CN102168318B - 单部位四头2200dtex高模量低收缩聚酯工业丝的直接纺丝方法 - Google Patents

单部位四头2200dtex高模量低收缩聚酯工业丝的直接纺丝方法 Download PDF

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本发明涉及一种单部位四头2200dtex高模量低收缩聚酯工业丝的直接纺丝方法，包括以下工艺步骤：将聚酯切片原料预结晶，固相聚合得到聚酯切片；将聚酯切片在螺杆挤压机中加热得到聚酯熔体，聚酯熔体经熔体总管分配到各个熔体支管，再经计量泵计量后进入纺丝组件从喷丝板挤出形成丝束，在环吹风装置中冷却成型；在丝束的表面上油，使用六对辊进行牵伸、定型和松弛，第一对辊和第二对辊之间形成一级拉伸，第二对辊和第三对辊之间形成二级拉伸，第三对辊和第四对辊之间、第四对辊和第五对辊之间为等速定型，第五对辊和第六对辊之间形成回缩定型；卷绕，得到所述的聚酯工业丝。本发明方法生产的聚酯丝断裂强力高，且有效地提高了单部位产能，降低生产成本。

Description

单部位四头2200dtex高模量低收缩聚酯工业丝的直接纺丝方法
技术领域
本发明涉及一种纺丝方法，尤其是一种单部位四头2200dtex高模量低收缩聚酯工业丝的直接纺丝方法，属于聚酯工业丝制造领域。
背景技术
目前高模量低收缩聚酯工业丝的生产多为一步法3头/位和4头/位纺丝，只能用于生产1100dtex~1670dtex的聚酯丝，其中2200dtex高模量低收缩聚酯工业丝一般采用合股的方法实现，生产效率不高，严重影响单部位产能的最大化和生产成本的降低。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种单部位四头2200dtex高模量低收缩聚酯工业丝的直接纺丝方法，实现了2200dtex高模量低收缩聚酯工业丝的直接纺丝，产品性能断裂强力达到7.3cN/dtex以上。
按照本发明提供的技术方案，所述单部位四头2200dtex高模量低收缩聚酯工业丝的直接纺丝方法，包括以下工艺步骤：
（1）加工高粘度聚酯切片：将聚酯切片原料进行预结晶，然后进行固相聚合得到高粘度聚酯切片，固相缩聚的温度210~230℃、时间20~24h；高粘度聚酯切片的粘度为1.0~1.15dl/g；预结晶温度为170~200℃，预结晶时间为8~12min；
（2）熔融纺丝：将固相聚合后的高粘度聚酯切片在氮气保护下经由螺杆料仓进入螺杆挤压机，在螺杆挤压机中加热熔融得到高粘度聚酯熔体，螺杆挤压机的温度290~315℃，高粘度聚酯切片在螺杆挤压机内的停留时间为1~3min；得到的高粘度聚酯熔体经熔体总管分配到各个熔体支管，再经计量泵计量后进入纺丝组件从喷丝板挤出形成丝束，计量泵中高粘度聚酯熔体的供量为1100~1430g/min；喷出的丝束经加热筒、隔热筒，在环吹风装置中冷却成型，进入纺丝甬道；所述加热筒的温度为290~350℃，环吹风装置的环吹风温度为50~70℃，风压为0.02~0.045KPa；所述熔体总管、熔体支管和计量泵采用联苯蒸汽加热保温，联苯蒸汽的温度为285~320℃；
（3）在丝束的表面采用纺丝油剂上油，使用六对热辊对丝束进行牵伸、定型和松弛：第一对辊的速度为2500~4000m/min，第二对辊的速度为3000~5000m/min，第三对辊的速度为3000~7000m/min，第四对辊的速度为3000~7000m/min，第五对辊的速度为3000~7000m/min，第六对辊的速度为3000~7000m/min，第六对辊的速度小于第五对辊的速度；在第一对辊和第二对辊之间形成一级拉伸，一级拉伸倍数为1.1~1.5，第二对辊和第三对辊之间形成二级拉伸，二级拉伸倍数为1.2~1.5，第三对辊和第四对辊之间、第四对辊和第五对辊之间为等速定型，第五对辊和第六对辊之间形成回缩定型，回缩比为0.9~1.0；第一对辊的温度为50~120℃，第二对辊的温度为50~200℃，第三对辊的温度为200~270℃，第四对辊的温度为200~270℃，第五对辊的温度为200~270℃，第六对辊的温度为50~200℃；第六对辊的速度小于第五对辊的速度；第三对辊、第四对辊、第五对辊的速度相同；
