CN102978736A - 一种有色安全带涤纶工业丝及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种有色安全带涤纶工业丝及其制备方法。该有色安全带涤纶工业丝以高粘PET切片为原料，加入色母粒，经融熔纺丝，在添加适量的纺丝油剂后拉伸卷绕制成；其配方以重量份计为：海利得HLD301高粘PET100份，大日本油墨BK270色母粒1-3份，三洋951纺丝油剂0.2-0.8份。其制备方法包括固相聚合、干燥、混合、融熔、计量、冷却成型、上油、拉伸和卷绕步骤。产品断裂强度达到7.4CN/dtex以上，且具有耐摩性好，色泽均匀，毛丝少等特点，可应用于安全带领域，大大提高织带的制成率，提高安全带的品质。
Description
技术领域
本发明属于高分子纤维生产技术领域，特别是涉及一种有色安全带涤纶工业丝及其制备方法。
背景技术
随着汽车业的不断发展，涤纶工业丝已广泛应用于汽车安全带行业。但是由于PET本身分子结构的因素决定了其不易被染色，易造成带面有色花，色印等缺点，再加上染色设备投入大，对环境有一定程度的染污。因此国际上一些高端客户希望在不影响强度，带面毛丝的情况下，直接用有色丝织成安全带，从而既可以大大提高安全带的品质又能节约生产成本。
发明内容
本发明为了克服现有技术存在的不足，提出了一种有色安全带涤纶工业丝，它具有强度高、色泽均匀鲜亮、毛丝少等特点，同时，本发明还提出了该有色安全带涤纶工业丝的制备方法。
本发明解决技术问题所采取的技术方案是：一种有色安全带涤纶工业丝，以PET切片为原料，加入色母粒，经融熔纺丝，在添加适量的纺丝油剂后拉伸卷绕制成；其特征在于，所述PET切片为海利得HLD301高粘PET，所述色母粒为大日本油墨BK270色母粒，所述纺丝油剂为生产安全带丝专用的三洋951纺丝油剂，且配方以重量份计为：
海利得HLD301高粘PET 100份，
大日本油墨BK270色母粒 1-3份，
三洋951纺丝油剂 0.2-0.8份。
所述的一种有色安全带涤纶工业丝，其特征在于，所述大日本油墨BK270色母粒是以高粘PET为载体，加入纳米级超细的色料而制成，所述海利得HLD301高粘PET的特性粘度为1.05-1.15。
所述的一种有色安全带涤纶工业丝的制备方法，包括固相聚合、干燥、混合、融熔、计量、冷却成型、上油、拉伸和卷绕等步骤，其特征在于：其中，
（1）固相聚合：取特性粘度为0.67的纤维级PET原料，经结晶、预热后进入固相聚合反应器并在高纯氮保护下进行连续式固相聚合，控制反应温度在200-215℃，反应时间为20-30小时，使得PET的分子量达到30000-35000，特性粘度为1.05-1.15，即成为海利得HLD301高粘PET；
（2）干燥：取外购的色母粒在转鼓中在真空状态下加热至150-160℃，去除表面水和结晶水，使其含水率达到100ppm以下；
（3）混合：取固相聚合步骤（1）所得海利得HLD301高粘PET100份，干燥步骤（2）所得大日本油墨BK270色母粒1-3份，注入纺前料仓搅拌均匀；
（4）融熔：将混合步骤（4）所得混合原料经纺丝料仓进入螺杆，对切片进行加热融熔，螺杆各区温度设定在290-330℃；
（5）计量：经融熔步骤（5）充分融熔的有色熔体再经计量泵按照设定的纤度要求精确计量；
（6）冷却成型：然后熔体被分配到各纺丝组件，经喷丝孔喷出，再经过侧面的冷却风进行冷却成丝束，控制冷却风温度为18-25℃，湿度为65～70%；
（7）上油：在丝束进入拉伸前，采用乳化液上油法上油，使丝束的表面吸附一层与纯水充分乳化的纺丝油剂乳化液；所述纺丝油剂为三洋951纺丝油剂，用量为海利得HLD301高粘PET重量的0.2-0.8%；
