CN1673431A - 一种高强度输送带及其所使用的涤纶纤维丝织物芯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及PET纤维工业丝输送带织物芯和输送带技术领域。本发明所述的涤纶纤维丝织物芯的制备方法包括以下步骤：a.将纳米级金属离子稀土跟聚酯树脂共混捏合、真空干燥后挤出熔融纺丝；b.对上步纺丝成形的纤维进行后加工，其中拉伸倍数为3～4.5；上油的油浴温度为160～200℃，并选用有三官能团的甲基苯基硅树脂油；蒸汽箱热处理的温度为98～102℃。C.对步骤b得到的纤维丝进行上捻、穿经、打纬织造制成输送带织物芯，经丝选用纤维线密度Tex10.84～43.5，直径0.1～0.2mm的长纤复丝，纬丝选用0.3～0.4mm直径的单丝。用该方法制备的涤纶纤维丝织物芯塑料输送带强度高、低收缩。

Description

一种高强度输送带及其所使用的涤纶纤维丝织物芯
技术领域
本发明涉及一种高强度输送带及其所使用的涤纶纤维丝织物芯领域，特别涉及一种聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维工业丝输送带织物芯和使用这种织物芯的输送带技术领域。
背景技术
原化工部输送带质量检验中心网址发布的有关信息：①ISO/FDIS14890(具有橡胶或塑料覆盖层的普通用途织物芯输送带)国际标准中输送带层间粘结强度(平均值和最低峰值)1999年版比1987年版进行了大幅度的提高。根据近9年的输送带质量抽查结果表明：按1999版的国际标准，国内企业产品合格率不高。②国内企业产品跟发达国家大公司产品比，全厚度拉断强度也小得多。而这两个质量差距的根本原因就在输送带织物芯上。根据《纺织材料学》(姚穆等编.纺织工业出版社出版)、《纤维工学》(日本.纤维机械学会志)、《高分子物理》(潘鉴元等编.广东科技出版社出版)等有关资料报道：聚酯涤纶纤维拉断强度≥5N/tex，这是其材料优点特性，但断裂强度与收缩率高低取决于纺丝工艺的控制。查阅化学工业出版社出版的《胶粘剂应用手册》可知：与涤纶完全湿润液体的表面张力为43达因/厘米，一般只有37.48达因/厘米；涤纶表面含活性基团较少。
发明内容
本发明的目的之一是为了提供一种用于塑料输送带的高强度、低收缩、高活性能、有横向稳定丝的涤纶纤维丝织物芯。
本发明的另一个目的是提供一种用上述涤纶纤维丝织物芯制造的输送带。
本发明还有一个目的是提供上述涤纶纤维丝织物芯的制备方法。
本发明所述的涤纶纤维丝织物芯的制备方法包括以下步骤：
a、将纳米级金属离子稀土跟聚酯树脂共混捏合，真空干燥后挤出熔融纺丝；
b、对上步纺丝成形的纤维进行集束、拉伸、上油和蒸汽箱热处理等后加工，其中拉伸倍数为3～4.5；上油的油浴温度为160～200℃，并选用有三官能团的甲基苯基硅树脂油；蒸汽箱热处理的温度为98～102℃；
C、对步骤b得到的纤维丝进行上捻、传经、打纬织造制成输送带织物芯，经丝选用纤维线密度Tex10.84～43.5、直径0.1～0.2mm的长纤复丝，纬丝选用0.3～0.4mm直径的单丝。
本发明所述的涤纶纤维丝织物芯的制备方法，其中步骤a运用离子聚合物改性原理，在聚酯聚合物中引入钠、锌、钾等金属离子可产生较大正、负电荷量的离子键。本发明选用中科院包头稀土研究所研制推广的纳米级金属离子稀土，按1～2phr(聚酯树脂切片为100phr)的比例跟聚酯树脂切片粒料共混捏合。根据后步拉伸倍数和需用长纤直径的特殊性，对喷丝板的孔径、孔数、长径比进行了特殊设计，保证稳定状态下熔融纺丝时每个喷丝孔的极限挤出量。本发明选用的喷丝板的孔径为0.7～0.8mm，孔数为12～36，长径比为2～4。
