CN1303266C - 缝纫线用高强低伸涤纶长丝的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于涤纶生产工艺，特别为一种缝纫线用高强低伸涤纶长丝的制备方法。其以常规预取向丝POY为原料，依次经过一级牵伸、紧张热定型、二级牵伸、松弛热定型、冷却、卷绕工序过程进行生产。即通过第一热盘和第二热盘进行高倍一级牵伸；再经过第一热箱和第三热盘进行高温低倍牵伸，实行高温紧张热定型；然后使纤维再通过第二热箱，进行高温松弛热定型。POY丝在本工艺流程中可牵伸性良好，基本没有毛丝和断头，最终的成品纤维具有高强度、低伸长率和低热收缩等性能。其断裂强度＞6.0cN/dtex，断裂伸长率≤15%，沸水收缩率≤2.5%，可用于生产缝纫线等众多领域。

Description

缝纫线用高强低伸涤纶长丝的制备方法
技术领域
本发明属于涤纶生产工艺，特别为一种缝纫线用高强低伸涤纶长丝的制备方法。
背景技术
涤纶长丝缝纫线以强度高、耐磨性好、耐腐蚀霉变、无接头等良好的性能而广泛应用于中高档服装、皮革制品、医学手术、军用品等众多领域。制备涤纶长丝缝纫线一般采用高强低伸型涤纶长丝，要求具备高强度、低伸长率和低热收缩等性能。常规聚酯一般是指聚对苯二甲酸乙二醇酯(通常简称PET或涤纶)，其切片或熔体的特性粘度为0.62～0.65dl/g。而常规预取向丝：采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(即PET或涤纶)切片或熔体经高速纺丝(纺丝速度通常为2500～3600m/min)形成的初生丝，称为预取向丝(POY)。
目前，国内外主要通过采用以下两种技术途径来试制高强低伸型涤纶长丝：
(1)沿用涤纶工业丝的生产路线。工业丝的生产方法主要有三种：高速纺丝牵伸一步法，常规纺丝牵伸二步法，整体牵伸法。采用常规纺丝牵伸二步法，可以纺制断裂强度大于6.0cN/dtex的中高强涤纶长丝，其主要工艺过程为：将特性粘度大于0.85的聚酯进行熔融纺丝，纺丝时在喷丝头下方添加缓冷装置，纺丝速度在600～700m/min之间；制得的UDY丝(未拉伸丝)采用二级牵伸，通过调节热盘、热板的温度以及一级、二级拉伸倍率配比，来制取所需要的中高强度涤纶长丝。
这种方法的原料是高粘度聚酯切片，特性粘度为0.62～0.65的常规切片需经过固相增粘工序后方可使用，对聚合阶段的设备和工艺流程有较高要求。而且，这种方法纺丝速度低，产能上不去；纺程上需要增设缓冷装置，延长了工艺路线，增加了制造成本；制得的成品丝有毛丝，卷装小，品质也不够好。
(2)采用常规聚酯切片纺制UDY未拉伸丝，进行低速纺丝、高倍拉伸，纺丝速度在600～1000m/min之间。这种方法通过控制纺丝工艺，力求形成结构比较均匀的初生纤维，再提高后道工序的拉伸倍率，达到增加纤维强度的目的。拉伸倍率增加有利于纤维强度提高、伸长率下降和沸水收缩率降低，但过高拉伸倍率易产生毛丝和断头，纤维品质将恶化。所以，这种方法的工艺依赖性很强，生产运行不稳定，产品的质量和实际产能都受到很大限制。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术的上述缺陷而提供一种高强低伸型涤纶长丝的制备方法。
本发明的目的可通过以下技术方案来实现：
一种缝纫线用高强低伸涤纶长丝的制备方法，其以预取向丝为原料，依次经过一级牵伸、紧张热定型、二级牵伸、松驰热定型、冷却、卷绕工序过程进行生产。
本发明的目的还可通过以下技术措施来进一步实现：
