CN101298702A - 异形截面低收缩高强聚酯工业长丝生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种异形截面低收缩高强聚酯工业长丝生产工艺，包括以下步骤：A.加工高粘度聚酯切片：先进行预结晶，然后固相聚合，聚酯切片粘度达到1.15～1.25dl/g；B.熔融纺丝：将固相聚合后的聚酯切片输送至纺丝螺杆挤压机，再经计量泵进入纺丝组件后从喷丝板挤出，缓冷加热、冷却成型，然后进入纺丝甬道；C.拉伸卷绕：在丝表面上油，三级高速拉伸，总拉伸倍数为5.6－5.8；在温度为200－250℃条件下，进行高温、松弛热定型，松弛率9.5－12％，并在工艺速度2500－3000米/分钟的范围卷绕，制得成品。本发明采用高粘聚酯切片生产异形截面的工业用丝，纤维的断裂强度可以达到7.0－8.0cN/dtex。
Description
技术领域
本发明属于化纤产品的制造领域，具体属于一种异形截面低收缩高强聚酯工业长丝的制造方法。
背景技术
目前，异形截面纤维在民用丝的领域中已有生产，主要使用普通的聚酯切片(切片粘度为0.65)为原料生产，异形截面也有多种，纤维的断裂强度一般达到3-4cN/dtex；现在市场上的工业丝产品只有圆形截面的，适应于大宗广告、灯箱、蓬盖产品，异形截面低收缩聚酯工业长丝，可以作为广告、灯箱布的极好材料，改善布面的光折射率和在保证布面强度的情况下，使其具有轻薄柔软的性能，聚酯工业丝的差别化是业内近年来研究的重点课题，异形截面聚酯工业丝的研发，对工业丝差别化的推动，意义重大。
发明内容
为了解决用于工业领域的广告、灯箱布的特殊骨架材料问题，本发明提供一种使用高粘度聚酯切片生产异型截面工业长丝的工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
异形截面低收缩高强聚酯工业长丝生产工艺，其特征是依次包括以下步骤：
A、加工高粘度聚酯切片：先将聚酯切片原料进行预结晶，然后固相聚合，聚酯切片粘度达到1.15～1.25dl/g；
B、熔融纺丝：将固相聚合后的聚酯切片输送至纺丝螺杆挤压机，纺丝螺杆挤压机挤出熔体，经熔体总管分配到各个熔体支管，再经计量泵进入纺丝组件后从喷丝板挤出，缓冷加热、冷却成型，然后进入纺丝甬道；
C、拉伸卷绕：在丝表面上油，三级高速拉伸，在加热温度85-140℃的条件下，进行拉伸，总拉伸倍数为5.6-5.8；在温度为200-250℃条件下，进行高温、松弛热定型，松弛率9.5-12％，并在工艺速度2500-3000米/分钟的范围卷绕，制得成品。
所述结晶温度为160～170℃，结晶时间2.5～3小时；在温度200～210℃、时间25～26小时条件下固相聚合。
所述纺丝螺杆熔融温度为280～320℃，纺丝温度在290-310℃。
所述拉伸速度为480-3000米/分钟。
所述工业长丝的截面为中空圆型，喷丝板的喷丝孔截面为中空圆型，喷丝孔的外径∮1.6-∮2.1mm，内径∮1.0-∮1.35mm，狭缝宽0.18-0.4mm。
所述工业长丝的截面为一字型，喷丝板的喷丝孔截面为一字型，截面长宽比6-10∶1，宽度0.23-0.4mm；长度2.5-4.0mm。
所述缓冷加热温度320-340℃。
所述冷却成型采用侧吹风法，风速0.50-0.65米/秒；湿度55-70％；风温18-24℃。
本发明与现有技术相比具有以下有益的效果：采用高粘聚酯切片生产异形截面的工业用丝，纤维的断裂强度可以达到7.0-8.0cN/dtex，使用本发明生产的产品，能够适应广告灯箱布、柔性轻薄蓬盖材料的骨架选择，可以降低纤维的用量，降低后加工成本，提高剥离强度，达到撕裂强度和剥离强度的均衡，中空型截面和一字型截面产品可以作为广告、灯箱布、帐篷布的特殊的骨架材料。
附图说明
图1为中空型喷丝孔的截面图。
图2为一字型喷丝孔的截面图。
具体实施方式
实施例1
原料：有光聚酯切片，质量指标：粘度0.655，端羧基小于30mol/t，二甘醇小于1.2％；
固相聚合后切片粘度1.2，端羧基小于15mol/t，二甘醇含量小于1.2％。
设备：SSP切片连续固相聚合设备；纺丝设备；拉伸卷绕设备。
产品规格：555dtex/96f
纺丝卷绕工艺参数
1)螺杆挤压机
温度℃
1区 2区 3区 4区 5区 6区
300 300 296 296 296 296
2)纺丝温度
300℃
3)缓冷加热温度
330℃
4)泵供量
144g/min
