CN107937997B - 一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，将聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得高强低伸型聚酯工业丝，上油用的油剂中含有冠醚，且冠醚的含量为67.30～85.58wt％，同时配合调整了纺丝工艺参数和拉伸、热定型的工艺参数，油剂在使用时，用水配置成浓度为14～18wt％的乳化液，高强低伸型聚酯工业丝的断裂强度≥8.3cN/dtex，断裂伸长率中心值为11.0～12.0％。本发明方法简单合理，制得的纤维具有断裂强度高和断裂伸长率低的优点，有极好的推广价值。

Description

一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法
技术领域
本发明属于纤维制备领域，涉及一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维自问世以来，因其具有的优异的性能而得到迅猛地发展，其产量已经成为世界合成纤维之冠。聚酯纤维具有断裂强度高、弹性模量高、回弹性适中、热定型性能优异、耐热耐光性好以及耐酸耐碱耐腐蚀性好等一系列的优良性能，且由其制备的织物具有抗皱和挺括性好等优点，所以，聚酯纤维备广泛地应用于服装和家纺等领域。
由于大多数PET纤维的介电常数较小、回潮率较低且摩擦系数较高，纺丝过程中必须使用纺丝油剂。油剂的主要成分为表面活性剂，能在化学纤维表面形成定向吸附层，即油膜，油膜能够减少纤维间因摩擦所产生的静电荷的积聚，从而降低了纤维的表面电阻，增加了纤维的导电性能，另一方面，油膜隔离纤维又可对纤维产生一定的亲和力，使其存在一定的集束性而不致于散乱，除此之外，油膜还赋予了纤维一定的平滑性，使纤维在摩擦过程中不受到损伤，并具有良好的手感，在纺丝时能顺利通过卷绕、拉伸、干燥等操作工序，消除了纺织加工过程中的静电作用，不致发生绕皮圈、罗拉、锡林等不良现象，减少了毛丝及断头的产生，保证纤维产品的质量。由于纤维表面的油膜在高温、高速和一定压力下破裂后，会改变纤维的摩擦行为，致使摩擦力增大，导致纤维出现毛丝、断头等其它问题，油膜强度越高，越不易破裂，越有利于纤维的可纺性，当油剂均匀地吸附在纤维表面上时，表面形成分布较均匀的油膜，油膜在纤维受到拉伸后迅速而均匀延展，若油剂的粘度过高，不利于油剂的分散，形成均匀的油膜。此外随着涤纶长丝的高速、超高速化及多功能型纤维的发展，人们对于油剂的耐热性、粘度、平滑性能和抗静电性能也有着越来越高的要求，油剂的性能对于最终制得的纤维的品质有着十分重要的影响。
另外，现阶段制备高强低伸型聚酯所用油剂挥发较快，且易在纤维表面发生粘结，使得制得的纤维不均率较高，性能较差。
因此，研究一种能够制得具有断裂强度高和断裂伸长率低的高强低伸型聚酯工业丝的制备方法成为当前亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的油剂挥发较快，油剂中部分成分会喷丝板中发生粘结问题，提供了一种断裂强度高和干热收缩率低的高品质的高强低伸型聚酯工业丝的制备方法。本发明的含冠醚油剂的使用，提高了油剂的耐热性和润滑性，提升了纤维的品质，由于冠醚较常规平滑剂具有更低的粘度，更高的挥发点，使含冠醚油剂摩擦系数更小以及更加优良的耐热稳定性，从而提高了纤维的加工性能，减少了毛丝现象的出现，制得的纤维品质更高。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，将聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得高强低伸型聚酯工业丝；
所述上油用的油剂中含有冠醚，且冠醚的含量为67.30～85.58wt％；
冠醚是一种杂环有机化合物，包含有多个醚基团。冠醚类表面活性剂的润湿能力比相应开链化合物大，冠醚有较好的增溶性，盐类化合物在有机化合物的溶解度较低，但随着冠醚的加入盐类化合物的有机物的溶解度得到提高。油剂中普通聚酯类化合物或聚醚类，由于分子量较大和氢键的作用，分子间的作用较大，表现为运动粘度较大，加入冠醚后，冠醚能较好地相容于聚酯类化合物或聚醚类油剂体系中，进入聚酯类化合物或聚醚类分子链之间,屏蔽分子链之间的作用力，从而导致油剂体系的粘度降低。同时化纤油剂的抗静电剂主要分为阴离子型、阳离子型和两性表面活性剂，大都含有金属离子或者以盐的形式存在，这都使抗静电剂与油剂中聚酯类化合物或聚醚类的相容差，冠醚的加入，由于盐溶效应，提高了抗静电剂与聚酯类化合物或聚醚类的相容性，进而提高了油剂油膜的强度，这对纺丝的稳定性以及产品持量有较大的意义。油剂的指标是一综合因素的体现，因而对冠醚的加入量提出了一定的制约，过低对油剂的耐热性、油膜强度的优势体现不够，过多其他指标会受到限制；
所述油剂在使用时，用水配置成浓度为14～18wt％的乳化液；
所述高强低伸型聚酯工业丝的断裂强度≥8.3cN/dtex，断裂伸长率中心值为11.0～12.0％，本发明所制备的纤维具有超高的断裂强度，均匀性好，满卷率高；
所述高强低伸型聚酯工业丝的纺丝工艺参数如下：
Figure BDA0001508226600000031
拉伸、热定型的工艺参数为：
Figure BDA0001508226600000032
作为优选的技术方案：
