CN112779809B - 一种造纸成型网及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种造纸成型网及其制备方法，将改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、水冷却、拉伸、热定型、上油和卷绕制得耐磨聚酯单丝，耐磨聚酯单丝采用机织的方法制得造纸成型网；耐磨聚酯单丝的聚酯链段包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和3,5‑吡啶二甲酸链段，且不同聚酯链段的3,5‑吡啶二甲酸链段之间经Ni2+配位；3,5‑吡啶二甲酸链段参与配位的有羰基上的O原子和吡啶上的N原子；造纸成型网进行耐磨性试验，摩擦圈数7000次，磨损率为1.87～2.03％。本发明的Ni(Ⅱ)‑吡啶配位了强化分子间的作用力，从而提高了聚酯单丝的耐摩擦性能，由聚酯单丝制成的造纸成型网耐磨性优异。

Description

一种造纸成型网及其制备方法
技术领域
本发明属于造纸技术领域，涉及一种造纸成型网及其制备方法。
背景技术
聚酯其分子链结构的高度对称性及苯环的刚性，使制品具有良好的机械加工性能、耐化学腐蚀性能和抗微生物侵蚀性能等，而且由于价格相对低廉和容易回收等优点，被广泛地应用于纤维、薄膜、塑料制品等各个领域。
聚酯的应用大致分为两种：聚酯塑料和聚酯纤维。其磨损机理有四类：粘着磨损、磨料磨损、腐蚀磨损、接触疲劳，而影响聚酯耐磨性的因素有微观结构、载荷、滑动速度与温度、摩擦环境以及填充物的影响等，提高聚酯的耐磨性也将从这些方面来入手。
随着造纸技术的迅猛发展，国内对造纸网用单丝及其成型网的要求越来越高，寻找一种具有高力学性能、高耐磨性的聚酯单丝及其造纸用成型网，是各造纸厂家的发展要求，但由于差别化、功能化的产品要求较高，使得以高强度、抗静电、阻燃为特征的系列产品的技术开发困难重重，在国内仍处起步阶段。在应用过程中，还引入了更耐磨的尼龙作为部分原料，其制造工艺更是不断深入发展，编织方法从单层发展到多层。一定程度上得到应用。根据可编织性和纸机抄造性能，从分子质量、伸长率、收缩率等方面考虑，聚酯是最合适的材料。尼龙的耐磨性好，但其缺乏刚度和尺寸稳定性，只限于用在造纸网的底线上。
因此，研究一种造纸成型网具有十分重要的意义。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种造纸成型网及其制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的方案如下：
一种造纸成型网，造纸成型网由耐磨聚酯单丝制成；
耐磨聚酯单丝的聚酯链段包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和3,5-吡啶二甲酸链段，且不同聚酯链段的3,5-吡啶二甲酸链段之间经Ni2+配位；
对苯二甲酸链段和3,5-吡啶二甲酸链段的摩尔比为1:0.025～0.035；
3,5-吡啶二甲酸链段参与配位的有羰基上的O原子和吡啶上的N原子；
造纸成型网进行耐磨性试验，摩擦圈数7000次，磨损率为1.87～2.03％(耐磨性试验按照专利CN201110230386.1的方法进行)。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种造纸成型网，不同聚酯链段的3,5-吡啶二甲酸链段之间经Ni2+配位形成的配位结构为：
Figure BDA0002870686460000021
如上所述的一种造纸成型网，耐磨聚酯单丝的直径为0.17mm，断裂强力≥20N，线密度偏差率为±1.5％，断裂伸长率为12.0～16.0％，在177℃×10min×0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为7.5～10.0％。
本发明还提供制备如上所述的一种造纸成型网的方法，将改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、水冷却、拉伸、热定型、上油和卷绕制得耐磨聚酯单丝，耐磨聚酯单丝采用机织的方法制得造纸成型网；
改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇、3,5-吡啶二甲酸和NiCl2混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应得到改性聚酯。
作为优选的技术方案：
如上所述的方法，改性聚酯的制备步骤如下：
(1)酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇和3,5-吡啶二甲酸配成浆料，加入催化剂、消光剂、稳定剂和NiCl2混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为常压～0.3MPa，酯化反应的温度为250～260℃，酯化反应的终止条件为：酯化反应中的水馏出量达到理论值的90％以上；