前述的一种缝纫线用高强低伸涤纶长丝的制备方法，所述的预取向丝是特性粘度为0.62～0.65的常规聚酯熔体在2500～3800m/min的纺丝速度下制成的POY丝；该POY丝在一级牵伸工序中，先经过第一热盘，热盘温度为60～100℃，再经过第二热盘，热盘温度为100～200℃，进行高倍拉伸，拉伸倍率为1.6～2.5；然后进入第一热箱进行紧张热定型，第一热箱温度范围控制在150～250℃；经过紧张热定型的POY丝进入第三热盘进行二级牵伸，第三热盘温度为100～150℃，拉伸倍率为1.1～1.5；经过二级牵伸以后的POY丝再通过第二热箱松驰热定型，第二热箱温度为150～250℃，并通过冷盘进行冷却，冷盘温度为常温，冷却后进行卷绕。
本发明的优点在于：(1)省去了原料切片生产中固相增粘这一工艺过程，直接采用常规POY丝，原料来源十分广泛；(2)解决了常规UDY丝制造高强低伸型涤纶长丝时，纺丝速度低、产能低、制造成本高、纤维强度低、品质差、运行不好的问题；(3)生产设备要求低，产能高，产品附加值高，可降低投资成本，提高经济效益。用该方法制得的高强低伸型长丝具有强度高、断裂伸长率低、沸水收缩率低、毛丝断头少等品质；而且生产运行比较稳定。
本发明的目的、优点和特点，将通过下面优先实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例是参照附图仅作为例子给出的。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明采用常规聚酯熔体(特性粘度范围为0.62～0.65)在2500～3800m/min速度下纺丝得到的POY丝，先经过第一热盘，热盘温度为60～100℃，再经过第二热盘，热盘温度为100～200℃，进行高倍拉伸，拉伸倍率为1.6～2.5；之后进入第一热箱，第一热箱温度范围控制在150～250℃，再经过第三热盘，第三热盘温度100～150℃，进行低倍拉伸及高温紧张热定型，拉伸倍率1.1～1.5；经过二级牵伸以后的POY丝再通过第二热箱松驰热定型，第二热箱温度为150～250℃；并通过冷盘进行冷却，冷盘温度为常温，冷却后进行卷绕。最后得到高强度低伸长型的涤纶长丝。常规POY丝在本工艺路线的加工中，具有优良的可牵伸性，基本没有毛丝、断头，制成的成品纤维具有高强度、低伸长率和低热收缩等性能，断裂强度＞6.0cN/dtex，断裂伸长率＜15％，沸水收缩率＜2.5％。该涤纶长丝品质优良，可应用于缝纫线等众多领域。
实施例一：
将250dtex/48f的常规POY丝，经第一热盘70℃、第二热盘150℃进行一级牵伸，拉伸倍率DR1为1.85，进入第一热箱经210℃紧张定型后经第三热盘130℃进行二级牵伸，拉伸倍率DR2为1.2，然后进入第二热箱经220℃松弛定型后通过冷盘再进行卷绕，生产过程中无断头、无毛丝，卷绕成型良好，所得丝的物理指标见表1。
实施例二：
将165dtex/36f的常规POY丝，断裂伸长率为130％，断裂强度为2.1cN/dtex，经第一热盘60℃、第二热盘130℃进行一级牵伸，拉伸倍率DR1为1.70，进入第一热箱经200℃紧张定型后经第三热盘125℃进行二级牵伸，拉伸倍率DR2为1.15，然后进入第二热箱经200℃松弛定型后通过冷盘再进行卷绕，生产过程中无断头、无毛丝，卷绕成型良好，所得丝的物理指标见表1。
实施例三：
将规格为277dtex/47f、断裂伸长率为131％、断裂强度为2.3cN/dtex的POY丝，经第一热盘90℃、第二热盘170℃进行一级牵伸，拉伸倍率DR1为2.0；然后进入第一热箱经230℃紧张定型，经第三热盘150℃进行二级牵伸，拉伸倍率DR2为1.1；最后进入第二热箱经240℃松弛定型后通过冷盘再进行卷绕，生产过程中无断头、无毛丝，卷绕成型良好，所得丝的物理指标见表1。
表1本发明与现有技术所制成的涤纶长丝性能指标对比※
样品   纤度(dtex)   断裂强度(cN/dtex)   断裂伸长率(％)   沸水收缩率(100℃、30min)   干热收缩率(150℃、30min)
  对比样   172   5.75   14.16   3.0   4.4
  实施例一   133   6.26   11.49   2.0   2.2
