CN113445150B - 一种聚酯工业丝短流程纺丝方法 - Google Patents

一种聚酯工业丝短流程纺丝方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113445150B
CN113445150B CN202110712161.3A CN202110712161A CN113445150B CN 113445150 B CN113445150 B CN 113445150B CN 202110712161 A CN202110712161 A CN 202110712161A CN 113445150 B CN113445150 B CN 113445150B
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyester
industrial yarn
polyester industrial
modified polytetrafluoroethylene
polytetrafluoroethylene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110712161.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113445150A (zh
Inventor
张玉梅
陈康
黄瑶
王彤
郁秀峰
邵义伟
陈瑞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Hengli Chemical Fiber Co Ltd
Original Assignee
Jiangsu Hengli Chemical Fiber Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Hengli Chemical Fiber Co Ltd filed Critical Jiangsu Hengli Chemical Fiber Co Ltd
Priority to CN202110712161.3A priority Critical patent/CN113445150B/zh
Publication of CN113445150A publication Critical patent/CN113445150A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113445150B publication Critical patent/CN113445150B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/88—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/92—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyesters
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/12—Stretch-spinning methods
    • D01D5/16—Stretch-spinning methods using rollers, or like mechanical devices, e.g. snubbing pins
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10—Other agents for modifying properties

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

本发明涉及一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，向聚酯熔体中引入改性聚四氟乙烯后，按聚酯工业丝的加工工艺进行纺丝；聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚酯熔体的特性粘度为0.95～1.05dL/g；改性聚四氟乙烯为表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子；表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子的平均粒径不超过600nm，酯基的质量百分数为10～100ppm；聚酯工业丝的加工工艺参数包括：一辊速度2000～3000m/min，后拉伸级数2，后拉伸倍率1.2～2.5，喷头拉伸比300～500；最终制得的聚酯工业丝中改性聚四氟乙烯的含量不超过0.5wt％，聚酯工业丝的断裂强度≥7.8cN/dtex，初始模量≥90cN/dtex。本方法利用改性聚四氟乙烯纳米粉体极低的摩擦系数，减小聚酯熔体分子链之间的摩擦力，在喷头拉伸比和速度大大增加的情况下，减少微观的缠结。

Description

一种聚酯工业丝短流程纺丝方法
技术领域
本发明属于聚酯工业丝技术领域，涉及一种聚酯工业丝短流程纺丝方法。
背景技术
聚酯工业丝具有加工技术成熟、环保、兼具柔韧和强度的优点，被誉为最具性价比的高性能纤维，因此在工程建设、交通运输、航天航空、军事防护等众多领域都得以广泛应用。
