一种高速纺低拉伸高模量低收缩涤纶工业丝生产方法
【专利摘要】本发明公开了一种高速纺低拉伸高模量低收缩涤纶工业丝生产方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：（1）高粘切片的制备：将低粘切片经固相聚合得到粘度为1.00～1.20dl/g的高粘切片；（2）熔融纺丝：将步骤（1）制备的高粘切片在氮气保护下由切片料仓进入螺杆挤出机熔融挤压成为高粘态熔体后经熔体总管进入纺丝箱体分配到各个熔体支管，再经计量泵进入组件，喷出的初生丝经缓冷区和隔热区，环吹风冷却成型后进入纺丝甬道到牵伸卷绕；（3）牵伸热定型：丝束出纺丝甬道后经油轮上油后，在一定的纺丝速度下经六对辊进行牵伸、热定型和松弛；（4）卷绕成型：经步骤（3）的纤维经网络处理后，由高速卷绕头在5800～6500m/min的卷绕速度下卷绕成型，即得产品高模量低收缩涤纶工业丝。
【专利说明】
一种高速纺低拉伸高模量低收缩涤纶工业丝生产方法
技术领域
[0001]本发明涉及化纤产品制造技术领域，具体涉及一种高纺速低拉伸高模量低收缩涤纶工业丝的生产方法。
【背景技术】
[0002]高模量低收缩涤纶工业丝是涤纶工业长丝的重要品种，该产品以其断裂强度大、初始模量高、收缩率低、尺寸稳定性好、耐冲击性好等优良性能，广泛用于汽车帘子布和机械橡胶制品的骨架材料。传统的高模量低收缩涤纶工业丝生产方法中，其采用较高的牵伸倍率(总牵伸倍率在2.0左右)，较高的热辊热定型温度(250°C以上)，较低的纺丝卷绕速度(5800m/min以下)，造成纺丝生产的产能低能耗高，且高模量低收缩涤纶工业丝捻线织布浸胶后，由于较高的牵伸倍率会造成浸胶强力损失较大(10%以上)，以致于不能较好的保持其制品尺寸稳定性，影响后道加工的工艺发展。随着生产装备及工艺技术的不断进步，高模量低收缩涤纶工业丝的性能要求正在逐渐提高。
[0003]申请号为201210094539.9的中国专利公开了一种液相增粘熔体多头直纺涤纶工业丝生产工艺，其中提及的生产工艺中使用的是立体式液相增粘反应器，得到的高粘熔体进行计量-纺丝；申请号为201210322435.9的中国专利公开了一种高强低伸型涤纶工业丝的制造方法，其工艺中采用的涤纶切片是通过固相增粘而获得的高粘切片，其特性粘度为1.0-1.2dl/g，通过高粘切片进行计量-喷丝-冷却-上油-拉伸-热定型-卷绕成型。然而上述专利只适用于生产高强型或低收缩型涤纶工业丝，其卷逃速度无法达到本申请所述的5800?6500m/min高速纺低拉伸高模量低收缩涤纶工业丝水平。
[0004]申请号为201210542775.2的中国专利涉及了一种活化型高模低收缩及其制备方法，其中也提及了使用螺杆加热熔融，但是该专利注重于通过功能型活化油剂的改善，以提高工业丝与橡胶的粘合力，目的为降低后加工制造成本。然而本申请所述的高速纺低拉伸高模量低收缩涤纶工业丝区别于传统的高模量低收缩涤纶工业丝生产方法，注重于为得到具有优异品质的高模量低收缩涤纶工业丝，通过高速纺丝及低拉伸工艺来改善工业丝的强力保持率和尺寸稳定性，同时提尚广能降低能耗。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是:提供一种高纺速低拉伸高模量低收缩涤纶工业丝的生产方法，在高纺速低拉伸条件下同样能得到较高的断裂强力，不仅可以提高捻线织布浸胶后的浸胶强力保持率，改善其制品的尺寸稳定性，还可以提高产能降低能耗。
[0006]本发明的技术方案是:一种高纺速低拉伸高模量低收缩涤纶工业丝的生产方法，包括以下工艺步骤:
(1)高粘切片的制备:将低粘切片经固相聚合得到粘度为1.00?1.20dl/g的高粘切片;
(2)熔融纺丝:将步骤(I)制备的高粘切片在氮气保护下由切片料仓进入螺杆挤出机熔融挤压成为高粘态熔体后经熔体总管进入纺丝箱体分配到各个熔体支管，再经计量栗进入组件，喷出的初生丝经缓冷区和隔热区，环吹风冷却成型后进入纺丝甬道到牵伸卷绕；
(3)牵伸热定型:丝束出纺丝甬道后经油轮上油后，在一定的纺丝速度下经六对辊进行牵伸、热定型和松弛；
(4)卷绕成型:经步骤(3)的纤维经网络处理后，由高速卷绕头在5800?6500m/min的卷绕速度下卷绕成型，即得产品高模量低收缩涤纶工业丝。
[0007]所述的高粘切片的羧基含量<16mol/t，粉尘含量< lOOppm，水分含量<30ppmo
