一種聚甲醛纖維的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及聚甲醒技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種聚甲醒纖維的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚甲醒是一種綜合性能優(yōu)異的工程塑料，如優(yōu)異的剛性、強度、蠕變回復(fù)性能、耐 堿、耐溶劑性、電學特性等，且結(jié)晶速度快，非常適合擠出、注塑成型等常規(guī)加工材料，被廣 泛用于汽車、電子電氣、家用電器、精密機械和建筑材料等行業(yè)。
[0003] 由于聚甲醒具有優(yōu)異的綜合性能，因此由纖維級聚甲醒所制備的聚甲醒纖維也繼 承了其大部分的優(yōu)點，使聚甲醒纖維具有高剛、高強，纖維尺寸穩(wěn)定性好，耐化學性等優(yōu)點， 尤其是耐堿性優(yōu)異。因此聚甲醒纖維廣泛應(yīng)用于混凝±增強材料、網(wǎng)狀過濾材料W及繩索 等領(lǐng)域。
[0004] 紡絲材料具備高分子量是必須的，但所附帶的是流動性下降，運對纖維成型W及 后拉伸存在較大的影響；聚甲醒樹脂的結(jié)晶速率快，在纖維的烙融紡絲、拉伸定型工序中， 原纖維容易斷裂，聚甲醒纖維的生產(chǎn)效率低，其工業(yè)化生產(chǎn)受到限制；同時，因拉伸倍率過 低，纖維強度不高，纖維制品的市場開拓和運用受到限制。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中有通過分子結(jié)構(gòu)調(diào)整樹脂機體結(jié)晶來改善纖維制品的可紡性，從而提 高強度的方法；也有通過改善紡絲聚甲醒的流動性，優(yōu)化烙融紡絲工藝，提高紡絲效率，使 紡絲穩(wěn)定的方法。例如：專利文件JP2000336098、CN1504508A、CN100334271C公開了通過 調(diào)節(jié)氧化締單元的比例，控制結(jié)晶，W求制得具有高強度、高彈性模數(shù)的聚甲醒纖維的方 法。但后期紡絲過程中的流動性、分散性不好，影響最終產(chǎn)品性能，易在纖維中產(chǎn)生應(yīng)力集 中點，纖維斷裂頻繁，初生纖維拉伸受到限制，生產(chǎn)效率低；同時，聚甲醒專用結(jié)晶抑制劑的 尋求相對較難，現(xiàn)有的助劑不能實現(xiàn)其功能，基于技術(shù)、設(shè)備的苛刻要求，該工藝復(fù)雜，成本 高，且工業(yè)化生產(chǎn)實施中，對原料及設(shè)備的投入大，使得生產(chǎn)出的聚甲醒纖維的實用性W 及其推廣受到限制。
[0006]公開號為CN102677217A中國專利公開了一種改性POM纖維及其制備方法，其將納 米碳酸巧改性后與聚甲醒混合，然后將該混合物用雙螺桿擠出、造粒，再進行干燥、紡絲。公 開號為CN101792938A的中國專利公開了一種聚甲醒纖維的制備方法，其采用烙融指數(shù)較 低（MFR= 1.8g/10min)的聚甲醒紡絲，為克服烙融指數(shù)過低烙體流動性差，不利于初生纖 維的卷繞，而采用多級緩冷、多級拉伸的方法，W獲得均勻性較好、高模、高強、性能穩(wěn)定的 纖維。公開號為CN102011201A的中國專利公開了一種聚甲醒纖維的烙融紡絲工藝，其通過 緩冷-驟冷的方法處理初生纖維，控制結(jié)晶，制備高強度聚甲醒纖維，該方法選用不同粘度 的聚甲醒，采用熱溶液水浴加壓拉伸，W獲得高斷裂強度的聚甲醒纖維。
