CN102732989A

CN102732989A - 聚对苯二甲酸丁二醇酯bcf长丝的生产方法

Info

Publication number: CN102732989A
Application number: CN2012102504757A
Authority: CN
Inventors: 房军
Original assignee: Jiangsu Kaili Carpet Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Kaili Carpet Co Ltd
Priority date: 2012-07-19
Filing date: 2012-07-19
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2032-07-19
Also published as: CN102732989B

Abstract

本发明公开了一种聚对苯二甲酸丁二醇酯BCF长丝的生产方法，其包括：将特性粘度为0.9～1.0的PBT切片通过干热空气干燥后，在260～275℃下经螺杆熔融挤出；喷丝；采用冷却风进行吹风冷却；上油和牵伸，其中牵伸温度为65-165℃；牵伸比为2-3倍BCF膨化变形；冷却定型、输出、缠结网络和卷绕。本法所得PBTBCF长丝的纤度为1200-2000分特，单丝纤度为5-15dpf，卷曲率为30%-35%，断裂强度为2.5-3.5cN/dtex，断裂伸长率为31%-40%，沸水收缩率1.0-3.5%，网络点15-30个/米。本法所得PBTBCF长丝可在地毯织造中直接应用。

Description

聚对苯二甲酸丁二醇酯BCF长丝的生产方法

技术领域

本发明属于纺织领域，具体涉及一种聚对苯二甲酸丁二醇酯BCF长丝的生产方法。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二醇酯，英文名polybutylene terephthalate（简称PBT），属于聚酯系列，是由1.4-pbt丁二醇(1.4-Butylene glycol)与对苯二甲酸(PTA)或者对苯二甲酸酯(DMT)聚缩合而成，并经由混炼程序制成的乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯树脂。与PET一起统称为热塑性聚酯，或饱和聚酯。PBT为乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯。具有高耐热性、韧性、耐疲劳性，自润滑、低摩擦系数，耐候性、吸水率低，仅为0.1%，在潮湿环境中仍保持各种物性（包括电性能），电绝缘性，但体积电阻、介电损耗大。耐热水、碱类、酸类、油类、但易受卤化烃侵蚀，耐水解性差，低温下可迅速结晶，成型性良好。缺点是缺口冲击强度低，成型收缩率大。

目前市场上的PBT产品均是POY预取向丝或加弹丝DTY，这种纱线的纤度一般均在150-300旦左右，不能直接在地毯上应用，必须要先通过多次合股，再倒成框纱染色，然后再倒筒成型方能运用到地毯织造中，用这种方法制造的地毯由于工序较多、流程长，所以成本较高。

BCF长丝又称膨化变形长丝(bulked continuous filament yarn)，将拉伸后的复丝进行膨化变形，经定型处理，固定其膨松和卷曲效应，因而纤维之间空隙增大，使纱体膨松。BCF长丝主要应用于地毯织造。现有的BCF长丝的生产工艺为一步法，主要步骤包括喷丝、冷却、上油、拉伸、BCF膨化变形、冷却定型、输出、缠结网络、卷绕。这种一步法生产工艺要求较高，进一步增加了将PBT切片应用于生产BCF长丝的难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）BCF长丝的生产方法，以PBT切片为原料，生产BCF长丝。该BCF长丝可应用于地毯织造中。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种高收缩/高卷曲聚对苯二甲酸丁二醇酯BCF长丝的生产方法，其包括如下步骤：

（1）将特性粘度为0.9～1.0的PBT切片通过干热空气干燥后，在260～275℃下经螺杆熔融挤出；

（2）喷丝；

（3）采用冷却风进行吹风冷却；

（4）上油和牵伸，其中牵伸温度为65-165℃；牵伸比为2-3倍

（5）BCF膨化变形；

（6）冷却定型、输出、缠结网络和卷绕。

作为本发明的改进，PBT切片熔融挤出前还可加入涤纶色母粒混合均匀，所述色母粒中水分低于200ppm。为了达到上述水分含量，所述色母粒加入PBT切片之前，采用常规方法进行干燥，具体步骤为：在120℃下烘干3-4h。色母粒的用量根据实际要求确定。

