CN1243857C - 高模低缩涤纶长丝的制造方法 - Google Patents
高模低缩涤纶长丝的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1243857C CN1243857C CN 200310105428 CN200310105428A CN1243857C CN 1243857 C CN1243857 C CN 1243857C CN 200310105428 CN200310105428 CN 200310105428 CN 200310105428 A CN200310105428 A CN 200310105428A CN 1243857 C CN1243857 C CN 1243857C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nucleator
- polyester
- temperature
- low shrinkage
- manufacture method
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Artificial Filaments (AREA)
Abstract
本发明涉及一种高模低缩涤纶长丝的制造方法，该方法是在用聚酯切片常规方法熔融纺丝时，在聚酯融体中按比例加入成核剂，成核剂的类型包括无机盐类、有机酸类、黏土类或金属氧化物类，加入的方法是先将成核剂加工到亚微米级——纳米级，以聚酯切片为载体，按常规方法制作成核剂母粒，将成核剂母粒加温至熔融状态，连续加入到聚酯融体中，均匀混合，形成混合融体，纺丝后，再经多级高温缓减高倍后拉伸和高温松弛热定型。本发明所述的方法能以较低的纺丝速度生产质量达到标准要求的高模低缩涤纶长丝，从而降低了对设备的性能要求，制造设备的工艺难度降低，设备投入大为减少，生产成本大大降低。
Description
技术领域
本发明涉及一种涤纶长丝的制造方法，更具体说是一种高模低缩涤纶长丝的制造方法。
背景技术
高模低缩涤纶长丝是一种新型高性能纤维材料，主要用于制造轿车子午线轮胎、各种高性能橡胶骨架、涂层织物、高压水龙带和建筑装潢等领域。工业化生产高模低缩涤纶长丝，有两步法和一步法。两步法是：第一步先用聚酯切片制得涤纶初生丝，第二步是将初生丝进行低速高倍拉伸、定型制得。一步法是用聚酯切片高速纺丝、高温高倍拉伸制得高模低缩涤纶长丝。由于一步法具有产品质量高、效益好和设备占地面积小等优点，所以一步法优于二步法，但由于高速纺丝、高温高倍拉伸的生产工艺对设备的性能要求很高，如纺丝的速度要达到7000米/分钟，世界上只有很少的国家具备制造实现一步法生产工艺的设备，因此，一步法的推广应用又存有很大的局限性。
发明内容
本发明的目的是提供一种以较低的纺丝速度生产高模低缩涤纶长丝的制造方法。
为了实现上述的目的，这种高模低缩涤纶长丝的制造方法，依次包括以下的步骤：
A、制作成核剂母粒，将无机盐类成核剂、有机酸类成核剂、黏土类成核剂或金属氧化物类成核剂加工到亚微米级——纳米级，以聚酯切片为载体，按常规方法制作成核剂母粒；
B、固相增粘，按照重量份扩链剂：聚酯切片为0.5-1∶100的比例，将金属类扩链剂和聚酯切片混合，按常规的固相增粘工艺进行固相增粘；
C、熔融纺丝，将固相增粘后的聚酯加温至熔融状态，形成聚酯融体，将成核剂母粒加温至熔融状态，连续加入到聚酯融体中，均匀混合，形成混合融体，在该混合融体中，按重量计算成核剂的含量是聚酯的0.2％-1.0％，将混合融体常规方法纺丝，并在丝纤维表面上油；
D、多级高温缓减高倍后拉伸，在温度为70℃-230℃的条件下，对丝纤维采用多级高温缓减高倍后拉伸，使涤纶长丝的总拉伸倍数为4.8-5.2；
E、热定型，在温度为220℃-230℃的条件下，对进行了后拉伸的丝纤维进行高温松弛热定型；
F、在速度为4000米/分钟-4500米/分钟的条件下，卷绕成型，制得成品。
上述A步骤中的无机盐类成核剂包括碳酸盐、硫酸盐或硅酸盐，有机酸类成核剂包括苯甲酸的钠盐、钾盐或芳香烃基硫磺酸金属盐，黏土类成核剂包括滑石粉、黏土或叶腊石，金属氧化物类成核剂包括氧化铝、氧化锌或氧化铁。
上述金属类扩链剂可以是三氧化二锑，也可以是金属离子络合物Ti(IV)、Sn(IV)、Ge(IV)、Co(II)、Mn(II)或Zn(II)，添加量按重量计算是聚酯切片的0.5％-1.0％。
上述D步骤中的多级高温缓减高倍后拉伸是三级，第一级的温度为70℃-180℃、后拉伸比为1.1-1.4，第二级的温度为150℃-220℃、后拉伸比为1.8-2.8，第三级的温度为210℃-230℃、后拉伸比为1.2-2.6。