(2)缩聚反应；
酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在30～50min内由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，反应温度为250～260℃，反应时间为30～50min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力100Pa以下，反应温度为270～282℃，反应时间为50～90min，制得改性聚酯。
如上所述的方法，对苯二甲酸、乙二醇和3,5-吡啶二甲酸的摩尔比为1:1.2～2.0:0.025～0.035，催化剂、消光剂和稳定剂的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.01～0.05wt％、0.20～0.25wt％和0.01～0.05wt％，NiCl2的加入量为3,5-吡啶二甲酸加入量的40～50％mol。
如上所述的方法，所述催化剂为三氧化二锑、乙二醇锑或醋酸锑，所述消光剂为二氧化钛，所述稳定剂为磷酸三苯酯、磷酸三甲酯或亚磷酸三甲酯。
如上所述的方法，固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.0～1.2dL/g。
如上所述的方法，耐磨聚酯单丝的制备工艺参数如下：
纺丝温度 290～300℃；
冷却水温度 50～60℃；
一道拉伸热水温度85～95℃；
一道拉伸倍数3～5.2；
二道拉伸热风温度180～220℃；
二道拉伸倍数1.3～2.1；
热风定型温度：200～240℃。
如上所述的方法，由耐磨聚酯单丝制备造纸成型网，包括整经、织网和定型的织造工艺，工艺参数如下：
整经：速度160～180m/min，张力10～20kg/环；
织造：经密68根/cm，纬密61根/cm，厚度0.75mm；
定型：温度140～160℃，速度30～40m/min，纵向张力4～5kg/cm，横向张力30～40kg/cm。
本发明的机理如下：
聚合物材料的磨损是由运动过程产生的作用力导致的，在滑动过程中接触点上会有很大的压力，使接触表面因为剪切作用而产生微变形和微凸体，并造成软表面的塑性变形、磨粒磨损的宏观变形以及粘弹性材料的弹性滞后变形。除此之外，摩擦热造成温度升高使磨损加剧。高分子聚合物的滑动磨损主要包括粘着磨损、磨粒磨损以及疲劳磨损。产生粘着的主要原因有：(1)聚合物因为质软所以更容易变形，(2)聚合物的分子链在滑动过程中会发生相互扩散，导致接触表面的粘着力增大。磨粒磨损是指在滑动过程中一些硬颗粒或硬粗糙面在软材料表面发生相对运动造成形变或撕裂损伤的行为。两种材料之间的磨粒磨损，在滑动时硬质材料对软质材料表面造成了犁沟或断裂等损伤。
金属-配体配位相互作用增强了大分子链段的分子相互作用，阻碍了聚合物链的运动。本发明通过NiCl2与3,5-吡啶二甲酸进行配位制备耐磨聚酯单丝，并由其制得造纸成型网。在NiCl2掺杂的聚酯纤维中，Ni(Ⅱ)的一个核心周围含有两个五元环吡啶配体，所形成的螯合物稳定常数高，两个分子间吡啶配体的配位结构趋于促进聚合物链的聚集。螯合物作为物理交联点，强化分子间的作用力，降低了聚酯在摩擦过程中分子链滑动所发生的相互扩散而导致接触表面的粘着力，单丝的耐磨性和使用耐久性提高，由单丝制成的造纸成型网耐磨性较好。
有益效果
本发明的一种造纸成型网的制备方法，Ni(Ⅱ)-吡啶配位主要强化分子间的作用力，降低了聚酯在摩擦过程中分子链滑动所发生的相互扩散而导致接触表面的粘着力，从而提高了聚酯单丝的耐摩擦性能，由聚酯单丝制成的造纸成型网耐磨性优异，摩擦圈数7000次，磨损率为1.87～2.03％。
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
一种造纸成型网的制备方法，具体步骤如下：
(1)改性聚酯的制备：
(1.1)酯化反应；
将摩尔比为1:1.2:0.025的对苯二甲酸、乙二醇和3,5-吡啶二甲酸配成浆料，加入催化剂(三氧化二锑)、消光剂(二氧化钛)、稳定剂(磷酸三苯酯)和NiCl2混合均匀，催化剂、消光剂和稳定剂的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.03wt％、0.21wt％和0.01wt％，NiCl2的加入量为3,5-吡啶二甲酸加入量的40％mol；然后在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为0.3MPa，酯化反应的温度为257℃，酯化反应的终止条件为：酯化反应中的水馏出量达到理论值的90％；
(1.2)缩聚反应；
酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在40min内由常压平稳抽至绝对压力420Pa，反应温度为250℃，反应时间为50min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力100Pa，反应温度为274℃，反应时间为65min，制得改性聚酯；