聚酯工业丝的制备，采用高分子量的聚酯进行较低速度的挤出和较低倍数的喷头拉伸(相对于民用丝的高速纺丝而言)，然后再通过多级多倍热拉伸产生高度结晶、高度取向的结构特点从而获得高强度、高模量、高尺寸稳定性的性能。现有的聚酯工业丝技术路线长，丝条先冷却后加热，能耗大大增加。民用丝的高速纺丝工艺路线不适合于制备高强度工业丝的原因在于，聚酯熔体经挤出后的冷却和高速拉伸过程中除了产生高分子链段的取向同时，总有局部的缠结点来不及打开而产生取向的不均匀，另外高速条件下的高应力又诱导产生结晶，纤维微观上的非均相结构增多，这样表现在最终的纤维上就是虽然结晶度高但结晶尺寸小、片晶厚小、非晶区尺寸增加，不利于强度和模量的提高，尺寸稳定性差。
因此，研究一种能够降低聚酯高速纺丝过程中的微观结构缺陷进而用于制备工业丝的方法具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种聚酯工业丝短流程纺丝方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，向聚酯熔体中引入改性聚四氟乙烯后，按聚酯工业丝的加工工艺进行纺丝；
聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚酯熔体的特性粘度为0.95～1.05dL/g；聚酯熔体中无小分子流动促进剂；
改性聚四氟乙烯为表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子；表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子的平均粒径不超过600nm(表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子的平均粒径不超过600nm能够避免纤维内部产生缺陷，进而避免纤维强力不匀率较大)，酯基的质量百分数为10～100ppm(酯基的含量小于10ppm时会使加入后与聚酯体系相容性变差；酯基的含量大于100ppm时虽对纳米粒子和聚酯的相容性提升有利，但是对聚四氟乙烯纳米粒子改性过程要求严格，无法批量生产)；
聚酯工业丝的加工工艺参数包括：一辊速度2000～3000m/min(现有技术一般为440～650m/min)，后拉伸级数2(现有技术一般为4～5)(减少了后道的拉伸级数就是缩短了纺丝流程，可以称为短流程纺丝)，后拉伸倍率1.2～2.5(现有技术一般为5.5～6.5)，喷头拉伸比300～500(现有技术一般为30～300)；
最终制得的聚酯工业丝中改性聚四氟乙烯的含量不超过0.5wt％，以保证改性聚四氟乙烯分布在聚酯的非晶区，不影响聚酯的结晶，保证工业丝具有足够的力学性能，依据《GB/T 14344-2008化学纤维长丝拉伸性能实验方法》标准测试方法测得聚酯工业丝的断裂强度≥7.8cN/dtex，初始模量≥90cN/dtex。
现有技术中聚酯工业丝无法进行高速纺丝，因为聚酯熔体经挤出后的冷却和高速拉伸过程中除了产生高分子链段的取向，总有局部的缠结点来不及打开而产生取向的不均匀，另外高速条件下的高应力又诱导产生结晶，纤维微观上的非均相结构增多，这样表现在最终的纤维上就是虽然结晶度高但结晶尺寸小、片晶厚小、非晶区尺寸增加，不利于强度和模量的提高，尺寸稳定性差。本发明通过向聚酯熔体中引入改性聚四氟乙烯解决了该问题，改性聚四氟乙烯的摩擦系数极低，能够降低高分子量聚酯分子链间的缠结和摩擦力，降低高速纺丝过程中的微观结构缺陷，达到减少热拉伸级数和倍率的高速纺丝工艺目标，最终本发明的一辊速度增加，后拉伸级数和倍率减少，能耗得以降低，实现了聚酯工业丝的短流程纺丝，且最终制得的产品的强度和模量都较高。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，引入的过程为：将干燥的聚酯切片(含水率为20～100ppm)与干燥的改性聚四氟乙烯(含水率为20～100ppm)分别计量，按最终制得的聚酯工业丝要求的比例混合，喂入螺杆中熔融。
如上所述的一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，引入的过程还可以为：将干燥的聚酯切片(含水率为20～100ppm)与干燥的改性聚四氟乙烯(含水率为20～100ppm)分别计量，制备改性聚四氟乙烯/聚酯母粒后，将干燥的改性聚四氟乙烯/聚酯母粒(含水率为20～100ppm)与干燥的聚酯切片(含水率为20～100ppm)分别计量，按最终制得的聚酯工业丝要求的比例混合，喂入螺杆中熔融。
如上所述的一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，引入的过程也可以为：将干燥的聚酯切片(含水率为20～100ppm)与干燥的改性聚四氟乙烯(含水率为20～100ppm)分别计量，制备改性聚四氟乙烯/聚酯母粒后，将干燥的改性聚四氟乙烯/聚酯母粒(含水率为20～100ppm)熔融，按最终制得的聚酯工业丝要求的比例与聚酯熔体混合。
如上所述的一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，改性聚四氟乙烯/聚酯母粒中改性聚四氟乙烯的含量为10～20wt％。
如上所述的一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子的平均粒径为300～500nm。
如上所述的一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，聚酯工业丝的加工工艺流程为：熔融→输送→计量→挤出→凝固→拉伸→定型→卷绕；纺丝采用常规纺丝组件；熔体输送管道和纺丝组件的表面无涂层。