本发明在步骤b根据高聚物的取向机理将集束后的大股丝束经牵伸机进行高倍拉伸，使大分子沿纤维轴向伸直而有序地排列，制得强度高、伸长小的纤维长丝。本发明中头道拉伸倍数为2～2.5；头道拉伸后进行油浴加热上油，选用对丝束具有偶联作用的油，如有三官能团的甲基苯基硅树脂油，进一步提高涤纶聚酯纤维表面的活化性能，控制油浴温度在200～220℃。牵伸油浴加热上油后再二道拉伸，拉伸倍数为1.5～2，二道拉伸使丝束在较高温度下再次拉伸，获得了整链取向。
为保持高倍拉伸后的丝束的高强度和低收缩性能，再用蒸汽箱进行热处理1～3分钟，使链段解取向，消除内部应力，精确控制蒸汽箱温度在98～102℃。
蒸汽箱热处理后进行三道拉伸，拉伸倍数为1～1.2。
为了保证和提高织物芯带基横向平整度，本发明在步骤c的纺纱阶段进行了科学的经纬组织设计，严格筛选经丝和纬丝，并根据需要适当调高多臂机的梭口高度。
运用以上方法制备的涤纶纤维丝织物即本发明所述的用于塑料输送带的涤纶纤维丝织物芯。
用上述方法制得的涤纶纤维丝织物芯制造的输送带即本发明所述的高强度、低收缩的输送带。
本发明的有益效果：本发明用金属离子稀土改性的聚酯切片、再加上用甲基苯基硅树脂油上油使纤维的化学离子键力和表面活化性能提高，导致了织物芯与塑料层粘结强度的提高。高倍拉伸工艺和恰当温度、时间的热处理生产工艺充分发挥了聚酯纤维高分子取向机理的优点，这样的力学特性的纤维织物芯是输送带较合适的布基芯。织物芯纬纱用横向稳定丝，提高和保证了输送带横向平整度。
具体实施方式
将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚酯树脂切片粒料与中科院包头稀土研究所研制推广的纳米级钠锌金属离子稀土，按1～2phr(聚酯树脂切片为100phr)的比例共混捏合，然后真空干燥，选用孔径为0.7～0.8mm，孔数为12～36，长径比为2～4的喷丝板挤出喷丝，再卷绕落桶成形。将得到的单丝集束成大股丝束进行头道拉伸，拉伸倍数为2～2.5，然后选用有三官能团的甲基苯基硅树脂进行油浴加热上油，进一步提高涤纶聚酯纤维表面的活化性能。上油时，提高油浴温度到160～200℃。牵伸油浴加热上油后再进行二道拉伸，拉伸倍数为1.5～2，二道拉伸使丝束在较高温度下再次拉伸，获得了整链取向。为保持高倍拉伸后的丝束的高强度和低收缩性能，再用蒸汽箱进行热处理1～3分钟，使链段解取向，消除内部应力，精确控制蒸汽箱温度在98～102℃。蒸汽箱热处理后进行三道拉伸，拉伸倍数为1～1.2。拉伸好的丝束紧张定型后绕盘即可用于制备经纱和纬纱。由于每盘纤维在起盘和收盘时牵伸倍数不稳定、上油不均匀，造成纤维强度、收缩率和活化性能不稳定，所以对绕盘好的纤维复丝复摇上捻，去掉每盘最外圈的5％长度和最里圈的5％长度后穿经、提经，用作经纱；对绕盘好的纤维绕锭，去掉每盘最外圈的5％长度和最里圈的5％长度后打纬，用作纬纱。为了保证和提高织物芯带基横向平整度，在纺纱阶段严格筛选经丝和纬丝，经丝选用纤维线密度Tex10.84～43.5、直径0.1～0.2mm的长纤复丝，纬丝选用0.3～0.4mm直径的单丝，并根据需要适当调高多臂机的梭口高度，最后纺织得到的布料即本发明所述的织物芯。
实施例1～4
制备方法同上，不同的是：实施例1用0.5phr钠锌金属离子稀土改性聚酯、上硅油的纤维，实施例2用1phr钠锌金属离子稀土改性聚酯、上硅油的纤维，实施例3用1.5phr钠锌金属离子稀土改性聚酯、上硅油的纤维，实施例4用2phr钠锌金属离子稀土改性聚酯、上硅油的纤维。