如上所述的一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，所述高强低伸型聚酯工业丝的纤度为1100～8800dtex，线密度偏差率为±1.5％，断裂强度CV值≤3.0％，断裂伸长率偏差率为±2.0％，断裂伸长CV值≤8.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为4.2～6.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为±0.8％，在177℃、10min和0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为6.5～13.5％，网络为2～8个/m，含油率为0.35～0.9％，满卷率≥99％，线性低聚物的含量减少可以使喷丝板的板面更加的清洁，增加纺丝的均匀性，同时含冠醚油剂的使用，可以较少聚酯纤维的毛丝，飘丝现象的出现，从而使得满卷率≥99％，从而提高产品的品质。
如上所述的一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，所述固相缩聚增粘后聚酯的特性粘度为1.0～1.2dL/g，特性粘度是分子量的一种表征方式，若特性粘度过高，后续加工温度升高，产品易发生热降解；若过低，则难以达到所需要强度及性能。
如上所述的一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，所述油剂在200℃加热处理2h后热失重小于15wt％，冠醚具有更高的挥发点和优良的耐热稳定性，引入冠醚后的油剂的耐热性能也得到了显著的提升；
所述油剂在(50±0.01)℃时，运动粘度为27.5～30.1mm2/s，所述油剂用水配置成浓度为10wt％的乳液后的运动粘度为0.93～0.95mm2/s，冠醚能够降低油剂的粘度主要是由于冠醚自身粘度较低且为珠状小分子，在油剂体系中引入冠醚后，冠醚能较好地相容于聚酯类化合物或聚醚类化合物油剂体系中，同时进入聚酯类化合物或聚醚类化合物分子链之间，屏蔽分子链之间的作用力，从而降低油剂体系的粘度；
所述油剂的油膜强度为121～127N，现有技术中油剂的油膜强度较低，一般在110N左右，这主要是由于化纤油剂的抗静电剂大都含有金属离子或者以盐的形式存在，导致抗静电剂与油剂中聚酯类化合物或聚醚类化合物的相容性差，冠醚能够提高油膜强度主要是由于冠醚加入后能够产生盐溶效应，提高了抗静电剂与聚酯类化合物或聚醚类的相容性，进而提高了油剂油膜的强度；
所述油剂的表面张力为23.2～26.8cN/cm，比电阻为1.0×108～1.8×108Ω·cm；
上油后，纤维与纤维之间的静摩擦系数为0.250～0.263，动摩擦系数为0.262～0.273；
上油后，纤维与金属之间的静摩擦系数为0.202～0.210，动摩擦系数为0.320～0.332。
如上所述的一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，所述冠醚为2-羟甲基-12-冠-4、15-冠醚-5或2-羟甲基-15-冠-5。
如上所述的一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，所述油剂中还含有矿物油、磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和烷基磺酸钠。
如上所述的一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，所述矿物油为9#～17#的矿物油中的一种；
所述磷酸酯钾盐为十二烷基磷酸酯钾盐、异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐或十二十四醇磷酸酯钾盐；
所述烷基磺酸钠为十二烷基磺酸钠、十五烷基磺酸钠或十六烷基磺酸钠。
如上所述的一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，所述油剂的制备方法为：将冠醚与磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和烷基磺酸钠混合均匀后加入到矿物油中搅拌均匀得到油剂；按重量份数计，各组分的加入量如下：
Figure BDA0001508226600000041
Figure BDA0001508226600000051
如上所述的一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，所述混合是在常温下进行的，所述搅拌的温度为40～55℃，时间为1～3h。
发明机理：
本发明的上油剂为一种粘度低、耐热性能好且油膜强度较高的油剂。现有技术中油剂的粘度较高主要是由于油剂中含有普通聚酯类化合物或聚醚类化合物，该类化合物由于分子量较大和氢键的作用，其分子间的作用较大表现为运动粘度较大，因而造成油剂的粘度较高，加入冠醚后油剂的粘度能够显著降低，主要是由于冠醚自身粘度较低且为珠状小分子，冠醚能较好地相容于聚酯类化合物或聚醚类油剂体系中，同时进入聚酯类化合物或聚醚类化合物分子链之间，屏蔽分子链之间的作用力，从而降低油剂体系的粘度。现有技术中油剂的油膜强度较低主要是由于化纤油剂的抗静电剂大都含有金属离子或者以盐的形式存在，导致抗静电剂与油剂中聚酯类化合物或聚醚类的相容性差，冠醚能够提高油膜强度主要是由于冠醚加入后能够产生盐溶效应，提高了抗静电剂与聚酯类化合物或聚醚类的相容性，进而提高了油剂油膜的强度。此外，冠醚具有更高的挥发点和优良的耐热稳定性，引入冠醚后的油剂的耐热性能也得到了显著的提升，本发明的含冠醚油剂的使用，是由于冠醚具有较低的粘度，较高的挥发点，使含冠醚油剂摩擦系数小以及优良的耐热稳定性，从而提高了纤维的加工性能。
