尼龍66 中低旦絲白度的影響因素和工藝研究

徐雅XU Ya

（神馬簾子布公司，平頂山 467000）

（SHENMA Tire Cord Fabric Company，Pingdingshan 467000，China）

0 引言

神馬尼龍中低旦絲生產線是2010年7 月成立的，是國內首條具有規模生產尼龍66 中低旦絲能力的生產線。其生產的尼龍66 中低旦絲具有斷裂強度高、耐磨、耐疲勞、耐沖擊、尺寸穩定性好、與橡膠粘力強等特點，是安全氣囊絲、橡膠骨架材料、篷布、繩、工業濾布等的主要工業原料，同時因其手感柔軟、質感輕盈等優異的性能廣泛應用于高檔服飾的縫紉線原料。隨著市場的進一步擴大，客戶對中低旦絲白度的要求也進一步提高。本文主要從聚合工藝對中低旦絲白度的影響因素進行研究。

1 試驗

1.1 原材料 尼龍六六鹽溶液：平煤神馬尼龍化工公司，如表1 所示。

二氧化鈦 使用日本富士鈦TA300

醋酸銅 巴西 incasa

碘化鉀 天津化學試劑總廠

油劑 日本松本油劑

表1 尼龍六六鹽的質量標準

1.2 生產設備及測試儀器 日本旭化成五大器連續縮聚設備生產線，紡絲箱，牽伸機，卷繞機，TU-1810APC 紫外可見分光光度計，datacolor600 白度檢測儀，TOA 碘離子計，Sartorius PB-10 PH 計。

1.3 工藝流程 尼龍六六鹽溶液→催化劑、耐熱劑→濃縮→高壓下予聚合→增白劑→減壓→常壓聚合→負壓聚合→紡絲→油劑→牽伸→卷繞→中低旦絲產品。

2 結果與討論

2.1 在尼龍66 聚合反應中，為了提高工業絲的牽伸性能，在聚合物中添加微量的二氧化鈦，超細銳鈦型二氧化鈦因具有光散射力強、著色力高、遮蓋力大、白度好以及密度、硬度均比金紅石型二氧化鈦低等特點，公司采取使用日本富士鈦TA300，除讓其作為性能極好的白色顏料使用外，還把它用作生產聚酯纖維的消光劑，它具有消光效果好、對聚合及紡絲設備磨耗小等優點。由于超細二氧化鈦本身的強極性和顆粒的微細化，使得超細二氧化鈦不易在非極性介質中分散，在極性介質中易于凝聚，其分散性及分散穩定性直接影響著產品的質量和性能，在實際應用中一般先配制成懸浮液再加入到聚合原液中。二氧化鈦在聚合物中添加量的多少直接影響中低旦絲的白度。

表2 白度與二氧化鈦添加量的關系

從表2 可以看出，當二氧化鈦含量在90 以上時，中低旦絲白度明顯上升。當二氧化鈦含量在100-110 之間時，中低旦絲白度最高，從化驗結果看，繼續增加二氧化鈦在聚合物中的含量，白度值還有上升趨勢，但是生產現場環境狀況明顯變差，不利于生產。究其原因是二氧化鈦在非極性介質中的分散性較差的緣故。所以，為了保證正常生產，又有利于控制中低旦絲白度值，二氧化鈦在聚合物中的含量應控制在100±10 之間。

2.2 醋酸銅和碘化鉀 在尼龍66 聚合反應中，常需要添加碘化鉀和醋酸銅來改善工業絲的耐熱性能。是因為在反應過程中碘化鉀與醋酸銅反應生成結構較為穩定的碘化亞銅，抑制了銅離子的還原析出，增加了工業絲的熱穩定性。

表3 白度與熱穩定劑在聚合物中含量的關系

從表3 可以看出，在聚合各項工藝條件不變的情況下，逐步減少醋酸銅和碘化鉀的添加量，即控制銅、碘在聚合物中的含量逐漸變小，中低旦絲白度值逐步升高，在銅碘含量為18/420 時，中低旦絲白度值已超過公司給定指標，滿足客戶需要。但是紡絲的廢絲率明顯上升，超過公司規定的中低旦絲廢絲率標準。所以，盡管中低旦絲白度值還有潛力，但為了保證生產，銅碘含量應控制在18/420 為中心值附近。

2.3 油劑的添加量和pH 值高低對白度的影響 錦綸在紡絲生產過程中，由于絲條與金屬導輥表面摩擦，以及絲條之間在運動中進行摩擦易產生靜電效應，油劑中的抗靜電可消除纖維上的靜電。其次，油劑還能增強纖維的潤滑性、吸濕性，減少靜電產生。另外，紡絲在卷繞的拉伸過程中，油劑使絲條具有適合的粘性，增加纖維之間的抱合力，使多根纖維集束在一起，共同經受拉伸，使絲條順利而整齊的卷繞到筒子上。確保紡絲正常進行。對高速紡絲來說,紡絲油劑尤為重要。而中低旦絲白度的提高與油劑的使用密切相關。

表4 油劑的pH 值高低和白度的關系

從表4 可以看出，中低旦絲白度值隨著油劑pH 值的降低而升高，繼續降低會使絲束在高速運行時的靜電效應增強，影響生產。

2.4 增白劑二氧化鈦、熱穩定劑醋酸銅和碘化鉀、抗靜電油劑pH 值三種影響中低旦絲白度的因素在聚合物中含量和白度的關系，如表5 所示。

表5 三者與白度的關系

從表5 可以看出，當銅碘含量在30/700ppm 時，二氧化鈦含量分別為90ppm、95ppm、100ppm，油劑pH 值分別為5.1、5.2、5.3 時，中低旦絲白度值分別為56.02、56.51、55.19。從增加增白劑角度來說，中低旦絲白度值應增加，但是有紡絲油劑pH 值的影響，白度增加效果不明顯。當銅碘含量在24/560ppm 時，二氧化鈦含量分別為90ppm、95ppm、100ppm，油劑pH 值分別為5.1、5.2、5.3 時，中低旦絲白度值分別為55.53、61.95、60.52。降低了銅碘含量，隨著增白劑含量增加，中低旦絲白度值明顯升高，但油劑pH值為5.3 時，白度值又有所下降。當銅碘含量控制在18/420ppm 時，二氧化鈦含量分別為90ppm、95ppm、100ppm，油劑pH 值分別為5.1、5.2、5.3 時，中低旦絲白度值分別為59.52、62.55、62.42，銅碘含量取最優值18/420ppm 時，隨著增白劑二氧化鈦在聚合物中的含量增加，中低旦絲白度值提高效果明顯，即完成公司指標，又滿足了客戶需求。綜合這三方面的因素，當銅碘含量控制在18/420ppm，二氧化鈦含量控制在100 左右，油劑pH 值為5.1 時，應是中低旦絲白度值較好的理想狀態。

3 結論

在尼龍66 連續聚合過程中要加強過程控制，原材料控制。增白劑、熱穩定劑、油劑pH 值是影響中低旦絲白度值的主要因素，而三者之間也是互相影響、互相制約的，因此要取三者之間的最優組合，加強過程控制，不斷加強這方面的工藝研究，尋求最佳生產工藝條件。

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