CN102181954A - 高强力高伸长低收缩聚酯工业丝的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高强力高伸长低收缩聚酯工业丝的生产方法，包括以下工艺步骤：加工高粘度聚酯切片；高粘度聚酯切片在螺杆挤压机中加热熔融得到聚酯熔体，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，在高压下从喷丝板挤出形成丝束，在侧吹风装置中冷却成型，进入纺丝甬道；丝束表面上油，经张力辊送至四对热辊进行牵伸、定型和松弛：第一对辊和第二对辊之间形成一级拉伸，一级拉伸倍数为3.8～4.5，第二对辊和第三对辊之间形成二级拉伸，二级拉伸倍数为1.2～1.6，第三对辊和第四对辊之间形成松弛，松弛率8～10％；卷绕，得到所述的聚酯工业丝。本发明得到的聚酯丝强力高于一般低收缩聚酯工业丝的断裂强力，干热低于普通型的干热收缩。

Description

高强力高伸长低收缩聚酯工业丝的生产方法
技术领域
本发明涉及一种聚酯工业丝的生产方法，尤其是一种高强力高伸长低收缩聚酯工业丝的生产方法，属于高分子材料的制造领域。
背景技术
一般常规聚酯工业丝根据物理性能可分为普通型(或称标准型)、低收缩型(含超低收缩型)。普通型(或称标准型)性能为高强度(8.0cn/dte)、低伸长(13％)、干热收缩(6.5％)，主要应用在输送带帆布、传动带线绳、各类胶管、紧固带、土工织物、土工格栅等。低收缩型性能为强度低(7.2cn/dtex)、高伸长(20％)、低收缩(1.8％)，主要应用领在灯箱广告布、蓬盖布等涂层织物、膜结构材料等领域。
生产一种具备标准型工业丝的高强力，又具备低收缩型聚酯工业丝的高伸长和良好热稳定性(低干热收缩)的特种高强高伸长低收缩聚酯工业丝将使其性能更加优化，应用领域更加拓宽，进一步提高常规聚酯工业长丝的附加值，实现常规聚酯工业长丝的升级换代。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种高强力高伸长低收缩聚酯工业丝的生产方法。
按照本发明提供的技术方案，所述高强力高伸长低收缩聚酯工业丝的生产方法，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215～230℃、时间18～26h；高粘度聚酯切片的粘度为1.06～1.2dl/g；预结晶温度为160～210℃，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；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，纺丝组件的压力10～30MPa，计量泵中高粘度聚酯熔体熔体的供量为300～450g/min；喷出的丝束经加热筒，在侧吹风装置中冷却成型，进入纺丝甬道；所述加热筒的温度为330～360℃，侧吹风装置的吹风温度为18～23℃，风速为0.2～0.6m/s；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℃；螺杆挤压机第一区的温度为280～310℃，第二区的温度为290～315℃，第三区的温度为290～320℃，第四区的温度为290～320℃，第五区的温度为280～315℃，第六区的温度为280～315℃；
(3)在丝束的表面采用纺丝油上油，经张力辊送至四对热辊进行牵伸、定型和松弛：张力辊的速度为400～800m/min，第一对辊的速度为400～800m/min，第二对辊的速度为1000～3000m/min，第三对辊的速度为2000～4000m/min，第四对辊的速度为2000～4000m/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3.8～4.5，第二对辊和第三对辊之间形成二级拉伸，二级拉伸倍数为1.2～1.6，第三对辊和第四对辊之间形成松弛，松弛率8～10％；张力辊为室温，第一对辊的温度为80～150℃，第二对辊的温度为100～200℃，第三对辊的温度为180～260℃，第四对辊的温度为150～250℃；
(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2500～4000m/min，得到所述的高模量低收缩聚酯工业丝。
所述加热筒高度为300～400mm。
所述高强力高伸长低收缩聚酯工业丝的断裂伸长率为18～22％，干热收缩率为1.3～2.3％。
所述螺杆挤出机中高粘度聚酯熔体的挤出量为350～600kg/h。
所述螺杆挤压机的直径为120～175mm，长径比为24。
本发明使用高粘度切片，纺丝方面通过高压纺丝，有效提高熔体粘度，减少聚酯熔体的降解，采用了较高的牵伸倍数和较大的回缩率，制得高强高伸长低收缩聚酯工业丝；纤维的断裂强力达到8.1cn/dtex，伸长为19％，干热为1.8％，其强力远高于一般低收缩聚酯工业丝的断裂强力7.1cn/dtex，干热远低于普通型(或称标准型)的干热收缩6.5％，是一种极佳高性能聚酯材料。
