CN107338485A - 一种功能性长丝的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种功能性长丝的生产方法。包括以下步骤：（1）按重量计，称取70％~80％的聚合物切片预结晶、干燥；按重量计，称取6％~8％防辐射母粒和8％~10％的载药微球，称取6％~10％的促结晶剂，称取1％~3％的电应激粒子，（2）将干燥后的聚合物切片和干燥后的防辐射母粒与载药微球混合后经螺杆挤压机制成混合纺丝熔体，（3）将混合纺丝熔体过滤加压后经计量泵分配到各个喷丝组件产生初生纤维，（4）将初生纤维在纺丝甬道中进行吹风冷却，（5）在纺丝熔体的熔融过程和纺丝熔体从喷丝组件中喷出初生纤维以及初生纤维的冷却过程中都被施加可控交变电场，（6）将冷却后的纤维依次进行油嘴上油、拉伸定形、加网格后卷绕成型。在熔体纺丝的过程中施加可控的交变电场，可以改善熔体的结晶情况，使纤维中的结晶晶形更为稳定。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料领域，涉及一种长丝的生产方法，具体涉及一种功能性长丝的生产方法。
背景技术
随着社会经济的发展，常规的人工合成纤维已经不能满足人们的生活以及生产需要，近些年随着基础科研的进步，一大批具有特定功能的功能性纤维、差别化纤维应运而生，并得以广泛的应用。
但是现代纤维材料已经不局限服用材料领域，其在多种材料的制备领域均可以被使用，但是，具有单一性能的纤维种类显然是难以应对这种需求的，所以，亟需一种具有多种功能的功能性纤维来填补这一空白，为此，需要研究和开发具有符合功能性的合成纤维类型。
并且，申请人通过研究发现，在熔体纺丝的过程中施加可控的交变电场，可以改善熔体的结晶情况，是纤维中的结晶晶形更为稳定，也就是说，通过在熔体纺丝过程中施加电场，可以改善熔体纺丝所制备的纤维的结晶效果进而改善其物理性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种功能性长丝的生产方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种功能性长丝的生产方法，它包括以下步骤：
（1）按重量计，称取70％~80％的聚合物切片预结晶、干燥；按重量计，称取6％~8％防辐射母粒和8％~10％的载药微球，称取6％~10％的促结晶剂，称取1％~3％的电应激粒子；
（2）将干燥后的聚合物切片和干燥后的防辐射母粒与载药微球混合后经螺杆挤压机制成混合纺丝熔体；
（3）将所述混合纺丝熔体过滤加压后经计量泵分配到各个喷丝组件产生初生纤维；
（4）将所述初生纤维在纺丝甬道中进行吹风冷却，纺丝甬道分为上下两部分，上部分纺丝甬道吹碱性冷却风，下部分纺丝甬道吹弱酸性冷却风；
（5）在纺丝熔体的熔融过程和纺丝熔体从喷丝组件中喷出初生纤维以及初生纤维的冷却过程中都被施加可控交变电场；
（6）将冷却后的纤维依次进行油嘴上油、拉伸定形、加网格后卷绕成型；所述拉伸定形的第一热辊速度为500~1000m/min，温度为90~120℃；第二热辊速度为2000~2500m/min，温度为150~180℃；卷绕速度为5000~5500m/min，卷绕张力控制为20~25厘牛。
步骤（1）中，所述聚合物切片预结晶的温度为165~170℃，干燥温度为170~175℃，干空气压力为0.18~0.22MPa，干空气露点控制在-80℃以下；所述防辐射母粒的干燥温度为130~150℃，载药微球的干燥温度为70~80℃，所述促结晶剂是乙烯与甲基丙烯酸共聚物的钠盐或锌盐，其干燥温度为100~110℃。
步骤（2）中，所述螺杆挤压机的螺杆各区温度为：一区260~265℃、二区270~275℃、三区285~290℃、四区290~295℃、五区290~293℃、六区295~298℃，所述纺丝熔体的温度为295~298℃。
