CN101392416A - 一种改进的涤纶单丝的生产方法 - Google Patents

Abstract

一种改进的涤纶单丝的生产方法，涉及涤纶单丝的生产方法，其特征在于是将50～63kg浓度为11～13％的矿物型混合油剂B水溶液放入油槽给油轮上油，该矿物型混合油剂B的配方为23％～25％的矿物油、14％～16％的月桂酸油醇酯、39％～41％的聚醚、0.5％～1.5％的烷基磺酸钠、0.2％～1.8％的POE烷基磷酸酯钾盐、7.5％～8.5％的月桂酸脂、7.5％～8.5％的POE油醇醚和1.5％～2.5％的油醇组成的。优点在于改善单丝的平滑性、耐热性和抗静电性。得到高强力、均匀牵伸的丝，提高单丝的柔软性和回弹性，油剂的溶解性，分解性良好，乳液安定性、硬水安定性出色，各成分混合后并不影响其功能的发挥。

Description

一种改进的涤纶单丝的生产方法

技术领域：

本发明涉及一种涤纶单丝的生产方法。

背景技术：

在常规纺丝中通常需要用油剂对丝进行集束、润滑、降低摩擦系数、抗静电等处理。纺丝油剂是用各种基础油和各类表面活性剂相复配，以调制成符合目的、要求的油剂。用各种不同性能的组分，通过科学的复配，使相互矛盾的性能要求，得到均衡地满足。目前市场上一般用的油剂为矿物型混合油剂(下简称油剂A)，该油剂是由60％的矿物油(平滑剂)加入15％的十二烷基苯硫酸钠(抗静电剂)、5％的油酸钾(极压剂)、15％的PEG月桂酸脂(乳化剂)和5％油醇(调节剂)组成的，虽然成本比较低，但在平滑性、耐热性和抗静电性方面效果普通，油剂渗透性低，致使生产产品疵点多、段丝频繁，而且回弹性较差，不能较好的满足后续加工的要求。通常涤纶单丝的生产配方为以1000kg聚酯切片为基数，加入50~63kg按照配比油剂A含量为12％的水溶液。

以下述个例来描述现有一般的制作方法：将1000kg的聚酯切片自切片料仓加入到170℃干燥机进行干燥，至切片中含水量在30ppm以下后，从进料口进入螺杆挤出机使切片充分熔化，然后挤出到静态混合器，将螺杆出口的熔体混合1分钟并用计量泵进行计量，用分配板分配到喷丝板上的各个喷丝孔喷出形成熔体细流，熔体细流经冷却凝固成丝条。将配好的6kg油剂A加入到44kg的水中充分搅拌30分钟后放入油槽给油轮上油，熔体细流通过甬道与油轮接触，完成单丝的上油过程。含油丝条经上、下导丝盘改变走向，经横动导丝器卷绕在筒管上。含油丝条再经牵伸机牵伸即可。经试验表明，所得产品的线密度为30dtex，断裂强度为3.2cN/dtex，断裂伸长率为23.2％，沸水收缩率为7.8％。

发明内容：

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种改进的涤纶单丝的生产方法。

本发明的方案是：包括将1000kg的聚酯切片自切片料仓加入到170℃干燥机进行干燥，至切片中含水量在30ppm以下后，从进料口进入螺杆挤出机使切片充分熔化，然后挤出到静态混合器，将螺杆出口的熔体混合1分钟并用计量泵进行计量，用分配板分配到喷丝板上的各个喷丝孔喷出形成熔体细流，熔体细流经冷却凝固成丝条，将配好的矿物型混合油剂水溶液放入油槽给油轮上油，熔体细流通过甬道与油轮接触，完成单丝上油工序，其特征在于是将50～63kg浓度为11～13％的矿物型混合油剂B水溶液放入油槽给油轮上油，该矿物型混合油剂B的配方为23％～25％的矿物油(平滑剂)、14％～16％的月桂酸油醇酯(平滑剂)、39％～41％的聚醚(平滑剂)、0.5％～1.5％的烷基磺酸钠(抗静电剂)、0.2％～1.8％的POE烷基磷酸酯钾盐(润湿剂)、7.5％～8.5％的月桂酸脂(乳化剂)、7.5％～8.5％的POE油醇醚(乳化剂)和1.5％～2.5％的油醇(调节剂)组成的。

