一种断裂伸长率高的PA66未拉伸丝及其生产工艺的制作方法

文档序号:13755605阅读:424来源:国知局

本发明提供一种断裂伸长率高的PA66 未拉伸丝及其生产工艺,用于22支弹力纬纱纱芯,属于纺丝技术领域。



背景技术:

尼龙纤维可用于轮胎帘子布的制备,轮胎帘子布,在支持汽车总重量的前提下能维持轮胎的形态耐冲击,是行驶中对伸缩运动要求具有强耐疲劳性的部分;因此对制备轮胎帘子布的纤维的断裂伸长率、耐热性等指标提出更高的要求;

现有技术在纺制PA66未拉伸丝时,存在以下不足:

(1)断裂强力和断裂伸长率均较低;

(2)耐热性差;

(3)指标不稳定,纤度不均匀;

(4)现有技术中断头率为30%,组件使用周期为10天;

(5)油嘴下方压丝棒在使用过程中自动变换角度和位置,丝条易从油嘴处跳出,经常出现无油丝,影响产品质量和制成率。



技术实现要素:

为解决现有技术存在的不足,本发明提供一种断裂伸长率高的PA66 未拉伸丝及其生产工艺,以实现以下发明目的:

(1)本发明制得的PA66未拉伸丝,纤度为180±20dtex;

(2)本发明制得的PA66未拉伸丝,物性指标:断裂强力达230-290cN,断裂伸长率达300-360%;

(3)本发明制得的PA66未拉伸丝,耐热性指标(240℃,4分钟):断裂强力降低13-20%;断裂伸长率降低18-23%;

(4)本发明制得的PA66未拉伸丝,指标稳定,纤度均匀,后道工序退绕良好,满足弹力纬纱纱芯质量要求,纤度不匀率≤3%;强力CV≤8%,断裂伸长率CV≤8%;

(5)本发明制得的PA66未拉伸丝,断头减少2倍,组件周期延长3倍,达到30天,合格率达95%以上,断头率≤10%;

(6)本发明所述纺丝工艺,提高产品质量和制成率,彻底解决因丝条跳出问题出现无油丝的现象,出现无油丝的概率<1%;制成率达102%。

为解决上述技术问题,本发明采取的技术方案如下:

一种断裂伸长率高的PA66 未拉伸丝,所述未拉伸丝,纤度为180±20dtex。

以下是对上述技术方案的进一步改进:

所述未拉伸丝,断裂强力达230-290cN,断裂伸长率达300-360%;强力CV≤8%;断裂伸长率CV≤8%。

所述未拉伸丝,断裂强力优选为320-338cN,断裂伸长率达300-330%;

所述PA66未拉伸丝,耐热性指标(240℃,4分钟):断裂强力降低13-20%;断裂伸长率降低18-23%。

一种断裂伸长率高的PA66 未拉伸丝的生产工艺,所述生产工艺,包括纺丝、冷却成型;所述纺丝、冷却成型,组件预热温度为312-330℃;计量泵转速为17.5-18.5转/分钟。

所述纺丝、冷却成型,侧吹风风速1.18-1.45米/秒,侧吹风风温:21-28℃,风的湿度为60-80%。

所述生产工艺,还包括卷绕,所述卷绕,摩擦辊频率:62-73HZ,卷绕速度:978-998米/分钟。

所述卷绕,摩擦辊频率优选为66-70 HZ,卷绕速度优选为989-994米/分钟。

所述卷绕,上导丝盘频率:64-74HZ,下导丝盘频率:66-76HZ,往复横动频率:57-67HZ;油剂浓度为13.5-14.7%,油剂上油率:0.83-0.94%。

所述卷绕,优选为上导丝盘频率:67-70HZ,下导丝盘频率:69-72HZ,往复横动频率:60-62HZ;油剂浓度为13.7-14.1%,油剂上油率:0.83-0.94%。