如上所述的一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，聚酯工业丝的加工工艺参数还包括：熔融温度290～310℃(现有技术一般为290～310℃)，输送温度290～300℃(现有技术一般为290～300℃)，输送压力90～300bar(现有技术一般为90～300bar)，输送速度0.5～1.5m/min(现有技术一般为0.5～1.5m/min)，挤出温度280～300℃(现有技术一般为280～300℃)，冷却温度18～24℃(现有技术一般为18～24℃)，一辊温度125～140℃(现有技术一般为75～85℃)，二辊温度200～240℃(现有技术一般为90～100℃)，卷绕速度3600～5000m/min(现有技术一般为2600～3600m/min)，组件压力16～25MPa(现有技术一般为16～25MPa)，组件使用周期40～45天(现有技术一般为40～45天)；本发明中由于在熔体中加入了低摩擦系数的改性聚四氟乙烯纳米粒子，降低了熔体中分子链的相互缠结作用力，因此可以在纺丝中提高了一辊的纺丝速度，缩短了纺丝工艺流程，因此相比于现有技术，在输送和挤出条件不发生变化的前提下，本发明中相对应地升高了一辊和二辊的温度，一辊温度从75～85℃升高至125～140℃，二辊温度从90～100℃升高至200～240℃，温度的升高有利于熔体分子链在高纺丝应力的条件下沿着拉伸方向上进一步发生取向和结晶，有利于力学性能的提升。
如上所述的一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，最终制得的聚酯工业丝中改性聚四氟乙烯的含量为0.01～0.05wt％。
如上所述的一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，最终制得的聚酯工业丝的单丝纤度为3～10dtex，依据《GB/T 14344-2008化学纤维长丝拉伸性能实验方法》标准测试方法测得其断裂伸长率为10.0％～20.0％。
本发明的原理如下：
现有技术中因为高粘聚酯熔体在挤出后的冷却和高速拉伸过程中，除了产生高分子链段的取向，总有局部的缠结点来不及打开而产生取向的不均匀，此外高速条件下的高应力又诱导产生结晶，纤维微观上的非均相结构增多，这样表现在最终的纤维上就是虽然结晶度高但结晶尺寸小、片晶厚小、非晶区尺寸增加，不利于强度和模量的提高，尺寸稳定性差，因此聚酯工业丝无法直接进行高速纺丝，必须经过多倍牵伸。本发明通过向0.95～1.05dL/g的高粘聚酯熔体中引入平均粒径不超过600nm的改性聚四氟乙烯解决了该问题，改性聚四氟乙烯的摩擦系数极低，能够降低高分子量聚酯分子链间的缠结和摩擦力，降低高速纺丝过程中的微观结构缺陷，达到减少热拉伸级数和倍率的高速纺丝工艺目标，最终本发明的一辊速度增加，后拉伸级数和倍率减少，能耗得以降低，实现了聚酯工业丝的短流程纺丝，最终获得了聚酯工业丝的断裂强度≥7.8cN/dtex，初始模量≥90cN/dtex，断裂强度和初始模量都较高。
有益效果：
(1)本发明的一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，在高分子量的聚酯中添加纳米改性聚四氟乙烯，利用聚四氟乙烯摩擦系数极低的特点，降低高分子量聚酯分子链间的缠结和摩擦力，降低高速纺丝过程中的微观结构缺陷，达到减少热拉伸级数和倍率的高速纺丝工艺目标，能耗得以降低，实现了聚酯工业丝的短流程纺丝，且最终制得的产品的强度和模量都较高；
(2)本发明的一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，一辊速度增加，后拉伸级数和倍率减少，能耗得以降低。
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。
以下各实施例中聚酯熔体的特性粘度的测试方法为：采用苯酚/1,1,2,2-四氯乙烷(质量比50:50)作为溶剂，将充分干燥称量好的的实验样品在90～100℃下充分溶解，配制成0.5g/dL的溶液，待其自然冷却至室温，采用直径0.8mm的乌氏粘度计进行测量，恒温水浴温度为(25±0.05)℃，记录纯溶剂和溶液的流经时间，由一点法，计算出特性粘度，特性粘度按下式进行计算：
Figure BDA0003133335880000041
式中：ηsp为增比粘度(ηsp＝t1/t0-1，t1为溶液流出时间，t0为纯溶剂流出时间)；[η]为特性粘度，dL/g；c为溶液浓度，g/dL。
Figure BDA0003133335880000042
实施例1
表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子的制备方法，具体如下：
配置甲基丙烯酸酯体积含量为37.5％的氯苯溶液，将聚四氟乙烯纳米粉体(聚合度为5×103，平均粒径为300nm)置于前述溶液中(聚四氟乙烯纳米粉体与前述溶液的质量比为1:2)，在氩气氛围中用等离子体进行处理，处理时间为100s，使甲基丙烯酸酯在聚四氟乙烯纳米粉体的表面发生化学接枝聚合，在表面形成一层的接枝聚合物，获得平均粒径为300nm且酯基的含量为20ppm的表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子。
表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子的结构式如式(I)，其中，
Figure BDA0003133335880000043
实施例2