高模低缩涤纶长丝具有的初始高模量和低热收缩力学性能，是由于成纤涤纶高聚物具有高结晶、高取向、高规整度的结构和较低的内部残存应力。成纤涤纶高聚物的高结晶、高取向结构既可以通过熔融高速纺丝和高温高倍后拉伸过程的应力诱导结晶实现，也可以通过增加成纤涤纶的结晶成核数、提高相对结晶速度、以较低的熔融纺丝速度纺丝后再经高温高倍后拉伸来实现。本发明的方法是遵循后者，即在熔融纺丝时按比例加入成核剂，增加聚酯切片结晶的晶核数量，加快结晶速度，从而实现以较低的熔融纺丝速度生产出高模低缩涤纶长丝所要求的高结晶度。为了解决因聚酯切片结晶速度快造成的拉伸困难，本发明的后拉伸步骤采用多级高温缓减高倍后拉伸，使成丝纤维的后拉伸过程循序渐进地进行，得到高模低缩涤纶长丝所要求的高取向度。采用高温松弛热定型工艺，使成丝纤维内部残余应力降低，性能更稳定，热收缩率更低。
粒度为亚微米级——纳米级的成核剂，由于比表面积大，易聚集不易分散，在聚酯融体中加入成核剂，如果不能达到所要求的分散均匀度，将影响纤维高分子结构的均一性，进而影响纤维力学指标的均匀性。如果直接将聚酯切片与成核剂混合，由于成核剂的加入量很少，且两者都为固体颗粒，很难使其均匀一致，为此，本发明是先将成核剂制成浓度较高的母粒，在聚酯纺丝螺杆外再加一条副螺杆，用副螺杆将成核剂母粒制成融体，用高压计量泵将成核剂母粒融体按比例连续加入到聚酯融体中，形成混合融体，再经混合装置，如齿轮泵和静态混合器，将混合融体混合千次以上，经充分均匀混合后，进入纺丝计量泵纺丝。
采用本发明的高模低缩涤纶长丝的制造方法，生产出的高模低缩涤纶长丝，线密度1100dtex，断裂强度大于6.98cN/dtex，断裂强度变异系数3.23C.V％，断裂伸长10.2％，170℃四分钟干热收缩3.0％，初始模量大于90cN/dtex。
通过以上的叙述可知，本发明的高模低缩涤纶长丝的制造方法，由于采用了向聚酯融体中加入成核剂融体和多级高温缓减高倍后拉伸、高温松弛热定型工艺，因而能以较低的纺丝速度生产质量达到标准要求的高模低缩涤纶长丝，其纺丝速度由7000米/分钟降低到4500米/分钟，从而降低了对设备的性能要求，制造设备的工艺难度降低，设备投入大为减少，生产成本大大降低。
具体实施方式
原料选取：
聚酯切片选用大有光涤纶切片，其质量标准：特性粘度为0.64±0.015DL/g，端烃基含量≤3.0mol/T，二甘醇含量≤1.2％，熔点≥259℃；扩链剂选用金属离子络合物Ti(IV)；成核剂分别选用无机盐类、有机酸类、黏土类和金属氧化物类。
设备：
固相增粘：主要有不锈钢转鼓、真空泵和热媒锅炉；
熔融纺丝：主要有纺丝螺杆挤压机、计量泵和纺丝组件。
工艺步骤：
1)、固相增粘工艺：在真空度不低于80Pa的条件下，投入聚酯切片和聚酯切片重量的0.5％-1.0％的扩链剂，以每分钟上升20℃-40℃的速度升温到温度不高于160℃，进行预结晶，继续升温到170℃-185℃，将聚酯切片干燥2小时-4小时，再继续升温到220℃-230℃、保温10小时，进行固相聚合；固相聚合后，冷却到130℃，充氮气保护到常压，并在氮气保护下出料供纺丝用；
2)、纺丝工艺：参数见下表
| 参数 | 单位 | 范围 |
| 侧吹风 | m/s | 0.3-0.45 |
| 泵供量 | g/s孔 | 0.3-0.5 |
| 挤出温度 | ℃ | 295±5 |
| 成核剂添加量 | ％ | 0.2-1.0 |
| 总拉伸倍数 | 4.8-5.2 | |
| 卷绕速度 | m/min | 4000-4500 |
3)、多级高温缓减高倍后拉伸、高温松弛热定型工艺：参数见下表
| 参数 | 单位 | 范围 | 后拉伸比 |
| 第一对热辊温度 | ℃ | 70-85 | 第一、二对热辊：1.1-1.4第二、三对热辊：1.8-2.8第三、四对热辊：0.8-0.95 |
| 第二对热辊温度 | ℃ | 150-180 | |
| 第三对热辊温度 | ℃ | 210-220 | |
| 第四对热辊温度 | ℃ | 220-230 |
成核剂选用无机盐类为例1、有机酸类为例2、黏土类为例3、金属氧化物类为例4，成核剂的粒度为100纳米、添加量各是聚酯重量的0.6％，其产品的标准和实测指标见下表
| 实施例 | 线密度(dtex) | 断裂强度(cN/dtex) | 断裂强度变异系数(C、V％) | 断裂伸长(％) | 170℃ 4min干热收缩(％) | 初始模量(cN/dtex) | ||||||
| 标准 | 实测 | 标准 | 实测 | 标准 | 实测 | 标准 | 实测 | 标准 | 实测 | 标准 | 实测 | |
| 例1 | 1100 | 1100 | ≥7 | 6.98 | 4.0 | 3.23 | 10 | 10.2 | 3.0 | 3.12 | ≥90 | 89.3 |