所述油剂,优选为竹本F6258、竹本F5178。

所述生产工艺,还包括熔融;所述熔融,纺丝熔体温度283-288℃;所述熔融,采用螺杆挤压机进行挤压熔融;所述挤压熔融,一区温度为290-298℃;二区温度为280-290℃;三区温度为282-288℃;四区温度为280-289℃;五区温度为281-288℃;法兰温度为284-296℃;箱体温度为280-287℃。

所述熔融,纺丝熔体温度优选为284-286℃;

所述挤压熔融,优选为一区温度为292-296℃;二区温度为284-288℃;三区温度为283-286℃;四区温度为284-286℃;五区温度为283-285℃;法兰温度为284-288℃;箱体温度为283-285℃。

所述生产工艺,还包括组件组装;所述组件组装,喷丝板前加150目不锈钢网,在不锈钢网前,用60目金属砂作过滤层;所述喷丝板,规格为16孔×0.3mm×0.6mm。

所述生产工艺,还包括改性,所述改性,用碘化钾与乙酸铜作为添加剂进行改性,使PA66丝具有耐热性;将碘化钾液体和乙酸铜液体30秒内同时加入树脂切片中;共同搅拌,搅拌机转速为55-65转/分钟;搅拌时间为18-22分钟/100公斤,生产效率提高3倍,搅拌效果较前更均匀。

所述碘化钾液体,浓度为23%,所述乙酸铜液体,浓度为3.1-3.24%。

所述碘化钾液体与乙酸铜液体的总质量与PA66树脂的质量的比例为1:100-1:1000。

所述碘化钾液体与乙酸铜液体的质量比例为1:1;

所述生产工艺,还包括干燥,所述干燥,干燥温度为125-135℃,干燥时间为10-10.5小时,干燥真空度为-0.078~-0.088MPa,干燥至切片的水分含量为300-400ppm。

与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

(1)本发明制得的PA66未拉伸丝,纤度为180±20dtex;用于22支弹力纬纱纱芯;

(2)本发明制得的PA66未拉伸丝,物性指标:断裂强力为230-290cN,断裂伸长率为300-360%;

(3)本发明制得的PA66未拉伸丝,耐热性指标(240℃,4分钟):断裂强力190-250cN,降低13-20%;断裂伸长率为230-290%,降低18-23%;

(4)本发明制得的PA66未拉伸丝,指标稳定,纤度均匀,后道工序退绕良好,满足弹力纬纱纱芯质量要求,纤度不匀率为1.4-3%;强力CV为5.5-8%,断裂伸长率CV为5.5-8%;

(5)本发明制得的PA66未拉伸丝,断头减少2倍,组件周期延长3倍,达到30天,合格率达95%以上,断头率为6.7-10%;

(6)本发明所述纺丝工艺,提高产品质量和制成率,彻底解决因丝条跳出问题出现无油丝的现象,出现无油丝的概率<1%;制成率达102%。

附图说明

附图1是本发明PA66未拉伸丝卷绕压丝棒定位器的结构示意图;

图中,

1-出油口;2-穿丝油嘴; 3-丝线;4-铰接座;5-铰接轴;6-压丝棒铰接端;7-胶套;8-压丝棒闭合端;9-固定座。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明,应该理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1一种断裂伸长率高的PA66 未拉伸丝的生产工艺

包括以下步骤:

(1)原料选择

用PA66树脂,切片粘度2.65-3.1;

所述树脂,氧化指数(YI)≤-2,含水率(ppm)≤3000,外观要求不允许明显的黑粒,超长及粘连切片。

(2)改性

用碘化钾与乙酸铜作为添加剂进行改性,使PA66丝具有耐热性;将碘化钾液体和乙酸铜液体30秒内同时加入步骤(1)的树脂切片中;共同搅拌,搅拌机转速为61.73转/分钟;搅拌时间为20分钟/100公斤,生产效率提高3倍,搅拌效果较前更均匀。