表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子的制备方法，具体如下：
配置甲基丙烯酸乙酯体积含量为37.5％的氯苯溶液，将聚四氟乙烯纳米粉体(聚合度为5×103，平均粒径为350nm)置于前述溶液中(聚四氟乙烯纳米粉体与前述溶液的质量比为1:2)，在氩气氛围中用等离子体进行处理，处理时间为150s，使甲基丙烯酸乙酯在聚四氟乙烯纳米粉体的表面发生化学接枝聚合，在表面形成一层的接枝聚合物，获得平均粒径为350nm且酯基的含量为30ppm的表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子。
表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子的结构式如式(I)，其中，
Figure BDA0003133335880000051
实施例3
表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子的制备方法，具体如下：
配置甲基丙烯酸丙酯体积含量为37.5％的氯苯溶液，将聚四氟乙烯纳米粉体(聚合度为5×103，平均粒径为400nm)置于前述溶液中(聚四氟乙烯纳米粉体与前述溶液的质量比为1:2)，在氩气氛围中用等离子体进行处理，处理时间为200s，使甲基丙烯酸丙酯在聚四氟乙烯纳米粉体的表面发生化学接枝聚合，在表面形成一层的接枝聚合物，获得平均粒径为400nm且酯基的含量为40ppm的表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子。
表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子的结构式如式(I)，其中，
Figure BDA0003133335880000052
实施例4
表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子的制备方法，具体如下：
配置甲基丙烯酸丁酯体积含量为37.5％的氯苯溶液，将聚四氟乙烯纳米粉体(聚合度为5×103，平均粒径为450nm)置于前述溶液中(聚四氟乙烯纳米粉体与前述溶液的质量比为1:2)，在氩气氛围中用等离子体进行处理，处理时间为300s，使甲基丙烯酸丁酯在聚四氟乙烯纳米粉体的表面发生化学接枝聚合，在表面形成一层的接枝聚合物，获得平均粒径为450nm且酯基的含量为60ppm的表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子。
表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子的结构式如式(I)，其中，
Figure BDA0003133335880000053
实施例5
表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子的制备方法，具体如下：
配置甲基丙烯酸戊酯体积含量为37.5％的氯苯溶液，将聚四氟乙烯纳米粉体(聚合度为5×103，平均粒径为450nm)置于前述溶液中(聚四氟乙烯纳米粉体与前述溶液的质量比为1:2)，在氩气氛围中用等离子体进行处理，处理时间为500s，使甲基丙烯酸戊酯在聚四氟乙烯纳米粉体的表面发生化学接枝聚合，在表面形成一层的接枝聚合物，获得平均粒径为450nm且酯基的含量为80ppm的表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子。
表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子的结构式如式(I)，其中，
Figure BDA0003133335880000061
实施例6
表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子的制备方法，具体如下：
配置甲基丙烯酸己酯体积含量为37.5％的氯苯溶液，将聚四氟乙烯纳米粉体(聚合度为5×103，平均粒径为400nm)置于前述溶液中(聚四氟乙烯纳米粉体与前述溶液的质量比为1:2)，在氩气氛围中用等离子体进行处理，处理时间为600s，使甲基丙烯酸己酯在聚四氟乙烯纳米粉体的表面发生化学接枝聚合，在表面形成一层的接枝聚合物，获得平均粒径为400nm且酯基的含量为100ppm的表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子。
表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子的结构式如式(I)，其中，
Figure BDA0003133335880000062
实施例7
一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，具体步骤如下：
(1)原料的准备；
聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚酯熔体的特性粘度为1.05dL/g；
改性聚四氟乙烯为表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子；表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子采用实施例1的方法制得；
(2)向聚酯熔体中引入改性聚四氟乙烯后，按聚酯工业丝的加工工艺进行纺丝；