有益效果：
(1)本发明的一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，上油过程中使用的含有冠醚的上油剂具有粘度低、耐热性能好、油膜强度高、平滑性能好和抗静电性能强的特点，提高了纺丝的稳定性及纤维的加工性能，从而提高了最终制得的纤维的品质；
(2)本发明的一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，制备过程简单合理，具有极好的市场推广价值的优点；
(3)通过本发明的制备方法，能够制备出断裂强度高和断裂伸长率低的聚酯工业丝。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，具体步骤如下：
(1)上油用油剂制备：将2-羟甲基-12-冠-4与十二烷基磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和十二烷基磺酸钠在常温下混合均匀后加入到9#矿物油中并在40℃均匀搅拌1h得到油剂；按重量份数计，各组分的加入量如下：9#矿物油2份；三羟甲基丙烷月桂酸酯10份；2-羟甲基-12-冠-4 90份；十二烷基磷酸酯钾盐8份；十二烷基磺酸钠3份。制备出的油剂中冠醚的含量为79.6wt％，油剂的耐高温性能优良，在200℃加热处理2h后热失重为14.5wt％；油剂的粘度较低，在(50±0.01)℃时，运动粘度为29.6mm2/s，用水配置成浓度为10wt％的乳液后的运动粘度为0.93mm2/s；油剂的油膜强度较高，油膜强度为125N，油剂的表面张力为24.8cN/cm，比电阻为1.3×108Ω·cm，上油后，纤维与纤维(F/F)之间的静摩擦系数(μs)为0.255，动摩擦系数(μd)为0.266，纤维与金属(F/M)之间的静摩擦系数(μs)为0.203，动摩擦系数(μd)为0.320，制备的油剂在使用时，用水配置成浓度为15wt％的乳化液；
(2)将聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得高强低伸型聚酯工业丝。固相缩聚增粘后聚酯的特性粘度为1.0dL/g。
高强低伸型聚酯工业丝的纺丝工艺参数见表1。
高强低伸型聚酯工业丝的断裂强度为8.4cN/dtex，断裂伸长率中心值为11.0％，在177℃、10min和0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为6.5％；高强低伸型聚酯工业丝的纤度为1250dtex，线密度偏差率为1.5％，断裂强度CV值为2.5％，断裂伸长率的中心值为14.0％，断裂伸长率偏差率为-1.0％，断裂伸长CV值为7.3％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为5.5％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为0.8％，网络为6个/m，含油率为0.75％，满卷率为99.6％。
实施例2
一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，具体步骤如下：
(1)上油用油剂制备：将15-冠醚-5与异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和十五烷基磺酸钠在常温下混合均匀后加入到10#矿物油中并在43℃均匀搅拌1.5h得到油剂；按重量份数计，各组分的加入量如下：10#矿物油2份；三羟甲基丙烷月桂酸酯15份；15-冠醚-5 70份；异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐10份；十五烷基磺酸钠7份。制备出的油剂中冠醚的含量为67.30wt％，油剂的耐高温性能优良，在200℃加热处理2h后热失重为13wt％，油剂的粘度较低，在(50±0.01)℃时，运动粘度为28.1mm2/s，用水配置成浓度为10wt％的乳液后的运动粘度为0.93mm2/s，油剂的油膜强度较高，为123N，油剂的表面张力为25.1cN/cm，比电阻为1.5×108Ω·cm，上油后，纤维与纤维(F/F)之间的静摩擦系数(μs)为0.257，动摩擦系数(μd)为0.265，上油后，纤维与金属(F/M)之间的静摩擦系数(μs)为0.205，动摩擦系数(μd)为0.323，制备的油剂在使用时，用水配置成浓度为14wt％的乳化液；
(2)将聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得高强低伸型聚酯工业丝。固相缩聚增粘后聚酯的特性粘度为1.2dL/g。
高强低伸型聚酯工业丝的纺丝工艺参数见表1。