步骤（1）中，PBT切片的干燥采用特殊的干热空气工艺，优选将切片定量输送至干燥塔中，通过干热空气在125～135℃（优选130℃）下干燥4-5小时，干热空气气压0.6-0.8 bar。

步骤（1）中，螺杆熔融挤出温度优选采用260～270℃。

步骤（2）中熔体经计量泵计量、加压后送入喷丝板喷丝，根据地毯客户要求的纱线纤度，通过计算来设定计量泵的转速，从而控制纱线的纤度。一般计量泵的转速为5—30转/分。

作为优选方案，步骤（3）中采用风速为0.3～0.75米/秒、温度为15-25℃左右的冷却风进行吹风冷却。一般采用侧吹风。

步骤（4）中上油率为1.0%-1.3%，优选上油率为1.2%。牵伸的工艺条件为：第一牵伸辊：速度800-850米/分，温度：60-65℃；第二牵伸辊：速度950-1000米/分，温度：80-85℃；主牵伸辊：速度2100-2320米/分，温度：150-165℃。在前述条件范围内，可通过控制不同牵伸辊速度和温度使丝束内的分子结构改变沿牵伸方向轴向排列，使纤维得到需要的断裂强度与伸长率。

步骤（5）中，BCF膨化变形过程时的压力为7-8bar，温度为185-195℃。

步骤（6）中，冷却定型时冷却鼓转速为30-45转/分；输出时第一输出辊速度为1750-2000米/分，第二输出辊速度为1790-2100米/分；缠结网络时，压力为3.0-6.0bar，卷绕速度为1750-2100米/分。

本法所得PBT BCF长丝的纤度为1200-2000分特，单丝纤度为5-15dpf，卷曲率为30%-35%，断裂强度为2.5-3.5cN/dtex，断裂伸长率为31%-40%，沸水收缩率1.0-3.5%，网络点15-30个/米。

本生产方法所得PBT BCF长丝可在地毯织造中的应用。

BCF是地毯绒面材料中最经济的加工方法，可使的纱线形成三维卷曲，达到最佳的覆盖性能，由于BCF是一步法工艺，亦可根据需要在纺丝时直接加注不同颜色的色母粒进行原液染色，所得纱线可直接用于地毯织造，可大大地缩短加工流程，减轻地毯的原料成本。

本发明克服了PBT BCF长丝的生产问题，研究了PBT BCF长丝在熔融纺丝生产过程中，各种因素(如PBT切片的选用、原料干燥、纺丝温度、拉伸条件及变形膨化的工艺条件)对PBT BCF长丝生产的影响，通过大量实验和不断地优化，得到连续的、稳定的、可拉伸的长丝用于BCF膨化变形，所得PBT BCF长丝收缩/卷曲效果好，可以满足地毯织造的不同要求（如卷曲率，断裂强度、断裂伸长率、收缩率、网络点等）。其中PBT切片的选用与干燥、纺丝温度和拉伸条件是能够制备出长丝关键。

具体实施方式

实施例1：

原料：PBT切片，常州市瑞特工程塑料有限公司提供，牌号T01，特性粘度：1.0，。

色母粒：常州龙马高分子技术有限公司，牌号：TN128加入量：1.5%。

喷丝板：300孔/三叶型，叶宽0.24毫米、叶长0.7毫米。

PBT BCF长丝的生产方法如下：

PBT色母粒干燥烘干：将PBT色母粒在120℃温度下烘3小时，使色母粒中水份低于约200ppm；

PBT切片干燥：将切片定量输送至干燥塔中，干热空气气压0.8BAR,使切片在130℃下干燥4.5小时；

向PBT切片中加入质量为PBT切片质量1.5%的色母粒并送入螺杆挤出机熔融混和，其熔体经挤出机挤出后直接进入纺丝箱体，其中，各区温度控制为（℃）：螺杆：260、265、270、270、270，纺丝箱温度：270。