引入的过程为：将干燥的聚酯切片(干燥后含水率50ppm)与干燥的改性聚四氟乙烯(干燥后含水率30ppm)分别计量，按最终制得的聚酯工业丝要求的比例混合，喂入螺杆中熔融。
聚酯工业丝的加工工艺流程为：熔融→输送→计量→挤出→凝固→拉伸→定型→卷绕；
聚酯工业丝的加工工艺参数为：熔融温度290℃，输送温度290℃，输送压力90bar，输送速度0.5m/min，挤出温度280℃，冷却温度18℃，一辊温度125℃，二辊温度200℃，一辊速度2000m/min，后拉伸级数2，后拉伸倍率2.5，喷头拉伸比300，卷绕速度5000m/min，组件压力16MPa，组件使用周期45天。
最终制得的聚酯工业丝的单丝纤度为10dtex，聚酯工业丝中改性聚四氟乙烯的含量为0.01wt％，依据《GB/T 14344-2008化学纤维长丝拉伸性能实验方法》标准测试方法测得其断裂强度为8.8cN/dtex，断裂伸长率为10％，初始模量为110cN/dtex。
对比例1
一种聚酯工业丝的纺丝方法，基本同实施例7，不同之处仅在于未向聚酯熔体中引入改性聚四氟乙烯，一辊速度为650m/min(试验发现无法继续再高，否则丝条张力过大，丝束不稳定)，后拉伸级数为5(试验发现无法继续再低，否则纤维的强度和模量过低，尺寸稳定性过差)，后拉伸倍率为5.5(试验发现无法继续再低，否则纤维的强度和模量过低，尺寸稳定性过差)，喷头拉伸比为250(试验发现无法继续再高，否则丝条张力过大，丝束不稳定)。
最终制得的聚酯工业丝的单丝纤度为10dtex，依据《GB/T 14344-2008化学纤维长丝拉伸性能实验方法》标准测试方法测得其断裂强度为7.6cN/dtex，断裂伸长率为12％，初始模量为88cN/dtex。
与实施例7相比，对比例1的断裂伸长率比实施例7更大，但是断裂强度更小，这是因为对比例1中未加入改性聚四氟乙烯粉体，无法减小分子链之间的缠结，聚酯熔体经挤出后的冷却和高速拉伸过程中除了产生高分子链段的取向同时，局部的缠结点来不及打开而产生取向的不均匀，而且高速条件下的高应力又诱导产生结晶，纤维微观上的非均相结构增多，致使分子链在后道拉伸过程中无法拉开形成高度取向结构，因此断裂强度远远低于实施例7。
实施例8
一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，具体步骤如下：
(1)原料的准备；
聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚酯熔体的特性粘度为0.95dL/g；
改性聚四氟乙烯为表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子；表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子采用实施例2的方法制得；
(2)向聚酯熔体中引入改性聚四氟乙烯后，按聚酯工业丝的加工工艺进行纺丝；
引入的过程为：将干燥的聚酯切片(干燥后含水率50ppm)与干燥的改性聚四氟乙烯(干燥后含水率30ppm)分别计量，按最终制得的聚酯工业丝要求的比例混合，喂入螺杆中熔融。
聚酯工业丝的加工工艺流程为：熔融→输送→计量→挤出→凝固→拉伸→定型→卷绕；
聚酯工业丝的加工工艺参数为：熔融温度294℃，输送温度292℃，输送压力120bar，输送速度0.7m/min，挤出温度284℃，冷却温度19℃，一辊温度127℃，二辊温度205℃，一辊速度2200m/min，后拉伸级数2，后拉伸倍率2.2，喷头拉伸比330，卷绕速度4840m/min，组件压力17MPa，组件使用周期44天。
最终制得的聚酯工业丝的单丝纤度为8dtex，聚酯工业丝中改性聚四氟乙烯的含量为0.02wt％，依据《GB/T 14344-2008化学纤维长丝拉伸性能实验方法》标准测试方法测得其断裂强度为8.6cN/dtex，断裂伸长率为12％，初始模量为108cN/dtex。
实施例9
一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，具体步骤如下：
(1)原料的准备；
聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚酯熔体的特性粘度为0.97dL/g；
改性聚四氟乙烯为表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子；表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子采用实施例3的方法制得；
(2)向聚酯熔体中引入改性聚四氟乙烯后，按聚酯工业丝的加工工艺进行纺丝；
引入的过程为：将干燥的聚酯切片(干燥后含水率50ppm)与干燥的改性聚四氟乙烯(干燥后含水率30ppm)分别计量，制备改性聚四氟乙烯/聚酯母粒后，将干燥的改性聚四氟乙烯/聚酯母粒与干燥的聚酯切片分别计量，按最终制得的聚酯工业丝要求的比例混合，喂入螺杆中熔融；改性聚四氟乙烯/聚酯母粒中改性聚四氟乙烯的含量为10wt％；
聚酯工业丝的加工工艺流程为：熔融→输送→计量→挤出→凝固→拉伸→定型→卷绕；
聚酯工业丝的加工工艺参数为：熔融温度298℃，输送温度294℃，输送压力150bar，输送速度0.9m/min，挤出温度288℃，冷却温度20℃，一辊温度130℃，二辊温度210℃，一辊速度2400m/min，后拉伸级数2，后拉伸倍率2，喷头拉伸比360，卷绕速度4800m/min，组件压力18MPa，组件使用周期44天。