| 例2 | 1100 | 7.32 | 3.23 | 10.2 | 2.47 | 92.5 | ||||||
| 例3 | 1100 | 7.51 | 3.23 | 10.2 | 3.53 | 96.7 | ||||||
| 例4 | 1100 | 7.22 | 3.23 | 10.2 | 2.96 | 92.3 | ||||||
Claims (7)
1、一种高模低缩涤纶长丝的制造方法，其特征是依次包括以下的步骤：
A、制作成核剂母粒，将无机盐类成核剂、有机酸类成核剂、黏土类成核剂或金属氧化物类成核剂加工到亚微米级——纳米级，以聚酯切片为载体，按常规方法制作成核剂母粒；
B、固相增粘，按照重量份扩链剂：聚酯切片为0.5-1∶100的比例，将金属类扩链剂和聚酯切片混合，按常规的固相增粘工艺进行固相增粘；
C、熔融纺丝，将固相增粘后的聚酯加温至熔融状态，形成聚酯融体，将成核剂母粒加温至熔融状态，连续加入到聚酯融体中，均匀混合，形成混合融体，在该混合融体中，按重量计算成核剂的含量是聚酯的0.2％-1.0％，将混合融体常规方法纺丝，并在丝纤维表面上油；
D、多级高温缓减高倍后拉伸，在温度为70℃-230℃的条件下，对丝纤维采用多级高温缓减高倍后拉伸，使涤纶长丝的总拉伸倍数为4.8-5.2；
E、热定型，在温度为220℃-230℃的条件下，对进行了后拉伸的丝纤维进行高温松弛热定型；
F、在速度为4000米/分钟-4500米/分钟的条件下，卷绕成型，制得成品。
2、根据权利要求1所述的高模低缩涤纶长丝的制造方法，其特征是A步骤中的无机盐类成核剂包括碳酸盐、硫酸盐或硅酸盐。
3、根据权利要求1所述的高模低缩涤纶长丝的制造方法，其特征是A步骤中的有机酸类成核剂包括苯甲酸的钠盐、钾盐或芳香烃基硫磺酸金属盐。
4、根据权利要求1所述的高模低缩涤纶长丝的制造方法，其特征是A步骤中的黏土类成核剂包括滑石粉、黏土或叶腊石。
5、根据权利要求1所述的高模低缩涤纶长丝的制造方法，其特征是A步骤中的金属氧化物类成核剂包括氧化铝、氧化锌或氧化铁。
6、根据权利要求1、2、3、4或5所述的高模低缩涤纶长丝的制造方法，其特征是D步骤中的多级高温缓减高倍后拉伸是三级。
7、根据权利要求6所述的高模低缩涤纶长丝的制造方法，其特征是第一级的温度为70℃-180℃、后拉伸比为1.1-1.4，第二级的温度为150℃-220℃、后拉伸比为1.8-2.8，第三级的温度为210℃-230℃、后拉伸比为1.2-2.6。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200310105428 CN1243857C (zh) | 2003-10-23 | 2003-10-23 | 高模低缩涤纶长丝的制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200310105428 CN1243857C (zh) | 2003-10-23 | 2003-10-23 | 高模低缩涤纶长丝的制造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1537984A CN1537984A (zh) | 2004-10-20 |
| CN1243857C true CN1243857C (zh) | 2006-03-01 |
Family
ID=34333731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200310105428 Expired - Fee Related CN1243857C (zh) | 2003-10-23 | 2003-10-23 | 高模低缩涤纶长丝的制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1243857C (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101255612B (zh) * | 2008-04-08 | 2011-01-26 | 浙江柯司特化纤有限公司 | 一种耐冲击涤纶工业长丝的生产工艺 |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100432306C (zh) * | 2006-09-11 | 2008-11-12 | 江南大学 | 用均苯四甲酸酸酐制备高模量超低收缩聚酯工业丝的方法 |
| CN101089266B (zh) * | 2007-07-04 | 2010-12-15 | 双双集团有限公司 | 一种抗热缩涤纶高强丝的制造方法 |
