Способ получения текстурированной композиционной нити матрично-фибриллярной структуры Советский патент 1989 года по МПК D01F8/06 D01F8/12 

Изобретение относится к технологии . получения химических волокон, в частности текстурированных композиционных нитей матрично-фибриллярной структуры.

Цель изобретения - снижение неравномерности извитости нити. Пример (сравнительный). Получают нить экструдированием дисперсии волокнообразующего полиэтилен- терефталата (ПЭТФ) в поликапроамиде (ПРСА) при соотношении компонентов ПКАШЭТФ от 90:10 до 60:40 через нитеобразователь, ориентационным вытягиванием с кратностью 3,5-5,0, текстурированием пресс-камерным способом или с помощью зубчатых колес.

охлаждением и дополнительным вытягива - нием на 5-15%.

Полученные нити содержат фибриллы ПЭТФ диаметром 0,02-0,3 мкм и длиной до 75 мкм, равномерно распределенные в НКА. Нить имеет интенсивную пилообразную извитость (3-7 извитков/1 см нити), растяжимость не более 10% и 15-40% - после кипячения нити в воде. Неравномерность извитости по длине + 20%.

Пример 1. Композиционную нить матрично-фибриллярной структуры получают из смеси, содержащей 80 мас.%

ПКА и 20 мас.% полиэтилена низкой плотности с т.пл. 120 С при соотношении эффективных вязкостей распла сд

о

4

ОО

3150

BOB полиэтилена и поликапроамнда, равном 1,10. Температура формования 265-270 С. Размер частиц дисперсной фазы 5-15 мкм, скорость сдвига в ка- налах отверстий нитеобразавателя 3,2-10 с Ч Сформованную нить перерабатывают на однопроцессной вытяжно гофрировочной. машине ОВГ-1000 КМ со скоростью 700 М /мин, Кратность ориен тационного вытягивания 3,76, температура вытягивания 120°С. Противодавление 300 г, температура камеры т.ермофиксации 160 С.

Текстурированная композиционная нить иь1еет 5 изв./1 см, растяжимость 8,3%, неравномерность извитости 1 4,2%

Пример 2. Композиционную нить матрично-фибриллярной структуры формуют из смеси, содержащей 90 мае, ПКА и 10 мас.% полиэтилена высокой плотности с т«пл, 130°С, при соотношении эффективных вязкостей полиэтилена и поликапроамида 1,32, Размер частиц ИЗ 3-11 мкм, скорость сдвига в каналах отверстий нитеобра- зователя 3,210 . Условия переработки на машине ОВГ-1000 КМ идентичны с примером 1, Получают тексту- рированпую нить с извитостью 7 иза/1 см растяжимостью 10,5%, неравномерность извитости 8,4%.

Пример 3. Композиционную нить матричио-фибриллярной структуры получают формованием из смеси поликапроамида (70 мас.%) и полипропилена с т.пл. 160°С (30 мас,%). Соотношение эффективных вязкостей расплавов полипропилена и поликапроамида 1,50. Размер частиц полипропи- лена равен 7-18 мкм. Скорость сдвига в каналах отверстий нитеобразователя 4,О 10 , Параметры вытягивания и текстурирования идентичны примеру 1. Температура вытягивания 80°С. Текстурированная композиционная нить имеет 6 иза/1 см,, растяжимость 9,8%, неравномерность извитости 12%.

Пример 4 (контрольный). Композиционную нить матрично-фибриллярной структуры получают формованием из смеси, содержащей 95 мас,% поликапроамида и 5 мас.% полиэтилена высоксй плотности. Соотношение эффективных вязкостей полиэтилена и поли- капроамида 1,62, Скорость сдвига в каналах отверстий нитеобразователя 0,4-10 . Размер частиц дисперсной фазы 10-18 мкм. Формование нитей

,

s

0 5 0

5 0 5

0

5

4

происходит в неустойчивом режиме во- локнообразования. Сформованная композиционная нить не обладает способностью к вь1тягиванию.

