CN1246549A - 一种聚丙烯纤维低温纺丝技术 - Google Patents

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Abstract

本发明一种聚丙烯纤维的低温纺丝技术是采用一种聚丙烯纺丝专用组合物在现有普通的熔体纺丝设备上,在熔融温度180—230℃经螺杆挤出,300—1200m/min的纺丝速度下纺丝,经吹风冷却成卷绕丝,卷绕丝经温度为60—150℃间的二道牵伸,总牵伸倍数为2.0—6.0,得到成品丝。可制造力学性能优良的0.6—2.0dtex细旦、超细旦聚丙烯纤维和强度达8g/d聚丙烯强力纤维。

Description

一种聚丙烯纤维低温纺丝技术
本发明涉及一种聚丙烯纤维的纺丝技术。
大量纺丝实验表明，由于商品聚丙烯树脂的分子量、分子量分布以及杂质含量等原因，聚合物的可加工性差，致使在高出聚丙烯熔点100℃以上温度纺丝，都难以顺利稳定地纺出质量优良的成品纤维。《金山油化纤》1995(4)，22-26以及1997(2)，15-16报道，因树脂熔体流动指数不同，纺丝温度在270-290℃。《合成纤维工业》(Vol.19(5)，50-51)报道了较低的纺丝温度，250-270℃。上述已有技术的纺丝温度较高，会引起纺丝过程中树脂的降解，导致难于控制聚丙烯纤维生产过程的均匀性与长期稳定性。《Journal ofApplied Polymer Science》(Vol.56，1761-1779(1995))报道的纺丝温度在210-240℃。即使如此，纺丝过程中树脂仍有降解。《Journal of Applied Polymer Science》(Vol.58，1619-1632(1997))报道用Barmag FEL型短程纺丝机纺聚丙烯纤维，树脂MFI为20，25，纺丝温度虽可低到220℃，但其纺丝速度低于100m/min。而一般通用熔融纺丝设备的纺丝速度为1000m/min左右。高速纺丝机的纺丝速度则更高。
本发明一种聚丙烯纤维的低温纺丝技术克服了以往纺丝温度高及由此产生的纺丝过程中树脂的降解并提供了一种纺丝温度低、纺丝速度较高，且生产出纤维性能优良的聚丙烯纤维的纺丝技术。
本发明聚丙烯纤维的低温纺丝技术是采用专利申请号98117712.3公开的一种低温纺丝专用聚丙烯树脂组合物。其针对现有聚丙烯纤维(包括细旦超细旦纤维)制造中的技术困难，提供了一种流动性能好的聚丙烯树脂组合物，这种纺丝用聚丙烯树脂组合物包括如下组分和含量(重量分数)：
            组分                            含量
化学降解改性的聚丙烯均聚物                  80-95
聚合级共聚或均聚聚丙烯PP                    1-10
HDPE                                        0.1-10
LDPE或LLDPE                                 0.1-3
硬脂酸钙                                    0.1-0.3
2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚                    0.1-0.5
上述化学降解改性聚丙烯的熔体流动指数为50-200，较佳的范围为50-150：
上述聚合级共聚或均聚聚丙烯的熔体流动指数在0.2-10：
上述HDPE的熔体流动指数为1-30；
上述LDPE或LLDPE的熔体流动指数在0.2-10。
上述组合物的制造方法如下：将含量为80-95上述化学降解改性聚丙烯、含量为1-10上述聚合级共聚或均聚聚丙烯、含量为0.1-5的HDPE与含量为0.1-3的上述LDPE或0.1-3份LLDPE与0.2份的2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、0.1份的硬脂酸钙混合，然后在180-230℃下双螺杆挤出机上挤出、铸带、造粒成聚丙烯组合物。
本发明一种聚丙烯纤维的低温纺丝技术是在上述发明的基础上，提供了一种在通用纺丝设备上的相应的纺丝工艺参数，制造0.6-1.5dtex细旦、超细旦聚丙烯纤维和聚丙烯强力纤维的制造技术。该法可以制造尺寸稳定、力学性能优良的聚丙烯细旦、超细旦聚丙烯纤维以及强度达8g/d以上的聚丙烯强力纤维。本发明聚丙烯纤维的低温纺丝技术是采用上述发明的纺丝专用组合物在现有普通的丙纶、涤纶熔体纺丝设备上进行熔融纺丝。纺丝按如下工艺、步骤进行：
1聚丙烯树脂组合物切片在100-130℃干燥；
2在熔融温度180-230℃经螺杆挤出，并在纺丝速度300-1200m/min下纺丝，经吹风冷却成卷绕丝；
3卷绕丝经温度为60-150℃间的二道牵伸，总牵伸倍数为2.0-6.0，得到成品丝。
本发明一种聚丙烯纺丝技术具有纺丝温度低、生产效率高、能耗低、纤维性能优良，可以制备纤维性能优良的细旦、超细旦聚丙烯纤维和聚丙烯强力纤维。本发明一种聚丙烯纺丝技术具有纺丝及牵伸工艺稳定的优点。