高强低伸型聚酯工业丝的断裂强度为9.0cN/dtex，断裂伸长率中心值为11.5％，在177℃、10min和0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为8.0％；高强低伸型聚酯工业丝的纤度为1100dtex，线密度偏差率为1.5％，断裂强度CV值为2.4％，断裂伸长率的中心值为14.0％，断裂伸长率偏差率为-1.5％，断裂伸长CV值为7.7％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为6.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为-0.8％，网络为2个/m，含油率为0.55％，满卷率为99.3％。
实施例3
一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，具体步骤如下：
(1)上油用油剂制备：将2-羟甲基-15-冠-5与十二十四醇磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和十五烷基磺酸钠在常温下混合均匀后加入到11#矿物油中并在48℃均匀搅拌3h得到油剂；按重量份数计，各组分的加入量如下：11#矿物油8份；三羟甲基丙烷月桂酸酯10份；
2-羟甲基-15-冠-585份；十二十四醇磷酸酯钾盐11份；十五烷基磺酸钠5份。制备出的油剂中冠醚的含量为70.83wt％，油剂的耐高温性能优良，在200℃加热处理2h后热失重为11wt％，油剂的粘度较低，在(50±0.01)℃时，运动粘度为30.1mm2/s，用水配置成浓度为10wt％的乳液后的运动粘度为0.94mm2/s，油剂的油膜强度较高，为125N。油剂的表面张力为23.2cN/cm，比电阻为1.8×108Ω·cm，上油后，纤维与纤维(F/F)之间的静摩擦系数(μs)为0.250，动摩擦系数(μd)为0.272，上油后，纤维与金属(F/M)之间的静摩擦系数(μs)为0.209，动摩擦系数(μd)为0.329，制备的油剂在使用时，用水配置成浓度为15wt％的乳化液；
(2)将聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得高强低伸型聚酯工业丝。固相缩聚增粘后聚酯的特性粘度为1.1dL/g。
高强低伸型聚酯工业丝的纺丝工艺参数见表1。
高强低伸型聚酯工业丝的断裂强度为9.1cN/dtex，断裂伸长率中心值为11.6％，在177℃、10min和0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为9.5％；高强低伸型聚酯工业丝的纤度为1340dtex，线密度偏差率为1.5％，断裂强度CV值为2.9％，断裂伸长率的中心值为14.0％，断裂伸长率偏差率为1.0％，断裂伸长CV值为7.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为4.2％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为-0.8％，网络为4个/m，含油率为0.35％，满卷率为99.5％。
实施例4
一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，具体步骤如下：
(1)上油用油剂制备：将2-羟甲基-12-冠-4与十二烷基磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和十六烷基磺酸钠在常温下混合均匀后加入到12#矿物油中并在40℃均匀搅拌2.5h得到油剂；按重量份数计，各组分的加入量如下：12#矿物油5份；2-羟甲基-12-冠-4 95份；十二烷基磷酸酯钾盐9份；十六烷基磺酸钠2份。制备出的油剂中冠醚的含量为85.58wt％，油剂的耐高温性能优良，在200℃加热处理2h后热失重为9wt％，油剂的粘度较低，在(50±0.01)℃时，运动粘度为29.5mm2/s，用水配置成浓度为10wt％的乳液后的运动粘度为0.93mm2/s，油剂的油膜强度较高，为121N，油剂的表面张力为24.3cN/cm，比电阻为1.0×108Ω·cm，上油后，纤维与纤维(F/F)之间的静摩擦系数(μs)为0.260，动摩擦系数(μd)为0.263，上油后，纤维与金属(F/M)之间的静摩擦系数(μs)为0.202，动摩擦系数(μd)为0.330，制备的油剂在使用时，用水配置成浓度为16wt％的乳化液；
(2)将聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得高强低伸型聚酯工业丝。固相缩聚增粘后聚酯的特性粘度为1.1dL/g。
高强低伸型聚酯工业丝的纺丝工艺参数见表1。
高强低伸型聚酯工业丝的断裂强度为8.3cN/dtex，断裂伸长率中心值为11.8％，在177℃、10min和0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为10.5％；高强低伸型聚酯工业丝的纤度为1520dtex，线密度偏差率为1.5％，断裂强度CV值为3.0％，断裂伸长率的中心值为14.0％，断裂伸长率偏差率为2.0％，断裂伸长CV值为7.6％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为5.5％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为0.8％，网络为8个/m，含油率为0.4％，满卷率为99.1％。