本发明的优点在于针对目前市场上涤纶单丝在生产加工中存在的问题和纺织产业发展的需要，研发出在平滑性、耐热性和抗静电性以及回弹性等方面性能优异的改进的涤纶单丝材料。为达到此目的，我们发现可用油剂B代替目前市场上普遍使用的油剂A来改善单丝的平滑性、耐热性和抗静电性。油剂B对纺织工序的温湿变化适应性强，能减少纺织工序中的段纱，并能得到高强力、均匀牵伸的丝，还能提高单丝的柔软性和回弹性，由于该油剂的溶解性，分解性良好，乳液安定性、硬水安定性出色，各成分混合后并不影响其功能的发挥。

具体实施方式：

本发明采用聚醚与酯类的混合物(下简称油剂B)对单丝进行改进，该油剂是由23％～25％的矿物油(平滑剂)、14％～16％的月桂酸油醇酯(平滑剂)、39％～41％的聚醚(平滑剂)、0.5％～1.5％的烷基磺酸钠(抗静电剂)、0.2％～1.8％的POE烷基磷酸酯钾盐(润湿剂)、7.5％～8.5％的月桂酸脂(乳化剂)、7.5％～8.5％的POE油醇醚(乳化剂)和1.5％～2.5％的油醇(调节剂)组成的，不仅具有油剂A所具备的功能，而且其乳液的稳定性强，油剂腐败情况大大改善；渗透性良好，能快速均匀地与水混合；表面张力小，起到均匀假捻和减少毛丝的效果；该油剂中加入的特殊抗静电剂烷基磺酸钠，使得生产中焦油量减少，并软化热板上的焦油，使焦油易于清洗掉，从而减少毛丝、断头，染色性的故障也可大大减少，改善生产作业环境，提高加工丝的质量；

本发明的配方为：

1000kg的聚酯切片经加工后配入油剂B浓度为11％～13％的油剂溶液50～63kg。

本发明的制备方法为：将1000kg的聚酯切片自切片料仓加入到170℃干燥机进行干燥至切片中含水量在30ppm以下后，从进料口进入螺杆挤出机，由于螺杆的转动，切片沿着螺槽向前运动。螺杆套筒外侧安装有加热元件，通过套筒将热量传给切片。同时螺杆挤出机内切片的摩擦和被挤压亦产生一定的热量，使切片充分熔化并被挤出到静态混合器，将螺杆出口的熔体充分搅拌1分钟并用计量泵进行计量，保证丝条纤度均匀。用分配板分配到喷丝板上的各个喷丝孔喷出形成熔体细流，熔体细流经冷却凝固成丝条。

按照配方配置油剂B浓度为12％的油剂溶液50～63kg将溶液充分搅拌30分钟后放入油槽给油轮上油，熔体细流通过甬道与油轮接触，完成单丝的上油过程。含油丝条经上、下导丝盘改变走向，经横动导丝器卷绕在筒管上。含油丝条再经牵伸机牵伸即可。

下述试验列出了油剂成分各异的实施方式，并经实验验证该实施方式所得产品的性能指标：

实验一测油剂耐热性：将用23％～25％的矿物油、14％～16％的月桂酸油醇酯、39％～41％的聚醚、0.5％～1.5％的烷基磺酸钠、0.2％～1.8％的POE烷基磷酸酯钾盐、7.5％～8.5％的月桂酸脂、7.5％～8.5％的POE油醇醚和1.5％～2.5％的油醇调制成的油剂滴入倾斜热板，测定油剂回收率(％)五次，测定数据如下：

其中：

油剂B1为23％的矿物油、14％的月桂酸油醇酯、39％的聚醚、0.5％的烷基磺酸钠、0.2％的POE烷基磷酸酯钾盐、7.5％的月桂酸脂、7.5％的POE油醇醚和1.5％的油醇调制成的油剂；

油剂B2为24％的矿物油、15％的月桂酸油醇酯、40％的聚醚、1％的烷基磺酸钠、1％的POE烷基磷酸酯钾盐、8％的月桂酸脂、8％的POE油醇醚和2％的油醇调制成的油剂；

油剂B3为25％的矿物油、16％的月桂酸油醇酯、41％的聚醚、1.5％的烷基磺酸钠、1.8％的POE烷基磷酸酯钾盐、8.5％的月桂酸脂、8.5％的POE油醇醚和2.5％的油醇调制成的油剂；