(2)改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、水冷却、拉伸、热定型、上油和卷绕制得耐磨聚酯单丝；
固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1dL/g。
耐磨聚酯单丝的制备工艺参数如下：
纺丝温度290℃；
冷却水温度50℃；
一道拉伸热水温度85℃；
一道拉伸倍数3；
二道拉伸热风温度180℃；
二道拉伸倍数1.3；
热风定型温度：200℃；
(3)采用机织的方法制备造纸成型网；
由耐磨聚酯单丝制备造纸成型网，包括整经、织网和定型的织造工艺，工艺参数如下：
整经：速度160m/min，张力10kg/环；
织造：经密68根/cm，纬密61根/cm，厚度0.75mm；
定型：温度140℃，速度30m/min，纵向张力4kg/cm，横向张力35kg/cm。
制得的一种造纸成型网由耐磨聚酯单丝制成，耐磨聚酯单丝的聚酯链段包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和3,5-吡啶二甲酸链段，对苯二甲酸链段和3,5-吡啶二甲酸链段的摩尔比为1:0.025；不同聚酯链段的3,5-吡啶二甲酸链段之间经Ni2+配位，且3,5-吡啶二甲酸链段参与配位的有羰基上的O原子和吡啶上的N原子，形成的配位结构为：
Figure BDA0002870686460000051
耐磨聚酯单丝的直径为0.17mm，断裂强力为20N，线密度偏差率为-1.5％，断裂伸长率为16％，在177℃110min10.05cN/dt11条件下的干热收缩率为10％；造纸成型网进行耐磨性试验，摩擦圈数7000次，磨损率为2.03％。
实施例2
一种造纸成型网的制备方法，具体步骤如下：
(1)改性聚酯的制备：
(1.1)酯化反应；
将摩尔比为1:1.3:0.027的对苯二甲酸、乙二醇和3,5-吡啶二甲酸配成浆料，加入催化剂(三氧化二锑)、消光剂(二氧化钛)、稳定剂(磷酸三苯酯)和NiCl2混合均匀，催化剂、消光剂和稳定剂的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.01wt％、0.2wt％和0.02wt％，NiCl2的加入量为3,5-吡啶二甲酸加入量的42％mol；然后在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为0.2MPa，酯化反应的温度为252℃，酯化反应的终止条件为：酯化反应中的水馏出量达到理论值的95％；
(1.2)缩聚反应；
酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在36min内由常压平稳抽至绝对压力490Pa，反应温度为252℃，反应时间为45min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力30Pa，反应温度为272℃，反应时间为80min，制得改性聚酯；
(2)改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、水冷却、拉伸、热定型、上油和卷绕制得耐磨聚酯单丝；
固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1dL/g。
耐磨聚酯单丝的制备工艺参数如下：
纺丝温度292℃；
冷却水温度52℃；
一道拉伸热水温度87℃；
一道拉伸倍数3.5；
二道拉伸热风温度185℃；
二道拉伸倍数1.5；
热风定型温度：214℃；
(3)采用机织的方法制备造纸成型网；
由耐磨聚酯单丝制备造纸成型网，包括整经、织网和定型的织造工艺，工艺参数如下：
整经：速度170m/min，张力15kg/环；
织造：经密68根/cm，纬密61根/cm，厚度0.75mm；
定型：温度143℃，速度32m/min，纵向张力4kg/cm，横向张力30kg/cm。
制得的一种造纸成型网由耐磨聚酯单丝制成，耐磨聚酯单丝的聚酯链段包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和3,5-吡啶二甲酸链段，对苯二甲酸链段和3,5-吡啶二甲酸链段的摩尔比为1:0.027；不同聚酯链段的3,5-吡啶二甲酸链段之间经Ni2+配位，且3,5-吡啶二甲酸链段参与配位的有羰基上的O原子和吡啶上的N原子，形成的配位结构为：
Figure BDA0002870686460000061
耐磨聚酯单丝的直径为0.17mm，断裂强力为20.3N，线密度偏差率为-1％，断裂伸长率为15.4％，在177℃110min10.05cN/dt11条件下的干热收缩率为9％；造纸成型网进行耐磨性试验，摩擦圈数7000次，磨损率为1.99％。
实施例3
