專利名稱：高強(qiáng)力高伸長低收縮聚酯工業(yè)絲的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚酯工業(yè)絲的生產(chǎn)方法，尤其是一種高強(qiáng)力高伸長低收縮聚酯工業(yè)絲的生產(chǎn)方法，屬于高分子材料的制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
一般常規(guī)聚酯工業(yè)絲根據(jù)物理性能可分為普通型(或稱標(biāo)準(zhǔn)型)、低收縮型(含超低收縮型)。普通型(或稱標(biāo)準(zhǔn)型)性能為高強(qiáng)度(8. Ocn/dte)、低伸長(13% )、干熱收縮 (6.5%)，主要應(yīng)用在輸送帶帆布、傳動(dòng)帶線繩、各類膠管、緊固帶、土工織物、土工格柵等。 低收縮型性能為強(qiáng)度低(7. 2cn/dtex)、高伸長(20% )、低收縮(1. 8% )，主要應(yīng)用領(lǐng)在燈箱廣告布、蓬蓋布等涂層織物、膜結(jié)構(gòu)材料等領(lǐng)域。生產(chǎn)一種具備標(biāo)準(zhǔn)型工業(yè)絲的高強(qiáng)力，又具備低收縮型聚酯工業(yè)絲的高伸長和良好熱穩(wěn)定性(低干熱收縮)的特種高強(qiáng)高伸長低收縮聚酯工業(yè)絲將使其性能更加優(yōu)化，應(yīng)用領(lǐng)域更加拓寬，進(jìn)一步提高常規(guī)聚酯工業(yè)長絲的附加值，實(shí)現(xiàn)常規(guī)聚酯工業(yè)長絲的升級(jí)換代。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種高強(qiáng)力高伸長低收縮聚酯工業(yè)絲的生產(chǎn)方法。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述高強(qiáng)力高伸長低收縮聚酯工業(yè)絲的生產(chǎn)方法， 包括以下工藝步驟(1)加工高粘度聚酯切片將聚酯切片原料進(jìn)行預(yù)結(jié)晶，然后進(jìn)行固相聚合得到高粘度聚酯切片，固相縮聚的溫度215 230°C、時(shí)間18 ^h ；高粘度聚酯切片的粘度為 1. 06 1. 2dl/g ；預(yù)結(jié)晶溫度為160 210°C，預(yù)結(jié)晶時(shí)間為8 12min ；(2)熔融紡絲將固相聚合后的高粘度聚酯切片在氮?dú)獗Ｗo(hù)下經(jīng)由螺桿料倉進(jìn)入螺桿擠壓機(jī)，在螺桿擠壓機(jī)中加熱熔融得到高粘度聚酯熔體；得到的高粘度聚酯熔體經(jīng)熔體總管分配到各個(gè)熔體支管，再經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量后進(jìn)入紡絲組件從噴絲板擠出形成絲束，紡絲組件的壓力10 30MPa，計(jì)量泵中高粘度聚酯熔體熔體的供量為300 450g/min ；噴出的絲束經(jīng)加熱筒，在側(cè)吹風(fēng)裝置中冷卻成型，進(jìn)入紡絲甬道；所述加熱筒的溫度為330 360°C，側(cè)吹風(fēng)裝置的吹風(fēng)溫度為18 23°C，風(fēng)速為0. 2 0. 6m/s ；所述熔體總管、熔體支管和計(jì)量泵采用聯(lián)苯蒸汽加熱保溫，聯(lián)苯蒸汽的溫度為觀5 320°C ；螺桿擠壓機(jī)第一區(qū)的溫度為280 310°C，第二區(qū)的溫度為四0 315°C，第三區(qū)的溫度為290 320°C，第四區(qū)的溫度為290 320°C，第五區(qū)的溫度為280 315°C，第六區(qū)的溫度為沘0 315°C ；(3)在絲束的表面采用紡絲油上油，經(jīng)張力輥送至四對(duì)熱輥進(jìn)行牽伸、定型和松弛張力輥的速度為400 800m/min，第一對(duì)輥的速度為400 800m/min，第二對(duì)輥的速度為1000 3000m/min，第三對(duì)輥的速度為2000 4000m/min，第四對(duì)輥的速度為2000 4000m/min ；在第一對(duì)輥和第二對(duì)輥之間形成一級(jí)拉伸，一級(jí)拉伸倍數(shù)為3. 8 4. 5，第二對(duì)輥和第三對(duì)輥之間形成二級(jí)拉伸，二級(jí)拉伸倍數(shù)為1. 