本发明拟通过下述实施例和对比例简单说明本发明的特点与优点，但不能认为本发明仅仅限于实施例的内容。实施例1
选用熔体流动指数为50的上述聚丙烯树脂组合物在100-130℃干燥、熔融温度180℃经螺杆挤出，并在纺丝速度500m/min下纺丝，经吹风冷却成卷绕丝，卷绕丝经热牵伸温度为60-150℃间的二道牵伸，总牵伸倍数为2.0-6.0，得到成品丝的性能见表1。实施例2
选用熔体流动指数为50的上述聚丙烯树脂组合物在100-130℃干燥、熔融温度180℃经螺杆挤出，并在纺丝速度750m/min下纺丝，经吹风冷却成卷绕丝，卷绕丝经热牵伸温度为60-150℃间的二道牵伸，总牵伸倍数为2.0-6.0，得到成品丝的性能见表1。实施例3
选用熔体流动指数为50的上述聚丙烯树脂组合物在100-130℃干燥、熔融温度210℃经螺杆挤出，并在纺丝速度1000m/min下纺丝，经吹风冷却成卷绕丝，卷绕丝经热牵伸温度为60-150℃间的二道牵伸，总牵伸倍数为2.0-6.0，得到成品丝的性能见表1。实施例4
选用熔体流动指数为50的上述聚丙烯树脂组合物在100-130℃干燥、熔融温度230℃经螺杆挤出，并在纺丝速度1000m/min下纺丝，经吹风冷却成卷绕丝，卷绕丝经热牵伸温度为60-150℃间的二道牵伸，总牵伸倍数为2.0-6.0，得到成品丝的性能见表1。
                            表1实施例1-4
实施例   1   2   3   4
纺丝温度    (℃)   180   180   210   230
纺丝速度    (m/min)   500   750   1000   1000
卷绕丝纤度  (dtex)   5.28   3.57   2.88   2.80
牵伸丝物理性能 纤度(dtex)   1.32   1.30   1.30   1.24
强度(cN/dtex)   5.59   4.88   4.24   4.54
伸长(％)   52.0   57.8   54.5   49.6
实施例5
选用熔体流动指数为60的上述聚丙烯树脂组合物在100-130℃干燥、熔融温度180℃经螺杆挤出，并在纺丝速度750m/min下纺丝，经吹风冷却成卷绕丝，卷绕丝经热牵伸温度为60-150℃间的二道牵伸，总牵伸倍数为2.0-6.0，得到成品丝的性能见表2。实施例6
选用熔体流动指数为80的上述聚丙烯树脂组合物在100-130℃干燥、熔融温度190℃经螺杆挤出，并在纺丝速度750m/min下纺丝，经吹风冷却成卷绕丝，卷绕丝经热牵伸温度为60-150℃间的二道牵伸，总牵伸倍数为2.0-6.0，得到成品丝的性能见表2。实施例7
选用熔体流动指数为100的上述聚丙烯树脂组合物在100-130℃干燥、熔融温度180℃经螺杆挤出，并在纺丝速度750m/min下纺丝，经吹风冷却成卷绕丝，卷绕丝经热牵伸温度为60-150℃间的二道牵伸，总牵伸倍数为2.0-6.0，得到成品丝的性能见表2。实施例8
选用熔体流动指数为120的上述聚丙烯树脂组合物在100-130℃干燥、熔融温度180℃经螺杆挤出，并在纺丝速度750m/min下纺丝，经吹风冷却成卷绕丝，卷绕丝经热牵伸温度为60-150℃间的二道牵伸，总牵伸倍数为2.0-6.0，得到成品丝的性能见表2。实施例9
选用熔体流动指数为100的上述聚丙烯树脂组合物在100-130℃干燥、熔融温度190℃经螺杆挤出，并在纺丝速度300m/min下纺丝，经吹风冷却成卷绕丝，卷绕丝经热牵伸温度为60-150℃间的二道牵伸，总牵伸倍数为2.0-6.0，得到成品丝的性能见表2。
                          表2实施例5-9
实施例   5   6   7   8   9
纺丝温度   (℃)   180   190   190   190   190
纺丝速度   (m/min)   750   750   750   750   300
卷绕丝纤度 (dtex)   2.81   3.57   2.94   3.13   7.70
牵伸丝物理性能 纤度(dtex)   0.73   0.97   0.88   0.98   1.87
强度(cN/dtex)   7.43   5.36   4.83   4.80   4.25
  伸长(％)   31.4   40.0   70.1   88.0   58.6

Claims (3)

1 一种聚丙烯纤维低温纺丝技术，其特征在于该纺丝技术采用熔体流动指数为50-120克/10分钟的纺丝专用树脂，在180-230℃进行熔融纺丝，熔体纺丝速度300-1200m/min下纺成卷绕丝，上述卷绕丝然后在60-150℃间进行二道牵伸，得到成品丝。
2 根据权利要求1所述的聚丙烯纤维低温纺丝技术，其特征在于所述的成品丝的总牵伸倍数为2.0-6.0。
3 根据权利要求1所述的聚丙烯纤维低温纺丝技术，其特征在于所述的成品丝为单丝纤度为0.6-1.5dtex的细旦、超细旦聚丙烯纤维。
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