  实施例二   86   6.30   10.37   1.8   2.0
  实施例三   138   6.10   13.5   2.3   2.4
※对比样为缝纫线厂家采用的涤纶长丝原料。
本发明使常规POY丝通过第一热盘和第二热盘进行高倍牵伸；再经过第一热箱和第三热盘进行高温低倍牵伸，实行高温紧张热定型；然后使纤维再通过第二热箱，进行高温松弛热定型。加工中纤维的可牵伸性良好，基本没有毛丝和断头，最终的成品纤维具有高强度、低伸长率和低热收缩等性能。其断裂强度＞6.0cN/dtex，断裂伸长率＜15％，沸水收缩率＜2.5％，可用于生产优良的涤纶长丝缝纫线应用于众多领域。本发明与以往工艺路线相比，取得了以下效果：
采用普通粘度聚酯切片纺制的常规POY丝，原料来源广泛，便于储存和运输。POY丝经过本工艺路线加工，具有优良的可牵伸性，成品纤维品质良好；生产运行稳定，基本无毛丝、断头。本发明采用特性粘度在0.62～0.65范围的常规聚酯为原料，避免了增粘引起的粘度波动和生产高粘切片所需的设备投资。本发明在纺丝过程中不需要增加缓冷装置，采用的纺丝速度比较高，在2500m/min～3800m/min之间，解决了现有技术中的纺速低、产能低等问题。

Claims (4)

1、一种缝纫线用高强低伸涤纶长丝的制备方法，其特征在于：以常规预取向丝为原料，依次经过一级牵伸、紧张热定型、二级牵伸、松驰热定型、冷却、卷绕工序过程进行生产，所述的预取向丝是特性粘度为0.62～0.65的常规聚酯熔体在2500～3800m/min的纺丝速度下制成150～300dtex、24f～48f的POY丝；该预取向丝在一级牵伸工序中，先经过第一热盘，热盘温度为60～100℃，再经过第二热盘，热盘温度为100～200℃，进行高倍拉伸，拉伸倍率为1.6～2.5；然后进入第一热箱进行紧张热定型，第一热箱温度范围控制在150～250℃；经过紧张热定型的预取向丝进入第三热盘进行二级牵伸，第三热盘温度为100～150℃，拉伸倍率为1.1～1.5；经过二级牵伸以后的预取向丝再通过第二热箱松驰热定型，第二热箱温度为150～250℃，并通过冷盘进行冷却，冷盘温度为常温，冷却后进行卷绕。
2、根据权利要求1所述的一种缝纫线用高强低伸涤纶长丝的制备方法，其特征在于：将规格为250dtex/48f的POY丝，经过温度为70℃的第一热盘和温度为150℃的第二热盘进行一级牵伸，拉伸倍率DR1为1.85；然后进入210℃的第一热箱进行紧张热定型；再经过温度为130℃的第三热盘进行二级牵伸，拉伸倍率DR2为1.2；最后进入温度为220℃的第二热箱进行松弛热定型，并通过冷盘冷却后进行卷绕。
3、根据权利要求1所述的一种缝纫线用高强低伸涤纶长丝的制备方法，其特征在于：将规格为165dtex/36f、断裂伸长率为130％、断裂强度为2.1cN/dtex的POY丝，经过温度为60℃的第一热盘和温度为130℃的第二热盘进行一级牵伸，拉伸倍率DR1为1.70；然后进入200℃的第一热箱进行紧张热定型；再经过温度为125℃的第三热盘进行二级牵伸，拉伸倍率DR2为1.15；最后进入温度为200℃的第二热箱进行松弛热定型，并通过冷盘冷却后进行卷绕。
4、根据权利要求1所述的一种缝纫线用高强低伸涤纶长丝的制备方法，其特征在于：将规格为277dtex/47f、断裂伸长率为135％、断裂强度为2.3cN/dtex的POY丝，经过温度为90℃的第一热盘和温度为170℃的第二热盘进行一级牵伸，拉伸倍率DR1为2.0；然后进入230℃的第一热箱进行紧张热定型；再经过温度为150℃的第三热盘进行二级牵伸，拉伸倍率DR2为1.1；最后进入温度为240℃的第二热箱进行松弛热定型，并通过冷盘冷却后进行卷绕。
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