（8）拉伸：经上油的丝束再经各对罗拉辊进行拉伸和热定型，罗拉的速度为500-4000m/min，温度控制在80-230℃；
（9）卷绕：采用拨叉式的高速卷绕方式将拉伸后的丝束直接卷绕在纸管上。
本发明采用的色母粒是以高粘PET为载体加入纳米级超细的色料而制成，具有良好的可纺性。
本发明采用的纺丝油剂是与国外厂商合作开发的专门用于生产安全带丝纺丝油剂，可以使丝束具有良好的耐摩擦性，抱合性，可拉伸性，大大减少拉伸和后织造过程中毛丝的产生。固相聚合步骤中采用的高纯氮的纯度≥99.999%。拉伸和热定型步骤中温度控制在80℃-230℃；其中拉伸温度为80℃-150℃，热定型温度为150℃～230℃；选择拉伸总倍率5-7，以使丝束达到强度，伸长，干热收缩等各项指标要求。
由本发明所述制备方法制备的有色安全带涤纶工业丝，具有强度高，可达7.4CN/dtex以上，耐摩性好，色泽均匀，毛丝少等特点，可以大大提高织带的制成率，提高安全带的品质。
具体实施方式
实施例1：
一种产品规格为1110dtex/72f的有色安全带涤纶工业丝的配方，以重量份计如下：
特性粘度为1.05的海利得HLD301高粘PET 100份，
黑色大日本油墨BK270色母粒 1.5份，
三洋951纺丝油剂 0.2份。
实施例2：
另一种产品规格为1670dtex/96f的有色安全带涤纶工业丝的配方，以重量份计如下：
特性粘度为1.10的海利得HLD301高粘PET 100份，
黑色大日本油墨BK270色母粒 2.0份，
三洋951纺丝油剂 0.5份。
实施例3：
又一种产品规格为1670dtex/96f的有色安全带涤纶工业丝的配方，以重量份计如下：
特性粘度为1.05的海利得HLD301高粘PET 100份，
灰色大日本油墨BK270色母粒 2.5份，
三洋951纺丝油剂 0.8份。
实施例4：
一种黑色安全带涤纶工业丝的制备方法：取特性粘度为0.67的纤维级PET原料，经结晶、预热后进入固相聚合反应器并在高纯氮（纯度≥99.999%）保护下进行连续式固相聚合，控制反应温度在215℃，反应时间25小时，使得PET的分子量达到35000以上，得到特性粘度为1.05的海利得HLD301高粘PET。取外购的黑色大日本油墨BK270色母粒在转鼓中在真空状态下加热至155℃，去除表面水和结晶水，使其含水率达到100ppm以下。取上述所得海利得HLD301高粘PET100份和干燥后的黑色大日本油墨BK270色母粒1.5份注入纺前料仓搅拌均匀，通过螺杆加热将其充分融熔，融熔温度控制在300℃，螺杆挤出压力设定在13Mpa，再经过熔体计量泵计量后进入纺丝组件（72孔）喷出，纺丝组件前的压力为14Mpa；喷出的熔体再通过侧吹风的形式被冷却成丝束，冷却风温度控制在20℃；冷却成型的丝束通过上油辊上油，上油辊转速控制在20rpm, 上油所用纺织油剂为三洋951纺丝油剂，上油的量控制在海利得HLD301高粘PET重量的0.2%；然后丝束进入拉伸辊经三次拉伸，拉伸总倍率为6.0，拉伸温度为120℃，再进入第四对辊，温度设定为230℃进行加热，使纤维结构性能趋于稳定。最后拉伸完成的丝束采用拨叉式高速卷绕机卷绕在纸管上，卷绕速度为3000m/min。即得黑色成品，其产品规格为1110dtex/72f。
实施例5：
一种灰色安全带涤纶工业丝的制备方法：取特性粘度为0.67的纤维级PET原料，经结晶、预热后进入固相聚合反应器并在高纯氮（纯度≥99.999%）保护下进行连续式固相聚合，控制反应温度在210℃，反应时间25小时，使得PET的分子量达到35000以上，得到特性粘度为1.05的海利得HLD301高粘PET。取外购的灰色大日本油墨BK270色母粒在转鼓中在真空状态下加热至160℃，去除表面水和结晶水，使其含水率达到100ppm以下。取上述所得海利得HLD301高粘PET100份和干燥后的灰色大日本油墨BK270色母粒2.5份注入纺前料仓搅拌均匀，通过螺杆加热将其充分融熔，融熔温度控制在305℃，螺杆挤出压力设定在14Mpa，再经过熔体计量泵计量后进入纺丝组件（96孔）喷出，纺丝组件前的压力为14Mpa；喷出的熔体再通过侧吹风的形式被冷却成丝束，冷却风温度控制在20℃；冷却成型的丝束通过上油辊上油，上油辊转速控制在25rpm, 上油所用纺丝油剂为三洋951纺丝油剂，上油的量控制在海利得HLD301高粘PET重量的0.8%；然后丝束进入拉伸辊经三次拉伸，拉伸总倍率为6.0，拉伸温度为130℃，再进入第四对辊，温度设定为225℃进行加热，使纤维结构性能趋于稳定。最后拉伸完成的丝束采用拨叉式高速卷绕机卷绕在纸管上，卷绕速度为2800m/min。即得灰色成品，其产品规格为1670dtex/96f。
Claims (3)
1.一种有色安全带涤纶工业丝，以PET切片为原料，加入色母粒，经融熔纺丝，在添加适量的纺丝油剂后拉伸卷绕制成；其特征在于，所述PET切片为海利得HLD301高粘PET，所述色母粒为大日本油墨BK270色母粒，所述纺丝油剂为生产安全带丝专用的三洋951纺丝油剂，且配方以重量份计为：
海利得HLD301高粘PET 100份，
大日本油墨BK270色母粒 1-3份，
三洋951纺丝油剂 0.2-0.8份。
2.根据权利要求1所述的一种有色安全带涤纶工业丝，其特征在于，所述大日本油墨BK270色母粒是以高粘PET为载体，加入纳米级超细的色料而制成，所述海利得HLD301高粘PET的特性粘度为1.05-1.15。
3.根据权利要求1所述的一种有色安全带涤纶工业丝的制备方法，包括固相聚合、干燥、混合、融熔、计量、冷却成型、上油、拉伸和卷绕等步骤，其特征在于：其中，
（1）固相聚合：取特性粘度为0.67的纤维级PET原料，经结晶、预热后进入固相聚合反应器并在高纯氮保护下进行连续式固相聚合，控制反应温度在200-215℃，反应时间为20-30小时，使得PET的分子量达到30000-35000，特性粘度为1.05-1.15，即成为海利得HLD301高粘PET；
（2）干燥：取外购的色母粒在转鼓中在真空状态下加热至150-160℃，去除表面水和结晶水，使其含水率达到100ppm以下；
（3）混合：取固相聚合步骤（1）所得海利得HLD301高粘PET100份，干燥步骤（2）所得大日本油墨BK270色母粒1-3份，注入纺前料仓搅拌均匀；
（4）融熔：将混合步骤（4）所得混合原料经纺丝料仓进入螺杆，对切片进行加热融熔，螺杆各区温度设定在290-330℃；
（5）计量：经融熔步骤（5）充分融熔的有色熔体再经计量泵按照设定的纤度要求精确计量；
（6）冷却成型：然后熔体被分配到各纺丝组件，经喷丝孔喷出，再经过侧面的冷却风进行冷却成丝束，控制冷却风温度为18-25℃，湿度为65～70%；
（7）上油：在丝束进入拉伸前，采用乳化液上油法上油，使丝束的表面吸附一层与纯水充分乳化的纺丝油剂乳化液；所述纺丝油剂为三洋951纺丝油剂，用量为海利得HLD301高粘PET重量的0.2-0.8%；
（8）拉伸：经上油的丝束再经各对罗拉辊进行拉伸和热定型，罗拉的速度为500-4000m/min，温度控制在80-230℃；
（9）卷绕：采用拨叉式的高速卷绕方式将拉伸后的丝束直接卷绕在纸管上。
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