一种造纸成型网的制备方法，具体步骤如下：
(1)改性聚酯的制备：
(1.1)酯化反应；
将摩尔比为1:1.5:0.029的对苯二甲酸、乙二醇和3,5-吡啶二甲酸配成浆料，加入催化剂(三氧化二锑)、消光剂(二氧化钛)、稳定剂(磷酸三苯酯)和NiCl2混合均匀，催化剂、消光剂和稳定剂的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.03wt％、0.24wt％和0.05wt％，NiCl2的加入量为3,5-吡啶二甲酸加入量的47％mol；然后在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为0.1MPa，酯化反应的温度为250℃，酯化反应的终止条件为：酯化反应中的水馏出量达到理论值的96％；
(1.2)缩聚反应；
酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在38min内由常压平稳抽至绝对压力460Pa，反应温度为258℃，反应时间为35min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力20Pa，反应温度为278℃，反应时间为60min，制得改性聚酯；
(2)改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、水冷却、拉伸、热定型、上油和卷绕制得耐磨聚酯单丝；
固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1dL/g。
耐磨聚酯单丝的制备工艺参数如下：
纺丝温度297℃；
冷却水温度56℃；
一道拉伸热水温度93℃；
一道拉伸倍数5；
二道拉伸热风温度190℃；
二道拉伸倍数1.7；
热风定型温度：213℃；
(3)采用机织的方法制备造纸成型网；
由耐磨聚酯单丝制备造纸成型网，包括整经、织网和定型的织造工艺，工艺参数如下：
整经：速度180m/min，张力20kg/环；
织造：经密68根/cm，纬密61根/cm，厚度0.75mm；
定型：温度149℃，速度34m/min，纵向张力4kg/cm，横向张力33kg/cm。
制得的一种造纸成型网由耐磨聚酯单丝制成，耐磨聚酯单丝的聚酯链段包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和3,5-吡啶二甲酸链段，对苯二甲酸链段和3,5-吡啶二甲酸链段的摩尔比为1:0.029；不同聚酯链段的3,5-吡啶二甲酸链段之间经Ni2+配位，且3,5-吡啶二甲酸链段参与配位的有羰基上的O原子和吡啶上的N原子，形成的配位结构为：
Figure BDA0002870686460000071
耐磨聚酯单丝的直径为0.17mm，断裂强力为20.5N，线密度偏差率为-0.5％，断裂伸长率为15.8％，在177℃110min10.05cN/dt11条件下的干热收缩率为9.2％；造纸成型网进行耐磨性试验，摩擦圈数7000次，磨损率为1.89％。
实施例4
一种造纸成型网的制备方法，具体步骤如下：
(1)改性聚酯的制备：
(1.1)酯化反应；
将摩尔比为1:1.7:0.03的对苯二甲酸、乙二醇和3,5-吡啶二甲酸配成浆料，加入催化剂(乙二醇锑)、消光剂(二氧化钛)、稳定剂(磷酸三甲酯)和NiCl2混合均匀，催化剂、消光剂和稳定剂的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.04wt％、0.23wt％和0.04wt％，NiCl2的加入量为3,5-吡啶二甲酸加入量的46％mol；然后在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为0.25MPa，酯化反应的温度为256℃，酯化反应的终止条件为：酯化反应中的水馏出量达到理论值的96％；
(1.2)缩聚反应；
酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在30min内由常压平稳抽至绝对压力500Pa，反应温度为256℃，反应时间为36min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力15Pa，反应温度为276℃，反应时间为70min，制得改性聚酯；
(2)改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、水冷却、拉伸、热定型、上油和卷绕制得耐磨聚酯单丝；
固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.1dL/g。
耐磨聚酯单丝的制备工艺参数如下：
纺丝温度296℃；
冷却水温度54℃；
一道拉伸热水温度91℃；
一道拉伸倍数4.5；
二道拉伸热风温度195℃；
二道拉伸倍数1.8；
热风定型温度：225℃；
(3)采用机织的方法制备造纸成型网；
由耐磨聚酯单丝制备造纸成型网，包括整经、织网和定型的织造工艺，工艺参数如下：
