尼龙66 中低旦丝白度的影响因素和工艺研究

徐雅XU Ya

（神马帘子布公司，平顶山 467000）

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

0 引言

神马尼龙中低旦丝生产线是2010年7 月成立的，是国内首条具有规模生产尼龙66 中低旦丝能力的生产线。其生产的尼龙66 中低旦丝具有断裂强度高、耐磨、耐疲劳、耐冲击、尺寸稳定性好、与橡胶粘力强等特点，是安全气囊丝、橡胶骨架材料、篷布、绳、工业滤布等的主要工业原料，同时因其手感柔软、质感轻盈等优异的性能广泛应用于高档服饰的缝纫线原料。随着市场的进一步扩大，客户对中低旦丝白度的要求也进一步提高。本文主要从聚合工艺对中低旦丝白度的影响因素进行研究。

1 试验

1.1 原材料 尼龙六六盐溶液：平煤神马尼龙化工公司，如表1 所示。

二氧化钛 使用日本富士钛TA300

醋酸铜 巴西 incasa

碘化钾 天津化学试剂总厂

油剂 日本松本油剂

表1 尼龙六六盐的质量标准

1.2 生产设备及测试仪器 日本旭化成五大器连续缩聚设备生产线，纺丝箱，牵伸机，卷绕机，TU-1810APC 紫外可见分光光度计，datacolor600 白度检测仪，TOA 碘离子计，Sartorius PB-10 PH 计。

1.3 工艺流程 尼龙六六盐溶液→催化剂、耐热剂→浓缩→高压下予聚合→增白剂→减压→常压聚合→负压聚合→纺丝→油剂→牵伸→卷绕→中低旦丝产品。

2 结果与讨论

2.1 在尼龙66 聚合反应中，为了提高工业丝的牵伸性能，在聚合物中添加微量的二氧化钛，超细锐钛型二氧化钛因具有光散射力强、着色力高、遮盖力大、白度好以及密度、硬度均比金红石型二氧化钛低等特点，公司采取使用日本富士钛TA300，除让其作为性能极好的白色颜料使用外，还把它用作生产聚酯纤维的消光剂，它具有消光效果好、对聚合及纺丝设备磨耗小等优点。由于超细二氧化钛本身的强极性和颗粒的微细化，使得超细二氧化钛不易在非极性介质中分散，在极性介质中易于凝聚，其分散性及分散稳定性直接影响着产品的质量和性能，在实际应用中一般先配制成悬浮液再加入到聚合原液中。二氧化钛在聚合物中添加量的多少直接影响中低旦丝的白度。

表2 白度与二氧化钛添加量的关系

从表2 可以看出，当二氧化钛含量在90 以上时，中低旦丝白度明显上升。当二氧化钛含量在100-110 之间时，中低旦丝白度最高，从化验结果看，继续增加二氧化钛在聚合物中的含量，白度值还有上升趋势，但是生产现场环境状况明显变差，不利于生产。究其原因是二氧化钛在非极性介质中的分散性较差的缘故。所以，为了保证正常生产，又有利于控制中低旦丝白度值，二氧化钛在聚合物中的含量应控制在100±10 之间。

2.2 醋酸铜和碘化钾 在尼龙66 聚合反应中，常需要添加碘化钾和醋酸铜来改善工业丝的耐热性能。是因为在反应过程中碘化钾与醋酸铜反应生成结构较为稳定的碘化亚铜，抑制了铜离子的还原析出，增加了工业丝的热稳定性。

表3 白度与热稳定剂在聚合物中含量的关系

从表3 可以看出，在聚合各项工艺条件不变的情况下，逐步减少醋酸铜和碘化钾的添加量，即控制铜、碘在聚合物中的含量逐渐变小，中低旦丝白度值逐步升高，在铜碘含量为18/420 时，中低旦丝白度值已超过公司给定指标，满足客户需要。但是纺丝的废丝率明显上升，超过公司规定的中低旦丝废丝率标准。所以，尽管中低旦丝白度值还有潜力，但为了保证生产，铜碘含量应控制在18/420 为中心值附近。

2.3 油剂的添加量和pH 值高低对白度的影响 锦纶在纺丝生产过程中，由于丝条与金属导辊表面摩擦，以及丝条之间在运动中进行摩擦易产生静电效应，油剂中的抗静电可消除纤维上的静电。其次，油剂还能增强纤维的润滑性、吸湿性，减少静电产生。另外，纺丝在卷绕的拉伸过程中，油剂使丝条具有适合的粘性，增加纤维之间的抱合力，使多根纤维集束在一起，共同经受拉伸，使丝条顺利而整齐的卷绕到筒子上。确保纺丝正常进行。对高速纺丝来说,纺丝油剂尤为重要。而中低旦丝白度的提高与油剂的使用密切相关。

表4 油剂的pH 值高低和白度的关系

从表4 可以看出，中低旦丝白度值随着油剂pH 值的降低而升高，继续降低会使丝束在高速运行时的静电效应增强，影响生产。

2.4 增白剂二氧化钛、热稳定剂醋酸铜和碘化钾、抗静电油剂pH 值三种影响中低旦丝白度的因素在聚合物中含量和白度的关系，如表5 所示。

表5 三者与白度的关系

从表5 可以看出，当铜碘含量在30/700ppm 时，二氧化钛含量分别为90ppm、95ppm、100ppm，油剂pH 值分别为5.1、5.2、5.3 时，中低旦丝白度值分别为56.02、56.51、55.19。从增加增白剂角度来说，中低旦丝白度值应增加，但是有纺丝油剂pH 值的影响，白度增加效果不明显。当铜碘含量在24/560ppm 时，二氧化钛含量分别为90ppm、95ppm、100ppm，油剂pH 值分别为5.1、5.2、5.3 时，中低旦丝白度值分别为55.53、61.95、60.52。降低了铜碘含量，随着增白剂含量增加，中低旦丝白度值明显升高，但油剂pH值为5.3 时，白度值又有所下降。当铜碘含量控制在18/420ppm 时，二氧化钛含量分别为90ppm、95ppm、100ppm，油剂pH 值分别为5.1、5.2、5.3 时，中低旦丝白度值分别为59.52、62.55、62.42，铜碘含量取最优值18/420ppm 时，随着增白剂二氧化钛在聚合物中的含量增加，中低旦丝白度值提高效果明显，即完成公司指标，又满足了客户需求。综合这三方面的因素，当铜碘含量控制在18/420ppm，二氧化钛含量控制在100 左右，油剂pH 值为5.1 时，应是中低旦丝白度值较好的理想状态。

3 结论

在尼龙66 连续聚合过程中要加强过程控制，原材料控制。增白剂、热稳定剂、油剂pH 值是影响中低旦丝白度值的主要因素，而三者之间也是互相影响、互相制约的，因此要取三者之间的最优组合，加强过程控制，不断加强这方面的工艺研究，寻求最佳生产工艺条件。

[1]董秀芳，郭雨，刘有智等.撞击流-旋转填料床无机包覆超细氧化钛实验研究[J].化工科技，2005,13(1):22-25.

[2]朱骥良，吴申年 主编.颜料工艺学[M].第二版.北京：化学工业出版社，2002:86.

[3]孙禹.浅谈锦纶FDY 油剂[J].化纤与纺织技术，2009（01）.