Пример 5 (контрольный). Композиционную нить матрично-фибриллярной структуры получают формованием из смеси, содержащей 90 мас.% поликапроамида и 10 мас.% полиэтилена высокой плотности, при соотношении эффективных вязкостей полиэтилена и поликапроамида, равном 1,01. Размер частиц дисперсной фазы мкм, скорость сдвига в каналах отверстий нитеобразователя 1, , Сфор- мойать композиционную нить не удается.

Пример 6 (контрольный). Ком- : позиционную нить формуют из смеси поликапроамида (85 мас,%) и полиэтилена высокой плотности (15 .%). Соотношение эффективных вязкостей шолиэтипейа и поликапроамида 1,15, Размер частиц дисперсной фазы 30 - 35 мкм. Скорость сдвига в канале отверстия нитеобразователя 3, с Полученные композиционные волокна не способны к термоориентационному вытягиванию.

Пример 7. Композиционную нить матрично-фибриллярной структуры получают формованием из смеси поликапроамида (80 мас.%) и полипропилена (20 мас,%). Соотношение.эффективных вязкостей полипропилена и поликапроамида 1,50. Размер частиц дисперсной фазы 9-20 мкм. Скорость сдвига в канале отверстия нитеобразователя 1,210 . Сформованную нить подвергают вытягиванию и текс- турированию при условиях, указанных в примере 1, Температура вытягивания 140°С. Получают текстурированнуго нить с растяжимостью 12%, извитостью 7 изв,/1 см, неравномерностью извитости 11,6%.

Пример 8. Композиционную нить формуют из смеси, содержащей 85 мас.% поликапроамида и 15 мас.% .полиэтилена высокой плотности. Соотношение эффективных вязкостей поли- эттена и поликапроамида 1,32, Скорость сдвига в каиапах OTBet)CTHft нитеобразователя 0,4-10 . Размер частиц полиэтилена 5-12 мкм. Сформованную нить подвергают вытягиванию с кратностью 3,56 при , Условия текстурирования идентичны с при5 .1509430

мером 1. Получают текстурировэнную нить с растяжимостью 10,7%, извитостью 10 ИЗВ./1 см, неравномерностью извитости 13,1%.

Пример 9. Композиционную нить формуют из смеси, содержащей поликапроамид (75 мас.%) и полиэтилен низкой плотности (25 мас.%). Соотношение эффективных вязкостей полиэтилена и поликапроамида 1,15, размер частиц дисперсной фазы 7-19 мкм. Скорость сдвига в каналах отверстий ни10

Пример 13. Текстурированная композиционна нить, полученная при условиях, идентичных примеру 8, из с дисперсии, содержащей 84,25 мас.% поликапроамида, 15 мас,% полиэтилена высокой плотности и 0,75 мас.% полимерного концентрата красителя марки Люфилен красньш АС, но при температуре вытягивания 50 с, имеет растяжимость 13,2%, извитость 12 изв./1 см, неравномерность извитости 10,1%.

Пример 14. Текстурированная композиционная нить, полученная при ную композиционную нить подвергают 15 условиях, идентичных примеру 2, из {вытягиванию -и текстурированию при ус- дисперсии с размером частиц 0,3-1 О мкм,

имеет растяжимость 9,2%, извитость 6 ИЗВ./1 см, неравномерность извитости 10,5%.

20 Пример 15. Текстурированная композиционная нить, полученная при

теобразователя 5,010 с . Формованловиях, н0,ентичных при:1еру 8. Получают текстурированную нить с растяжимостью 9,2%, извитостью 6 изв./1 см, неравномерностью извитости 9,8%.

Пример 10 (контрольный). Композиционную нить матрично-фибрил- лярно й структуры формуют из смеси, содержащей 90 мас.% поликапроамида и 10 мас,% полиэтилена высокой плотности. Соотношение .эффективных вяз- костей 1,15, размер частиц полиэтилена 2-12 мкм, скорость сдвига в каналах отверстий нитеобразователя 26-10 . В этих условиях прядильная композиция, обладает низкой способностью к волокнообразованию.

