前对于PA56的聚合及应用研发尚处于初级阶段，由于原料的限制相关报道非常少。非专利文献1(J.Polym.Sci.2,306,1947)中记载了通过加热缩聚法制成的尼龙56。然而，其与非专利文献2(J.Polym.Sci.2,306,1947)、非专利文献3(CN200980118941.2)通过界面缩聚法制得的尼龙56相比，熔点低且耐热性劣化。但是，界面缩聚法工序非常复杂，难以在工业上适用。

专利文献1(CN201310049401.1)、专利文献2(CN201310074772.5)通过工艺优化制得了具有应用价值的尼龙56。专利文献3(CN200980118941.2)通过沸水处理得到了可用于制备安全气囊的PA56丝，该制备方法不仅增加了生产工序，同时为得到分子量高、分布窄的尼龙56，采用了预聚加固相聚合的方式，使得整个工艺周期长，能耗高。

发明内容

针对上述现有尼龙纤维和制备技术存在的不足，本发明的目的是提供一种利用聚合后熔体直接纺丝来制备尼龙56纤维的方法以及通过该方法制备的适用于不同应用领域性能要求的尼龙56纤维。

本发明的另一目的在于提供一种包含上述尼龙56纤维的制成品。

一种尼龙纤维的制备方法，其中，将包含1,5-戊二胺和己二酸的原料进行聚合反应后直接进行纺丝。