大直径聚丙烯单丝及其生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种单丝，尤其涉及一种大直径聚丙烯单丝及其生产方法。
【背景技术】
[0002]近年来，泡沫塑料制品的使用日趋广泛，泡沫塑料包括聚氨酯、聚苯乙烯和聚烯烃三大类，而发泡聚丙烯因为其本身良好的稳定性、耐应力开裂性等优异性能引起了各国研宄者、生产商和消费者的极大兴趣。
[0003]现有的聚丙烯单丝的热稳定性、耐应力开裂性以及高温稳定性较低，而聚丙烯发泡单丝具有质轻、隔热、缓冲、防腐、比强度高、价格低廉等优点，且聚丙烯发泡单丝在日用品工业、包装工业、交通运输业、军事工业、航天工业等领域具有广泛的应用。但是大直径聚丙烯发泡单丝在生产过程中，聚丙烯的熔体粘度在温度稍高于熔点后就急剧下降，使得聚丙烯发泡材料的工业化生产难度很大，聚丙烯树脂在熔融态时既需要足够的流动性以利于在挤出机中流动，还要有足够的熔体强度和弹性以保持规则的泡孔结构，因此需提高聚丙烯的熔体强度。对于大直径聚丙烯发泡单丝的应用，现有的聚丙烯在熔融过程中存在熔体强度低，气体保持性较低，不能够形成稳定的泡沫结构的缺点。
【发明内容】
[0004]在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0005]本发明实施例目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种熔体强度高、气体保持性高，且能形成稳定的泡沫结构的大直径聚丙烯单丝。
[0006]为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是:
[0007]聚丙烯93?99份，添加剂I?7份，所述添加剂为发泡剂母粒；所述大直径聚丙烯单丝的断裂强度为1.5?6.0cN/dtex,断裂伸长率为25?50%，所述大直径聚丙烯单丝的密度为0.50?0.80g/cm3o
[0008]本发明还提供了一种大直径聚丙烯单丝的生产方法，包括以下步骤:
[0009]SlOl:将所述聚丙烯与所述发泡剂母粒进行混合，将混合后的原料进行熔融，并通过挤出机进行纺丝；
[0010]S102:对纺好的单丝进行液体冷却；
[0011]S103:对冷却后的单丝热风拉伸；
[0012]S104:最后对拉伸后的单丝进行热定型。
[0013]本发明的提供的大直径聚丙烯单丝，通过在聚丙烯中添加发泡剂母粒，热稳定性良好，拉伸强度和冲击强度较高，微波适应性优异，具有质轻、隔热、缓冲、防腐、比强度高、价格低廉等优点。
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本发明提供的大直径聚丙烯单丝生产方法流程图。
【具体实施方式】
[0016]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0017]本发明的实施例提供的大直径聚丙烯单丝及其生产方法，一方面，通过对其组分配比的设定，即添加剂在原料中的占比，控制发泡丝中所含有的气泡量从而控制拉丝的效果，如果添加剂的含量过高，则有可能造成不能拉丝；另一方面，拉伸倍率的大小与单丝的断裂强度的大小成正比；此外，单丝规格由计量泵每小时的喷出量控制。
[0018]实施例一:
[0019]本发明提供一种大直径聚丙烯单丝，包括如下重量份原料:聚丙烯93?99份，添加剂I?7份，所述添加剂为发泡剂母粒；所述大直径聚丙烯单丝的断裂强度为1.5?6.0cN/dtex，断裂伸长率为25?50%，所述大直径聚丙烯单丝的密度为0.50?0.80g/cm3。
[0020]通过本发明实施例提供的具有稳定的泡沫结构的大直径聚丙烯单丝，通过在聚丙烯中添加发泡剂母粒，经过熔融纺丝等步骤制成单丝，制成的单丝的熔体强度高、气体保持性高，依靠质轻、隔热、缓冲、防腐等性能在日用品工业、包装工业、交通运输业等领域得到广泛的应用。
[0021]可选的，所述发泡剂母粒的组成为聚丙烯100份，发泡剂10?20份。
[0022]可选的，所述发泡剂母粒中的发泡剂有效成分为以下一种或几种:偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、对甲苯磺酰氨基脲。通过在聚丙烯中添加一定分数的添加剂，并控制发泡丝中所含有的气泡量从而控制拉丝的效果。
[0023]可选的，所述大直径聚丙烯单丝的横截面为圆形或者三角形，所述横截面上的泡孔尺寸为5?100微米，所述圆形截面直径为0.10?1.0mm。本发明中提供的是一种发泡单丝，通过控制添加剂在原料中的占比和发泡量实现单丝的拉丝效果；且本发明中的单丝横截面直径可以为多种形状，圆形或者三角形，根据不同的需求制成不同的截面形状；其中圆形截面直径为0.10?1.0mm。
[0024]实施例二:
[0025]如图1所示，本发明还提供了一种大直径聚丙烯单丝的生产方法，包括以下步骤:
[0026]SlOl:将所述聚丙烯与所述发泡剂母粒进行混合，将混合后的原料进行熔融，并通过挤出机进行纺丝；