整经：速度170m/min，张力15kg/环；
织造：经密68根/cm，纬密61根/cm，厚度0.75mm；
定型：温度145℃，速度36m/min，纵向张力5kg/cm，横向张力38kg/cm。
制得的一种造纸成型网由耐磨聚酯单丝制成，耐磨聚酯单丝的聚酯链段包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和3,5-吡啶二甲酸链段，对苯二甲酸链段和3,5-吡啶二甲酸链段的摩尔比为1:0.03；不同聚酯链段的3,5-吡啶二甲酸链段之间经Ni2+配位，且3,5-吡啶二甲酸链段参与配位的有羰基上的O原子和吡啶上的N原子，形成的配位结构为：
Figure BDA0002870686460000091
耐磨聚酯单丝的直径为0.17mm，断裂强力为21.3N，线密度偏差率为0％，断裂伸长率为14.3％，在177℃110min10.05cN/dt11条件下的干热收缩率为8.5％；造纸成型网进行耐磨性试验，摩擦圈数7000次，磨损率为1.91％。
实施例5
一种造纸成型网的制备方法，具体步骤如下：
(1)改性聚酯的制备：
(1.1)酯化反应；
将摩尔比为1:1.9:0.032的对苯二甲酸、乙二醇和3,5-吡啶二甲酸配成浆料，加入催化剂(乙二醇锑)、消光剂(二氧化钛)、稳定剂(磷酸三甲酯)和NiCl2混合均匀，催化剂、消光剂和稳定剂的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.02wt％、0.23wt％和0.03wt％，NiCl2的加入量为3,5-吡啶二甲酸加入量的44％mol；然后在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为0.2MPa，酯化反应的温度为255℃，酯化反应的终止条件为：酯化反应中的水馏出量达到理论值的95％；
(1.2)缩聚反应；
酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在37min内由常压平稳抽至绝对压力390Pa，反应温度为258℃，反应时间为40min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力13Pa，反应温度为270℃，反应时间为90min，制得改性聚酯；
(2)改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、水冷却、拉伸、热定型、上油和卷绕制得耐磨聚酯单丝；
固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.1dL/g。
耐磨聚酯单丝的制备工艺参数如下：
纺丝温度295℃；
冷却水温度56℃；
一道拉伸热水温度89℃；
一道拉伸倍数4；
二道拉伸热风温度210℃；
二道拉伸倍数1.9；
热风定型温度：220℃；
(3)采用机织的方法制备造纸成型网；
由耐磨聚酯单丝制备造纸成型网，包括整经、织网和定型的织造工艺，工艺参数如下：
整经：速度180m/min，张力20kg/环；
织造：经密68根/cm，纬密61根/cm，厚度0.75mm；
定型：温度157℃，速度38m/min，纵向张力5kg/cm，横向张力39kg/cm。
制得的一种造纸成型网由耐磨聚酯单丝制成，耐磨聚酯单丝的聚酯链段包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和3,5-吡啶二甲酸链段，对苯二甲酸链段和3,5-吡啶二甲酸链段的摩尔比为1:0.032；不同聚酯链段的3,5-吡啶二甲酸链段之间经Ni2+配位，且3,5-吡啶二甲酸链段参与配位的有羰基上的O原子和吡啶上的N原子，形成的配位结构为：
Figure BDA0002870686460000101
耐磨聚酯单丝的直径为0.17mm，断裂强力为20.8N，线密度偏差率为0.6％，断裂伸长率为14.8％，在177℃110min10.05cN/dt11条件下的干热收缩率为8.9％；造纸成型网进行耐磨性试验，摩擦圈数7000次，磨损率为1.96％。
实施例6
一种造纸成型网的制备方法，具体步骤如下：
(1)改性聚酯的制备：
(1.1)酯化反应；
将摩尔比为1:2:0.035的对苯二甲酸、乙二醇和3,5-吡啶二甲酸配成浆料，加入催化剂(醋酸锑)、消光剂(二氧化钛)、稳定剂(亚磷酸三甲酯)和NiCl2混合均匀，催化剂、消光剂和稳定剂的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.04wt％、0.25wt％和0.05wt％，NiCl2的加入量为3,5-吡啶二甲酸加入量的49％mol；然后在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为0.3MPa，酯化反应的温度为259℃，酯化反应的终止条件为：酯化反应中的水馏出量达到理论值的97％；
(1.2)缩聚反应；
酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在46min内由常压平稳抽至绝对压力380Pa，反应温度为255℃，反应时间为33min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力12Pa，反应温度为280℃，反应时间为55min，制得改性聚酯；
(2)改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、水冷却、拉伸、热定型、上油和卷绕制得耐磨聚酯单丝；
固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.2dL/g。
耐磨聚酯单丝的制备工艺参数如下：
纺丝温度300℃；
冷却水温度58℃；
一道拉伸热水温度94℃；
一道拉伸倍数5.1；
二道拉伸热风温度205℃；
二道拉伸倍数2；
热风定型温度：236℃；
(3)采用机织的方法制备造纸成型网；
由耐磨聚酯单丝制备造纸成型网，包括整经、织网和定型的织造工艺，工艺参数如下：
整经：速度160m/min，张力10kg/环；
织造：经密68根/cm，纬密61根/cm，厚度0.75mm；
定型：温度155℃，速度40m/min，纵向张力5kg/cm，横向张力32kg/cm。
制得的一种造纸成型网由耐磨聚酯单丝制成，耐磨聚酯单丝的聚酯链段包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和3,5-吡啶二甲酸链段，对苯二甲酸链段和3,5-吡啶二甲酸链段的摩尔比为1:0.035；不同聚酯链段的3,5-吡啶二甲酸链段之间经Ni2+配位，且3,5-吡啶二甲酸链段参与配位的有羰基上的O原子和吡啶上的N原子，形成的配位结构为：
Figure BDA0002870686460000111
耐磨聚酯单丝的直径为0.17mm，断裂强力为21.6N，线密度偏差率为1.2％，断裂伸长率为13.7％，在177℃110min10.05cN/dt11条件下的干热收缩率为7.8％；造纸成型网进行耐磨性试验，摩擦圈数7000次，磨损率为1.89％。
实施例7
一种造纸成型网的制备方法，具体步骤如下：
(1)改性聚酯的制备：
(1.1)酯化反应；
将摩尔比为1:2:0.035的对苯二甲酸、乙二醇和3,5-吡啶二甲酸配成浆料，加入催化剂(醋酸锑)、消光剂(二氧化钛)、稳定剂(亚磷酸三甲酯)和NiCl2混合均匀，催化剂、消光剂和稳定剂的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.05wt％、0.25wt％和0.05wt％，NiCl2的加入量为3,5-吡啶二甲酸加入量的50％mol；然后在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为0.3MPa，酯化反应的温度为260℃，酯化反应的终止条件为：酯化反应中的水馏出量达到理论值的98％；
(1.2)缩聚反应；
酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在50min内由常压平稳抽至绝对压力350Pa，反应温度为260℃，反应时间为30min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力10Pa，反应温度为282℃，反应时间为50min，制得改性聚酯；
(2)改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、水冷却、拉伸、热定型、上油和卷绕制得耐磨聚酯单丝；
固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.2dL/g。
耐磨聚酯单丝的制备工艺参数如下：
纺丝温度300℃；
冷却水温度60℃；
一道拉伸热水温度95℃；
一道拉伸倍数5.2；
二道拉伸热风温度220℃；
二道拉伸倍数2.1；
热风定型温度：240℃；
(3)采用机织的方法制备造纸成型网；
由耐磨聚酯单丝制备造纸成型网，包括整经、织网和定型的织造工艺，工艺参数如下：
整经：速度170m/min，张力15kg/环；
织造：经密68根/cm，纬密61根/cm，厚度0.75mm；
定型：温度160℃，速度39m/min，纵向张力5kg/cm，横向张力40kg/cm。
制得的一种造纸成型网由耐磨聚酯单丝制成，耐磨聚酯单丝的聚酯链段包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和3,5-吡啶二甲酸链段，对苯二甲酸链段和3,5-吡啶二甲酸链段的摩尔比为1:0.035；不同聚酯链段的3,5-吡啶二甲酸链段之间经Ni2+配位，且3,5-吡啶二甲酸链段参与配位的有羰基上的O原子和吡啶上的N原子，形成的配位结构为：
Figure BDA0002870686460000121
