CN107043958A - 70d/24f锦纶6半消光高强丝的生产工艺 - Google Patents

70d/24f锦纶6半消光高强丝的生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种70D/24F锦纶6半消光高强丝的生产工艺,包括如下步骤:(1)将锦纶6干切片原料经料仓导入螺杆挤压机中熔化,使原料呈熔融状,成为纺丝熔体,进入熔体管道;(2)纺丝:将上述纺丝熔体输入纺丝箱体,控制计量泵转速,经计量后,压入组件中,经过喷丝板形成丝束。本发明具有如下技术效果:1)通过改变传统FDY纺制高强丝的思路,采用POY和后拉伸工艺,成功实现预期目标。2)纺制POY时,严控纺丝温度,选择合适的喷丝板,压力,侧吹风风速,风温,风湿,上油率,集束位置和卷绕工艺,获得良好的POY丝。3)选择合适的拉伸倍数,拉伸温度,拉伸速度和成型工艺,得到高质量的半消光锦纶丝。4)通过加捻热定型工艺,进一步提高产品质量。

Description

70D/24F锦纶6半消光高强丝的生产工艺
技术领域
本发明涉及纺丝技术领域,具体涉及高分子量锦纶6切片及其纺丝工艺技术。
背景技术
为适应市场的快速发展和客户不断提高的要求,常规的民用FDY设备在纺制高强丝上出现了强度不高,断裂伸长较长的弊端;而采用工业丝设备,也存在设备局限性和成本高的缺点。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足之处,采用POY加后拉伸工艺线路,研发出70D/24F的高强半消光锦纶丝,强度高,伸长小,有效的避开设备的限制,降低成本。
本发明的70D/24F锦纶6半消光高强丝的生产工艺,包括如下步骤:
(1)将锦纶6干切片原料经料仓导入螺杆挤压机中熔化,使原料呈熔融状,成为纺丝熔体,进入熔体管道;
(2)纺丝:将上述纺丝熔体输入纺丝箱体,控制计量泵转速,经计量后,压入组件中,经过喷丝板形成丝束;
(3)冷却:将上述丝束经缓冷器,侧吹风、甬道进行冷却;
(4)上油:丝束经过油轮,控制油轮转速控制上油率;
(5)成型:将上述冷却后的丝束通过调节卷绕张力,卷绕成形。
(6)平衡:将丝饼放置在恒温恒湿的车间,24小时;
(7)拉伸:将丝束通过平行牵伸机,以一定的速度和拉伸倍数进行拉伸;
(8)加捻:通过倍捻机进行加捻,得到一定捻度的丝束;
(9)定型:加捻后的丝在热蒸汽下进行定型;
所述的纺丝温度为265℃:
所述的纺丝组件采用杯型组件,过滤介质选用金刚砂,喷丝板直径75mm,喷丝板孔直径0.27mm,长径比为2.5;
所述的侧吹风冷却过程中,侧吹风温度为19℃,湿度85%,风速0.4—0.45m/s;
所述的上油和集束过程中,集束位置距离喷丝板1.6m,水平距离侧吹风网面30cm;所述的上油率为0.4%;
所述的卷绕过程中,卷绕速度4200m/min,断裂伸长为75%;
所述的平衡过程中,将丝饼放置在温度为20℃—25℃,湿度为75%的平衡车间平衡24小时;
所述的拉伸过程中,拉伸速度为650m/min,拉伸温度为:上盘70℃,下盘115℃,拉伸倍数为1.45。
本发明具有如下技术效果:
1)通过改变传统FDY纺制高强丝的思路,采用POY和后拉伸工艺,成功实现预期目标。
2)纺制POY时,严控纺丝温度,选择合适的喷丝板,压力,侧吹风风速,风温,风湿,上油率,集束位置和卷绕工艺,获得良好的POY丝。
3)选择合适的拉伸倍数,拉伸温度,拉伸速度和成型工艺,得到高质量的半消光锦纶丝。
4)通过加捻热定型工艺,进一步提高产品质量。
具体实施方式
实施例1
1.1原料及油剂
原料为江苏海阳化纤有限公司生产的半消光锦纶6切片,黏度2.45,二氧化钛≤0.3%。
油剂为日本竹本油剂。
1.2主要设备
上海经纬生产的12头POY纺丝设备;
平行牵伸机;
拉力试验机,测长机,分析天平。
1.3工艺流程
(1)将锦纶6干切片原料经料仓导入螺杆挤压机中熔化,使原料呈熔融状,成为纺丝熔体,进入熔体管道;
(2)纺丝:将上述纺丝熔体输入纺丝箱体,控制计量泵转速,经计量后,压入组件中,经过喷丝板形成丝束;
(3)冷却:将上述丝束经缓冷器,侧吹风、甬道进行冷却;
(4)上油:丝束经过油轮,控制油轮转速控制上油率;
(5)成型:将上述冷却后的丝束通过调节卷绕张力,卷绕成形。
(6)平衡:将丝饼放置在恒温恒湿的车间,24小时;
(7)拉伸:将丝束通过平行牵伸机,以一定的速度和拉伸倍数进行拉伸;
(8)加捻:通过倍捻机进行加捻,得到一定捻度的丝束;
(9)定型:加捻后的丝在热蒸汽下进行定型;
2工艺条件
2.1纺丝温度
纺丝温度直接影响纤维质量和纺丝过程的正常进行。温度过高会增加热分解,造成聚合物相对分子量降低和出现气泡丝,并因黏度太低而出现“注头”;温度过低则熔体黏度过高,易出现漏浆,硬头丝。本实验采用半消光切片,其中含有的二氧化钛有一定的增塑作用,同时由于试验品种dpf较小,故适当提高纺丝温度,一方面,可以改善熔体通过喷丝板的流变性能,另一方面能提高板面温度,提高可纺性,故纺丝温度为265℃。
2.2纺丝组件
纺丝组件是整个工艺的“心脏”部分,选用合适的孔径和长径比的喷丝板,合适的组件压力是决定纺丝是否正常的因素之一。过大或过小的孔径会导致断头增加,过高的压力易产生外漏,飘丝;过小的压力易产生内漏。过滤介质选用金刚砂,喷丝板直径0.27mm,长径比为2.5。
2.3冷却条件
在纺丝过程中,冷却条件对丝束生产及后拉伸性能起着决定性作用,风速过低,丝束易受干扰,条干不匀率增大;风速过大,丝束冷却过快,影响后拉伸性能,所以要严格控制风温,风湿,风速。本实验的侧吹风温度为19℃,湿度85%,风速0.4—0.45m/s。
2.4集束点和上油
丝束通过油嘴上油方式上油,并在上油处集束。油嘴位置的垂直方向的变化直接影响纺丝张力,对POY的条干均匀性影响较大。提高集束位置,可降低张力,减小丝束的波动;油嘴位置的水平变化对纺丝张力也有影响。经实践,集束位置距离喷丝板1.6m,水平距离侧吹风网面30cm。
丝束含油低,达不到丝束抱合,抗静电的目的,后拉伸过程中易出现毛丝,断头;含油高,会出现拉伸打滑,出现拉伸不匀,出现僵丝,影响丝束指标。在实践中,选择上油率为0.4%。
2.5卷绕工艺
在卷绕过程中,速度对初生纤维的结构影响较大,随着纺丝速度的提高,初生纤维预取向度增加,剩余倍数降低。本实验使用的纺丝设备是无导盘的,卷绕速度4200m/min,断裂伸长为75%。
2.6平衡工艺
刚从卷绕头下来的丝是不适合后拉伸的。因为由于纺丝张力,卷绕张力,丝束与设备的摩擦,刚下来的丝存在内应力,如果立即进行拉伸,会增加毛丝和断头的概率。所以我们将丝饼放置在温度为20℃—25℃,湿度为75%的平衡车间平衡24小时。
2.7拉伸工艺
本实验采用POY加后拉伸的工艺路线,具有以下优点:第一POY丝可以进行平衡,消除内应力;第二,可以通过低速拉伸,使得丝束更加均匀。实践中,我们选用拉伸速度为650m/min,上盘温度70℃,下盘温度115℃,通过调整拉伸倍数,得到数据如下表:
拉伸倍数 断裂强度(g/d) 断裂伸长(%)
1.2 6.0 32
1.25 6.3 27
1.3 6.5 25
1.35 6.9 22
1.4 7.1 20
1.45 7.4 18
由于POY的预取向度高,故后拉伸倍数较小,并且拉伸倍数很小的变化都会对强度和伸长指标产生较大的影响。当拉伸倍数超过1.5后,断头明显增多,故选定1.45。
2.8加捻定型工艺
加捻的作用是让丝束抱合的更好。定型采用抱合热蒸汽定型,加捻后的丝束在抱合热蒸汽下,会得到一定的回潮率,强度也会有上升,降低沸水收缩率,进一步提高品质。
3结束语
①通过改变传统FDY纺制高强丝的思路,采用POY和后拉伸工艺,成功实现预期目标。
②纺制POY时,严控纺丝温度,选择合适的喷丝板,压力,侧吹风风速,风温,风湿,上油率,集束位置和卷绕工艺,获得良好的POY丝。
③选择合适的拉伸倍数,拉伸温度,拉伸速度和成型工艺,得到高质量的半消光锦纶丝。
④通过加捻热定型工艺,进一步提高产品质量。

