尼龍家族的新成員
——PA56纖維

PA56纖維具有高強(qiáng)耐磨、本體阻燃、吸濕快干等優(yōu)點(diǎn)，能滿足不同類別服裝的穿用需求

生物基尼龍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。生物基戊二胺可通過(guò)微生物發(fā)酵獲得，也可通過(guò)全細(xì)胞法構(gòu)建大腸桿菌系統(tǒng)直接將賴氨酸轉(zhuǎn)換成戊二胺。L－賴氨酸是戊二胺的直接前體，傳統(tǒng)的賴氨酸生產(chǎn)菌種以谷氨酸棒狀菌和大腸桿菌為出發(fā)菌，賴氨酸脫羧制備戊二胺，反應(yīng)如圖1所示。相比傳統(tǒng)工藝，生物法制取二元胺的成本明顯降低，生產(chǎn)效率大幅提高，生產(chǎn)生物基戊二胺過(guò)程所排放的溫室氣體大大減少，環(huán)境效益相當(dāng)可觀。

工藝技術(shù)

PA56 制備過(guò)程是先將己二酸和戊二胺在水溶液中成鹽，制備得到PA56鹽水溶液，隨后在一定溫度、壓力條件下，經(jīng)預(yù)聚合、前聚、終聚后獲得PA56切片，所獲PA56切片通過(guò)熔融紡絲獲得PA56纖維，也可用于加工成塑料制品。

圖1 賴氨酸脫羧反應(yīng)

圖2 PA56 聚合過(guò)程

性能特點(diǎn)

（1）戊二胺技術(shù)指標(biāo)

戊二胺的純度對(duì)PA56鹽的質(zhì)量有著極大的影響，進(jìn)而影響PA56的性能，戊二胺優(yōu)等品要求純度≥99.9，其純度主要通過(guò)GC-MS、LC-MS 等檢測(cè)手段來(lái)分析。

表1 戊二胺技術(shù)指標(biāo)

（2）PA56鹽技術(shù)指標(biāo)

PA56鹽，即己二酸戊二胺鹽。工業(yè)上為了己二酸和戊二胺以等摩爾比進(jìn)行反應(yīng)，一般先制成PA56鹽后再進(jìn)行縮聚反應(yīng)，通常是做成鹽的水溶液。PA56鹽品質(zhì)的好壞決定了PA56切片的質(zhì)量。

1.原料指標(biāo)

表2 PA56鹽技術(shù)指標(biāo)

（3）紡絲級(jí)PA56切片指標(biāo)

紡絲級(jí)PA56切片可參考紡絲級(jí)PA6與PA66的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)相對(duì)粘度、水分、色相、端胺基含量、黑粒等提出了要求，見(jiàn)表3。

表3 紡絲級(jí)PA56切片指標(biāo)

2.PA56纖維指標(biāo)

在紡織服裝行業(yè)，生物基聚酰胺56纖維可廣泛用于民用絲，還可應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)用紡織品。PA56纖維目前有長(zhǎng)絲、短纖紗和空氣變形紗（BCF）等品類，其中長(zhǎng)絲包括拉伸變形絲（DTY）及全拉伸絲（FDY）等產(chǎn)品，常規(guī)技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表4。

表4 PA56長(zhǎng)絲技術(shù)指標(biāo)

3.PA56纖維的性能特點(diǎn)

PA56纖維的基本組成物質(zhì)是通過(guò)酰胺鍵—[NHCO]—連接起來(lái)的脂肪族聚酰胺，其繼承了聚酰胺類纖維的基本特點(diǎn)，同時(shí)由于其碳原子比例的不同，導(dǎo)致氫鍵結(jié)構(gòu)，分子鏈結(jié)構(gòu)致密程度等與常規(guī)PA6、PA66 有所區(qū)別，因此，PA56纖維也擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

（1）優(yōu)異的物理性能（見(jiàn)圖3）

PA56與PA6、PA66密度相當(dāng)，與滌綸、PTT相比，密度明顯小，具有質(zhì)輕特點(diǎn)。PA56的玻璃化溫度為45℃～50℃，低于PA66的55℃～60℃，遠(yuǎn)低于滌綸的70℃～75℃；PA56的柔軟度接近羊絨，混紡產(chǎn)品手感更好、更柔軟。PA56的熔點(diǎn)在 260℃左右，接近PA66 和滌綸的熔點(diǎn)，遠(yuǎn)高于PA6的熔點(diǎn)，可以在140℃以下長(zhǎng)期使用。PA56 強(qiáng)度接近PA66，高于滌綸，比棉花高1～2倍、比羊毛高4～5倍，是粘膠纖維的3倍。PA56 耐磨性比棉花、羊毛、粘膠纖維好，在混紡織物中加入此類纖維，可大大提高其耐磨性、延長(zhǎng)使用壽命、降低使用成本。

圖3 PA56纖維的性能特點(diǎn)

PA56 耐磨性比棉花、羊毛、粘膠纖維好，在混紡織物中加入此類纖維，可大大提高其耐磨性、延長(zhǎng)使用壽命、降低使用成本

（2）優(yōu)異的染色性能

PA56纖維可用弱酸性染料、活性染料及極性較強(qiáng)的分散染料進(jìn)行染色。在其分子結(jié)構(gòu)中，主鏈段上的碳原子數(shù)量與PA6、PA66 相近，但較PA66的二元胺少了1個(gè)碳原子，使得原本在PA66 中可以生成氫鍵的部位存在游離狀態(tài)的氫和氧，從而增加PA56的染色位點(diǎn)，且新增的羰基和氨基可促進(jìn)纖維對(duì)水的吸收和內(nèi)部遷移，使PA56的可染性提高，染色溫度比PA66 低，上色率高。

（3）吸濕導(dǎo)濕性能優(yōu)異，親膚性能好

PA56 標(biāo)準(zhǔn)回潮率大于 5%，遠(yuǎn)高于滌綸的回潮率0.4%，甚至比PA66及PA6的回潮率4%-4.5% 還高，優(yōu)異的吸濕排汗率大大提升了穿著舒適度，夏季增加了服裝的涼爽性，冬季減少了靜電的產(chǎn)生，見(jiàn)圖4。

圖4 PA56 抗靜電性能分析

應(yīng)用領(lǐng)域

1.功能性服裝

PA56纖維具有高強(qiáng)耐磨、本體阻燃、吸濕快干、易染、高色牢度、輕量柔軟等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足不同類別服裝的穿用需求。使用PA56纖維制造的服裝，耐磨次數(shù)可達(dá)10000次，并且它的熔點(diǎn)是260℃，與滌綸接近，且有良好的阻燃性；在冬季氣溫較低時(shí)，滌綸會(huì)變硬，穿著不舒適，PA56纖維耐氣候性好，穿著舒適度更高。

2.產(chǎn)業(yè)用紡織品

PA56纖維具有強(qiáng)度高、耐高溫、尺寸穩(wěn)定等特點(diǎn)，在產(chǎn)業(yè)用領(lǐng)域主要作為簾子布，用于輪胎等橡膠制品的骨架織物，安全氣囊、漁網(wǎng)絲、纜繩等也在其應(yīng)用范圍內(nèi)。

3.地毯絲

PA56纖維本質(zhì)阻燃特性好，在耐磨性和染色鮮艷度上相對(duì)于傳統(tǒng)聚酰胺纖維有優(yōu)勢(shì)，其強(qiáng)度、吸濕性均比PA6、PA66 好，蓬松度高，且阻燃性優(yōu)于PA6、PA66，在地毯的應(yīng)用上有著廣闊的市場(chǎng)前景。