2 1. 6，第三對(duì)輥和第四對(duì)輥之間形成松弛，松弛率8 10% ；張力輥為室溫，第一對(duì)輥的溫度為80 150°C，第二對(duì)輥的溫度為100 200°C，第三對(duì)輥的溫度為180 260°C，第四對(duì)輥的溫度為150 250°C ；(4)經(jīng)牽伸、定型、松弛后采用高速卷繞頭進(jìn)行卷繞，卷繞速度為2500 4000m/ min，得到所述的高模量低收縮聚酯工業(yè)絲。所述加熱筒高度為300 400mm。所述高強(qiáng)力高伸長低收縮聚酯工業(yè)絲的斷裂伸長率為18 22%，干熱收縮率為 1. 3 2. 3%。所述螺桿擠出機(jī)中高粘度聚酯熔體的擠出量為350 600kg/h。所述螺桿擠壓機(jī)的直徑為120 175mm，長徑比為對(duì)。本發(fā)明使用高粘度切片，紡絲方面通過高壓紡絲，有效提高熔體粘度，減少聚酯熔體的降解，采用了較高的牽伸倍數(shù)和較大的回縮率，制得高強(qiáng)高伸長低收縮聚酯工業(yè)絲；纖維的斷裂強(qiáng)力達(dá)到8. lcn/dtex，伸長為19%，干熱為1. 8%，其強(qiáng)力遠(yuǎn)高于一般低收縮聚酯工業(yè)絲的斷裂強(qiáng)力7. lcn/dtex，干熱遠(yuǎn)低于普通型(或稱標(biāo)準(zhǔn)型)的干熱收縮6. 5%，是一種極佳高性能聚酯材料。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例一一種高強(qiáng)力高伸長低收縮聚酯工業(yè)絲(規(guī)格1440dteX)的生產(chǎn)方法， 包括以下工藝步驟(1)加工高粘度聚酯切片將粘度為0. 68dl/g的聚酯切片原料經(jīng)篩料后進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)蘇立達(dá)結(jié)晶器進(jìn)行預(yù)結(jié)晶，預(yù)結(jié)晶器使用導(dǎo)熱油加熱，預(yù)結(jié)晶溫度為190°C，預(yù)結(jié)晶時(shí)間為12min ；然后進(jìn)行固相聚合得到高粘度聚酯切片，固相縮聚的溫度215°C、時(shí)間^h ；高粘度聚酯切片的粘度為1. ldl/g ；(2)熔融紡絲將固相聚合后的高粘度聚酯切片在氮?dú)獗Ｗo(hù)下經(jīng)由螺桿料倉進(jìn)入螺桿擠壓機(jī)，在螺桿擠壓機(jī)中加熱熔融得到高粘度聚酯熔體，高粘度聚酯熔體的擠出量為 400kg/h ；得到的高粘度聚酯熔體經(jīng)熔體總管分配到各個(gè)熔體支管，再經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量后進(jìn)入紡絲組件從噴絲板擠出形成絲束，紡絲組件的壓力15MPa，計(jì)量泵中高粘度聚酯熔體的供量為382g/min ；噴出的絲束經(jīng)加熱筒，在側(cè)吹風(fēng)裝置中冷卻成型，進(jìn)入紡絲甬道；所述加熱筒的溫度為330°C，所述加熱筒高度為300mm ；側(cè)吹風(fēng)裝置的吹風(fēng)溫度為18°C，風(fēng)速為0. 3m/ s ；所述熔體總管、熔體支管和計(jì)量泵采用聯(lián)苯蒸汽加熱保溫，聯(lián)苯蒸汽的溫度為303°C ；螺桿擠壓機(jī)第一區(qū)的溫度為298°C，第二區(qū)的溫度為310°C，第三區(qū)的溫度為315°C，第四區(qū)的溫度為315°C，第五區(qū)的溫度為303°C，第六區(qū)的溫度為303°C ；所述螺桿擠壓機(jī)的直徑為 150mm，長徑比為M ；(3)在絲束的表面采用德國司馬原油2744紡絲油上油，經(jīng)張力輥送至四對(duì)熱輥進(jìn)行牽伸、定型和松弛張力輥的速度為445m/min，第一對(duì)輥的速度為465m/min，第二對(duì)輥的速度為1958m/min，第三對(duì)輥的速度為^85m/min，第四對(duì)輥的速度為^45m/min ；在第一對(duì)輥和第二對(duì)輥之間形成一級(jí)拉伸，一級(jí)拉伸倍數(shù)為4. 4，第二對(duì)輥和第三對(duì)輥之間形成二級(jí)拉伸，二級(jí)拉伸倍數(shù)為1.47，第三對(duì)輥和第四對(duì)輥之間形成松弛，松弛率9% ；張力輥為室溫，第一對(duì)輥的溫度為100°c，第二對(duì)輥的溫度為125°C，第三對(duì)輥的溫度為245°C，第四對(duì)輥的溫度為230°C ；(4)經(jīng)牽伸、定型、松弛后采用高速卷繞頭進(jìn)行卷繞，卷繞速度為^55m/min，得到所述的高模量低收縮聚酯工業(yè)絲。實(shí)施例二 一種高強(qiáng)力高伸長低收縮聚酯工業(yè)絲(規(guī)格1100dteX)的生產(chǎn)方法， 包括以下工藝步驟(1)加工高粘度聚酯切片將粘度為0. 68dl/g的聚酯切片原料經(jīng)篩料后進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)蘇立達(dá)結(jié)晶器進(jìn)行預(yù)結(jié)晶，預(yù)結(jié)晶器使用導(dǎo)熱油加熱，預(yù)結(jié)晶溫度為180°C，預(yù)結(jié)晶時(shí)間為8min ；然后進(jìn)行固相聚合得到高粘度聚酯切片，固相縮聚的溫度230°C、時(shí)間18h ；高粘度聚酯切片的粘度為1. 15dl/g;(2)熔融紡絲將固相聚合后的高粘度聚酯切片在氮?dú)獗Ｗo(hù)下經(jīng)由螺桿料倉進(jìn)入螺桿擠壓機(jī)，在螺桿擠壓機(jī)中加熱熔融得到高粘度聚酯熔體，高粘度聚酯熔體的螺桿擠出量為600kg/h ；得到的高粘度聚酯熔體經(jīng)熔體總管分配到各個(gè)熔體支管，再經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量后進(jìn)入紡絲組件從噴絲板擠出形成絲束，紡絲組件的壓力18MPa，計(jì)量泵中高粘度聚酯熔體的供量為313g/min ；噴出的絲束經(jīng)加熱筒、隔熱筒，在側(cè)吹風(fēng)裝置中冷卻成型，進(jìn)入紡絲甬道；所述加熱筒的溫度為360°C，所述加熱筒高度為300mm ；側(cè)吹風(fēng)裝置的吹風(fēng)溫度為23°C， 風(fēng)速為0. 6m/s ；所述熔體總管、熔體支管和計(jì)量泵采用聯(lián)苯蒸汽加熱保溫，聯(lián)苯蒸汽的溫度為300°C ；螺桿擠壓機(jī)第一區(qū)的溫度為310°C，第二區(qū)的溫度為315°C，第三區(qū)的溫度為 320°C，第四區(qū)的溫度為320°C，第五區(qū)的溫度為315°C，第六區(qū)的溫度為315°C ；所述螺桿擠壓機(jī)的直徑為150mm，長徑比為M ；(3)在絲束的表面采用德國司馬原油2744紡絲油上油，經(jīng)張力輥送至四對(duì)熱輥進(jìn)行牽伸、定型和松弛張力輥的速度為500m/min，第一對(duì)輥的速度為510m/min，第二對(duì)輥的速度為2200m/min，第三對(duì)輥的速度為3080m/min，第四對(duì)輥的速度為^24m/min ；在第一對(duì)輥和第二對(duì)輥之間形成一級(jí)拉伸，一級(jí)拉伸倍數(shù)為4. 4，第二對(duì)輥和第三對(duì)輥之間形成二級(jí)拉伸，二級(jí)拉伸倍數(shù)為1. 4，第三對(duì)輥和第四對(duì)輥之間形成松弛，松弛率8%;張力輥為室溫， 第一對(duì)輥的溫度為108°C，第二對(duì)輥的溫度為130°C，第三對(duì)輥的溫度為250°C，第四對(duì)輥的溫度為2400C ；(4)經(jīng)牽伸、定型、松弛后采用高速卷繞頭進(jìn)行卷繞，卷繞速度為^30m/min，得到所述的高模量低收縮聚酯工業(yè)絲；所述高強(qiáng)力高伸長低收縮聚酯工業(yè)絲的斷裂伸長率為 19%，干熱收縮率為1.9%。實(shí)施例三一種高強(qiáng)力高伸長低收縮聚酯工業(yè)絲(規(guī)格1670dteX)的生產(chǎn)方法， 包括以下工藝步驟(1)加工高粘度聚酯切片將粘度為0. 68dl/g的聚酯切片原料經(jīng)篩料后進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)蘇立達(dá)結(jié)晶器進(jìn)行預(yù)結(jié)晶，預(yù)結(jié)晶器使用導(dǎo)熱油加熱，預(yù)結(jié)晶溫度為185°C，預(yù)結(jié)晶時(shí)間為IOmin ；然后進(jìn)行固相聚合得到高粘度聚酯切片，固相縮聚的溫度220°C、時(shí)間Mh ；高粘度聚酯切片的粘度為1. 12dl/g ；(2)熔融紡絲將固相聚合后的高粘度聚酯切片在氮?dú)獗Ｗo(hù)下經(jīng)由螺桿料倉進(jìn)入螺桿擠壓機(jī)，在螺桿擠壓機(jī)中加熱熔融得到高粘度聚酯熔體，高粘度聚酯熔體的螺桿擠出量為500kg/h ；得到的高粘度聚酯熔體經(jīng)熔體總管分配到各個(gè)熔體支管，再經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量后進(jìn)入紡絲組件從噴絲板擠出形成絲束，紡絲組件的壓力20MPa，計(jì)量泵中高粘度聚酯熔體的供量為426g/min ；噴出的絲束經(jīng)加熱筒、隔熱筒，在側(cè)吹風(fēng)裝置中冷卻成型，進(jìn)入紡絲甬道；所述加熱筒的溫度為350°C，所述加熱筒高度為300mm ；側(cè)吹風(fēng)裝置的吹風(fēng)溫度為20°C， 風(fēng)速為0. 4m/s ；所述熔體總管、熔體支管和計(jì)量泵采用聯(lián)苯蒸汽加熱保溫，聯(lián)苯蒸汽的溫度為298°C ；螺桿擠壓機(jī)第一區(qū)的溫度為290°C，第二區(qū)的溫度為315°C，第三區(qū)的溫度為 320°C，第四區(qū)的溫度為310°C，第五區(qū)的溫度為310°C，第六區(qū)的溫度為308°C ；所述螺桿擠壓機(jī)的直徑為150mm，長徑比為M ；(3)在絲束的表面采用德國司馬原油2744紡絲油上油，經(jīng)張力輥送至四對(duì)熱輥進(jìn)行牽伸、定型和松弛張力輥的速度為410m/min，第一對(duì)輥的速度為420m/min，第二對(duì)輥的速度為1850m/min，第三對(duì)輥的速度為2770m/min，第四對(duì)輥的速度為2540m/min ；在第一對(duì)輥和第二對(duì)輥之間形成一級(jí)拉伸，一級(jí)拉伸倍數(shù)為4. 5，第二對(duì)輥和第三對(duì)輥之間形成二級(jí)拉伸，二級(jí)拉伸倍數(shù)為1. 5，第三對(duì)輥和第四對(duì)輥之間形成松弛，松弛率8%;張力輥為室溫， 第一對(duì)輥的溫度為95°C，第二對(duì)輥的溫度為115°C，第三對(duì)輥的溫度為248°C，第四對(duì)輥的溫度為2380C ；(4)經(jīng)牽伸、定型、松弛后采用高速卷繞頭進(jìn)行卷繞，卷繞速度為2550m/min，得到所述的高模量低收縮聚酯工業(yè)絲；所述高強(qiáng)力高伸長低收縮聚酯工業(yè)絲的斷裂伸長率為 19.5%，干熱收縮率為1.8%。本發(fā)明生產(chǎn)的高強(qiáng)高伸長低收縮聚酯工業(yè)長絲，技術(shù)指標(biāo)如表1所示。表 1
線密度 dtex斷裂強(qiáng)度 cN/dtex斷裂伸長率％干熱收縮率％ (177 °C, 1mm, 0.05cN/dtex)實(shí)施例一14608.0520.11.7實(shí)施例二11208.1191.9實(shí)施例三16658.019.51.8
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)力高伸長低收縮聚酯工業(yè)絲的生產(chǎn)方法，其特征是，包括以下工藝步驟(1)加工高粘度聚酯切片將聚酯切片原料進(jìn)行預(yù)結(jié)晶，然后進(jìn)行固相聚合得到高粘度聚酯切片，固相縮聚的溫度215 230°C、時(shí)間18 ^h ；高粘度聚酯切片的粘度為 1. 06 1. 2dl/g ；預(yù)結(jié)晶溫度為160 210°C，預(yù)結(jié)晶時(shí)間為8 12min ；(2)熔融紡絲將固相聚合后的高粘度聚酯切片在氮?dú)獗Ｗo(hù)下經(jīng)由螺桿料倉進(jìn)入螺桿擠壓機(jī)，在螺桿擠壓機(jī)中加熱熔融得到高粘度聚酯熔體；得到的高粘度聚酯熔體經(jīng)熔體總管分配到各個(gè)熔體支管，再經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量后進(jìn)入紡絲組件從噴絲板擠出形成絲束，紡絲組件的壓力10 30MPa，計(jì)量泵中高粘度聚酯熔體的供量為300 450g/min ；噴出的絲束經(jīng)加熱筒，在側(cè)吹風(fēng)裝置中冷卻成型，進(jìn)入紡絲甬道；所述加熱筒的溫度為330 360°C，側(cè)吹風(fēng)裝置的吹風(fēng)溫度為18 23°C，風(fēng)速為0. 2 0. 6m/s ；所述熔體總管、熔體支管和計(jì)量泵采用聯(lián)苯蒸汽加熱保溫，聯(lián)苯蒸汽的溫度為觀5 320°C ；螺桿擠壓機(jī)第一區(qū)的溫度為 280 310°C，第二區(qū)的溫度為四0 315°C，第三區(qū)的溫度為四0 320°C，第四區(qū)的溫度為四0 320°C，第五區(qū)的溫度為280 315°C，第六區(qū)的溫度為沘0 315°C ；(3)在絲束的表面采用紡絲油上油，經(jīng)張力輥送至四對(duì)熱輥進(jìn)行牽伸、定型和松弛 張力輥的速度為400 800m/min，第一對(duì)輥的速度為400 800m/min，第二對(duì)輥的速度為1000 3000m/min，第三對(duì)輥的速度為2000 4000m/min，第四對(duì)輥的速度為2000 4000m/min ；在第一對(duì)輥和第二對(duì)輥之間形成一級(jí)拉伸，一級(jí)拉伸倍數(shù)為3. 8 4. 5，第二對(duì)輥和第三對(duì)輥之間形成二級(jí)拉伸，二級(jí)拉伸倍數(shù)為1. 2 1. 6，第三對(duì)輥和第四對(duì)輥之間形成松弛，松弛率8 10% ；張力輥為室溫，第一對(duì)輥的溫度為80 150°C，第二對(duì)輥的溫度為100 200°C，第三對(duì)輥的溫度為180 260°C，第四對(duì)輥的溫度為150 250°C ；(4)經(jīng)牽伸、定型、松弛后采用高速卷繞頭進(jìn)行卷繞，卷繞速度為2500 4000m/min，得到所述的高模量低收縮聚酯工業(yè)絲。
2.如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)力高伸長低收縮聚酯工業(yè)絲的生產(chǎn)方法，其特征是所述加熱筒高度為300 400mm。
3.如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)力高伸長低收縮聚酯工業(yè)絲的生產(chǎn)方法，其特征是所述高強(qiáng)力高伸長低收縮聚酯工業(yè)絲的斷裂伸長率為18 22%，干熱收縮率為1. 3 2. 3%。
4.如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)力高模量低收縮聚酯工業(yè)絲的生產(chǎn)方法，其特征是所述螺桿擠出機(jī)中高粘度聚酯熔體的擠出量為350 600kg/h。
5.如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)力高模量低收縮聚酯工業(yè)絲的生產(chǎn)方法，其特征是所述螺桿擠壓機(jī)的直徑為120 175mm，長徑比為24。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)力高伸長低收縮聚酯工業(yè)絲的生產(chǎn)方法，包括以下工藝步驟加工高粘度聚酯切片；高粘度聚酯切片在螺桿擠壓機(jī)中加熱熔融得到聚酯熔體，經(jīng)熔體總管分配到各個(gè)熔體支管，再經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量后進(jìn)入紡絲組件，在高壓下從噴絲板擠出形成絲束，在側(cè)吹風(fēng)裝置中冷卻成型，進(jìn)入紡絲甬道；絲束表面上油，經(jīng)張力輥送至四對(duì)熱輥進(jìn)行牽伸、定型和松弛第一對(duì)輥和第二對(duì)輥之間形成一級(jí)拉伸，一級(jí)拉伸倍數(shù)為3.8～4.5，第二對(duì)輥和第三對(duì)輥之間形成二級(jí)拉伸，二級(jí)拉伸倍數(shù)為1.2～1.6，第三對(duì)輥和第四對(duì)輥之間形成松弛，松弛率8～10％；卷繞，得到所述的聚酯工業(yè)絲。本發(fā)明得到的聚酯絲強(qiáng)力高于一般低收縮聚酯工業(yè)絲的斷裂強(qiáng)力，干熱低于普通型的干熱收縮。
文檔編號(hào)D01D5/08GK102181954SQ20111010345
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月23日
發(fā)明者姚峻, 季永忠, 江曉峰 申請(qǐng)人:無錫市太極實(shí)業(yè)股份有限公司