5)侧吹风冷却参数
风速：0.55m/s；湿度：65％；风温：20℃
6)拉伸条件
预拉伸倍数：1.03
一级拉伸倍数：3.4
总拉伸倍数：5.7
拉伸辊 速度m/min 温度℃
GR1 510 90
GR2 525 125
GR3 1734 110
GR4 2905 242
GR5 2600 140
7)松弛率：10.5％
8)卷绕速度：2600m/min
具体工艺步骤：
一种异形截面的聚酯工业长丝，截面为中空圆型，使用中空型截面的喷丝板，制造的中空纤维，沿着丝的轴向中心有一个和纤维同长的孔洞延伸。喷丝板的孔数可以根据需要设定，一般为48-144f。
加工高粘度聚酯切片：先将聚酯切片原料进行预结晶，然后进行固相聚合，聚酯切片粘度达到1.2dl/g；结晶温度为165℃，结晶时间2.5小时；在温度210℃、时间25小时条件下固相聚合。
熔融纺丝：将固相聚合后的聚酯切片输送至纺丝螺杆挤压机，纺丝螺杆挤压机挤出熔体，经熔体总管分配到各个熔体支管，再经计量泵进入纺丝组件后从喷丝板挤出，缓冷加热、侧吹风冷却成型，然后进入纺丝甬道，纺丝螺杆熔融温度为290～300℃，纺丝温度在300℃，缓冷加热温度330℃，冷却成型采用侧吹风法，风速0.55米/秒；湿度65％；风温20℃，喷丝板的喷丝孔截面为中空圆型，喷丝孔的外径∮1.8mm，内径∮1.1mm，狭缝宽0.2mm，熔体从喷丝孔口狭缝喷出后在熔体的膨化作用下粘合，形成洞状结构。
拉伸卷绕：在丝表面上油，三级高速拉伸，在加热温度90-140℃的条件下，进行拉伸，拉伸速度为510-3000米/分钟，总拉伸倍数为5.7；在温度为230-250℃，松弛率10.5％的条件下，进行高温、松弛热定型，并在工艺速度2600米/分钟的范围卷绕，制得成品。
实施例2
原料：有光聚酯切片，质量指标：粘度0.655，端羧基小于30mol/t，二甘醇小于1.2％；
固相聚合后切片粘度1.2，端羧基小于15mol/t，二甘醇含量小于1.2％。
设备：SSP切片连续固相聚合设备；纺丝设备；拉伸卷绕设备。
产品规格：1100dtex/192f
纺丝卷绕工艺参数
2)螺杆挤压机
温度℃
1区 2区 3区 4区 5区 6区
310 310 300 296 296 296
2)纺丝温度
297℃
3)缓冷加热温度
330℃
7)泵供量
286g/min
8)侧吹风冷却参数
风速：0.50m/s；湿度：65％；风温：20℃
9)拉伸条件
预拉伸倍数：1.05
一级拉伸倍数：3.4
总拉伸倍数：5.66
拉伸辊 速度m/min 温度℃
GR1 521 90
GR2 547 110
GR3 1771 116
GR4 2949 242
GR5 2905 242
GR6 2600
7)松弛率：10.5％+1.5％
8)卷绕速度：2600m/min
具体工艺步骤：
一种异形截面的聚酯工业长丝，截面为一字型，使用一字型截面的喷丝板，制造的一字截面纤维，沿着丝的轴向有一个扁平的截面延伸。喷丝板的孔数可以根据需要设定，一般为48-144f。
加工高粘度聚酯切片：先将聚酯切片原料进行预结晶，然后进行固相聚合，聚酯切片粘度达到1.2dl/g；结晶温度为165℃，结晶时间2.5小时；在温度210℃、时间25小时条件下固相聚合。
熔融纺丝：将固相聚合后的聚酯切片输送至纺丝螺杆挤压机，纺丝螺杆挤压机挤出熔体，经熔体总管分配到各个熔体支管，再经计量泵进入纺丝组件后从喷丝板挤出，缓冷加热、侧吹风冷却成型，然后进入纺丝甬道，纺丝螺杆熔融温度为290～310℃，纺丝温度在297℃，缓冷加热温度330℃，冷却成型采用侧吹风法，风速0.50米/秒；湿度65％；风温20℃，喷丝板的喷丝孔截面为一字型，喷丝孔的狭缝宽0.23mm，长为2.5mm，熔体从喷丝孔口狭缝喷出后经冷却成型后进行拉伸。
拉伸卷绕：在丝表面上油，三级高速拉伸，在加热温度90-140℃的条件下，进行拉伸，拉伸速度为510-3000米/分钟，总拉伸倍数为5.66；在温度为230-250℃，松弛率10.5％的条件下，进行高温、松弛热定型，并在工艺速度2600米/分钟的范围卷绕，制得成品。
实施例3
原料：有光聚酯切片，质量指标：粘度0.655，端羧基小于30mol/t，二甘醇小于1.2％；
固相聚合后切片粘度1.2，端羧基小于15mol/t，二甘醇含量小于1.2％。
设备：SSP切片连续固相聚合设备；纺丝设备；拉伸卷绕设备。
产品规格：933dtex/144f
纺丝卷绕工艺参数
3)螺杆挤压机