用上海永利带业制造公司生产的PVC-TPE粘结贴合料(专利申请号为200510024772.X)做涂覆贴合料，在制备的织物芯上涂覆布面打底料和面层料，然后修光或压花纹制成输送带。
用以上实施例制备的织物芯跟对比例的织物芯(原料用未改性的聚酯切片、上油用普通的涤纶长丝旦油的长纤复丝的织物芯)涂覆同样的PVC-TPE粘结贴合料(上海永利带业制造公司生产，申请号为200510024772.X)，24小时后进行粘结强度测试，塑料涂覆层与织物芯的粘结强度的数据见表一。
                                表一
由表一可知，织物芯与塑料层粘结强度得到了很大提高，实施例2提高了16％；实施例3提高了33％，这样的力学特性的纤维织物芯是输送带较合适的布基芯。
对本发明实施例3集束后的大丝束在牵伸机上用1～4.49拉伸比进行了生产试验，然后对不同拉伸比的纤维进行了物理力学性能测试，数据见表二。
                                表二
    拉伸比     密度(20℃)    拉伸强度(N/tex)     断裂伸长(％)
    1     1.3383    11.8     450
    2.77     1.3694    23.5     55
    3.08     1.3775    32.1     39
    3.56     1.3804    43.0     27
    4.09     1.3813    51.6     11.5
    4.49     1.3841    64.5     7.3
用同样经纬密度(36/30)的织物：一种未用横向稳定丝、另一种用了横向丝，涂覆同样的塑料层，再在同一输送机上张紧，前者向下凹4mm，后者基本平整。可见织物芯纬纱用横向稳定丝提高和保证了输送带横向平整度。

Claims (8)

1、一种输送带用涤纶纤维丝织物芯的制备方法，该方法包括以下步骤：
a、将纳米级金属离子稀土跟聚酯树脂共混捏合，真空干燥后挤出熔融纺丝；
b、对上步纺丝成形的纤维进行集束、拉伸、上油和蒸汽箱热处理后加工，其中拉伸倍数为3～4.5；上油的油浴温度为160～200℃，并选用有三官能团的甲基苯基硅树脂油；蒸汽箱热处理的温度为98～102℃；
C、对步骤b得到的纤维丝进行上捻、传经、打纬织造制成输送带织物芯，经丝选用纤维线密度Tex10.84～43.5、直径0.1～0.2mm的长纤复丝，纬丝选用0.3～0.4mm直径的单丝。
2、如权利要求1所述的输送带用涤纶纤维丝织物芯的制备方法，其特征在于纳米级金属离子稀土跟聚酯树脂按1～2phr的比例共混。
3、如权利要求1所述的输送带用涤纶纤维丝织物芯的制备方法，其特征在于熔融纺丝的喷丝板孔径为0.7～0.8mm，孔数为12～36，长径比为2～4。
4、如权利要求1所述的输送带用涤纶纤维丝织物芯的制备方法，其特征在于步骤b所说的后加工依次是集束、头道拉伸、牵伸油浴加热上油、二道拉伸、蒸汽箱热处理、三道拉伸，再紧张定型。
5、如权利要求4所述的输送带用涤纶纤维丝织物芯的制备方法，其特征在于头道拉伸倍数为2～2.5，二道拉伸倍数为1.5～2，三道拉伸倍数为1～1.2。
6、如权利要求4所述的输送带用涤纶纤维丝织物芯的制备方法，其特征在于蒸汽箱热处理时间为1～3分钟。
7、权利要求1～6所述的任一输送带用涤纶纤维丝织物芯的制备方法所制备的输送带用涤纶纤维丝织物芯。
8、一种输送带，包括织物芯，其特征在于所用的织物芯为权利要求7所述的织物芯。
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