[0008]步骤(I)中，所述的固相增粘是将粘度为0.65?0.71dl/g的低粘型纺丝级聚酯切片在惰性气体氮气的保护下，先在150?170°C下进行结晶，然后再进入200?225°C反应器内进行缩聚反应，停留时间为22?26小时，得到高粘切片，b值小于3。
[0009]步骤(2)中，所述的高粘切片经螺杆挤出机于285?315°C加热挤压熔融，螺杆出口熔体温度285?295°C，螺杆出口压力130?160Bar，缓冷器温度为300?340°C，缓冷区高度为100?200mm，隔热区高度为50?100mm，环吹风温度45?60°C、环吹风湿度2 30%。
[0010]步骤(2)中，所述的螺杆挤出机的螺杆出口、熔体管道到纺丝箱体采用联苯保温，联苯蒸气温度295 ± 5 °C，螺杆出口的联苯温度为295 ± 5 °C，纺丝箱体的联苯温度为295 ± 5°C。计量栗的栗后压力为16?26MPa，过滤精度为15?25μπι，喷丝板的直径为220mm，喷丝板孔数为300?500f;
步骤(3)中，所述的纺丝甬道下方设置油轮，上油采用每束丝单独油轮上油，油剂的质量百分比浓度为10?25%，上油率为0.5%±0.2%;
步骤(3)中，所述的纺丝速度为3200?4000m/min，热辊总牵伸倍率为1.65?1.95，热辊松弛率0.95?1.02;
步骤(3)中，所述的第一对热辊温度为60?90°C，第二对热辊温度为80?110°C，第三、
四、五对热辊温度为220?250 °C，第六对热辊温度为80?130 °C ；
所述的一种高纺速低拉伸高模量低收缩涤纶工业丝，其断裂强度>7.0cN/dt，断裂伸长 13±2%，干热收缩率3.0±0.5%(177°C，2min，0.05cN/dt)，4.0 cN/dt定负荷下伸长率5.0±0.5%，纤度为1100?2400dtex，浸胶后强力损失小于10%。
[0011]本发明的有益效果:本发明通过提高聚酯大分子的聚合度，高速纺丝，有效的丝束冷却，较低的牵伸倍数和适当的热定型温度可以得到较高的断裂强力，较高的初始模量，较低的定负荷伸长和较低的干热收缩率等优异性能的高模量低收缩涤纶工业丝。与传统的高模量低收缩涤纶工业丝生产方法相比，其热辊温度相对较低，卷绕速度相对较高，说明本发明在得到具有优异性能的高模量低收缩涤纶工业丝的同时，还能提高产能降低能耗。
【具体实施方式】
[0012]下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0013]生产工艺:固相增粘一一熔融纺丝一一牵伸、卷绕。
[0014]实施例一:一种高纺速低拉伸高模量低收缩涤纶工业丝(规格:1100dteX/320f)的生产方法，包括以下工艺步骤:
(I)尚粘切片的制备:将粘度为0.68dl/g的低粘型纺丝级聚酯切片在惰性气体氣气的保护下，先在150?170°C下进行结晶，然后再进入200?225°C反应器内进行缩聚反应，停留时间为25小时，得到高粘切片的粘度为1.10dl/g，b值小于3;所述的高粘切片的羧基含量< 1611101/1:，粉尘含量< I OOppm，水分含量 < 30ppm。
[0015](2)熔融纺丝:将制备的高粘切片在氮气保护下由切片料仓进入螺杆挤出机熔融挤压成为高粘态熔体后经熔体总管进入纺丝箱体分配到各个熔体支管，再经计量栗进入组件，喷出的初生丝经缓冷区和隔热区，环吹风冷却成型后进入纺丝甬道到牵伸卷绕;所述的高粘切片经螺杆挤出机加热挤压熔融，螺杆挤出机第一到第七区温度分别为305°C/315°C/310°C/280°C/280 V/280°C/280 V，螺杆出口熔体温度292°C，螺杆出口压力135Bar，缓冷器温度为3200C，缓冷区高度为200mm，隔热区高度为10mm，环吹风温度50°C ；所述的螺杆挤出机的螺杆出口、熔体管道到纺丝箱体采用联苯保温，联苯蒸气温度292°C，计量栗的栗后压力为18MPa。
[0016](3)牵伸热定型:丝束出纺丝甬道后经油轮上油后，在一定的纺丝速度下经六对辊进行牵伸、热定型和松弛;所述的纺丝甬道下方设置油轮，上油采用每束丝单独油轮上油，油剂的质量百分比浓度为18%;所述的纺丝速度为3520m/min，热辊总牵伸倍率为1.80，热辊松弛率0.97;所述的第一对热辊温度为75 °C，第二对热辊温度为90 °C，第三、四、五对热辊温度为244°C，第六对热棍温度为110 °C ；