所述碘化钾液体,浓度为23%,所述乙酸铜液体,浓度为3.18%。

所述碘化钾液体和乙酸铜液体的质量比为1:1;

所述碘化钾液体和乙酸铜液体的总质量与PA66树脂的质量比例为:1:100。

(3)干燥

用VC352型转鼓对切片进行干燥;

干燥工艺如下:干燥温度130℃,干燥时间10.2小时,干燥真空度≥-0.09MPa,干燥至切片的水分含量为350ppm。

(4)挤压熔融

纺丝熔体温度285℃,采用螺杆挤压机进行挤压熔融,挤压熔融参数如下表1。

表1 挤压熔融的参数

(5)组件组装

喷丝板前加150目不锈钢网,在不锈钢网前,用60目金属砂作过滤层,喷丝板的规格为16孔×0.3×0.6mm(长径比1:2)。

所述0.3mm为孔径,0.6mm孔长度。

(6)纺丝、冷却成型

组件预热温度:320℃,计量泵规格:2.4ml/r×2,计量泵转速:18转/分钟,侧吹风风速1.3米/秒,侧吹风风温:25℃,风湿为70%。

(7)卷绕

丝条经过侧吹风冷却成型通过夹层热管甬道进入卷绕机;所述卷绕机安装卷绕压丝棒定位器;

上导丝盘频率:70HZ,下导丝盘频率:70HZ,摩擦辊频率:70HZ,往复横动频率:62HZ,卷绕速度:989米/分钟,油剂浓度:14%,油剂上油率:0.9%。

如附图1所示,所述卷绕压丝棒定位器,包括设置在出油口1一侧的穿丝油嘴2,所述出油口1另一侧设置有压丝棒装置,

所述压丝棒装置包括压丝棒、固定座9和铰接座4,所述压丝棒具有压丝棒闭合端8和压丝棒铰接端6,所述压丝棒铰接端6通过铰接轴5铰接在铰接座4上。

所述铰接座4固定设置在出油口1的另一侧。

所述压丝棒上可设置有胶套7,所述穿丝油口2的上端具有油嘴豁口,方便丝线3穿过。

固定座9上固定设置有凹槽,所述凹槽可容纳压丝棒闭合端8进入。

丝线3进入到油嘴豁口内,压丝棒按压丝线3防止丝线3从油嘴豁口脱出,从而跳丝。

实施例2一种断裂伸长率高的PA66 未拉伸丝的生产工艺

在实施例1的基础上,只改变步骤(2)、(3)、(4)、(6)、(7)的参数,其余同实施例1,改变如下:

(2)改性

所述碘化钾液体和乙酸铜液体的总质量与PA66树脂的质量比例为:1:300。

(3)干燥

用VC352型转鼓对切片进行干燥;

干燥工艺如下:干燥温度125℃,干燥时间10小时,干燥真空度为-0.078MPa,干燥至切片的水分含量为300ppm。

(4)挤压熔融

纺丝熔体温度283℃,采用螺杆挤压机进行挤压熔融,挤压熔融参数如下表2。

表2挤压熔融的参数

(6)纺丝、冷却成型

组件预热温度:312℃,计量泵规格:2.4ml/r×2,计量泵转速:17.5转/分钟,侧吹风风速1.18米/秒,侧吹风风温21℃,风湿为60%。

(7)卷绕

丝条经过侧吹风冷却成型通过夹层热管甬道进入卷绕机;

上导丝盘频率:64HZ,下导丝盘频率:66HZ,摩擦辊频率:62HZ,往复横动频率:62HZ,卷绕速度:978米/分钟,油剂浓度(竹本油剂):13.5%,油剂上油率:0.83%。

实施例3一种断裂伸长率高的PA66 未拉伸丝的生产工艺

在实施例1的基础上,只改变步骤(2)、(3)、(4)、(6)、(7)的参数,其余同实施例1,改变如下:

(2)改性

所述碘化钾液体和乙酸铜液体的总质量与PA66树脂的质量比例为:1:700。

(3)干燥

用VC352型转鼓对切片进行干燥;

