专利名称：一种聚酯单丝的制造方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种聚酯单丝的制造方法及其应用，特别是涉及一种用于织造高档聚酯印刷丝网，更进一步的是高密度的多层印制电路、微型印刷电阻、印刷电位器、电真空仪表、平板显示器等高精密电子印刷产业所必需的基础材料，属于新型化学纤维技术领域。
背景技术：
现有纺制聚酯单丝的技术，共有如下几种一，平行纺丝法，其工艺过程是原料干燥、熔融纺丝、水浴冷却，上油、拉伸、定型、卷装。其缺陷是纺丝速度太低，产能低，质量稳定性差。二，垂直纺丝法，其工艺过程是，原料干燥、熔融纺丝、侧吹风冷却、上油卷绕、拉伸、定型、卷装成型、打包，其缺陷是聚酯单丝断裂强度低，断裂伸长率高。中国专利(公开号为CN 1654718A)公开了增加了聚酯原料的固相增粘及二级欠伸的技术，但仍存在单丝条干精密度及断裂伸长稳定性不够及不能调控指标的缺陷，影响了该单丝应用于高端印刷丝网领域。
发明内容
本发明所要解决的技术的问题是提供一种聚酯单丝的制造方法及其应用，以弥补现有技术的不足或缺陷，满足生产的需要。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是一种聚酯单丝的制造方法，包括如下步骤
a、用常规方法将聚酯进行纺丝切片，再经纺丝机熔融挤出(比如特性粘度为0.62～0.68、熔点为255～258℃的聚酯切片在旋转式转鼓中进行固相增粘；将聚酯切片进行纺丝切片，然后将切片用干空气保护气流输送到螺杆纺丝机进行熔融挤出)；b、对卷绕丝分为一～四级热盘热板分段加热拉伸。
作为优选的技术方案所述的聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯；所述的步骤b中拉伸速度为800～1200m/分，总拉伸倍数为3.8～4.8，一级拉伸倍数为2.3～2.8，热盘温度为80～95℃，二级拉伸倍数为1.2～1.8，热盘温度为85～105℃，三级拉伸倍数为1.1～1.18，热板温度为185～205℃，四级拉伸倍数为1.03～1.08，热板温度为210～235℃；拉伸车间内室温为22～28℃，相对湿度为55～75％。
所述的步骤a具体分为升温阶段时间为6～12小时，温度为70～160℃，其中保温8～12小时；固相增粘聚合阶段时间为8～12小时，温度为210～235℃，其中保温30～38小时；整个阶段为真空状态，干燥和增粘的聚酯切片含水量要求小于30PPM；所述的升温阶段包含预结晶；螺杆温度进料区为260～285℃；予热区为275～290℃；熔融区为285～315℃；挤量压缩区为290～310℃；法兰连接区为285～295℃；弯管区为280～295℃；纺丝箱体的温度为285～295℃；螺杆压力为75～165Kg/cm2；组件压力为100～250Kg/cm2；静态混合器压力165～220Kg/cm2；丝室侧吹风速为0.35～0.65米/秒；风温为13～25℃；相对湿度为65～85％；卷绕上油轮转速为4～8转/分；油剂浓度为10～20％；纺丝卷绕速度为800～1500m/分；卷绕成形角为3～7°。
所述的聚酯单丝应用于织造高档聚酯印刷丝网，高密度的多层印制电路、微型印刷电阻、印刷电位器、电真空仪表、平板显示器等高精密电子印刷行业。
总之，本发明的技术方案是这样实现的原料采用聚酯切片，首先经过干燥脱水、预结晶，然后进行固相聚合(增粘)，其作用是进一步提高聚酯相对分子质量，特性粘度提高80～120％。然后干空气将切片保护输入螺杆，经加热熔融挤压和静态混合器，和计量泵将熔体定量均匀分配进入纺丝箱体，最后熔体通过喷丝板挤出成丝，丝条经侧吹风冷却卷绕；然后再由后拉伸机器完成一级～四级的拉伸和紧张热定型，最后检验分等分级后装箱成品。