最终制得的聚酯工业丝的单丝纤度为7dtex，聚酯工业丝中改性聚四氟乙烯的含量为0.02wt％，依据《GB/T 14344-2008化学纤维长丝拉伸性能实验方法》标准测试方法测得其断裂强度为8.4cN/dtex，断裂伸长率为14％，初始模量为105cN/dtex。
实施例10
一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，具体步骤如下：
(1)原料的准备；
聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚酯熔体的特性粘度为0.99dL/g；
改性聚四氟乙烯为表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子；表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子采用实施例4的方法制得；
(2)向聚酯熔体中引入改性聚四氟乙烯后，按聚酯工业丝的加工工艺进行纺丝；
引入的过程为：将干燥的聚酯切片(干燥后含水率50ppm)与干燥的改性聚四氟乙烯(干燥后含水率30ppm)分别计量，制备改性聚四氟乙烯/聚酯母粒后，将干燥的改性聚四氟乙烯/聚酯母粒与干燥的聚酯切片分别计量，按最终制得的聚酯工业丝要求的比例混合，喂入螺杆中熔融；改性聚四氟乙烯/聚酯母粒中改性聚四氟乙烯的含量为15wt％；
聚酯工业丝的加工工艺流程为：熔融→输送→计量→挤出→凝固→拉伸→定型→卷绕；
聚酯工业丝的加工工艺参数为：熔融温度302℃，输送温度296℃，输送压力190bar，输送速度1.1m/min，挤出温度292℃，冷却温度21℃，一辊温度133℃，二辊温度220℃，一辊速度2500m/min，后拉伸级数2，后拉伸倍率1.8，喷头拉伸比390，卷绕速度4500m/min，组件压力19MPa，组件使用周期43天。
最终制得的聚酯工业丝的单丝纤度为6dtex，聚酯工业丝中改性聚四氟乙烯的含量为0.03wt％，依据《GB/T 14344-2008化学纤维长丝拉伸性能实验方法》标准测试方法测得其断裂强度为8.2cN/dtex，断裂伸长率为16％，初始模量为102cN/dtex。
实施例11
一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，具体步骤如下：
(1)原料的准备；
聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚酯熔体的特性粘度为1.01dL/g；
改性聚四氟乙烯为表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子；表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子采用实施例5的方法制得；
(2)向聚酯熔体中引入改性聚四氟乙烯后，按聚酯工业丝的加工工艺进行纺丝；
引入的过程为：将干燥的聚酯切片(干燥后含水率50ppm)与干燥的改性聚四氟乙烯(干燥后含水率30ppm)分别计量，制备改性聚四氟乙烯/聚酯母粒后，将干燥的改性聚四氟乙烯/聚酯母粒熔融，按最终制得的聚酯工业丝要求的比例与聚酯熔体混合；改性聚四氟乙烯/聚酯母粒中改性聚四氟乙烯的含量为10wt％；
聚酯工业丝的加工工艺流程为：熔融→输送→计量→挤出→凝固→拉伸→定型→卷绕；
聚酯工业丝的加工工艺参数为：熔融温度305℃，输送温度298℃，输送压力220bar，输送速度1.3m/min，挤出温度294℃，冷却温度22℃，一辊温度135℃，二辊温度230℃，一辊速度2600m/min，后拉伸级数2，后拉伸倍率1.6，喷头拉伸比420，卷绕速度4160m/min，组件压力22MPa，组件使用周期42天。
最终制得的聚酯工业丝的单丝纤度为5dtex，聚酯工业丝中改性聚四氟乙烯的含量为0.04wt％，依据《GB/T 14344-2008化学纤维长丝拉伸性能实验方法》标准测试方法测得其断裂强度为8cN/dtex，断裂伸长率为17％，初始模量为98cN/dtex。
实施例12
一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，具体步骤如下：
(1)原料的准备；
聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚酯熔体的特性粘度为1.03dL/g；
改性聚四氟乙烯为表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子；表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子采用实施例5的方法制得；
(2)向聚酯熔体中引入改性聚四氟乙烯后，按聚酯工业丝的加工工艺进行纺丝；
引入的过程为：将干燥的聚酯切片(干燥后含水率50ppm)与干燥的改性聚四氟乙烯(干燥后含水率30ppm)分别计量，制备改性聚四氟乙烯/聚酯母粒后，将干燥的改性聚四氟乙烯/聚酯母粒熔融，按最终制得的聚酯工业丝要求的比例与聚酯熔体混合；改性聚四氟乙烯/聚酯母粒中改性聚四氟乙烯的含量为17wt％；
聚酯工业丝的加工工艺流程为：熔融→输送→计量→挤出→凝固→拉伸→定型→卷绕；
聚酯工业丝的加工工艺参数为：熔融温度307℃，输送温度299℃，输送压力260bar，输送速度1.4m/min，挤出温度298℃，冷却温度23℃，一辊温度137℃，二辊温度235℃，一辊速度2700m/min，后拉伸级数2，后拉伸倍率1.4，喷头拉伸比470，卷绕速度3780m/min，组件压力24MPa，组件使用周期41天。