| CN101671854B (zh) * | 2009-09-23 | 2011-01-19 | 山东海龙博莱特化纤有限责任公司 | 用一步法生产涤纶工业丝的方法 |
| CN102199801B (zh) * | 2011-06-15 | 2013-01-09 | 大连合成纤维研究设计院股份有限公司 | 高强无捻聚酯单丝多级牵伸工艺 |
| CN102433606B (zh) * | 2011-10-31 | 2013-01-09 | 福建百宏聚纤科技实业有限公司 | 一种超强反光低弹丝及其加工制备工艺 |
| IN2014CN04683A (zh) * | 2011-12-22 | 2015-09-18 | 3M Innovative Properties Co | |
| CN102617840B (zh) * | 2012-03-28 | 2013-09-18 | 江苏恒力化纤股份有限公司 | 一种涤纶工业丝固相聚合阻燃型扩链剂及其制备方法 |
| CN103866420B (zh) * | 2012-12-14 | 2017-07-25 | 东丽纤维研究所（中国）有限公司 | 一种阳离子可染聚酯纤维及其制备方法 |
| CN103255523A (zh) * | 2013-05-22 | 2013-08-21 | 常州新力纤维科技有限公司 | 双色效应涤纶混纺仿麻纱及其生产方法 |
| CN103305958A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-09-18 | 郑州大学 | 一种利用废旧pet生产扁丝的方法 |
| CN104294394B (zh) * | 2013-07-17 | 2016-04-20 | 福建百宏聚纤科技实业有限公司 | Poy复合长丝多道预网络长丝的加工工艺 |
| CN104294393B (zh) * | 2013-07-17 | 2016-04-20 | 福建百宏聚纤科技实业有限公司 | 熔体直纺高色牢度实时注射高模低缩聚酯长丝的加工工艺 |
| CN103541089A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-01-29 | 苏州龙杰特种纤维股份有限公司 | 工业化母丝的强化方法 |
| CN103526317A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-01-22 | 苏州龙杰特种纤维股份有限公司 | 高强度工业母丝的生产方法 |
| CN104963009B (zh) * | 2015-06-02 | 2017-09-05 | 无锡索力得科技发展有限公司 | 一种有色涤纶工业丝的生产方法 |
| CN105442135B (zh) * | 2015-12-03 | 2017-10-20 | 温州一可鞋服辅料有限公司 | 一种涤纶长丝低缩线的加工工艺 |
| CN105420841B (zh) * | 2016-01-09 | 2018-03-27 | 浙江恒百华化纤有限公司 | 涤纶预取向长丝及其制造方法 |
| CN106757402A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-05-31 | 江苏柯能新材料有限公司 | 一种新型涤纶工业丝的制备工艺 |
| CN113199724A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-08-03 | 尉氏县众工橡胶制品有限公司 | 涤纶硬质线的制作方法及用其制作防撕裂输送带的方法 |
| CN115386979A (zh) * | 2022-08-24 | 2022-11-25 | 浙江海利得新材料股份有限公司 | 高模量高尺寸稳定性涤纶工业长丝及其制备方法 |
-
2003
- 2003-10-23 CN CN 200310105428 patent/CN1243857C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101255612B (zh) * | 2008-04-08 | 2011-01-26 | 浙江柯司特化纤有限公司 | 一种耐冲击涤纶工业长丝的生产工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1537984A (zh) | 2004-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1243857C (zh) | 高模低缩涤纶长丝的制造方法 | |
| RU2746113C1 (ru) | Графеновый композиционный материал и способ его получения | |