本发明的有益效果是在螺杆熔体挤出和纺箱体的连接处，将弯管缩短并接上静态熔体混合器，有利于进一步加强熔体的均匀混合，以保证原丝的结构均匀性和生产稳定性。后拉伸采用一～四级分段拉伸，可确保单丝的断裂强度、伸长等指标，更重要的是可根据用户不同的需要，调节单丝的力学性能和性能稳定性，从而建立一种可调节的柔性制造加工技术。满足不同印刷丝网对高精度聚酯单丝的高温稳定性、制品不易变形、网孔一致性的要求。
生产条干均匀，变异系数更小，沸水收缩率可控，稳定性更好的聚酯精细单丝，不仅可以使印刷丝网的精度提高，而且保证了印刷丝网的高温稳定性，丝条表面光洁无瑕。
图1为本发明的工艺流程图具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细阐述。参照附图1实施例1
聚对苯二甲酸乙二醇酯聚酯切片特性粘度0.65，熔点256℃。聚酯切片在真空度为30帕的VC358旋转式鼓内，在8小时由室温逐步加热到120℃，并保温8小时。主要作用是脱出切片中的水份和完成切片的预结晶；然后在8小时内升温到210℃，保温32小时，完成固相缩聚增粘。纺丝切片指标特性粘度0.86，含水率29PPM。然后将切片用干空气保护气流输送到螺杆纺丝机进行熔融挤出。其温度为进料区265℃，预热区285℃，熔融区296℃，计量压缩区300℃，法兰连接区287℃，弯管区285℃，纺丝箱体287℃，螺杆压力80Kg/cm2，纺丝组件压力105Kg/cm2，静态混合器压力185Kg/cm2；丝室侧吹风速0.45m/分钟；纺丝速度850m/min。卷绕机型号VC406A。卷绕槽筒成形角3.5°，卷绕室温24℃，相对湿度75％。拉伸机型号为改型VC443A，拉伸速度900m/min。一级拉伸倍数2.35，热盘温度85℃；二级拉伸倍数1.25，热盘温度89℃；三级拉伸倍数1.12，热盘温度195℃；四级拉伸倍数1.05，热盘温度218℃。拉伸车间室温25℃，相对湿度65％。所制得聚酯单丝指标断裂强度4.25CN/dtex，断裂伸长20％，沸水收缩率9％，线密度变异系数0.8％。
实施例2聚对苯二甲酸乙二醇酯聚酯切片特性粘度0.62，熔点258℃。聚酯切片在真空度为30帕的VC358旋转式鼓内，在6小时由室温逐步加热到70℃，并保温12小时。主要作用是脱出切片中的水份和完成切片的预结晶；然后在12小时内升温到235℃，保温30小时，完成固相缩聚增粘。纺丝切片指标特性粘度0.86，含水率29PPM。然后将切片用干空气保护气流输送到螺杆纺丝机进行熔融挤出。其温度为进料区260℃，预热区290℃，熔融区285℃，计量压缩区290℃，法兰连接区295℃，弯管区280℃，纺丝箱体285℃，螺杆压力75Kg/cm2，纺丝组件压力100Kg/cm2，静态混合器压力165Kg/cm2。丝室侧吹风速0.35m/分钟。纺丝速度850m/min。卷绕机型号VC406A。卷绕槽筒成形角3°，卷绕室温22℃，相对湿度45％。拉伸机型号为改型VC443A，拉伸速度800m/min。一级拉伸倍数2.3，热盘温度80℃；二级拉伸倍数1.2，热盘温度85℃；三级拉伸倍数1.1，热盘温度185℃；四级拉伸倍数1.03，热盘温度210℃。拉伸车间室温22℃，相对湿度55％。所制得聚酯单丝指标断裂强度4.48CN/dtex，断裂伸长15.5％，沸水收缩率8.2％，线密度变异系数0.72％。
实施例3聚对苯二甲酸乙二醇酯聚酯切片特性粘度0.68，熔点255℃。聚酯切片在真空度为30帕的VC358旋转式鼓内，在12小时由室温逐步加热到160℃，并保温8小时。主要作用是脱出切片中的水份和完成切片的预结晶；然后在8小时内升温到210℃，保温38小时，完成固相缩聚增粘。纺丝切片指标特性粘度0.86，含水率29PPM。然后将切片用干空气保护气流输送到螺杆纺丝机进行熔融挤出。其温度为进料区285℃，预热区290℃，熔融区315℃，计量压缩区310℃，法兰连接区295℃，弯管区295℃，纺丝箱体295℃，螺杆压力165Kg/cm2，纺丝组件压力250Kg/cm2，静态混合器压力220Kg/cm2。