实施例5
一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，具体步骤如下：
(1)上油用油剂制备：将15-冠醚-5与异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和十二烷基磺酸钠在常温下混合均匀后加入到13#矿物油中并在52℃均匀搅拌2h得到油剂；按重量份数计，各组分的加入量如下：13#矿物油10份；三羟甲基丙烷月桂酸酯5份；15-冠醚-5 70份；异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐8份；十二烷基磺酸钠6份。制备出的油剂中冠醚的含量为70.70wt％，油剂的耐高温性能优良，在200℃加热处理2h后热失重为13.5wt％，油剂的粘度较低，在(50±0.01)℃时，运动粘度为28.6mm2/s，用水配置成浓度为10wt％的乳液后的运动粘度为0.95mm2/s，油剂的油膜强度较高，为126N，油剂的表面张力为24.9cN/cm，比电阻为1.2×108Ω·cm，上油后，纤维与纤维(F/F)之间的静摩擦系数(μs)为0.251，动摩擦系数(μd)为0.262，上油后，纤维与金属(F/M)之间的静摩擦系数(μs)为0.202，动摩擦系数(μd)为0.332，制备的油剂在使用时，用水配置成浓度为15wt％的乳化液；
(2)将聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得高强低伸型聚酯工业丝。固相缩聚增粘后聚酯的特性粘度为1.0dL/g。
高强低伸型聚酯工业丝的纺丝工艺参数见表1。
高强低伸型聚酯工业丝的断裂强度为8.8cN/dtex，断裂伸长率中心值为11.4％，在177℃、10min和0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为12.0％；高强低伸型聚酯工业丝的纤度为6190dtex，线密度偏差率为-1.5％，断裂强度CV值为2.1％，断裂伸长率的中心值为14.0％，断裂伸长率偏差率为-2.0％，断裂伸长CV值为7.5％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为5.5％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为-0.8％，网络为6个/m，含油率为0.6％，满卷率为99.5％。
实施例6
一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，具体步骤如下：
(1)上油用油剂制备：将2-羟甲基-15-冠-5与十二十四醇磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和十五烷基磺酸钠在常温下混合均匀后加入到14#矿物油中并在55℃均匀搅拌1h得到油剂；按重量份数计，各组分的加入量如下：14#矿物油3份；三羟甲基丙烷月桂酸酯10份；2-羟甲基-15-冠-5 75份；十二十四醇磷酸酯钾盐14份；十五烷基磺酸钠7份。制备出的油剂中冠醚的含量为68.80wt％，油剂的耐高温性能优良，在200℃加热处理2h后热失重为12wt％，油剂的粘度较低，在(50±0.01)℃时，运动粘度为27.5mm2/s，用水配置成浓度为10wt％的乳液后的运动粘度为0.95mm2/s，油剂的油膜强度较高，为126N。油剂的表面张力为25.4cN/cm，比电阻为1.6×108Ω·cm，上油后，纤维与纤维(F/F)之间的静摩擦系数(μs)为0.255，动摩擦系数(μd)为0.267，上油后，纤维与金属(F/M)之间的静摩擦系数(μs)为0.203，动摩擦系数(μd)为0.330，制备的油剂在使用时，用水配置成浓度为17wt％的乳化液；
(2)将聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得高强低伸型聚酯工业丝。固相缩聚增粘后聚酯的特性粘度为1.2dL/g。
高强低伸型聚酯工业丝的纺丝工艺参数见表1。
高强低伸型聚酯工业丝的断裂强度为8.6cN/dtex，断裂伸长率中心值为11.9％，在177℃、10min和0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为13.5％；高强低伸型聚酯工业丝的纤度为7670dtex，线密度偏差率为-1.5％，断裂强度CV值为2.5％，断裂伸长率的中心值为14.0％，断裂伸长率偏差率为0.5％，断裂伸长CV值为8.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为5.9％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为0.8％，网络为5个/m，含油率为0.7％，满卷率为99％。
实施例7
一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，具体步骤如下：