Пример 11 (контрольный). Композиционную нить матрично-фибрил- лярной структуры формзпот из компози-ции, содержащей 20 мас.% полиэтилена высокой плотности и 80 мас.% поликапроамида. Соотношение эффективных вяз- костей полиэтилена и поликапроамида

1,45. Размер частиц полиэтилена 7-10 мкм. Скорость сдвига в каналах отверстий нитеобразователя 0,1-10 с . Формование нитей проходит в неустойчивом режиме волокнообразования. Сформованные нити не обладают способностью к ориентационному вытягиванию.

Пример 12 (контрольный). Текстурированная| композиционная нить, полученная при условиях,идентичных примеру 1, но при температуре вытягивания 150 С (эта температура вьше температуры плавления полимера дисперсной фазы), имеет растяжимость 5,6%, извитость 4 извУ1 см, неравномерность извитости 18,2%.

условиях, идентичных примеру 8, но при температуре вытягивания 18 С, имеет извитость 9 изв./1 см, растя- 25 жимость 14%, неравномерность извитости 13,2%.

30

35

Формула изобретения

1. Способ получения текстурирован- ной композиционной нити матрично- фибриллярной структуры формованием из дисперсии на основе смеси расплавов поликапроамида и термодинамически несовместимого с ним полимера через нитеобразователь, ориентационным вытягиванием и текстурированием, отличающийся тем, что, с целью снижения неравномерности витости нити, в качестве термодинамически несовместимого полимера используют полиолефин, формование проводят из дисперсии с размером частиц полиолефина 0,3-20 мкм,и соотношени g ем эффективных вязкостей расплавов полиолефин и поликапроамида, определенных при напряжении сдвига 2,1 10 Па, равным 1,1-1,5, со скоростью сдвига в каналах отверстий нитеобра- зователя (0,4-5,0)10 , а ориен- тационное вытягивание осуществляют в интервале температур от 18°С до температуры плавления полиолефина,

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю - щ и и с я тем, что в расплав поли-- олефина предварительно вводят краситель .

50

55

10

с

условиях, идентичных примеру 8, но при температуре вытягивания 18 С, имеет извитость 9 изв./1 см, растя- жимость 14%, неравномерность извитости 13,2%.

30

35

Формула изобретения

1. Способ получения текстурирован- ной композиционной нити матрично- фибриллярной структуры формованием из дисперсии на основе смеси расплавов поликапроамида и термодинамически несовместимого с ним полимера через нитеобразователь, ориентационным вытягиванием и текстурированием, отличающийся тем, что, с целью снижения неравномерности изQ витости нити, в качестве термодинамически несовместимого полимера используют полиолефин, формование проводят из дисперсии с размером частиц полиолефина 0,3-20 мкм,и соотношениg ем эффективных вязкостей расплавов полиолефин и поликапроамида, определенных при напряжении сдвига 2,1 10 Па, равным 1,1-1,5, со скоростью сдвига в каналах отверстий нитеобра- зователя (0,4-5,0)10 , а ориен- тационное вытягивание осуществляют в интервале температур от 18°С до температуры плавления полиолефина,

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю - щ и и с я тем, что в расплав поли-- олефина предварительно вводят краситель .

0

5

Изобретение относится к технологии получения химических волокон, в частности текстурированных композиционных нитей матрично-фибриллярной структуры. Изобретение обеспечивает снижение неравномерности извитости нити за счет того, что осуществляют формирование из расплава смеси поликапроамида и термодинамически несовместимого с ними полиолефина с размером частиц 0,3-20 мкм и соотношением эффективных вязкостей расплавов полиолефина и поликапроамида, определенных при напряжении сдвига 2,1^.10⁵ Па, равном 1,1-1,5. Скорость сдвига в каналах отверстий нитеобразователя (0,4-5,0)^.10³ с^-1. Затем нить подвергают ориентационному вытягиванию в интервале от 18°С до температуры плавления полиолефина и текстурированию.