（4）经牵伸、定型、松弛后采用高速卷绕头进行卷绕，卷绕速度为5000~6500m/min，得到所述的高模量低收缩聚酯工业丝。
所述喷丝板的孔数为360~670孔，喷丝板的直径为220~240mm，喷丝板孔圈数为6~10。
所述加热筒和隔热筒设置在喷丝板下方，加热筒高度为100~150mm，隔热筒的高度为20~150mm。
所述纺丝油的质量百分浓度为10~30%。
本发明所述的方法实现了2200dtex高模量低收缩聚酯工业丝的直接纺丝，其产品性能断裂强力达到7.3cN/dtex以上，4.0cN/dtex负荷下的定负荷伸长率和干热收缩率的和小于9.5%；与现有的合股生产2200dtex聚酯丝相比，有效地提高了单部位产能，降低生产成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例一：一种单部位四头2200dtex高模量低收缩聚酯工业丝的直接纺丝方法，包括以下工艺步骤：
（1）加工高粘度聚酯切片：将粘度为0.68dl/g的聚酯切片原料经筛料后进入高速旋转苏立达结晶器进行预结晶，预结晶器使用导热油加热，预结晶温度为180℃，预结晶时间为12min；然后进行固相聚合得到高粘度聚酯切片，固相缩聚的温度215℃、时间24h；高粘度聚酯切片的粘度为1.05dl/g，端羧基小于15mol/t；
（2）熔融纺丝：将固相聚合后的高粘度聚酯切片在氮气保护下经由螺杆料仓进入螺杆挤压机，在螺杆挤压机中加热熔融得到高粘度聚酯熔体，螺杆挤压机的温度280℃，高粘度聚酯切片在螺杆挤压机内的停留时间为1.2min；得到的高粘度聚酯熔体经熔体总管分配到各个熔体支管，再经计量泵计量后进入纺丝组件从喷丝板挤出形成丝束，计量泵中高粘度聚酯熔体的供量为1120g/min，所述喷丝板的孔数为360孔，喷丝板的直径为240mm，喷丝板孔圈数为6；喷出的丝束经加热筒、隔热筒，在环吹风装置中冷却成型，进入纺丝甬道；所述加热筒和隔热筒设置在喷丝板下方，加热筒的温度为330℃，加热筒高度为100mm，隔热筒的高度为20mm；环吹风装置的环吹风温度为50℃，风压为0.02Kpa，环吹风阻尼层为金属滤网；所述熔体总管、熔体支管和计量泵采用联苯蒸汽加热保温，联苯蒸汽的温度为295℃；
（3）在丝束的表面采用质量百分浓度为15%的日本TERON 3530纺丝油上油，使用六对热辊对丝束进行牵伸、定型和松弛：第一对辊的速度为3000m/min，第二对辊的速度为3700m/min，第三对辊的速度为5280m/min，第四对辊的速度为5280m/min，第五对辊的速度为5280m/min，第六对辊的速度为5140m/min；在第一对辊和第二对辊之间形成一级拉伸，一级拉伸倍数为1.23，第二对辊和第三对辊之间形成二级拉伸，二级拉伸倍数为1.43，第三对辊和第四对辊之间、第四对辊和第五对辊之间为等速定型，第五对辊和第六对辊之间形成回缩定型，回缩比为0.97；第一对辊的温度为80℃，第二对辊的温度为95℃，第三对辊的温度为253℃，第四对辊的温度为253℃，第五对辊的温度为253℃，第六对辊的温度为140℃；
（4）经牵伸、定型、松弛后采用高速卷绕头进行卷绕，卷绕速度为5060/min，得到所述的高模量低收缩聚酯工业丝。
实施例二：一种单部位四头2200dtex高模量低收缩聚酯工业丝的直接纺丝方法，包括以下工艺步骤：
（1）加工高粘度聚酯切片：将粘度为0.68dl/g的聚酯切片原料经筛料后进入高速旋转苏立达结晶器进行预结晶，预结晶器使用导热油加热，预结晶温度为185℃，预结晶时间为8min；然后进行固相聚合得到高粘度聚酯切片，固相缩聚的温度230℃、时间20h；高粘度聚酯切片的粘度为1.15dl/g，端羧基小于15mol/t；