步骤（4）中，上部分纺丝甬道碱性吹风温度为30~35℃，出风风压700~750Pa，进环吹头的风压为25~30Pa，湿度为70~80％，下部分纺丝甬道弱酸性吹风温度为20~30℃，出风风压600~650Pa，进环吹头的风压为20~30Pa，湿度为60~70％。
步骤（5）中，可控交变电场的强度为500~1000N/C，电场中电流的频率为50~100赫兹。
步骤（1）中，聚合物切片为PET、PES、PEE、PBT、PTT、PA、PACM、PP、PAN、PE、PVC、PVDC中的一种或多种的混合物，载药微球为承载有药物的具有缓释作用的纳米级多孔微球。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明功能性长丝的生产方法，一方面将聚合物切片和防辐射母粒和载药微球、结晶促进剂、电应激粒子混合后制成纺丝熔体，可以得到具有抗辐射、药物缓释复合功能的长丝；此外，本申请在纺丝甬道中对长丝进行吹风冷却时采用了两段式冷却方法，上段采用碱性吹风，能够更好地促进长丝熔体的结晶，改善纤维的结晶性能，下段采用弱酸性吹风，能够中和上段吹风中的碱性物质，并且再次促进长丝的凝固结晶。通过施加额外的可控交变电场，进一步改善了聚合物熔体和纤维的结晶性，进而改善了纤维的物理性能。
具体实施方式
下面将对本发明优选实施方案进行详细说明：
实施例1
一种功能性长丝的生产方法，它包括以下步骤：
（1）按重量计，称取39％的PET切片和40％的PEE切片预结晶、干燥；按重量计，称取6％防辐射母粒和8％的载药微球干燥，称取6％的促结晶剂，称取1％的电应激粒子；
（2）将干燥后的聚合物切片和干燥后的防辐射母粒与载药微球混合后经螺杆挤压机制成混合纺丝熔体；
（3）将所述混合纺丝熔体过滤加压后经计量泵分配到各个喷丝组件产生初生纤维；
（4）将所述初生纤维在纺丝甬道中进行吹风冷却，纺丝甬道分为上下两部分，上部分纺丝甬道吹碱性冷却风，下部分纺丝甬道吹弱酸性冷却风；
（5）在纺丝熔体的熔融过程和PET熔体从喷丝组件中喷出初生纤维以及初生纤维的冷却过程中都被施加可控交变电场；
（6）将冷却后的纤维依次进行油嘴上油、拉伸定形、加网格后卷绕成型；所述拉伸定形的第一热辊速度为800m/min，温度为100℃；第二热辊速度为2000m/min，温度为150℃；卷绕速度为5000m/min，卷绕张力控制为20厘牛。
步骤（1）中，所述聚合物切片预结晶的温度为165℃，干燥温度为170℃，干空气压力为0.18MPa，干空气露点控制在-80℃以下；所述防辐射母粒的干燥温度为130℃，载药微球的干燥温度为70℃，促结晶剂干燥温度为100℃。
步骤（2）中，所述螺杆挤压机的螺杆各区温度为：一区260℃、二区270℃、三区285℃、四区290℃、五区290℃、六区295℃，所述纺丝熔体的温度为295℃。
所述步骤（4）中，上部分纺丝甬道碱性吹风温度为30℃，出风风压700Pa，进环吹头的风压为25Pa，湿度为70％，下部分纺丝甬道弱酸性吹风温度为20℃，出风风压600Pa，进环吹头的风压为20Pa，湿度为60％。
步骤（5）中，可控交变电场的强度为500N/C，电场中电流的频率为100赫兹。
实施例2
一种功能性长丝的生产方法，它包括以下步骤：
（1）按重量计，称取35％的PBT切片和40%的PTT切片预结晶、干燥；按重量计，称取7％防辐射母粒和8％的载药微球干燥，称取7％的促结晶剂，称取3％的电应激粒子；
（2）将干燥后的聚合物切片和干燥后的防辐射母粒与载药微球混合后经螺杆挤压机制成混合纺丝熔体；
（3）将所述混合纺丝熔体过滤加压后经计量泵分配到各个喷丝组件产生初生纤维；
（4）将所述初生纤维在纺丝甬道中进行吹风冷却，纺丝甬道分为上下两部分，上部分纺丝甬道吹碱性冷却风，下部分纺丝甬道吹弱酸性冷却风；
（5）在纺丝熔体的熔融过程和纺丝熔体从喷丝组件中喷出初生纤维以及初生纤维的冷却过程中都被施加可控脉冲磁场；
（6）将冷却后的纤维依次进行油嘴上油、拉伸定形、加网格后卷绕成型；所述拉伸定形的第一热辊速度为1000m/min，温度为120℃；第二热辊速度为2500m/min，温度为180℃；卷绕速度为5500m/min，卷绕张力控制为25厘牛。