[0007] 上述方法均是針對現(xiàn)有材料提出的改善或改進現(xiàn)有工藝，W使現(xiàn)有工藝匹配于所 對應(yīng)的材料，其均存在一定的局限性，所提供的技術(shù)相對不同原料的匹配性差，且工藝復(fù) 雜，生產(chǎn)效率低，成本較高，其產(chǎn)品的市場推廣W及應(yīng)用受到了極大的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種聚甲醒纖維的制備方法，本申請?zhí)峁┑闹苽?方法適用性廣，可改善聚甲醒基體的流動性，且提高聚甲醒纖維力學性能。
[0009] 有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N聚甲醒纖維的制備方法，包括：
[0010] 將聚甲醒樹脂與內(nèi)潤滑劑混合，擠出后切粒，再進行干燥，然后紡絲，得到聚甲醒 纖維；
[00川所述內(nèi)潤滑劑選自脂肪酸醋類內(nèi)潤滑劑、脂肪醇類內(nèi)潤滑劑、脂肪酷胺類內(nèi)潤滑 劑和低分子量控類內(nèi)潤滑劑中的一種或多種。
[0012] 優(yōu)選的，所述聚甲醒樹脂的烙融指數(shù)為0. 5~15g/10min，重均分子量為12~80 萬。
[0013] 優(yōu)選的，所述聚甲醒樹脂的烙融指數(shù)為1. 0~9.Og/lOmin，重均分子量為25~50 萬。
[0014] 優(yōu)選的，所述內(nèi)潤滑劑的重均分子量為1000~50000。
[0015] 優(yōu)選的，所述內(nèi)潤滑劑的重均分子量為2000~10000。
[001引優(yōu)選的，所述內(nèi)潤滑劑與聚甲醒樹脂的質(zhì)量比為化Ol~4. 0) :100。
[0017] 優(yōu)選的，所述內(nèi)潤滑劑與聚甲醒樹脂的質(zhì)量比為（0. 5~2. 0) :100。
[001引優(yōu)選的，所述干燥的溫度為100~110°c，時間為2~地。
[0019] 本申請?zhí)峁┝艘环N聚甲醒纖維的制備方法，其將聚甲醒樹脂與內(nèi)潤滑劑混合，擠 出后切粒，再進行干燥，然后烙融紡絲，得到聚甲醒纖維；所述內(nèi)潤滑劑選自脂肪酸醋類內(nèi) 潤滑劑、脂肪醇類內(nèi)潤滑劑、脂肪酷胺類內(nèi)潤滑劑和低分子量控類內(nèi)潤滑劑中的一種或多 種。本申請?zhí)峁┝艘环N聚甲醒纖維的制備方法，其通過在聚甲醒樹脂中加入內(nèi)潤滑脂助劑， 使其不僅能夠改善聚甲醒樹脂基體的流動性，并延緩或抑制聚甲醒樹脂的結(jié)晶，改善其結(jié) 晶性能，W達到制備可紡性優(yōu)異、高強度聚甲醒纖維的目的；同時本發(fā)明的制備方法對原有 的聚甲醒生產(chǎn)線及其產(chǎn)品不造成影響，對設(shè)備及工藝無特殊要求，具有普適性。
【具體實施方式】
[0020] 為了進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但是 應(yīng)當理解，運些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的 限制。
[0021] 本發(fā)明實施例公開了一種聚甲醒纖維的制備方法，包括：
[0022] 將聚甲醒樹脂與內(nèi)潤滑劑混合，擠出后切粒，再進行干燥，然后紡絲，得到聚甲醒 纖維；
[002引所述內(nèi)潤滑劑選自脂肪酸醋類內(nèi)潤滑劑、脂肪醇類內(nèi)潤滑劑、脂肪酷胺類內(nèi)潤滑 劑和低分子量控類內(nèi)潤滑劑中的一種或多種。
[0024] 本申請在制備聚甲醒纖維的過程中，通過在聚甲醒樹脂中添加內(nèi)潤滑劑助劑，可 W改善樹脂基體的流動性，并且降低結(jié)晶溫度、延緩結(jié)晶時間，結(jié)果表明其對制備可紡性優(yōu) 異、高強度聚甲醒纖維效果明顯。