最终制得的聚酯工业丝的单丝纤度为4dtex，聚酯工业丝中改性聚四氟乙烯的含量为0.05wt％，依据《GB/T 14344-2008化学纤维长丝拉伸性能实验方法》标准测试方法测得其断裂强度为7.9cN/dtex，断裂伸长率为19％，初始模量为95cN/dtex。
实施例13
一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，具体步骤如下：
(1)原料的准备；
聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚酯熔体的特性粘度为1.04dL/g；
改性聚四氟乙烯为表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子；表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子采用实施例6的方法制得；
(2)向聚酯熔体中引入改性聚四氟乙烯后，按聚酯工业丝的加工工艺进行纺丝；
引入的过程为：将干燥的聚酯切片(干燥后含水率50ppm)与干燥的改性聚四氟乙烯(干燥后含水率30ppm)分别计量，制备改性聚四氟乙烯/聚酯母粒后，将干燥的改性聚四氟乙烯/聚酯母粒熔融，按最终制得的聚酯工业丝要求的比例与聚酯熔体混合；改性聚四氟乙烯/聚酯母粒中改性聚四氟乙烯的含量为20wt％；
聚酯工业丝的加工工艺流程为：熔融→输送→计量→挤出→凝固→拉伸→定型→卷绕；
聚酯工业丝的加工工艺参数为：熔融温度310℃，输送温度300℃，输送压力300bar，输送速度1.5m/min，挤出温度300℃，冷却温度24℃，一辊温度140℃，二辊温度240℃，一辊速度3000m/min，后拉伸级数2，后拉伸倍率1.2，喷头拉伸比500，卷绕速度3600m/min，组件压力25MPa，组件使用周期40天。
最终制得的聚酯工业丝的单丝纤度为3dtex，聚酯工业丝中改性聚四氟乙烯的含量为0.05wt％，依据《GB/T 14344-2008化学纤维长丝拉伸性能实验方法》标准测试方法测得其断裂强度为7.8cN/dtex，断裂伸长率为20％，初始模量为90cN/dtex。

Claims (10)

1.一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，其特征在于，向聚酯熔体中引入改性聚四氟乙烯后，按聚酯工业丝的加工工艺进行纺丝；
聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚酯熔体的特性粘度为0.95～1.05dL/g；
改性聚四氟乙烯为表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子；表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子的平均粒径不超过600nm，酯基的质量百分数为10～100ppm；
聚酯工业丝的加工工艺参数包括：一辊速度2000～3000m/min，后拉伸级数2，后拉伸倍率1.2～2.5，喷头拉伸比300～500；
最终制得的聚酯工业丝中改性聚四氟乙烯的含量不超过0.5wt％，聚酯工业丝的断裂强度≥7.8cN/dtex，初始模量≥90cN/dtex。
2.根据权利要求1所述的一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，其特征在于，引入的过程为：将干燥的聚酯切片与干燥的改性聚四氟乙烯分别计量，按最终制得的聚酯工业丝要求的比例混合，喂入螺杆中熔融。
3.根据权利要求1所述的一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，其特征在于，引入的过程为：将干燥的聚酯切片与干燥的改性聚四氟乙烯分别计量，制备改性聚四氟乙烯/聚酯母粒后，将干燥的改性聚四氟乙烯/聚酯母粒与干燥的聚酯切片分别计量，按最终制得的聚酯工业丝要求的比例混合，喂入螺杆中熔融。
4.根据权利要求1所述的一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，其特征在于，引入的过程为：将干燥的聚酯切片与干燥的改性聚四氟乙烯分别计量，制备改性聚四氟乙烯/聚酯母粒后，将干燥的改性聚四氟乙烯/聚酯母粒熔融，按最终制得的聚酯工业丝要求的比例与聚酯熔体混合。
5.根据权利要求3或4所述的一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，其特征在于，改性聚四氟乙烯/聚酯母粒中改性聚四氟乙烯的含量为10～20wt％。
6.根据权利要求1所述的一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，其特征在于，表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子的平均粒径为300～500nm。
7.根据权利要求1所述的一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，其特征在于，聚酯工业丝的加工工艺流程为：熔融→输送→计量→挤出→凝固→拉伸→定型→卷绕。
8.根据权利要求7所述的一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，其特征在于，聚酯工业丝的加工工艺参数还包括：熔融温度290～310℃，输送温度290～300℃，输送压力90～300bar，输送速度0.5～1.5m/min，挤出温度280～300℃，冷却温度18～24℃，一辊温度125～140℃，二辊温度200～240℃，卷绕速度3600～5000m/min，组件压力16～25MPa，组件使用周期40～45天。