步骤（1）中，所述聚合物切片预结晶的温度为170℃，干燥温度为175℃，干空气压力为0.22MPa，干空气露点控制在-80℃以下；所述防辐射母粒的干燥温度为150℃，载药微球的干燥温度为80℃；所述促结晶剂是乙烯与甲基丙烯酸共聚物的钠盐或锌盐，其干燥温度为110℃。
步骤（2）中，所述螺杆挤压机的螺杆各区温度为：一区265℃、二区275℃、三区290℃、四区295℃、五区293℃、六区298℃，所述PET熔体的温度为298℃。
所述步骤（4）中，上部分纺丝甬道碱性吹风温度为35℃，出风风压750Pa，进环吹头的风压为30Pa，湿度为80％，下部分纺丝甬道弱酸性吹风温度为30℃，出风风压650Pa，进环吹头的风压为0Pa，湿度为70％。
步骤（5）中，可控交变电场的强度为1000N/C，电场中电流的频率为50赫兹。。
当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。
Claims (6)
1.一种功能性长丝的生产方法，其特征在于，它包括以下步骤：
（1）按重量计，称取70％~80％的聚合物切片预结晶、干燥；按重量计，称取6％~8％防辐射母粒和8％~10％的载药微球，称取6％~10％的促结晶剂，称取1％~3％的电应激粒子；
（2）将干燥后的聚合物切片和干燥后的防辐射母粒与载药微球混合后经螺杆挤压机制成混合纺丝熔体；
（3）将所述混合纺丝熔体过滤加压后经计量泵分配到各个喷丝组件产生初生纤维；
（4）将所述初生纤维在纺丝甬道中进行吹风冷却，纺丝甬道分为上下两部分，上部分纺丝甬道吹碱性冷却风，下部分纺丝甬道吹弱酸性冷却风；
（5）在纺丝熔体的熔融过程和纺丝熔体从喷丝组件中喷出初生纤维以及初生纤维的冷却过程中都被施加可控交变电场；
（6）将冷却后的纤维依次进行油嘴上油、拉伸定形、加网格后卷绕成型；所述拉伸定形的第一热辊速度为500~1000m/min，温度为90~120℃；第二热辊速度为2000~2500m/min，温度为150~180℃；卷绕速度为5000~5500m/min，卷绕张力控制为20~25厘牛。
2.根据权利要求1所述功能性长丝的生产方法，其特征在于：步骤（1）中，所述聚合物切片预结晶的温度为165~170℃，干燥温度为170~175℃，干空气压力为0.18~0.22MPa，干空气露点控制在-80℃以下；所述防辐射母粒的干燥温度为130~150℃，载药微球的干燥温度为70~80℃，所述促结晶剂是乙烯与甲基丙烯酸共聚物的钠盐或锌盐，其干燥温度为100~110℃。
3.根据权利要求1所述功能性长丝的生产方法，其特征在于：步骤（2）中，所述螺杆挤压机的螺杆各区温度为：一区260~265℃、二区270~275℃、三区285~290℃、四区290~295℃、五区290~293℃、六区295~298℃，所述纺丝熔体的温度为295~298℃。
4.根据权利要求1所述功能性长丝的生产方法，其特征在于：所述步骤（4）中，上部分纺丝甬道碱性吹风温度为30~35℃，出风风压700~750Pa，进环吹头的风压为25~30Pa，湿度为70~80％，下部分纺丝甬道弱酸性吹风温度为20~30℃，出风风压600~650Pa，进环吹头的风压为20~30Pa，湿度为60~70％。
5.根据权利要求1所述功能性长丝的生产方法，其特征在于：所述步骤（5）中，可控交变电场的强度为500~1000N/C，电场中电流的频率为50~100赫兹。
6.根据权利要求1所述功能性长丝的生产方法，其特征在于：所述步骤（1）中，聚合物切片为PET、PES、PEE、PBT、PTT、PA、PACM、PP、PAN、PE、PVC、PVDC中的一种或多种的混合物，载药微球为承载有药物的具有缓释作用的纳米级多孔微球。
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