喷丝：计量泵转速：10.0转/分；

冷却：侧吹风温度：20℃，速度：0.5米/秒；

上油、牵伸：上油率：1.3%，牌号：德国司马2711；牵伸：第一牵伸辊：速度850米/分，温度：65℃,第二牵伸辊：速度1000米/分，温度：85℃，主牵伸辊：速度2100米/分，温度：150℃；

BCF膨化变形：压力7.5bar、温度195℃；

冷却定型、输出、缠结网络、卷绕：冷却鼓速度40转/分，第一输出辊：速度1750米/分，第二输出辊：速度1790米/分；缠结网络压力4.0bar，卷绕速度1750米/分，卷绕时间350秒。

所得PBT BCF长丝纤度1500分特/300F，热卷曲率30.5%，断裂强度3.5cN/dtex，断裂伸长率33.2%，沸水收缩率2%，网络点20个/米。

实施例2：

原料：PBT切片，常州市瑞特工程塑料有限公司提供，牌号T01，特性粘度：1.0。

喷丝板：120孔/三叶型，叶宽0.24毫米、叶长1.2毫米。

PBT BCF长丝的生产方法如下：

将PBT切片送入螺杆挤出机熔融混和，其熔体经挤出机挤出后直接进入纺丝箱体，其中，各区温度控制为（℃）：螺杆：265、270、270、275、275，纺丝箱温度：270。

喷丝：计量泵转速：8.2转/分；

冷却：侧吹风温度：18℃，速度：0.45米/秒；

上油、牵伸：上油率：1.2%，牌号：德国司马2711；牵伸：第一牵伸辊：速度800米/分，温度：65℃,第二牵伸辊：速度1000米/分，温度：85℃，主牵伸辊：速度2320米/分，温度：165℃；

BCF膨化变形：压力7.5bar、温度185℃；

冷却定型、输出、缠结网络、卷绕：冷却鼓速度35转/分，第一输出辊：速度1980米/分，第二输出辊：速度2015米/分；缠结网络压力6.0bar，卷绕速度2000米/分，卷绕时间320秒。

所得PBT BCF长丝纤度1250分特/120F，热卷曲率32.5%，断裂强度3.3cN/dtex，断裂伸长率31.3%，沸水收缩率1.5%，网络点25个/米。

Claims

1. 一种聚对苯二甲酸丁二醇酯BCF长丝的生产方法，其特征在于包括如下步骤：

（2）喷丝；

（3）采用冷却风进行吹风冷却；

（4）上油和牵伸，其中牵伸温度为65-165℃；牵伸倍数为2-3倍

（5）BCF膨化变形；

（6）冷却定型、输出、缠结网络和卷绕。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（1）中，PBT切片在熔融挤出前，还加入水分低于200ppm的涤纶色母粒。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（1）中，所述PBT切片的干燥方法为： PBT切片通过干热空气在125～135℃下干燥4～5小时，所述干热空气的气压0.6～0.8 bar。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（3）中，所述冷却风的风速为0.3～0.75米/秒，温度为15～25℃。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（4）中，上油过程中的上油率为1.0%～1.3%。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（4）中，牵伸过程的工艺条件为：第一牵伸辊：速度800～850米/分，温度：60～65℃；第二牵伸辊：速度950～1000米/分，温度：80～85℃；主牵伸辊：速度2100～2320米/分，温度：150～165℃。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（5）中，BCF膨化变形过程时的压力为7～8bar，温度为185～195℃。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（6）中，冷却定型时冷却鼓转速为30～45转/分；输出时第一输出辊速度为1750～2000米/分，第二输出辊速度为1790～2100米/分；缠结网络时，压力为3.0～6.0bar，卷绕速度为1750～2100米/分。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于本聚对苯二甲酸丁二醇酯BCF长丝的卷曲率为30%～35%，断裂伸长率为31%～40%，沸水收缩率1.0～3.5%。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于本聚对苯二甲酸丁二醇酯BCF长丝的纤度为1200～2000分特，单丝纤度为5～15dpf，网络点15～30个/米。