[0027]S102:对纺好的单丝进行液体冷却；
[0028]S103:对冷却后的单丝热风拉伸；
[0029]S104:最后对拉伸后的单丝进行热定型。
[0030]上述生产方法通过将原料混合，混合后的原料熔融并纺丝，对从挤出机出来的单丝进行冷却、拉伸和热定型等步骤，各个步骤中通过特定温度和方式对单丝进行拉伸等处理，确定大直径聚丙烯单丝的规格、强度以及断裂伸长率。
[0031]可选的，步骤SlOl中所述纺丝温度为:275?290°C ;在该温度下进行纺丝既保证了聚丙烯材料和发泡剂母粒原料能够熔融，并且在熔融挤出之后单丝能够成型。
[0032]可选的，步骤S102中液体冷却具体为水冷却，所述水冷却温度为:20?40°C;恪融挤出后的单丝需要冷却，保证单丝的强度，本发明采用水冷却，将挤出后的单丝通过水池，水池中水的温度精确控制在20?40°C之间。
[0033]可选的，步骤S103热风拉伸的温度为:150?180°C，热风拉伸的倍率为:5?8倍。冷却后的单丝需要在一定的温度下进行热风拉伸，通过设置一定的拉伸倍率能够得到一定断裂强度和断裂伸长率的单丝，拉伸倍率越大，断裂强度越高，而断裂伸长率较低。
[0034]可选的，步骤S104中热定型温度为:160?210°C ;拉伸之后的单丝通过上述温度的热定型设备进行热定型，保证成型的单丝性能稳定。
[0035]本发明通过上述的原材料和生产方法得到了大直径聚丙烯单丝，该聚丙烯单丝的耐热稳定性、耐应力开裂性以及尚温稳定性等性能有了大幅度的提尚。
[0036]经检验，根据上述实施例制备得到的各规格的大直径聚丙烯单丝，均具有质轻、隔热、缓冲、防腐、比强度高、价格低廉等优点，能够满足工业生产中的不同需求。
[0037]在本发明上述各实施例中，实施例的序号和/或先后顺序仅仅便于描述，不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0038]最后应说明的是:虽然以上已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。
【主权项】
1.一种大直径聚丙烯单丝，其特征在于，包括如下重量份原料:聚丙烯93?99份，添加剂I?7份，所述添加剂为发泡剂母粒；所述大直径聚丙烯单丝的断裂强度为1.5?6.0cN/dtex，断裂伸长率为25?50%，所述大直径聚丙烯单丝的密度为0.50?0.80g/cm3。
2.根据权利要求1所述的大直径聚丙烯单丝，其特征在于，所述发泡剂母粒的组成为聚丙烯100份，发泡剂10?20份。
3.根据权利要求2所述的大直径聚丙烯单丝，其特征在于，所述发泡剂母粒中的发泡剂有效成分为以下一种或几种:偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、对甲苯磺酰氨基脲。
4.根据权利要求1所述的大直径聚丙烯单丝，其特征在于，所述大直径聚丙烯单丝的横截面为圆形或者三角形，所述横截面上的泡孔尺寸为5?100微米，所述圆形截面直径为0.10 ?1.0mm。
5.一种权利要求1所述的大直径聚丙烯单丝的生产方法，其特征在于，包括以下步骤: 5101:将所述聚丙烯与所述发泡剂母粒进行混合，将混合后的原料进行熔融，并通过挤出机进行纺丝； 5102:对纺好的单丝进行液体冷却； 5103:对冷却后的单丝热风拉伸； 5104:最后对拉伸后的单丝进行热定型。
6.根据权利要求5所述的大直径聚丙烯单丝的生产方法，其特征在于，步骤SlOl中所述纺丝温度为:275?290°C。
7.根据权利要求5所述的大直径聚丙烯单丝的生产方法，其特征在于，步骤S102中液体冷却具体为水冷却，所述水冷却温度为:20?40°C。
8.根据权利要求5所述的大直径聚丙烯单丝的生产方法，其特征在于，步骤S103中所述热风拉伸的温度为:150?180°C，所述热风拉伸的倍率为:5?8倍。
9.根据权利要求5所述的大直径聚丙烯单丝的生产方法，其特征在于，步骤S104中所述热定型的温度为:160?210°C。
【专利摘要】本发明公开了一种大直径聚丙烯单丝及其生产方法，包括如下重量份原料：聚丙烯93～99份，添加剂1～7份，所述添加剂为发泡剂母粒；所述大直径聚丙烯单丝的断裂强度为1.5～6.0cN/dtex，断裂伸长率为25～50％，所述大直径聚丙烯单丝的密度为0.50～0.80g/cm3。本发明还提供了一种大直径聚丙烯单丝的生产方法，将聚丙烯与发泡剂母粒进行混合，将混合后的原料进行熔融，并通过挤出机进行纺丝；对纺好的单丝进行液体冷却；对冷却后的单丝热风拉伸；最后对拉伸后的单丝进行热定型。本发明的配比原料少，简单易得，且制备得到的大直径聚丙烯单丝具有质轻、隔热、缓冲、防腐、比强度高、价格低廉等优点。
【IPC分类】D01F6-46, D01D13-00, D01F1-10
【公开号】CN104862806
【申请号】CN201510321077
【发明人】马海燕
【申请人】马海燕
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年6月11日