一种使熔体粘度降低的熔体直纺制备PBT长丝的方法与流程

文档序号:36831565发布日期:2024-01-26 16:46阅读:17来源:国知局

本发明涉及pbt长丝制备,具体是涉及一种使熔体粘度降低的熔体直纺制备pbt长丝的方法。


背景技术:

1、pbt是一种热塑性聚酯树脂,具有高耐热性、高强度、优异的耐化学性和机械性能等特点。它的化学结构中含有苯环和酯键,因此具有较好的热稳定性和耐候性。

2、pbt长丝是将pbt树脂通过拉伸成丝状,然后经过干燥、切割等工艺加工而成的。pbt长丝具有优异的力学性能,包括高强度、高韧性和高耐磨性,能够承受较大的拉伸和挤压力,不易断裂和变形。此外,pbt长丝还具有良好的耐热性,能够在高温环境下保持稳定的性能,因此被广泛应用于电子电器、汽车、机械等领域。

3、除了优异的力学性能和耐热性能外,pbt长丝还具有良好的耐化学性。它不易受酸碱、溶剂等腐蚀,能够在酸、碱等恶劣环境下使用。此外,pbt长丝还具有良好的电绝缘性,能够有效地防止电击和电弧。

4、在电子电器领域,pbt长丝主要用于连接器、线缆、开关、插座等部件中。在汽车领域,pbt长丝主要用于汽车零部件、机械零部件等领域。在纺织领域,pbt长丝主要用于纺织品的增强和防水处理。在建筑领域,pbt长丝主要用于增强材料和防水材料等方面。

5、现有的pbt长丝制备方法包括pta直接酯化法和dmt酯交换法,dmt酯交换法过程繁琐,其酯交换过程中产生甲醇和thf沸点相近,分离和回收的难度大,造成生产成本增高,现有的pta直接酯化法是先将pta与bdo进行酯化和缩聚得到pbt,然后制备成pbt颗粒再将pbt颗粒加热熔融后挤出得到pbt纤维,现有pbt生产成本高,且无法生产出性能稳定的pbt长丝,生产pbt长丝的效率低,因此需要对pbt的生产工艺进行改进,降低pbt长丝的生产成本,同时能生产出性能稳定的pbt长丝。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本发明提供了一种使熔体粘度降低的熔体直纺制备pbt长丝的方法。

2、本发明的技术方案是:一种使熔体粘度降低的熔体直纺制备pbt长丝的方法,包括以下步骤:

3、s1、原料混合:

4、将pta和bdo按质量比9:1混合放入浆料罐内,进行混合搅拌,搅拌速度为20-30rpm,搅拌时长为10-15min,搅拌完成后得到混合浆料;

5、s2、原料缩聚:

6、s2-1、将步骤s1得到的混合浆料导入酯化釜中,同时向酯化釜中加入催化剂,所述催化剂的加入量为混合浆料质量的0.1-0.5%,酯化反应时长4-6h,酯化完成后得到酯化物料;

7、s2-2、将步骤s2-1中得到的酯化物料导入预聚釜中,并对预聚釜进行抽真空处理,保持预聚釜内真空度为6-8pa,使酯化物料在预聚釜内进行预聚缩反应,预聚缩反应时长为3-4h,反应完成后得到预聚缩熔体;

8、s2-3、将步骤s2-2中得到的预聚缩熔体导入终聚釜,并对终聚釜内抽真空处理,保持终聚釜内真空度为8-10pa,对熔体进行拉膜处理,脱除bdo小分子,预聚缩熔体在终聚釜内进行缩聚反应,缩聚反应时长为3-6h,缩聚完成后得到高粘熔体;

9、s3、熔体直纺:

10、将步骤s2-3中得到高粘熔体通过增压泵输送至纺丝箱内,纺丝箱温度保持在195-230℃,按照所需生产纤维的规格,通过纺丝箱内的计量泵对熔体的流量进行调节,纤维丝从纺丝箱出后进行风冷定型后通过上油装置对纤维丝进行集束,得到完成后的得到丝束,并对丝束进行上油,上油完成后经过导丝装置对丝束的卷绕张力进行调整,然后再经过卷绕机进行卷绕定型,得到pbt长丝。

11、进一步地,所述步骤s2-1中,催化剂采用钛酸四丁酯。

12、说明:钛酸四丁酯催化剂可以在较低的反应温度下促进聚酯纤维的聚合反应,提高反应速率和转化率,从而实现高效生产。

13、进一步地,所述步骤s1中,pta和bdo在浆料罐中的混合温度为195-200℃。

14、说明:上述混合温度下,pta和bdo的溶解度高,这有利于它们在浆料罐中更好地混合,也能使pta和bdo分子的热运动加快,分子扩散速度也会加快,从而有助于更好地混合,同时pta和bdo的粘度会降低,这有利于它们在浆料罐中更好地混合。