(1)上油用油剂制备：将15-冠醚-5与十二烷基磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和十六烷基磺酸钠在常温下混合均匀后加入到15#矿物油中并在41℃均匀搅拌2h得到油剂；按重量份数计，各组分的加入量如下：15#矿物油8份；三羟甲基丙烷月桂酸酯20份；15-冠醚-5 100份；十二烷基磷酸酯钾盐15份；十六烷基磺酸钠2份。制备出的油剂中冠醚的含量为68.97wt％，油剂的耐高温性能优良，在200℃加热处理2h后热失重为8.5wt％，油剂的粘度较低，在(50±0.01)℃时，运动粘度为28.4mm2/s，用水配置成浓度为10wt％的乳液后的运动粘度为0.94mm2/s，油剂的油膜强度较高，为122N。油剂的表面张力为26.8cN/cm，比电阻为1.8×108Ω·cm，上油后，纤维与纤维(F/F)之间的静摩擦系数(μs)为0.263，动摩擦系数(μd)为0.268，上油后，纤维与金属(F/M)之间的静摩擦系数(μs)为0.210，动摩擦系数(μd)为0.320，制备的油剂在使用时，用水配置成浓度为16wt％的乳化液；
(2)将聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得高强低伸型聚酯工业丝。固相缩聚增粘后聚酯的特性粘度为1.05dL/g。
高强低伸型聚酯工业丝的纺丝工艺参数见表1。
高强低伸型聚酯工业丝的断裂强度为8.3cN/dtex，断裂伸长率中心值为11.0％，在177℃、10min和0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为8.5％；高强低伸型聚酯工业丝的纤度为4500dtex，线密度偏差率为1.5％，断裂强度CV值为3.0％，断裂伸长率的中心值为14.0％，断裂伸长率偏差率为-0.5％，断裂伸长CV值为8.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为6.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为0.8％，网络为8个/m，含油率为0.9％，满卷率为99.1％。
实施例8
一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，具体步骤如下：
(1)上油用油剂制备：将2-羟甲基-12-冠-4与十二十四醇磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和十五烷基磺酸钠在常温下混合均匀后加入到16#矿物油中并在45℃均匀搅拌3h得到油剂；按重量份数计，各组分的加入量如下：16#矿物油9份；2-羟甲基-12-冠-4 80份；十二十四醇磷酸酯钾盐12份；十五烷基磺酸钠5份。制备出的油剂中冠醚的含量为83.33wt％，油剂的耐高温性能优良，在200℃加热处理2h后热失重为14wt％，油剂的粘度较低，在(50±0.01)℃时，运动粘度为30.0mm2/s，用水配置成浓度为10wt％的乳液后的运动粘度为0.93mm2/s，油剂的油膜强度较高，为127N。油剂的表面张力为23.5cN/cm，比电阻为1.5×108Ω·cm，上油后，纤维与纤维(F/F)之间的静摩擦系数(μs)为0.262，动摩擦系数(μd)为0.273，上油后，纤维与金属(F/M)之间的静摩擦系数(μs)为0.208，动摩擦系数(μd)为0.328，制备的油剂在使用时，用水配置成浓度为18wt％的乳化液；
(2)将聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得高强低伸型聚酯工业丝。固相缩聚增粘后聚酯的特性粘度为1.17dL/g。
高强低伸型聚酯工业丝的纺丝工艺参数见表1。
高强低伸型聚酯工业丝的断裂强度为8.9cN/dtex，断裂伸长率中心值为11.1％，在177℃、10min和0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为10.0％；高强低伸型聚酯工业丝的纤度为6600dtex，线密度偏差率为0％，断裂强度CV值为2.8％，断裂伸长率的中心值为14.0％，断裂伸长率偏差率为-1.5％，断裂伸长CV值为7.2％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为5.8％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为0％，网络为6个/m，含油率为0.7％，满卷率为99％。
实施例9
一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，具体步骤如下：
(1)上油用油剂制备：将2-羟甲基-15-冠-5与十二烷基磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和十二烷基磺酸钠在常温下混合均匀后并在55℃均匀搅拌3h得到油剂；按重量份数计，各组分的加入量如下：三羟甲基丙烷月桂酸酯15份；2-羟甲基-15-冠-5 90份；十二烷基磷酸酯钾盐8份；十二烷基磺酸钠7份。制备出的油剂中冠醚的含量为81.81wt％，油剂的耐高温性能优良，在200℃加热处理2h后热失重为10wt％，油剂的粘度较低，在(50±0.01)℃时，运动粘度为29.7mm2/s，用水配置成浓度为10wt％的乳液后的运动粘度为0.94mm2/s，油剂的油膜强度较高，为126N。油剂的表面张力为24.8cN/cm，比电阻为1.8×108Ω·cm，上油后，纤维与纤维(F/F)之间的静摩擦系数(μs)为0.250，动摩擦系数(μd)为0.264，上油后，纤维与金属(F/M)之间的静摩擦系数(μs)为0.210，动摩擦系数(μd)为0.321，制备的油剂在使用时，用水配置成浓度为17wt％的乳化液；