干燥工艺如下:干燥温度133℃,干燥时间10.4小时,干燥真空度为-0.084MPa,干燥至切片的水分含量为370ppm。

(4)挤压熔融

纺丝熔体温度286℃,采用螺杆挤压机进行挤压熔融,挤压熔融参数如下表3。

表3挤压熔融的参数

(6)纺丝、冷却成型

组件预热温度:325℃,计量泵规格:2.4ml/r×2,计量泵转速:18.2转/分钟,侧吹风风速1.35米/秒,侧吹风风温27℃,风湿为75%。

(7)卷绕

丝条经过侧吹风冷却成型通过夹层热管甬道进入卷绕机;

上导丝盘频率:68HZ,下导丝盘频率:72HZ,摩擦辊频率:71HZ,往复横动频率:65HZ,卷绕速度:994米/分钟,油剂浓度:14.3%,油剂上油率:0.92%。

实施例4一种断裂伸长率高的PA66 未拉伸丝的生产工艺

在实施例1的基础上,只改变步骤(2)、(3)、(4)、(6)、(7)的参数,其余同实施例1,改变如下:

(2)改性

所述碘化钾液体和乙酸铜液体的总质量与PA66树脂的质量比例为:1:1000。

(3)干燥

用VC352型转鼓对切片进行干燥;

干燥工艺如下:干燥温度135℃,干燥时间10.5小时,干燥真空度为-0.088MPa,干燥至切片的水分含量为400ppm。

(4)挤压熔融

纺丝熔体温度288℃,采用螺杆挤压机进行挤压熔融,挤压熔融参数如下表4。

表4挤压熔融的参数

(6)纺丝、冷却成型

组件预热温度:330℃,计量泵规格:2.4ml/r×2,计量泵转速:18.5转/分钟,侧吹风风速1.45米/秒,侧吹风风温28℃,风湿为80%。

(7)卷绕

丝条经过侧吹风冷却成型通过夹层热管甬道进入卷绕机;

上导丝盘频率:74HZ,下导丝盘频率:76HZ,摩擦辊频率:73HZ,往复横动频率:67HZ,卷绕速度:998米/分钟,油剂浓度:14.7%,油剂上油率:0.94%。

上述实施例1-4制备的PA66未拉伸丝,质量指标如表5。

表5 本发明制备的PA66未拉伸丝的质量指标

从表5可知,实施例3是优选实施例。

实施例5 油剂的种类单因素分析实验

采用实施例3所述的PA66未拉伸丝的制备方法,只改变步骤(6)卷绕,油剂的种类,进行单因素分析实验,结果见表6。

表6油剂的种类单因素分析实验

由上述单因素分析实验,可知,实施例3和实施例8是优选实施例,实施例8是最优选实施例;即步骤(6)卷绕,油剂种类优选为竹本6013、竹本6014;更进一步,优选为竹本6013。

所述实施例8制备的PA66未拉伸丝,纤度为185 dtex。

实施例11摩擦辊频率和卷绕速度优选实验

采用实施例3所述的PA66未拉伸丝的制备方法,只改变步骤(6)卷绕,摩擦辊频率和

卷绕速度,进行双因素分析实验,结果见表7。

表7摩擦辊频率和卷绕速度双因素分析实验

由上述单因素分析实验,可知,实施例3和实施例14是优选实施例,实施例14是最优选实施例;即步骤(6)卷绕,摩擦辊频率优选为66-70 HZ,卷绕速度优选为989-994米/分钟;进一步,摩擦辊频率优选为66 HZ,卷绕速度优选为989米/分钟。

所述实施例14制备的PA66未拉伸丝,纤度为187dtex,耐热性指标(240℃,4分钟):断裂强力降低13.0%;断裂伸长率降低18.2%。

除非另有说明,本发明中所采用的百分数均为重量百分数,本发明所述的比例,均为质量比例。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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