(4)卷绕成型:经步骤(3)的纤维经网络处理后，由高速卷绕头在6100m/min的卷绕速度下卷绕成型，即得产品高模量低收缩涤纶工业丝。
[0017]本实施例生产的高纺速低拉伸高模量低收缩涤纶工业丝，线密度为1130dtex，其断裂强度 7.15cN/dt，断裂伸长 13.2%，干热收缩率2.95%(177°(:，2111丨11，0.050~(10，4.0cN/dt定负荷下伸长率5.05%，尺寸稳定性(干热收缩率与定负荷下伸。
【主权项】
1.一种高速纺低拉伸高模量低收缩涤纶工业丝生产方法，其特征在于:包括以下工艺步骤: (1)高粘切片的制备:将低粘切片经固相聚合得到粘度为1.0O?1.20dl/g的高粘切片; (2)熔融纺丝:将步骤(I)制备的高粘切片在氮气保护下由切片料仓进入螺杆挤出机熔融挤压成为高粘态熔体后经熔体总管进入纺丝箱体分配到各个熔体支管，再经计量栗进入组件，喷出的初生丝经缓冷区和隔热区，环吹风冷却成型后进入纺丝甬道到牵伸卷绕； (3)牵伸热定型:丝束出纺丝甬道后经油轮上油后，在一定的纺丝速度下经六对辊进行牵伸、热定型和松弛； (4)卷绕成型:经步骤(3)的纤维经网络处理后，由高速卷绕头在5800?6500m/min的卷绕速度下卷绕成型，即得产品高模量低收缩涤纶工业丝。2.根据权利要求1所述的一种高速纺低拉伸高模量低收缩涤纶工业丝生产方法，其特征在于:所述的高粘切片的羧基含量< 16mol/t，粉尘含量< lOOppm，水分含量< 30ppm。3.根据权利要求1所述的一种高速纺低拉伸高模量低收缩涤纶工业丝生产方法，其特征在于:步骤(I)中，所述的固相增粘是将粘度为0.65?0.71dl/g的低粘型纺丝级聚酯切片在惰性气体氮气的保护下，先在150?170°C下进行结晶，然后再进入200?225°C反应器内进行缩聚反应，停留时间为22?26小时，得到高粘切片，b值小于3。4.根据权利要求1所述的一种高速纺低拉伸高模量低收缩涤纶工业丝生产方法，其特征在于:步骤(2)中，所述的高粘切片经螺杆挤出机于285?315°C加热挤压熔融，螺杆出口熔体温度285?295°C，螺杆出口压力130?160Bar，缓冷器温度为300?340°C，缓冷区高度为100?200mm，隔热区高度为50?100mm，环吹风温度45?60°C、环吹风湿度2 30%。5.根据权利要求1所述的一种高速纺低拉伸高模量低收缩涤纶工业丝生产方法，其特征在于:步骤(2)中，所述的螺杆挤出机的螺杆出口、熔体管道到纺丝箱体采用联苯保温，联苯蒸气温度295±5°C，螺杆出口的联苯温度为295±5°C，纺丝箱体的联苯温度为295±5°C ；计量栗的栗后压力为16?26MPa，过滤精度为15?25μπι，喷丝板的直径为220mm，喷丝板孔数为300?500f。6.根据权利要求1所述的一种高速纺低拉伸高模量低收缩涤纶工业丝生产方法，其特征在于:步骤(3)中，所述的纺丝甬道下方设置油轮，上油采用每束丝单独油轮上油，油剂的质量百分比浓度为10?25%，上油率为0.5%±0.2%。7.根据权利要求1所述的一种高速纺低拉伸高模量低收缩涤纶工业丝生产方法，其特征在于:步骤(3)中，所述的纺丝速度为3200?4000m/min，热辊总牵伸倍率为1.65?1.95，热辊松弛率0.95?1.02。8.根据权利要求1所述的一种高速纺低拉伸高模量低收缩涤纶工业丝生产方法，其特征在于:步骤(3)中，所述的第一对热辊温度为60?90°C，第二对热辊温度为80?110°C，第三、四、五对热辊温度为220?250°C，第六对热辊温度为80?130°C。9.根据权利要求1所述的一种高速纺低拉伸高模量低收缩涤纶工业丝生产方法，其特征在于:所述的一种高纺速低拉伸高模量低收缩涤纶工业丝，其断裂强度> 7.0cN/dt，断裂伸长 13±2%，干热收缩率3.0±0.5%(177。(:，211^11，0.05。~/(10，4.0 cN/dt定负荷下伸长率5.0 ±0.5%，纤度为1100?2400dtex，浸胶后强力损失小于10%。
【文档编号】D01D5/08GK105862152SQ201610391451
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月6日
【发明人】茅惠新, 蒋权, 李勇
【申请人】浙江尤夫高新纤维股份有限公司