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。
实施例一：一种高强力高伸长低收缩聚酯工业丝(规格：1440dtex)的生产方法，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190℃，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26h；高粘度聚酯切片的粘度为1.1dl/g；
(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，高粘度聚酯熔体的挤出量为400kg/h；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，纺丝组件的压力15MPa，计量泵中高粘度聚酯熔体的供量为382g/min；喷出的丝束经加热筒，在侧吹风装置中冷却成型，进入纺丝甬道；所述加热筒的温度为330℃，所述加热筒高度为300mm；侧吹风装置的吹风温度为18℃，风速为0.3m/s；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303℃；螺杆挤压机第一区的温度为298℃，第二区的温度为310℃，第三区的温度为315℃，第四区的温度为315℃，第五区的温度为303℃，第六区的温度为303℃；所述螺杆挤压机的直径为150mm，长径比为24；
(3)在丝束的表面采用德国司马原油2744纺丝油上油，经张力辊送至四对热辊进行牵伸、定型和松弛：张力辊的速度为445m/min，第一对辊的速度为465m/min，第二对辊的速度为1958m/min，第三对辊的速度为2885m/min，第四对辊的速度为2645m/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4.4，第二对辊和第三对辊之间形成二级拉伸，二级拉伸倍数为1.47，第三对辊和第四对辊之间形成松弛，松弛率9％；张力辊为室温，第一对辊的温度为100℃，第二对辊的温度为125℃，第三对辊的温度为245℃，第四对辊的温度为230℃；
(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2655m/min，得到所述的高模量低收缩聚酯工业丝。
实施例二：一种高强力高伸长低收缩聚酯工业丝(规格：1100dtex)的生产方法，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18h；高粘度聚酯切片的粘度为1.15dl/g；
(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，高粘度聚酯熔体的螺杆挤出量为600kg/h；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，纺丝组件的压力18MPa，计量泵中高粘度聚酯熔体的供量为313g/min；喷出的丝束经加热筒、隔热筒，在侧吹风装置中冷却成型，进入纺丝甬道；所述加热筒的温度为360℃，所述加热筒高度为300mm；侧吹风装置的吹风温度为23℃，风速为0.6m/s；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℃；螺杆挤压机第一区的温度为310℃，第二区的温度为315℃，第三区的温度为320℃，第四区的温度为320℃，第五区的温度为315℃，第六区的温度为315℃；所述螺杆挤压机的直径为150mm，长径比为24；
(3)在丝束的表面采用德国司马原油2744纺丝油上油，经张力辊送至四对热辊进行牵伸、定型和松弛：张力辊的速度为500m/min，第一对辊的速度为510m/min，第二对辊的速度为2200m/min，第三对辊的速度为3080m/min，第四对辊的速度为2824m/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4.4，第二对辊和第三对辊之间形成二级拉伸，二级拉伸倍数为1.4，第三对辊和第四对辊之间形成松弛，松弛率8％；张力辊为室温，第一对辊的温度为108℃，第二对辊的温度为130℃，第三对辊的温度为250℃，第四对辊的温度为240℃；
(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2830m/min，得到所述的高模量低收缩聚酯工业丝；所述高强力高伸长低收缩聚酯工业丝的断裂伸长率为19％，干热收缩率为1.9％。
实施例三：一种高强力高伸长低收缩聚酯工业丝(规格：1670dtex)的生产方法，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24h；高粘度聚酯切片的粘度为1.12dl/g；