(2)将聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得高强低伸型聚酯工业丝。固相缩聚增粘后聚酯的特性粘度为1.1dL/g。
高强低伸型聚酯工业丝的纺丝工艺参数见表1。
高强低伸型聚酯工业丝的断裂强度为8.4cN/dtex，断裂伸长率中心值为12.0％，在177℃、10min和0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为11.5％；高强低伸型聚酯工业丝的纤度为8800dtex，线密度偏差率为-1.2％，断裂强度CV值为2.9％，断裂伸长率的中心值为14.0％，断裂伸长率偏差率为0％，断裂伸长CV值为7.5％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为6.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为-0.1％，网络为7个/m，含油率为0.5％，满卷率为99.4％。
实施例10
一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，具体步骤如下：
(1)上油用油剂制备：将2-羟甲基-15-冠-5与十二烷基磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和十二烷基磺酸钠在常温下混合均匀后并在55℃均匀搅拌3h得到油剂；按重量份数计，各组分的加入量如下：三羟甲基丙烷月桂酸酯15份；2-羟甲基-15-冠-5 90份；十二烷基磷酸酯钾盐8份；十二烷基磺酸钠7份。制备出的油剂中冠醚的含量为81.81wt％，油剂的耐高温性能优良，在200℃加热处理2h后热失重为10wt％，油剂的粘度较低，在(50±0.01)℃时，运动粘度为29.7mm2/s，用水配置成浓度为10wt％的乳液后的运动粘度为0.94mm2/s，油剂的油膜强度较高，为126N，油剂的表面张力为24.8cN/cm，比电阻为1.8×108Ω·cm，上油后，纤维与纤维(F/F)之间的静摩擦系数(μs)为0.250，动摩擦系数(μd)为0.264，上油后，纤维与金属(F/M)之间的静摩擦系数(μs)为0.210，动摩擦系数(μd)为0.321，制备的油剂在使用时，用水配置成浓度为16wt％的乳化液；
(2)将聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得高强低伸型聚酯工业丝。固相缩聚增粘后聚酯的特性粘度为1.2dL/g。
高强低伸型聚酯工业丝的纺丝工艺参数见表1。
高强低伸型聚酯工业丝的断裂强度为8.6cN/dtex，断裂伸长率中心值为11.2％，在177℃、10min和0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为11.0％；高强低伸型聚酯工业丝的纤度为8170dtex，线密度偏差率为-0.4％，断裂强度CV值为3.0％，断裂伸长率的中心值为14.0％，断裂伸长率偏差率为1.6％，断裂伸长CV值为7.6％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为5.5％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为-0.2％，网络为2个/m，含油率为0.85％，满卷率为99.3％。
实施例11
一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，具体步骤如下：
(1)上油用油剂制备：将2-羟甲基-12-冠-4与十二烷基磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和十二烷基磺酸钠在常温下混合均匀后加入到9#矿物油中并在40℃均匀搅拌1h得到油剂；按重量份数计，各组分的加入量如下：9#矿物油2份；三羟甲基丙烷月桂酸酯10份；2-羟甲基-12-冠-4 90份；十二烷基磷酸酯钾盐8份；十二烷基磺酸钠3份。制备出的油剂中冠醚的含量为79.6wt％，油剂的耐高温性能优良，在200℃加热处理2h后热失重为14.5wt％，油剂的粘度较低，在(50±0.01)℃时，运动粘度为29.6mm2/s，用水配置成浓度为10wt％的乳液后的运动粘度为0.93mm2/s，油剂的油膜强度较高，油膜强度为125N，油剂的表面张力为24.8cN/cm，比电阻为1.3×108Ω·cm，上油后，纤维与纤维(F/F)之间的静摩擦系数(μs)为0.255，动摩擦系数(μd)为0.266，上油后，纤维与金属(F/M)之间的静摩擦系数(μs)为0.203，动摩擦系数(μd)为0.320，制备的油剂在使用时，用水配置成浓度为15wt％的乳化液；
(2)将聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得高强低伸型聚酯工业丝。固相缩聚增粘后聚酯的特性粘度为1.15dL/g。
高强低伸型聚酯工业丝的纺丝工艺参数见表1。