15、进一步地,所述步骤s3中风冷定型的风速为2-6m/s,风冷温度为5-15℃。

16、说明:上述风冷定型参数下,pbt纤维丝的耐热性、力学性能、透明度最佳。

17、进一步地,所述步骤s2-1中酯化釜内温度保持在160-200℃,酯化釜内压强为0.2-0.5mpa。

18、说明:上述酯化温度和压强下,酯化反应的速率高,产出率高。

19、进一步地,所述步骤s2-2中酯化物料在预聚釜内进行预聚缩反应伴随搅拌,搅拌速度为30-40rpm,预聚釜内的预聚缩反应温度为140-240℃。

20、说明:搅拌使反应物分子均匀分布,避免局部反应过快或过慢,从而保证反应的均匀性,提高反应速率,提高缩聚产物的质量。

21、进一步地,所述步骤s3对丝束上油时采用的油是特氟龙油。

22、说明:特氟龙油具有优异的润滑性能和防粘性能

23、进一步地,所述步骤s3中通过所述导丝装置将丝束的卷绕张力调整为1n/cm。

24、说明:丝束通过导丝装置调整卷绕张力,提高丝束的成型效果。

25、进一步地,对所述步骤s3中得到的pbt长丝进行pbt加弹处理,所述pbt加弹处理是将pbt长丝经过加弹机加捻、定向后得到成品弹力纤维。

26、说明:pbt长丝的虽然具有一定的预取向度,但与成品丝相比,其性能仍不稳定,需要通过加弹处理赋予纱线的特性。

27、进一步地,将步骤s3所述pbt长丝进一步进行加弹处理,所述加弹处理是将pbt长丝由第一罗拉喂入,经过变形热箱进行紧张热定型,变形热箱内温度为220-240℃,再经过冷却板降温至90-140℃,然后将原丝喂入加捻器中进行加捻,加捻轮数量为2-4对,加捻轮间距10-20mm,加捻轮直径150-250mm,加捻轮转速2000-5000rmp,加捻完成后得到丝条,丝条再通过第二罗拉调整速度和牵伸力,然后进入定型热箱对丝条进行热定型,然后通过网络喷嘴喷出再经过第三罗拉后得到弹力纤维。

28、说明:上述加弹处理的工艺,能够使弹力纤维具有独特的膨松性,良好的尺寸稳定性,优越的弹性,形成可使用的弹力限位。

29、本发明的有益效果是:

30、(1)相比市面上所生产的pbt长丝弹力纤维,本申请的耐热性、拉伸强度、和弹性更好,产品质量稳定。

31、(2)本发明的pbt长丝制备方法能够提高pbt长丝的制备效率,制备pbt长丝的成本更低,所制备的pbt长丝使用效果良好。



技术特征:

1.一种使熔体粘度降低的熔体直纺制备pbt长丝的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种使熔体粘度降低的熔体直纺制备pbt长丝的方法,其特征在于,所述步骤s2-1中,催化剂采用钛酸四丁酯。

3.如权利要求1所述的一种使熔体粘度降低的熔体直纺制备pbt长丝的方法,其特征在于,所述步骤s1中,pta和bdo在浆料罐中的混合温度为195-200℃。

4.如权利要求1所述的一种使熔体粘度降低的熔体直纺制备pbt长丝的方法,其特征在于,所述步骤s3中风冷定型的风速为2-6m/s,风冷温度为5-15℃。

5.如权利要求1所述的一种使熔体粘度降低的熔体直纺制备pbt长丝的方法,其特征在于,所述步骤s2-1中酯化釜内温度保持在160-200℃,酯化釜内压强为0.2-0.5mpa。

6.如权利要求1所述的一种使熔体粘度降低的熔体直纺制备pbt长丝的方法,其特征在于,所述步骤s2-2中酯化物料在预聚釜内进行预聚缩反应伴随搅拌,搅拌速度为30-40rpm,预聚釜内的预聚缩反应温度为140-240℃。

7.如权利要求1所述的一种使熔体粘度降低的熔体直纺制备pbt长丝的方法,其特征在于,所述步骤s3对丝束上油时采用的油是特氟龙油。

8.如权利要求1所述的一种使熔体粘度降低的熔体直纺制备pbt长丝的方法,其特征在于,所述步骤s3中通过所述导丝装置将丝束的卷绕张力调整为1n/cm。

9.如权利要求1所述的一种使熔体粘度降低的熔体直纺制备pbt长丝的方法,其特征在于,对所述步骤s3中得到的pbt长丝进行pbt加弹处理,所述pbt加弹处理是将pbt长丝经过加弹机加捻、定向后得到成品弹力纤维。

10.如权利要求9所述的一种使熔体粘度降低的熔体直纺制备pbt长丝的方法,其特征在于,对所述步骤s3中得到的pbt长丝进行pbt加弹处理,得到成品弹力纤维。


技术总结
本发明公开了一种使熔体粘度降低的熔体直纺制备PBT长丝的方法,属于PBT长丝制备技术领域,包括以下步骤:S1、将PTA和BDO按质量比9:1混合放入浆料罐内进行混合,S2、通过酯化釜对混合浆料进行酯化反应,通过预聚釜使酯化物料进行预聚缩反应,通过终聚釜对预聚熔体进行缩聚反应,S3、将高粘熔体通过增压泵输送至纺丝箱内进行纺丝,再将得到的纤维丝通过上油装置对纤维丝进行集束,导丝装置对丝束的卷绕张力进行调整,经过卷绕机进行卷绕定型,得到PBT长丝,然后将PBT长丝经过加弹机加弹,得到弹力纤维,本发明的PBT长丝制备方法能够提高PBT长丝的制备效率,制备PBT长丝的成本更低,所制备的PBT长丝使用效果良好。

技术研发人员:陆美娇,蒋兴,俞新乐,罗厚忠,俞盛
受保护的技术使用者:无锡市兴盛新材料科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/25
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