（2）熔融纺丝：将固相聚合后的高粘度聚酯切片在氮气保护下经由螺杆料仓进入螺杆挤压机，在螺杆挤压机中加热熔融得到高粘度聚酯熔体，螺杆挤压机的温度310℃，高粘度聚酯切片在螺杆挤压机内的停留时间为1min；得到的高粘度聚酯熔体经熔体总管分配到各个熔体支管，再经计量泵计量后进入纺丝组件从喷丝板挤出形成丝束，计量泵中高粘度聚酯熔体的供量为1342g/min，所述喷丝板的孔数为520孔，喷丝板的直径为240mm，喷丝板孔圈数为7；喷出的丝束经加热筒、隔热筒，在环吹风装置中冷却成型，进入纺丝甬道；所述加热筒和隔热筒设置在喷丝板下方，加热筒的温度为330℃，加热筒高度为150mm，隔热筒的高度为50mm；环吹风装置的环吹风温度为70℃，风压为0.045Kpa，环吹风阻尼层为金属滤网；所述熔体总管、熔体支管和计量泵采用联苯蒸汽加热保温，联苯蒸汽的温度为300℃；
（3）在丝束的表面采用质量百分浓度为23%的日本TERON 3530纺丝油上油，使用六对热辊对丝束进行牵伸、定型和松弛：第一对辊的速度为3600m/min，第二对辊的速度为4300m/min，第三对辊的速度为6200m/min，第四对辊的速度为6200m/min，第五对辊的速度为6200m/min，第六对辊的速度为6070m/min；在第一对辊和第二对辊之间形成一级拉伸，一级拉伸倍数为1.19，第二对辊和第三对辊之间形成二级拉伸，二级拉伸倍数为1.44，第三对辊和第四对辊之间、第四对辊和第五对辊之间为等速定型，第五对辊和第六对辊之间形成回缩定型，回缩比为0.98；第一对辊的温度为85℃，第二对辊的温度为100℃，第三对辊的温度为250℃，第四对辊的温度为250℃，第五对辊的温度为250℃，第六对辊的温度为135℃；
（4）经牵伸、定型、松弛后采用高速卷绕头进行卷绕，卷绕速度为6050m/min，得到所述的高模量低收缩聚酯工业丝。
实施例三：一种单部位四头2200dtex高模量低收缩聚酯工业丝的直接纺丝方法，包括以下工艺步骤：
（1）加工高粘度聚酯切片：将粘度为0.68dl/g的聚酯切片原料经筛料后进入高速旋转苏立达结晶器进行预结晶，预结晶器使用导热油加热，预结晶温度为180℃，预结晶时间为10min；然后进行固相聚合得到高粘度聚酯切片，固相缩聚的温度220℃、时间23h；高粘度聚酯切片的粘度为1.1dl/g，端羧基小于15mol/t；
（2）熔融纺丝：将固相聚合后的高粘度聚酯切片在氮气保护下经由螺杆料仓进入螺杆挤压机，在螺杆挤压机中加热熔融得到高粘度聚酯熔体，螺杆挤压机的温度300℃，停留时间2min；得到的高粘度聚酯熔体经熔体总管分配到各个熔体支管，再经计量泵计量后进入纺丝组件从喷丝板挤出形成丝束，计量泵中高粘度聚酯熔体的供量为1220g/min，所述喷丝板的孔数为500孔，喷丝板的直径为240mm，喷丝板孔圈数为8；喷出的丝束经加热筒、隔热筒，在环吹风装置中冷却成型，进入纺丝甬道；所述加热筒和隔热筒设置在喷丝板下方，加热筒的温度为320℃，加热筒高度为120mm，隔热筒的高度为100mm；环吹风装置的环吹风温度为60℃，风压为0.03Kpa，环吹风阻尼层为金属滤网；所述熔体总管、熔体支管和计量泵采用联苯蒸汽加热保温，联苯蒸汽的温度为300℃；
（3）在丝束的表面采用质量百分浓度为20%的日本TERON 3530纺丝油上油，使用六对热辊对丝束进行牵伸、定型和松弛：第一对辊的速度为3250m/min，第二对辊的速度为3990m/min，第三对辊的速度为5700m/min，第四对辊的速度为5700m/min，第五对辊的速度为5700m/min，第六对辊的速度为5560m/min；在第一对辊和第二对辊之间形成一级拉伸，一级拉伸倍数为1.22，第二对辊和第三对辊之间形成二级拉伸，二级拉伸倍数为1.43，第三对辊和第四对辊之间、第四对辊和第五对辊之间为等速定型，第五对辊和第六对辊之间形成回缩定型，回缩比为0.975；第一对辊的温度为75℃，第二对辊的温度为90℃，第三对辊的温度为255℃，第四对辊的温度为255℃，第五对辊的温度为255℃，第六对辊的温度为130℃；第六对辊的速度小于第五对辊的速度；