高强低伸型聚酯工业丝的断裂强度为8.6cN/dtex，断裂伸长率中心值为11.3％，在177℃、10min和0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为9.5％；高强低伸型聚酯工业丝的纤度为2500dtex，线密度偏差率为0.5％，断裂强度CV值为3.0％，断裂伸长率的中心值为14.0％，断裂伸长率偏差率为0.5％，断裂伸长CV值为7.1％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为6.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为0.2％，网络为8个/m，含油率为0.65％，满卷率为99.8％。
表1
Figure BDA0001508226600000151
Figure BDA0001508226600000161

Claims (8)

1.一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，其特征是：将聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、上油、拉伸、热定型和卷绕制得高强低伸型聚酯工业丝；
所述上油用的油剂中含有冠醚，且冠醚的含量为67.30～85.58wt％；
所述冠醚为2-羟甲基-12-冠-4、15-冠醚-5或2-羟甲基-15-冠-5；
所述油剂在使用时，用水配置成浓度为14～18wt％的乳化液；
所述高强低伸型聚酯工业丝的断裂强度≥8.3cN/dtex，断裂伸长率中心值为11.0～12.0％；
所述高强低伸型聚酯工业丝的纺丝工艺参数如下：
Figure FDA0002148378100000011
拉伸、热定型的工艺参数为：
Figure FDA0002148378100000012
2.根据权利要求1所述的一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，其特征在于，所述高强低伸型聚酯工业丝的纤度为1100～8800dtex，线密度偏差率为±1.5％，断裂强度CV值≤3.0％，断裂伸长率偏差率为±2.0％，断裂伸长CV值≤8.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的中心值为4.2～6.0％，4.0cN/dtex负荷的伸长率的偏差率为±0.8％，在177℃、10min和0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为6.5～13.5％，网络为2～8个/m，含油率为0.35～0.9％，满卷率≥99％。
3.根据权利要求1或2所述的一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，其特征在于，所述固相缩聚增粘后聚酯的特性粘度为1.0～1.2dL/g。
4.根据权利要求3所述的一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，其特征在于，所述油剂在200℃加热处理2h后热失重小于15wt％；
所述油剂在(50±0.01)℃时，运动粘度为27.5～30.1mm2/s，所述油剂用水配置成浓度为10wt％的乳液后的运动粘度为0.93～0.95mm2/s；
所述油剂的油膜强度为121～127N；
所述油剂的表面张力为23.2～26.8cN/cm，比电阻为1.0×108～1.8×108Ω·cm；
上油后，纤维与纤维之间的静摩擦系数为0.250～0.263，动摩擦系数为0.262～0.273；
上油后，纤维与金属之间的静摩擦系数为0.202～0.210，动摩擦系数为0.320～0.332。
5.根据权利要求1所述的一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，其特征在于，所述油剂中还含有矿物油、磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和烷基磺酸钠。
6.根据权利要求5所述的一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，其特征在于，所述矿物油为9#～17#的矿物油中的一种；
所述磷酸酯钾盐为十二烷基磷酸酯钾盐、异构十三醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐或十二十四醇磷酸酯钾盐；
所述烷基磺酸钠为十二烷基磺酸钠、十五烷基磺酸钠或十六烷基磺酸钠。
7.根据权利要求6所述的一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，其特征在于，所述油剂的制备方法为：将冠醚与磷酸酯钾盐、三羟甲基丙烷月桂酸酯和烷基磺酸钠混合均匀后加入到矿物油中搅拌均匀得到油剂；按重量份数计，各组分的加入量如下：
Figure FDA0002148378100000021
8.根据权利要求7所述的一种高强低伸型聚酯工业丝的制备方法，其特征在于，所述混合是在常温下进行的，所述搅拌的温度为40～55℃，时间为1～3h。
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