丝室侧吹风速0.65m/分钟。纺丝速度850m/min。卷绕机型号VC406A。卷绕槽筒成形角7°，卷绕室温25℃，相对湿度65％。拉伸机型号为改型VC443A，拉伸速度950m/min。一级拉伸倍数2.8，热盘温度95℃；二级拉伸倍数1.8，热盘温度105℃；三级拉伸倍数1.18，热盘温度205℃；四级拉伸倍数1.08，热盘温度235℃。拉伸车间室温28℃，相对湿度75％。所制得聚酯单丝指标断裂强度4.45CN/dtex，断裂伸长18.1％，沸水收缩率7.1％，线密度变异系数0.65％。
实施例4切片干燥、纺丝和拉伸机型号同实施例3，拉伸条件改为，一级拉伸倍数2.28，热盘温度88℃；二级拉伸倍数1.27，热盘温度92℃；三级拉伸倍数1.133，热盘温度202℃；四级拉伸倍数1.05，热盘温度220℃。拉伸车间室温25℃，相对湿度65％。所制得聚酯单丝指标断裂强度4.49CN/dtex，断裂伸长18.3％，沸水收缩率7.0％，线密度变异系数0.62％。
实施例5切片干燥、纺丝和拉伸机型号同实施例3，拉伸条件改为，一级拉伸倍数2.25，热盘温度88℃；二级拉伸倍数1.30，热盘温度92℃；三级拉伸倍数1.123，热盘温度202℃；四级拉伸倍数1.05，热盘温度220℃。拉伸车间室温25℃，相对湿度65％。所制得聚酯单丝指标断裂强度4.51CN/dtex，断裂伸长18.2％，沸水收缩率7.0％，线密度变异系数0.61％。
实施例6切片干燥、纺丝和拉伸机型号同实施例3，拉伸条件改为，一级拉伸倍数2.37，热盘温度88℃；二级拉伸倍数1.19，热盘温度92℃；三级拉伸倍数1.165，热盘温度202℃；四级拉伸倍数1.05，热盘温度220℃。拉伸车间室温25℃，相对湿度65％。所制得聚酯单丝指标断裂强度4.45CN/dtex，断裂伸长21.2％，沸水收缩率9.0％，线密度变异系数0.61％。
权利要求
1.一种聚酯单丝的制造方法，其特征在于包括如下步骤a、用常规方法将聚酯进行纺丝切片，再经纺丝机熔融挤出；b、对卷绕丝分为一～四级热盘热板分段加热拉伸。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于所述的聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于所述的步骤b中拉伸速度为800～1200m/分，总拉伸倍数为3.8～4.8，一级拉伸倍数为2.3～2.8，热盘温度为80～95℃，二级拉伸倍数为1.2～1.8，热盘温度为85～105℃，三级拉伸倍数为1.1～1.18，热板温度为185～205℃，四级拉伸倍数为1.03～1.08，热板温度为210～235℃；拉伸车间内室温为22～28℃，相对湿度为55～75％。
4.一种如权利要求1所述的聚酯单丝的应用，其特征在于用于织造高档聚酯印刷丝网，高密度的多层印制电路、微型印刷电阻、印刷电位器、电真空仪表、平板显示器等高精密电子印刷行业。
全文摘要
本发明公开了一种聚酯单丝的制造方法及其应用，包括如下步骤a.用常规方法将聚酯进行纺丝切片，再经纺丝机熔融挤出；b.对卷绕丝分为1～4级热盘热板分段加热拉伸。用于织造高档聚酯印刷丝网，高密度的多层印制电路、微型印刷电阻、印刷电位器、电真空仪表、平板显示器等高精密电子印刷行业。本发明生产条干均匀，变异系数更小，沸水收缩率可控，稳定性更好的聚酯精细单丝，不仅可以使印刷丝网的精度提高，而且保证了印刷丝网的高温稳定性，丝条表面光洁无瑕。
文档编号B41F15/34GK1811023SQ200610024128
公开日2006年8月2日 申请日期2006年2月24日 优先权日2006年2月24日
发明者王依民, 钱鲁兴 申请人:东华大学, 无锡金通化纤有限公司