| CN101307513B (zh) | 低收缩聚酯工业丝的制备方法 | |
| CN110116538B (zh) | 一种抗菌止滑双向拉伸聚酯薄膜及其制备方法 | |
| CN101387017B (zh) | 一种改性聚醚醚酮纤维的制备方法 | |
| CN103290507B (zh) | 一种聚合微量改性大有光聚酯纤维的制备方法 | |
| CN102277646B (zh) | 高尺寸稳定性高模量低收缩聚酯工业丝的生产方法 | |
| CN110116533B (zh) | 一种超低收缩高阻燃双向拉伸聚酯薄膜及其制备方法 | |
| CN114702789A (zh) | 一种高透光率聚酯薄膜及其制造方法 | |
| EP1637633A1 (de) | Polyesterfasern, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung | |
| CN103088460A (zh) | 一种高强工业用聚酯纤维及其制备方法 | |
| CN104514037A (zh) | 一种高强细旦有光涤纶短纤维的生产方法 | |
| CN112663167A (zh) | 一种阻燃聚酯纤维及其制备方法 | |
| CN102409431A (zh) | 一种高速造纸网用抗水解聚酯单丝的制备方法 | |
| CN107189209B (zh) | 一种纤维/聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| KR20050003123A (ko) | 방사성이 우수한 고강력 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트섬유 및 이의 제조방법 | |
| CN1904157A (zh) | 纳米改性聚酯高强工业丝的生产方法 | |
| CN101906677B (zh) | 抗紫外光老化聚亚苯基苯并二噁唑纤维的制备方法 | |
| CN114773641A (zh) | 高含量气凝胶母粒及其制备方法 | |
| CN107338488A (zh) | 一种涤纶工业丝生产方法 | |
| US5009829A (en) | Process for manufacturing yarns by meltspinning polyethylene terephthalate | |
| CN112680814A (zh) | 一种抗静电涤纶缝纫线专用长丝的制备 | |
| CN102345181A (zh) | 己二酸改性涤纶纤维的制备方法 | |
| CN112941641A (zh) | 一种功能型阻燃涤纶工业丝的加工方法 | |
| KR100595988B1 (ko) | 폴리에틸렌테레프탈레이트 나노복합섬유 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Zhejiang Huaxin Advanced Materials Co., Ltd. Assignor: Wang Xinyou Contract fulfillment period: 2007.9.18 to 2013.9.18 contract change Contract record no.: 2008990000648 Denomination of invention: Manufacturing method of high-modulus low-shrinking ferylene filament Granted publication date: 20060301 License type: Exclusive license Record date: 2008.10.9 |
|
| LIC | Patent licence contract for exploitation submitted for record |
Free format text: EXCLUSIVE LICENSE; TIME LIMIT OF IMPLEMENTING CONTACT: 2007.9.18 TO 2013.9.18; CHANGE OF CONTRACT Name of requester: ZHEJIANG HUA XIN NEW MATERIAL CO., LTD. Effective date: 20081009 |
|
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20060301 Termination date: 20131023 |