(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，高粘度聚酯熔体的螺杆挤出量为500kg/h；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，纺丝组件的压力20MPa，计量泵中高粘度聚酯熔体的供量为426g/min；喷出的丝束经加热筒、隔热筒，在侧吹风装置中冷却成型，进入纺丝甬道；所述加热筒的温度为350℃，所述加热筒高度为300mm；侧吹风装置的吹风温度为20℃，风速为0.4m/s；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298℃；螺杆挤压机第一区的温度为290℃，第二区的温度为315℃，第三区的温度为320℃，第四区的温度为310℃，第五区的温度为310℃，第六区的温度为308℃；所述螺杆挤压机的直径为150mm，长径比为24；
(3)在丝束的表面采用德国司马原油2744纺丝油上油，经张力辊送至四对热辊进行牵伸、定型和松弛：张力辊的速度为410m/min，第一对辊的速度为420m/min，第二对辊的速度为1850m/min，第三对辊的速度为2770m/min，第四对辊的速度为2540m/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4.5，第二对辊和第三对辊之间形成二级拉伸，二级拉伸倍数为1.5，第三对辊和第四对辊之间形成松弛，松弛率8％；张力辊为室温，第一对辊的温度为95℃，第二对辊的温度为115℃，第三对辊的温度为248℃，第四对辊的温度为238℃；
(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2550m/min，得到所述的高模量低收缩聚酯工业丝；所述高强力高伸长低收缩聚酯工业丝的断裂伸长率为19.5％，干热收缩率为1.8％。
本发明生产的高强高伸长低收缩聚酯工业长丝，技术指标如表1所示。
表1

Claims (5)

1.一种高强力高伸长低收缩聚酯工业丝的生产方法，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，固相缩聚的温度215～230℃、时间18～26h；高粘度聚酯切片的粘度为1.06～1.2dl/g；预结晶温度为160～210℃，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；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，纺丝组件的压力10～30MPa，计量泵中高粘度聚酯熔体的供量为300～450g/min；喷出的丝束经加热筒，在侧吹风装置中冷却成型，进入纺丝甬道；所述加热筒的温度为330～360℃，侧吹风装置的吹风温度为18～23℃，风速为0.2～0.6m/s；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℃；螺杆挤压机第一区的温度为280～310℃，第二区的温度为290～315℃，第三区的温度为290～320℃，第四区的温度为290～320℃，第五区的温度为280～315℃，第六区的温度为280～315℃；
(3)在丝束的表面采用纺丝油上油，经张力辊送至四对热辊进行牵伸、定型和松弛：张力辊的速度为400～800m/min，第一对辊的速度为400～800m/min，第二对辊的速度为1000～3000m/min，第三对辊的速度为2000～4000m/min，第四对辊的速度为2000～4000m/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3.8～4.5，第二对辊和第三对辊之间形成二级拉伸，二级拉伸倍数为1.2～1.6，第三对辊和第四对辊之间形成松弛，松弛率8～10％；张力辊为室温，第一对辊的温度为80～150℃，第二对辊的温度为100～200℃，第三对辊的温度为180～260℃，第四对辊的温度为150～250℃；
(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2500～4000m/min，得到所述的高模量低收缩聚酯工业丝。
2.如权利要求1所述的高强力高伸长低收缩聚酯工业丝的生产方法，其特征是：所述加热筒高度为300～400mm。
3.如权利要求1所述的高强力高伸长低收缩聚酯工业丝的生产方法，其特征是：所述高强力高伸长低收缩聚酯工业丝的断裂伸长率为18～22％，干热收缩率为1.3～2.3％。
4.如权利要求1所述的高强力高模量低收缩聚酯工业丝的生产方法，其特征是：所述螺杆挤出机中高粘度聚酯熔体的挤出量为350～600kg/h。
5.如权利要求1所述的高强力高模量低收缩聚酯工业丝的生产方法，其特征是：所述螺杆挤压机的直径为120～175mm，长径比为24。
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