温度℃
1区 2区 3区 4区 5区 6区
325 320 310 288 288 288
2)纺丝温度
297℃
3)缓冷加热温度
330℃
10)泵供量
243g/min
11)侧吹风冷却参数
风速：0.50m/s；湿度：65％；风温：20℃
12)拉伸条件
预拉伸倍数：1.03
一级拉伸倍数：3.4
总拉伸倍数：5.75
拉伸辊 速度m/min 温度℃
GR1 513 90
GR2 528 110
GR3 1744 116
GR4 2949 242
GR5 2905 242
GR6 2600
7)松弛率：12％
8)卷绕速度：2600m/min
具体工艺步骤：
一种异形截面的聚酯工业长丝，截面为中空圆型，使用中空型截面的喷丝板，制造的中空纤维，沿着丝的轴向中心有一个和纤维同长的孔洞延伸。喷丝板的孔数可以根据需要设定，一般为48-144f。
加工高粘度聚酯切片：先将聚酯切片原料进行预结晶，然后进行固相聚合，聚酯切片粘度达到1.2dl/g；结晶温度为165℃，结晶时间2.5小时；在温度210℃、时间25小时条件下固相聚合。
熔融纺丝：将固相聚合后的聚酯切片输送至纺丝螺杆挤压机，纺丝螺杆挤压机挤出熔体，经熔体总管分配到各个熔体支管，再经计量泵进入纺丝组件后从喷丝板挤出，缓冷加热、侧吹风冷却成型，然后进入纺丝甬道，纺丝螺杆熔融温度为290～325℃，纺丝温度在297℃，缓冷加热温度330℃，冷却成型采用侧吹风法，风速0.50米/秒；湿度65％；风温20℃，喷丝板的喷丝孔截面为中空圆型，喷丝孔的外径∮1.8mm，内径∮1.1mm，狭缝宽0.2mm，熔体从喷丝孔口狭缝喷出后在熔体的膨化作用下粘合，形成洞状结构。
拉伸卷绕：在丝表面上油，三级高速拉伸，在加热温度90-140℃的条件下，进行拉伸，拉伸速度为510-3000米/分钟，总拉伸倍数为5.75；在温度为230-250℃，松弛率12％的条件下，进行高温、松弛热定型，并在工艺速度2600-3000米/分钟的范围卷绕，制得成品。
产品质量指标见下表
本发明生产的异形截面纤维质量指标达到预定的标准，可用于广告灯箱布及轻薄蓬盖材料的骨架材料和满足高档骨架材料的需求。
Claims (8)
1、异形截面低收缩高强聚酯工业长丝生产工艺，其特征是依次包括以下步骤：
A、加工高粘度聚酯切片：先将聚酯切片原料进行预结晶，然后固相聚合，聚酯切片粘度达到1.15～1.25dl/g；
B、熔融纺丝：将固相聚合后的聚酯切片输送至纺丝螺杆挤压机，纺丝螺杆挤压机挤出熔体，经熔体总管分配到各个熔体支管，再经计量泵进入纺丝组件后从喷丝板挤出，缓冷加热、冷却成型，然后进入纺丝甬道；
C、拉伸卷绕：在丝表面上油，三级高速拉伸，在加热温度85-140℃的条件下，进行拉伸，总拉伸倍数为5.6-5.8；在温度为200-250℃条件下，进行高温、松弛热定型，松弛率9.5-12％，并在工艺速度2500-3000米/分钟的范围卷绕，制得成品。
2、如权利要求1所述的异形截面低收缩高强聚酯工业长丝生产工艺，其特征在于：所述结晶温度为160～170℃，结晶时间2.5～3小时；在温度200～210℃、时间25～26小时条件下固相聚合。
3、如权利要求1或2所述的异形截面低收缩高强聚酯工业长丝生产工艺，其特征在于：所述纺丝螺杆熔融温度为280～320℃，纺丝温度在290-310℃。
4、如权利要求1或2所述的异形截面低收缩高强聚酯工业长丝生产工艺，其特征在于：所述拉伸速度为480-3000米/分钟。
5、如权利要求1或2所述的异形截面低收缩高强聚酯工业长丝生产工艺，其特征在于：所述工业长丝的截面为中空圆型，喷丝板的喷丝孔截面为中空圆型，喷丝孔的外径∮1.6-∮2.1mm，内径∮1.0-∮1.35mm，狭缝宽0.18-0.4mm。
6、如权利要求1或2所述的异形截面低收缩高强聚酯工业长丝生产工艺，其特征在于：所述工业长丝的截面为一字型，喷丝板的喷丝孔截面为一字型，截面长宽比6-10∶1，宽度0.23-0.4mm；长度2.5-4.0mm。
7、如权利要求1或2所述的异形截面低收缩高强聚酯工业长丝生产工艺，其特征在于：所述缓冷加热温度320-340℃。
8、如权利要求1或2所述的异形截面低收缩高强聚酯工业长丝生产工艺，其特征在于：所述冷却成型采用侧吹风法，风速0.50-0.65米/秒；湿度55-70％；风温18-24℃。
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