尼龙家族的新成员<br/>——PA56纤维

尼龙家族的新成员
——PA56纤维

2021-04-07

纺织科学研究 2021年3期

PA56纤维具有高强耐磨、本体阻燃、吸湿快干等优点，能满足不同类别服装的穿用需求

生物基尼龙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。

工艺技术

PA56 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1 赖氨酸脱羧反应

图2 PA56 聚合过程

性能特点

（1）戊二胺技术指标

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。

表1 戊二胺技术指标

（2）PA56盐技术指标

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。

1.原料指标

表2 PA56盐技术指标

（3）纺丝级PA56切片指标

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，见表3。

表3 纺丝级PA56切片指标

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）等产品，常规技术指标见表4。

表4 PA56长丝技术指标

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。

（1）优异的物理性能（见图3）

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，混纺产品手感更好、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。

图3 PA56纤维的性能特点

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

（2）优异的染色性能

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）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，见图4。

图4 PA56 抗静电性能分析

应用领域

1.功能性服装

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。使用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，穿着舒适度更高。