绝缘棒

尼龙家族的新成员——PA56纤维

尼龙家族的新成员——PA56纤维

发布日期:2021-08-04 作者: 点击:



尼龙56(PA56)


英文名:Polyamide56 or Nylon56;简称:PA56。尼龙56由戊二胺和己二酸缩聚而成,戊二胺的提取可以来自天然生物中。其分子结构式为:
图片
环●!⑿阅芗选⒛芴岣咧斩酥锏氖媸市浴K奈省⒉AЩ露取⑶慷取⑷崛矶取⑽浴⒒氐远加庞谀崃6、尼龙66、涤纶的部分beplay体育app亚洲。

 1. 原料来源 


尼龙56是由生物基戊二胺和石油基己二酸聚合而成的聚己二酸戊二胺。生物基戊二胺可通过微生物发酵获得,也可通过全细胞法构建大肠杆菌系统直接将赖氨酸转换成戊二胺。

L-赖氨酸是戊二胺的直接前体,传统的赖氨酸生产菌种以谷氨酸棒状菌和大肠杆菌为出发菌,赖氨酸脱羧制备戊二胺,反应如图1所示。相比传统工艺,生物法制取二元胺的成本明显降低,生产效率大幅提高,生产生物基戊二胺过程所排放的温室气体大大减少,环境效益相当可观。


图片

图1 赖氨酸脱羧反应


 2. 工艺技术 


PA56是聚己二酸戊二胺的简称,由己二酸和戊二胺合成而来,其制备过程是先将己二酸和戊二胺在水溶液中成盐,制备得到PA56盐水溶液,随后在一定温度、压力条件下,经预聚合、前聚、终聚后获得PA56切片,所获PA56切片通过熔融纺丝获得PA56纤维,也可用于加工成塑料制品。


图片

图2 PA56聚合过程



 3. 性能特点 


3.1 原料指标

3.1.1 戊二胺技术指标


表1 戊二胺技术指标

图片


戊二胺的纯度对PA56盐的质量有着极大的影响,进而影响PA56的性能,戊二胺优等品要求纯度≥99.9,其纯度主要通过GC-MS、LC-MS等检测手段来分析。


3.1.2 PA56盐技术指标


表2 PA56盐技术指标

图片


PA56盐,即己二酸戊二胺盐。工业上为了己二酸和戊二胺以等摩尔比进行反应,一般先制成PA56盐后再进行缩聚反应,通常是做成盐的水溶液。PA56盐品质的好坏决定了PA56切片的质量。


3.1.3 纺丝级PA56切片指标


表3 纺丝级PA56切片指标

图片


纺丝级PA56切片可参考纺丝级PA6与PA66的标准,对相对粘度、水分、色相、端胺基含量、黑粒等提出了要求。


3.2 PA56纤维指标


在纺织服装行业,生物基聚酰胺56纤维可广泛用于民用丝,还可应用于产业用纺织品。PA56纤维目前有长丝、短纤纱和空气变形纱(BCF)等品类,其中长丝包括拉伸变形丝(DTY)及全拉伸丝(FDY)等beplay体育app亚洲,常规技术指标见表4-7。


表4 PA56长丝技术指标

图片


表5 PA56短纤技术指标

图片


表6 PA56工业丝技术指标

图片


表7 PA56 BCF技术指标

图片


3.3 PA56纤维的性能特点


PA56纤维的基本组成物质是通过酰胺键—[NHCO]—连接起来的脂肪族聚酰胺,其继承了聚酰胺类纤维的基本特点,同时由于其碳原子比例的不同,导致氢键结构,分子链结构致密程度等与常规PA6、PA66有所区别,因此,PA56纤维也拥有独特的优势。


图片

图3 PA56纤维的性能特点


表8 不同纤维性能对比

图片


3.3.1 优异的物理性能


PA56与PA6、PA66密度相当,与涤纶、PTT相比,密度明显小,具有质轻特点。PA56的玻璃化温度为45℃~50℃,低于PA66的55℃~60℃,远低于涤纶的70℃~75℃;PA56的柔软度接近羊绒,混纺beplay体育app亚洲手感更好、更柔软。PA56的熔点在 260℃左右,接近PA66和涤纶的熔点,远高于PA6 的熔点,可以在140℃以下长期使用。PA56强度接近PA66,高于涤纶,比棉花高1~2倍、比羊毛高4~5倍,是粘胶纤维的3倍。PA56 耐磨性比棉花、羊毛、粘胶纤维好,在混纺织物中加入此类纤维,可大大提高其耐磨性、延长使用寿命、降低使用成本。


3.3.2 优异的染色性能


图片
图片

图4 PA56染色性能表征


PA56纤维可用弱酸性染料、活性染料及极性较强的分散染料进行染色。在其分子结构中,主链段上的碳原子数量与PA6、PA66相近,但较PA66的二元胺少了1个碳原子,使得原本在PA66中可以生成氢键的部位存在游离状态的氢和氧,从而增加PA56的染色位点,且新增的羰基和氨基可促进纤维对水的吸收和内部迁移,使PA56的可染性提高,染色温度比PA66低,上色率高。


3.3.3 吸湿导湿性能优异,亲肤性能好


PA56 标准回潮率大于 5%,远高于涤纶的回潮率0.4%,甚至比PA66及PA6的回潮率4%-4.5% 还高,优异的吸湿排汗率大大提升了穿着舒适度,夏季增加了服装的凉爽性,冬季减少了静电的产生。


图片

图5 PA56抗静电性能分析


 4.  应用领域 


4.1 军用服装


PA56纤维具有高强耐磨、本体阻燃、吸湿快干、易染、高色牢度、轻量柔软等优点,能够满足不同类别服装的穿用需求。现在部队使用的服装,磨3000次就磨坏了,但用PA56纤维制造的服装,耐磨次数可达10000次,并且它的熔点是260 ℃,与涤纶接近,且有良好的阻燃性;在冬季气温较低时,涤纶会变硬,穿着不舒适, PA56 纤维耐气候性好,是优良的军服纤维材料,已被解放军总后勤部列为部队换装的主要纤维材料之一。


图片


4.2 产业用纺织品


PA56纤维具有强度高、耐高温、尺寸稳定等特点,在产业用领域主要作为帘子布,用于轮胎等橡胶制品的骨架织物,安全气囊、渔网丝、缆绳等也在其应用范围内。


图片
图片


4.3 地毯丝


PA56纤维本质阻燃特性好,在耐磨性和染色鲜艳度上相对于传统聚酰胺纤维有优势,其强度、吸湿性均比PA6、PA66好,蓬松度高,且阻燃性优于PA6、PA66,在地毯的应用上有着广阔的市场前景。


图片
图片


编写丨东华大学材料科学与工程学院 王华平教授

东华大学纺织协同创新中心 吉鹏博士

审稿丨天津科技大学副校长 程博闻教授


本文网址:/news/679.html

关键词:

最近浏览:

  • 在线客服
  • 联系电话
    13911863501
  • 在线留言
  • 在线咨询
    欢迎给beplay体育app亚洲留言
    请在此输入留言内容,beplay体育app亚洲会尽快与您联系。
    姓名
    联系人
    电话
    座机/手机号码
    邮箱
    邮箱
    地址
    地址