（4）经牵伸、定型、松弛后采用高速卷绕头进行卷绕，卷绕速度为5480m/min，得到所述的高模量低收缩聚酯工业丝。
实例三生产得到的高模低收缩聚酯工业长丝（产品规格为2200dtex/416f），技术指标如表1所示。
表1
线密度（dtex） 2210
断裂强度（cN/dtex） 7.35
断裂伸长率（%） 12.3
4.0cN/dtex定负荷伸长率（%） 5.6
干热收缩率%（177℃，1min，0.05cN/dtex） 3.1
定负荷伸长率与干热收缩率之和 8.7
使用本发明所述的方法生产的2200dtex高模量低收缩聚酯工业丝，性能优异，与合股生产相比，极大地提高了单部位的产量，提高了生产效率，降低了生产成本。

Claims (4)

1.一种单部位四头2200dtex高模量低收缩聚酯工业丝的直接纺丝方法，其特征是，包括以下工艺步骤：
（1）加工高粘度聚酯切片：将聚酯切片原料进行预结晶，然后进行固相聚合得到高粘度聚酯切片，固相聚合的温度210~230℃、时间20~24h；高粘度聚酯切片的粘度为1.0~1.15dl/g；预结晶温度为170~200℃，预结晶时间为8~12min；
（2）熔融纺丝：将固相聚合后的高粘度聚酯切片在氮气保护下经由螺杆料仓进入螺杆挤压机，在螺杆挤压机中加热熔融得到高粘度聚酯熔体，螺杆挤压机的温度290~315℃，高粘度聚酯切片在螺杆挤压机内的停留时间为1~3min；得到的高粘度聚酯熔体经熔体总管分配到各个熔体支管，再经计量泵计量后进入纺丝组件从喷丝板挤出形成丝束，计量泵中高粘度聚酯熔体的供量为1100~1430g/min；喷出的丝束经加热筒、隔热筒，在环吹风装置中冷却成型，进入纺丝甬道；所述加热筒的温度为290~350℃，环吹风装置的环吹风温度为50~70℃，风压为0.02~0.045KPa；所述熔体总管、熔体支管和计量泵采用联苯蒸汽加热保温，联苯蒸汽的温度为285~320℃；
（3）在丝束的表面采用纺丝油剂上油，使用六对热辊对丝束进行牵伸、定型和松弛：第一对辊的速度为2500~4000m/min，第二对辊的速度为3000~5000m/min，第三对辊的速度为3000~7000m/min，第四对辊的速度为3000~7000m/min，第五对辊的速度为3000~7000m/min，第六对辊的速度为3000~7000m/min，第六对辊的速度小于第五对辊的速度；在第一对辊和第二对辊之间形成一级拉伸，一级拉伸倍数为1.1~1.5，第二对辊和第三对辊之间形成二级拉伸，二级拉伸倍数为1.2~1.5，第三对辊和第四对辊之间、第四对辊和第五对辊之间为等速定型，第五对辊和第六对辊之间形成回缩定型，回缩比为0.9~1.0；第一对辊的温度为50~120℃，第二对辊的温度为50~200℃，第三对辊的温度为200~270℃，第四对辊的温度为200~270℃，第五对辊的温度为200~270℃，第六对辊的温度为50~200℃；第六对辊的速度小于第五对辊的速度；第三对辊、第四对辊、第五对辊的速度相同；
（4）经牵伸、定型、松弛后采用高速卷绕头进行卷绕，卷绕速度为5000~6500m/min，得到所述的高模量低收缩聚酯工业丝。
2.如权利要求1所述的高模量低收缩聚酯工业丝的直接纺丝方法，其特征是：所述喷丝板的孔数为360~670孔，喷丝板的直径为220~240mm，喷丝板孔圈数为6~10。
3.如权利要求1所述的高模量低收缩聚酯工业丝的直接纺丝方法，其特征是：所述加热筒和隔热筒设置在喷丝板下方，加热筒高度为100~150mm，隔热筒的高度为20~150mm。
4.如权利要求1所述的高模量低收缩聚酯工业丝的直接纺丝方法，其特征是：所述纺丝油的质量百分浓度为10~30%。
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