9.根据权利要求1所述的一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，其特征在于，最终制得的聚酯工业丝中改性聚四氟乙烯的含量为0.01～0.05wt％。
10.根据权利要求1所述的一种聚酯工业丝短流程纺丝方法，其特征在于，最终制得的聚酯工业丝的单丝纤度为3～10dtex，断裂伸长率为10.0％～20.0％。
CN202110712161.3A 2021-06-25 2021-06-25 一种聚酯工业丝短流程纺丝方法 Active CN113445150B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110712161.3A CN113445150B (zh) 2021-06-25 2021-06-25 一种聚酯工业丝短流程纺丝方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110712161.3A CN113445150B (zh) 2021-06-25 2021-06-25 一种聚酯工业丝短流程纺丝方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113445150A CN113445150A (zh) 2021-09-28
CN113445150B true CN113445150B (zh) 2022-05-10

Family

ID=77813004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110712161.3A Active CN113445150B (zh) 2021-06-25 2021-06-25 一种聚酯工业丝短流程纺丝方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113445150B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104264271A (zh) * 2014-10-15 2015-01-07 吴竟成 一种汽车安全带用涤纶单丝的制备方法
CN107498939A (zh) * 2017-07-10 2017-12-22 东华大学 一种透气高弹型单电极摩擦纳米发电机及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104264271A (zh) * 2014-10-15 2015-01-07 吴竟成 一种汽车安全带用涤纶单丝的制备方法
CN107498939A (zh) * 2017-07-10 2017-12-22 东华大学 一种透气高弹型单电极摩擦纳米发电机及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113445150A (zh) 2021-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105862152A (zh) 一种高速纺低拉伸高模量低收缩涤纶工业丝生产方法
CN101298703B (zh) 单头纺高模量低收缩聚酯工业长丝生产工艺
CN102168318B (zh) 单部位四头2200dtex高模量低收缩聚酯工业丝的直接纺丝方法
CN101768791B (zh) 一种聚丙烯腈基中空碳纤维原丝的制备方法
CN102277646B (zh) 高尺寸稳定性高模量低收缩聚酯工业丝的生产方法
US10344401B2 (en) Method for manufacturing nylon 66 hollow fiber
JP2023502885A (ja) ポリアミド５ｘ工業用糸、その作製方法およびその使用
CN108754644B (zh) 一种高强粗旦聚丙烯纺粘长丝及其制备方法
WO2022110703A1 (zh) 一种利用再生聚酯制造高模低缩工业丝的方法
CN113445150B (zh) 一种聚酯工业丝短流程纺丝方法
KR101429686B1 (ko) 고점도 고강력 산업용 폴리에스테르 섬유의 제작
CN108085771B (zh) 一种聚酯液晶纤维的纺丝工艺
CN110295402B (zh) 一种聚苯硫醚纤维的制备方法
CN113430656B (zh) 一种制备超高强聚酯工业丝的方法
CN113430657B (zh) 一种降低聚酯工业丝纺丝温度的方法
CN108385187B (zh) 高强飞机安全带及其制备方法
CN115679469A (zh) 一种p34hb纤维的制备方法和应用
CN113430658B (zh) 一种聚酯工业丝的低压力纺丝方法
CN113430672B (zh) 一种提高聚酯工业丝耐磨性的方法
CN107338488A (zh) 一种涤纶工业丝生产方法
CN111304759B (zh) 一种聚酯工业丝的拉伸方法
CN105350102B (zh) 中强丝加工设备
KR101551421B1 (ko) 타이어용 고강력 폴리에스테르 멀티 필라멘트의제조방법
CN102021665A (zh) 一种超高分子量聚酰胺6纤维的制备方法
CN112095172B (zh) 一种高强高模细旦化聚芳酯纤维及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant