专利名称：一种海洋缆绳用高强涤纶工业丝及其制备方法
技术领域：
本发明属于高分子纤维生产技术领域，特别是涉及一种海洋缆绳用高强涤纶工业丝及其制备方法。
背景技术：
近年来随着海洋经济的飞速发展，市场对于海洋纺织品，特别是海洋钻井缆绳和海洋渔业方面的应用快速增加，使得海洋缆绳专用高强涤纶工业丝市场前景越来越广阔。一般普通的高强涤纶工业丝，在海水环境中由于受光照，盐份，细菌等因素的影响，极易老化，使用寿命较短。因此，开发既具有涤纶工业长丝特有的高强度、低伸长、耐磨性好、尺寸稳定的性能，又同时具备低吸水性、耐光照、耐海水以及抗菌性等性能的海洋缆绳专用高强涤纶工业丝，已成为涤纶工业丝生产企业的紧迫任务。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足，本发明提出了一种海洋缆绳用高强涤纶工业丝，它具有强度高、低伸长、耐磨性好、尺寸稳定、低吸水性、耐光照、耐海水以及抗菌等性能，同时，本发明还提出了该海洋缆绳用高强涤纶工业丝的制备方法。本发明解决技术问题所采取的技术方案是一种海洋缆绳用高强涤纶工业丝，以PET切片为原料，经融熔纺丝，添加适量的纺丝油剂后进行拉伸卷绕而成，其特征在于，所述的PET切片为海利得HLD301高粘PET，所述的纺丝油剂为专门用于生产高强涤纶工业丝的三洋951纺丝油剂，并加入具有抗海水腐蚀和耐光照功能的高尔斯顿12351海洋油剂，且配方以重量份计为
海利得HLD301高粘PET 100份，
三洋951纺丝油剂 O. 2 O. 8份，
高尔斯顿12351海洋油剂 O. 3 1. 5份；
其断裂强度> 8. lCN/dtex且在海水环境中O. 5g/d负重下湿磨擦次数达到1200次以上。所述的一种海洋缆绳用高强涤纶工业丝，其特征在于所述的海利得HLD301高粘PET的特性粘度为1. 05 1. 15。一种所述的海洋缆绳用高强涤纶工业丝的制备方法，包括固相聚合，融熔，计量，冷却成型，上油，拉伸，上海洋油剂和卷绕步骤，其特征在于
(1)固相聚合取特性粘度为O. 67的纤维级PET原料，经结晶、预热后进入固相聚合反应器并在高纯氮保护下进行连续式固相聚合，控制反应温度在200°C 215°C，反应时间20 30小时，使得PET的分子量达到35000以上，其特性粘度为1. O 1. 15，即成为海利得 HLD301 高粘 PET ；
⑵融熔取上述固相聚合步骤所得海利得HLD301高粘PET为原料，通过纺丝料仓进入到螺杆，螺杆各区温度设定在295°C 330°C对切片进行加热融熔； (3)计量经充分融熔的熔体经过计量泵按照设定的纤度要求精确计量；
⑷冷却成型然后熔体被分配到各纺丝组件，通过喷丝孔喷出，再经过侧吹冷却风进行冷却成型，冷却风控制温度为15°C 30°C ；
(5)上油在丝束进入拉伸前采用乳化液上油法上油，使丝束的表面吸附一层与纯水充分乳化的纺织油剂乳化液；所述的纺织油剂为三洋951纺丝油剂，用量为海利得HLD301高粘PET重量之O. 2 O. 8% ；
(6)拉伸经上油的丝束通过各对罗拉辊进行拉伸和热定型，罗拉的速度为500m/mirT4000m/min，其温度控制在 80°C 230°C ；
(7)上海洋油剂拉伸和定型完成后上海洋油剂，使丝束表面均匀地吸附一层海洋油剂；所述的海洋油剂为高尔斯顿12351海洋油剂，用量为海利得HLD301高粘PET重量之O. 3 1. 5% ；
⑶卷绕采用拨叉式的高速卷绕方式将丝束直接卷绕在纸管上，控制合适的卷绕张力使丝饼成型美观。本发明中，所述的海洋油剂——高尔斯顿12351海洋油剂，是一种以蜡原料为主要成份的化学制剂，能使后加工的产品在海水环境中长期使用。本发明采用的纺丝油剂是与国外厂商合作开发的专门于生产高强涤纶工业丝的纺丝油剂，具有良好的耐摩擦性，抱合性，可以大大减少拉伸和后织造过程中毛丝的产生。固相聚合步骤中采用的高纯氮的纯度> 99. 999%。拉伸和热定型步骤中温度控制在80°C 2300C ;其中拉伸温度为80°C 150°C，热定型温度为150°C 230°C ;选择拉伸总倍率4. 5 6. 5o由本发明所述制备方法制备的海洋缆绳用高强涤纶工业丝，具有强度高，可达
8.lCN/dtex以上，耐摩性好，尺寸稳定性指数小，能在海水等复杂环境中长期使用等特点，具有良好的市场前景。
具体实施例方式实施例1 :
一种产品规格为1110dtex/192f的海洋缆绳用高强涤纶工业丝的配方，以重量份计如
下
特性粘度为1. 05的海利得HLD301高粘PET 100份，
三洋951纺丝油剂 O. 4份，
高尔斯顿12351海洋油剂 O. 5份。经测试，其断裂强度为8. 2CN/dtex且在海水环境中O. 5g/d负重下湿磨擦次数达到1360次。实施例2:
另一种产品规格为1670dteX/192f的海洋缆绳用高强涤纶工业丝的配方，以重量份计如下
特性粘度为1. 10的海利得HLD301高粘PET 100份，
三洋951纺丝油剂 O. 6份，
高尔斯顿12351海洋油剂 O. 3份。
经测试，其断裂强度为8. 2CN/dtex且在海水环境中O. 5g/d负重下湿磨擦次数达到1320次。实施例3
又一种产品规格为3000dtex/240f的海洋缆绳用高强涤纶工业丝的配方，以重量份计如下
特性粘度为1. 10的海利得HLD301高粘PET 100份，
三洋951纺丝油剂 O. 4份，
高尔斯顿12351海洋油剂 O. 8份。经测试，其断裂强度为8. 3CN/dtex且在海水环境中O. 5g/d负重下湿磨擦次数达到1510次。实施例4 :一种海洋缆绳用高强涤纶工业丝的制备方法将特性粘度为O. 67的纤维级PET原料，经结晶、预热后进入固相聚合反应器并在高纯氮(纯度> 99. 999%)保护下进行连续式固相聚合，控制反应温度在210°C，反应时间28小时，使得PET的分子量达到35000以上，得到特性粘度为1. 05的海利得HLD301高粘PET。所得海利得HLD301高粘PET以重量份计量后送入纺前料仓，通过螺杆加热将其充分熔融，熔融温度控制在305°C，螺杆挤出压力设定在13Mpa，再经过熔体计量泵计量后进入纺丝组件(192孔)喷出，纺丝组件前的压力为14Mpa ;喷出的熔体再通过侧吹风的形式被冷却成丝束，冷却风温度控制在20°C ；冷却成型的丝束通过上油辊上油，上油辊转速控制在20rpm，上油所用纺织油剂为三洋951纺丝油剂，上油的量控制在海利得HLD301高粘PET重量的O. 4% ;然后丝束进入拉伸辊被二次拉伸，拉伸总倍率为6.0，温度设定为120°C，再进入第三、四、五辊，温度设定为220°C进行加热定型，使纤维结构性能趋于稳定；再通过油嘴上油的方式将海洋油剂均匀上到丝束表面，海洋油剂上油量用计量泵精确计量，设定转速为20rpm，所用的海洋油剂为高尔斯顿12351海洋油剂，用量为海利得HLD301高粘PET重量之O. 8% ;最后丝束采用拨叉式高速卷绕机卷绕在纸管上，卷绕速度为3600m/min。即得成品，其产品规格为1110dtex/192f，经测试，其断裂强度为8. 2CN/dtex且在海水环境中O. 5g/d负重下湿磨擦次数达到1360次。实施例5 :另一种海洋缆绳用高强涤纶工业丝的制备方法将特性粘度为O. 67的纤维级PET原料，经结晶、预热后进入固相聚合反应器并在高纯氮(纯度> 99. 999%)保护下进行连续式固相聚合，控制反应温度在205°C，反应时间29小时，使得PET的分子量达到35000以上，得到特性粘度为1. 10的海利得HLD301高粘PET。所得海利得HLD301高粘PET以重量份计量后送入纺前料仓，通过螺杆加热将其充分融熔，熔融温度控制在310°C，螺杆挤出压力设定在14Mpa，再经过熔体计量泵计量后进入纺丝组件(240孔)喷出，纺丝组件前的压力为14Mpa ;喷出的熔体再通过侧吹风的形式被冷却成丝束，冷却风温度控制在25V ；冷却成型的丝束通过上油辊上油，上油辊转速控制在25rpm，上油所用纺织油剂为三洋951纺丝油剂，上油的量控制在海利得HLD301高粘PET重量的O. 4% ;然后丝束进入拉伸辊被二次拉伸，拉伸总倍率为5. 