耐磨聚酯单丝的直径为0.17mm，断裂强力为22N，线密度偏差率为1.5％，断裂伸长率为12％，在177℃110min10.05cN/dt11条件下的干热收缩率为7.5％；造纸成型网进行耐磨性试验，摩擦圈数7000次，磨损率为1.87％。

Claims (9)

1.一种造纸成型网，其特征是：造纸成型网由耐磨聚酯单丝制成；
耐磨聚酯单丝的聚酯链段包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和3,5-吡啶二甲酸链段，且不同聚酯链段的3,5-吡啶二甲酸链段之间经Ni2+配位；
对苯二甲酸链段和3,5-吡啶二甲酸链段的摩尔比为1:0.025~0.035；
3,5-吡啶二甲酸链段参与配位的有羰基上的O原子和吡啶上的N原子；
不同聚酯链段的3,5-吡啶二甲酸链段之间经Ni2+配位形成的配位结构为：
Figure 225506DEST_PATH_IMAGE001
；
造纸成型网进行耐磨性试验，摩擦圈数7000次，磨损率为1.87~2.03%。
2.根据权利要求1所述的一种造纸成型网，其特征在于，耐磨聚酯单丝的直径为0.17mm，断裂强力≥20N，线密度偏差率为±1.5%，断裂伸长率为12.0~16.0%，在177℃×10min×0.05cN/dtex条件下的干热收缩率为7.5~10.0%。
3.制备如权利要求1或2所述的一种造纸成型网的方法，其特征在于，将改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、水冷却、拉伸、热定型、上油和卷绕制得耐磨聚酯单丝，耐磨聚酯单丝采用机织的方法制得造纸成型网；
改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇、3,5-吡啶二甲酸和NiCl2混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应得到改性聚酯。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，改性聚酯的制备步骤如下：
（1）酯化反应；
将对苯二甲酸、乙二醇和3,5-吡啶二甲酸配成浆料，加入催化剂、消光剂、稳定剂和NiCl2混合均匀后，在氮气氛围中加压进行酯化反应，加压压力为常压~0.3MPa，酯化反应的温度为250~260℃，酯化反应的终止条件为：酯化反应中的水馏出量达到理论值的90%以上；
（2）缩聚反应；
酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在30~50min内由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，反应温度为250~260℃，反应时间为30~50min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力100Pa以下，反应温度为270~282℃，反应时间为50~90min，制得改性聚酯。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对苯二甲酸、乙二醇和3,5-吡啶二甲酸的摩尔比为1:1.2~2.0:0.025~0.035，催化剂、消光剂和稳定剂的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.01~0.05wt%、0.20~0.25wt%和0.01~0.05wt%，NiCl2的加入量为3,5-吡啶二甲酸加入量的40~50%mol。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述催化剂为三氧化二锑、乙二醇锑或醋酸锑，所述消光剂为二氧化钛，所述稳定剂为磷酸三苯酯、磷酸三甲酯或亚磷酸三甲酯。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.0~1.2dL/g。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，耐磨聚酯单丝的制备工艺参数如下：
纺丝温度 290~300℃；
冷却水温度 50~60℃；
一道拉伸热水温度85~95℃；
一道拉伸倍数 3~5.2；
二道拉伸热风温度180~220℃；
二道拉伸倍数1.3~2.1；
热风定型温度200~240℃。
9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，由耐磨聚酯单丝制备造纸成型网，包括整经、织网和定型的织造工艺，工艺参数如下：
整经：速度160~180m/min，张力10~20kg/环；
织造：经密68根/cm，纬密61根/cm，厚度0.75mm；
定型：温度140~160℃，速度30~40m/min，纵向张力4~5kg/cm，横向张力30~40kg/cm。
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