可见，油剂B2的回收率比油剂A平均多18％，回收率多，说明油剂B2的耐热性能最好。

实验二测平滑性和抗静电性：

测定条件：聚酯长丝，脱脂丝，再分别上油剂A和油剂B1、B2、B3。

给油条件：12％油浓

导盘上油率：OPU0.5％

(1)F/Mμd：μ测定机(EIKO测定机)

摩擦体：镀铬棒。测定温度条件：20℃×65％RH

张力为20克，接触角为90°

(2)静电荷：采用集电式电位测定装置，F/Mμd测定时，同时测得静电荷数据。

(3)F/Fμs DuPont法(EIKO测定机械织造，F/F摩擦系数测定装置)

张力＝3g测定温湿度条件：20℃×65％RH

(4)摩擦试验

TM一式抱合力试验机，冲程长度为20毫米，荷重为150克，往复速度为100次/分，丝夹角为35°角。

测定结果见下表：

由上表可见，油剂B1、B2、B3的平滑性和抗静电性比油剂A改善很多。

实验三测丝的弹性

说明：

由于油剂各成分之间只是溶合在一起，并未发生任何的化学反应，因此混合后各自的特性依然存在而且不受任何限制，各成分的作用是相互独立的。

实验四溶液浓度对后续加工的影响

将浓度为11％、12％、13％的油剂B2分别给聚酯长丝上油，经后续加工试验，数据如下：

 

溶液浓度	断头率
		11％	3％
12％	1％
		13％	1％

实验证明，当溶液浓度太低时后续加工就很难进行；当浓度为12％时断头率达到最低；当浓度大于12％时，虽然断头率仍能达到最佳，但耗油量也会增加，造成浪费。因此溶液浓度为12％为本配方的最佳方案。

上述各实验结果证明，使用新的油剂配方确实能较好的改善单丝的断裂强度、断裂伸长率、沸水收缩率，从而使得所生产出来的单丝具有更好的平滑性、耐热性和抗静电性能以及回弹性。总结规律得出当配方中加入油剂A时不仅使单丝的单丝的断裂强度、断裂伸长率得到较好的改善，而且其沸水收缩率也得到很好的提高，从而提高了单丝的回弹性。

由上表的数据可以得出，当油剂配方为23％～25％的矿物油、14％～16％的月桂酸油醇酯、39％～41％的聚醚、0.5％～1.5％的烷基磺酸钠、0.2％～1.8％的POE烷基磷酸酯钾盐、7.5％～8.5％的月桂酸脂、7.5％～8.5％的POE油醇醚和1.5％～2.5％的油醇，溶液浓度为11％～13％时，涤纶单丝的各方面性能有了较好的提高，24％的矿物油、15％的月桂酸油醇酯、40％的聚醚、1％的烷基磺酸钠、1％的POE烷基磷酸酯钾盐、8％的月桂酸脂、8％的POE油醇醚和2％的油醇，溶液浓度为12％的配方为本实验的最佳配方。

本发明适用于生产15D～50D的涤纶单丝，保护范围以权利要求书的范围为准。

Claims (2)

1、一种改进的涤纶单丝的生产方法，包括将1000kg的聚酯切片自切片料仓加入到170℃干燥机进行干燥，至切片中含水量在30ppm以下后，从进料口进入螺杆挤出机使切片充分熔化，然后挤出到静态混合器，将螺杆出口的熔体混合1分钟并用计量泵进行计量，用分配板分配到喷丝板上的各个喷丝孔喷出形成熔体细流，熔体细流经冷却凝固成丝条，将配好的矿物型混合油剂水溶液放入油槽给油轮上油，熔体细流通过甬道与油轮接触，完成单丝上油工序，其特征在于是将50～63kg浓度为11～13％的矿物型混合油剂B水溶液放入油槽给油轮上油，该矿物型混合油剂B的配方为23％～25％的矿物油、14％～16％的月桂酸油醇酯、39％～41％的聚醚、0.5％～1.5％的烷基磺酸钠、0.2％～1.8％的POE烷基磷酸酯钾盐、7.5％～8.5％的月桂酸脂、7.5％～8.5％的POE油醇醚和1.5％～2.5％的油醇组成的。

2、根据权利要求1所述的一种改进的涤纶单丝的生产方法，其特征在于矿物型混合油剂B的最佳配方为24％的矿物油、15％的月桂酸油醇酯、40％的聚醚、1％的烷基磺酸钠、1％的POE烷基磷酸酯钾盐、8％的月桂酸脂、8％的POE油醇醚和2％的油醇，溶液浓度为12％。