7，温度为128°C，再进入第三、四、五对辊，温度设定为230°C进行加热定型，使纤维结构性能趋于稳定，再通过油嘴上油的方式将海洋油剂均匀上到丝束表面，海洋油剂用量计量泵精确计量，设定转速为23rpm，所用的海洋油剂为高尔斯顿12351海洋油剂，用量为海利得HLD301高粘PET重量之O. 8% ;最后丝束采用拨叉式高速卷绕机卷绕在纸管上，卷绕速度为3250m/min。即得成品，其产品规格为3000dtex/240f，经测试，其 断裂强度为8. 3CN/dtex且在海水环境中O. 5g/d负重下湿磨擦次数达到1510次。
权利要求
1.一种海洋缆绳用高强涤纶工业丝，以PET切片为原料，经融熔纺丝，添加适量的纺丝油剂后进行拉伸卷绕而成，其特征在于，所述的PET切片为海利得HLD301高粘PET，所述的纺丝油剂为专门用于生产高强涤纶工业丝的三洋951纺丝油剂，并加入具有抗海水腐蚀和耐光照功能的高尔斯顿12351海洋油剂，且配方以重量份计为 海利得HLD301高粘PET 100份， 三洋951纺丝油剂 O. 2 O. 8份， 高尔斯顿12351海洋油剂 O. 3 1. 5份； 其断裂强度≥8. lCN/dtex且在海水环境中O. 5g/d负重下湿磨擦次数达到1200次以上。
2.根据权利要求1所述的一种海洋缆绳用高强涤纶工业丝，其特征在于，所述的海利得HLD301高粘PET的特性粘度为1. 05 1. 15。
3.一种根据权利要求1所述的海洋缆绳用高强涤纶工业丝的制备方法，包括固相聚合，融熔，计量，冷却成型，上油，拉伸，上海洋油剂和卷绕步骤，其特征在于 (1)固相聚合取特性粘度为O. 67的纤维级PET原料，经结晶、预热后进入固相聚合反应器并在高纯氮保护下进行连续式固相聚合，控制反应温度在200°C 215°C，反应时间20 30小时，使得PET的分子量达到35000以上，其特性粘度为1. 00 1. 15，即成为海利得 HLD301 高粘 PET ； ⑵融熔取上述固相聚合步骤所得海利得HLD301高粘PET为原料，通过纺丝料仓进入到螺杆，螺杆各区温度设定在295°C 330°C对切片进行加热融熔； ⑶计量经充分融熔的熔体经过计量泵按照设定的纤度要求精确计量； ⑷冷却成型然后熔体被分配到各纺丝组件，通过喷丝孔喷出，再经过侧吹冷却风进行冷却成型，冷却风控制温度为15°C 30°C ； (5)上油在丝束进入拉伸前采用乳化液上油法上油，使丝束的表面吸附一层与纯水充分乳化的纺织油剂乳化液；所述的纺织油剂为三洋951纺丝油剂，用量为海利得HLD301高粘PET重量之O. 2 O. 8% ； (6)拉伸经上油的丝束通过各对罗拉辊进行拉伸和热定型，罗拉的速度为500m/mirT4000m/min，其温度控制在 80°C 230°C ； (7)上海洋油剂拉伸和定型完成后上海洋油剂，使丝束表面均匀地吸附一层海洋油剂；所述的海洋油剂为高尔斯顿12351海洋油剂，用量为海利得HLD301高粘PET重量之O.3 1. 5% ； ⑶卷绕采用拨叉式的高速卷绕方式将丝束直接卷绕在纸管上，控制合适的卷绕张力使丝饼成型美观。
全文摘要
本发明公开了一种海洋缆绳用高强涤纶工业丝，以高粘PET切片为原料，经融熔纺丝，添加适量的纺丝油剂后进行拉伸卷绕而成，且配方以重量份计为海利得HLD301高粘PET100份，三洋951纺丝油剂0.2～0.8份，高尔斯顿12351海洋油剂0.3～1.5份。其制备方法包括固相聚合，融熔，计量，冷却成型，上油，拉伸，上海洋油剂和卷绕步骤。用本发明制备方法制备的海洋缆绳用高强涤纶工业丝具有强度高、低伸长、耐磨性好、尺寸稳定、低吸水性、耐光照、耐海水以及抗菌等性能；其断裂强度≥8.1CN/dtex且在海水环境中0.5g/d负重下湿磨擦次数达到1200次以上。
文档编号D01D5/088GK103060942SQ20121054200
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者马鹏程, 葛骏敏 申请人:浙江海利得新材料股份有限公司