Claims (1)

1.70D/24F锦纶6半消光高强丝的生产工艺,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将锦纶6干切片原料经料仓导入螺杆挤压机中熔化,使原料呈熔融状,成为纺丝熔体,进入熔体管道;
(2)纺丝:将上述纺丝熔体输入纺丝箱体,控制计量泵转速,经计量后,压入组件中,经过喷丝板形成丝束;
(3)冷却:将上述丝束经缓冷器,侧吹风、甬道进行冷却;
(4)上油:丝束经过油轮,控制油轮转速控制上油率;
(5)成型:将上述冷却后的丝束通过调节卷绕张力,卷绕成形;
(6)平衡:将丝饼放置在恒温恒湿的车间,24小时;
(7)拉伸:将丝束通过平行牵伸机,以一定的速度和拉伸倍数进行拉伸;
(8)加捻:通过倍捻机进行加捻,得到一定捻度的丝束;
(9)定型:加捻后的丝在热蒸汽下进行定型;
所述的纺丝温度为265℃:
所述的纺丝组件采用杯型组件, 过滤介质选用金刚砂,喷丝板直径75mm,喷丝板孔直径0.27mm,长径比为2.5;
所述的侧吹风冷却过程中,侧吹风温度为19℃,湿度85% ,风速0.4—0.45m/s ;
所述的上油和集束过程中,集束位置距离喷丝板1.6m ,水平距离侧吹风网面30cm;所述的上油率为0.4% ;
所述的卷绕过程中,卷绕速度4200m/min ,断裂伸长为75%;
所述的平衡过程中,将丝饼放置在温度为20℃—25℃,湿度为75%的平衡车间平衡24小时;
所述的拉伸过程中,拉伸速度为650m/min , 拉伸温度为: 上盘70 ℃,下盘115℃ ,拉伸倍数为1.45。
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