[00巧]在制備聚甲醒纖維的過程中，本申請直接將聚甲醒樹脂與內(nèi)潤滑劑混合。對于聚 甲醒樹脂而言，一般烙融指數(shù)越大，分子量越低，烙融指數(shù)越小，分子量越高；本申請所述 聚甲醒樹脂的烙融指數(shù)優(yōu)選為0. 5~15g/10min，在某些實施例中，所述聚甲醒樹脂的烙融 指數(shù)更優(yōu)選為1. 0~9.Og/lOmin，在某些實施例中，所述聚甲醒樹脂的烙融指數(shù)更優(yōu)選為 2. 0~5.Og/lOmin。本申請所述聚甲醒樹脂的烙融指數(shù)過大，則生產(chǎn)上對原料、工藝及裝置 的要求增加，最終使成本增加，高分子量聚甲醒樹脂的生產(chǎn)對原料及工藝的要求更加嚴格， 且轉(zhuǎn)化率W及產(chǎn)品質(zhì)量也會受到一定的影響；烙融指數(shù)過小，則制備的聚甲醒纖維的強度 降低。本申請所述聚甲醒樹脂的重均分子量優(yōu)選為12萬~80萬，在實施例中，所述聚甲醒 樹脂的重均分子量更優(yōu)選為25萬~50萬。所述聚甲醒樹脂可W是聚甲醒樹脂的切片，也 可W是聚合后的聚甲醒樹脂的粉料，本申請對聚甲醒樹脂的狀態(tài)不進行特別的限制。
[002引本申請所述內(nèi)潤滑劑選自脂肪酸醋類內(nèi)潤滑劑、脂肪醇類內(nèi)潤滑劑、脂肪酷胺類 內(nèi)潤滑劑和低分子量控類內(nèi)潤滑劑中的一種或多種。在實施例中，所述內(nèi)潤滑劑更優(yōu)選為 脂肪酷胺類內(nèi)潤滑劑和低分子量控類內(nèi)潤滑劑。本申請所述內(nèi)潤滑劑的重均分子量優(yōu)選為 1000~50000,在實施例中，所述內(nèi)潤滑劑的重均分子量更優(yōu)選為2000~10000。本申請 所述內(nèi)潤滑劑的重均分子量決定著潤滑效果的高低，分子量過低，因其自身理化性質(zhì)，如沸 點、烙點等因素的影響，在加工過程中（烙融擠出造粒、烙融紡絲）析出，而失去其功能；分 子量過高則其與聚甲醒樹脂分子的相容性欠佳，其內(nèi)潤滑性主要體現(xiàn)在鑲嵌于高分子量聚 甲醒的分子鏈間起到一定的潤滑效果，使得聚甲醒分子鏈間能相互滑動。本申請所述內(nèi)潤 滑劑的添加量為所述聚甲醒樹脂的0.Olwt%~0. 4wt%，在實施例中，更優(yōu)選為0. 5wt%~ 2.Owt%。所述內(nèi)潤滑劑的添加量決定了制備聚甲醒纖維的流動性，添加量過小，則樹脂流 動性低，制備過程中可紡性降低，后拉伸纖維強度低或同等條件下無法拉伸；所述內(nèi)潤滑劑 的添加量過大，則樹脂的流動性過高，牽伸無法進行。本申請所述內(nèi)潤滑劑為本領(lǐng)域技術(shù)人 員熟知的，此處不進行特別的限制。
[0027]按照本發(fā)明，所述聚甲醒樹脂與所述內(nèi)潤滑劑混合后，則將得到的混合物擠出后 切粒，干燥后紡絲，得到聚甲醒纖維。在上述過程中，所述擠出與所述紡絲的過程均是本領(lǐng) 域技術(shù)人員熟知的方式，此處不再進行寶述。所述干燥得溫度優(yōu)選為100~ll〇°C，時間優(yōu) 選為2~地。
[002引本申請聚甲醒纖維的制備方法是將聚甲醒樹脂與外添加內(nèi)潤滑劑混合，混合后經(jīng) 烙融擠出，切粒后干燥，并紡絲。本發(fā)明的制備方法對原有的聚甲醒生產(chǎn)線及其產(chǎn)品不造 成影響，對設(shè)備及工藝無特殊要求，尤其是聚甲醒生產(chǎn)中的聚合過程，即同樣的原料及工藝 下，通過造粒過程樹脂基體的流動性及結(jié)晶性的改善，就可W獲得原有產(chǎn)品W及專用的聚 甲醒紡絲產(chǎn)品；同時，纖維制程中區(qū)別于現(xiàn)有的通過后拉伸工藝調(diào)節(jié)W適合于不同粘度樹 脂的工藝相比，該方法的靈活性更高，其僅需要通過內(nèi)潤滑劑的調(diào)整，即可改變不同粘度樹 脂的流動性，達到適用于已有的或固定的纖維制程設(shè)備及工藝。因而，該方法操作簡便、成 本低，其工業(yè)利用價值高，適用范圍廣，局限性小。
[0029] 本申請內(nèi)潤滑劑與