專利名稱：一種工業用聚酯長絲制備方法
技術領域：
本發明屬于聚酯紡絲領域，涉及一種工業用聚酯長絲制備方法，特別是涉及一種工業用聚酯長絲短程紡制備方法，具體地說是一種后上油的工業用聚酯長絲制備方法。
背景技術：
聚酯工業用絲廣泛應用于橡膠骨架材料、汽車安全帶、安全氣囊、消防水帶、輸送帶、漁網、纜繩、工業縫紉線、土工柵格、遮陽布、燈箱廣告布等。制備聚酯工業用絲通常采用固相增粘、熔融紡絲、冷卻、上油、熱輥拉伸、熱定型和卷繞等工藝的一步法。通常的紡絲工藝中，經冷卻固化的絲表面上油后再進行牽伸、定型等工藝。由于油劑的存在，要待油劑中水分揮發，絲條溫度才能升至預定的牽伸溫度，使得流程時間長、紡絲效率低、能耗高、制得的纖維不均勻。中國專利ZL20061005^72. 2公開了一種超低收縮滌綸工業長絲的制備工藝，高粘切片經熔融紡絲、緩冷、側吹風冷卻成型后上油，采用2級熱拉伸，2級熱定型的處理方法，有效降低了纖維的拉伸速度，延長了纖維的熱定型時間，使得纖維具有均勻穩定的取向結構。具體工藝路線為PET切片一螺桿擠壓機一熔體分配管道一紡絲箱一計量泵一紡絲組件一側吹風一上油一一級牽伸一二級牽伸一一次熱定型一二次熱定型一卷繞。專利申請號200810062291. 1公開了一種制備高模量低收縮聚酯工業長絲生產工藝，采用固相增粘、熔融紡絲、環吹風冷卻、上油、兩級拉伸、松弛熱定型、卷繞的工藝路線， 紡絲速度高，制備纖維的模量高、熱收縮低。具體工藝路線為PET切片一螺桿擠壓機一熔體分配管道一紡絲箱一計量泵一紡絲組件一環吹風一上油一牽伸一熱定型一卷繞。聚酯紡絲，無論是熔體直紡還是切片紡，生產民用絲和工業絲都是采用冷卻后牽伸前上油的方式(前上油)，其目的主要是增加絲束中纖維間的抱合力和消除靜電，隨著對纖維內在質量要求的提高，前上油方式已經制約了纖維性能的提高，特別是滌綸工業絲要求高強度、高模量、高尺寸穩定性、低不勻率、低熱收縮率。經過多年的發展和完善，現有技術的生產效率已達極致，單從原料控制、工藝控制已無法進一步提高產品的性能，而適當改變工藝流程可以有效提高產品性能。
發明內容
本發明的目的是提供一種工業用聚酯長絲制備方法，特別是提供一種工業用聚酯長絲短程紡制備方法。本發明由于采用后上油方式，牽伸工藝中沒有油劑中水分蒸發，絲條加熱效率提高，因此只需使用小直徑的牽伸輥，極大地壓縮了紡絲流程，整個工藝流程的長度可以控制在45m以內。本發明的一種工業用聚酯長絲制備方法，采用熔融紡絲方法，固相增粘的聚酯紡絲熔體經熔融擠出后經冷卻直接進行牽伸和定型，然后再對定型后的絲束進行上油，經卷繞即制得工業用聚酯長絲。
作為優選的技術方案其中，如上所述的一種工業用聚酯長絲制備方法，所述的固相增粘是指將聚酯切片進行預結晶，然后固相聚合，聚酯切片特性粘度提高至0. 85 1. 05。如上所述的一種工業用聚酯長絲制備方法，所述的熔融擠出的溫度為觀0 305°C，泵供量為35 80kg/h。如上所述的一種工業用聚酯長絲制備方法，所述的熔融擠出的噴絲孔直徑為 0. 4 0. 9mm。如上所述的一種工業用聚酯長絲制備方法，所述的牽伸采用兩級牽伸，第一級牽伸的溫度為80 120°C，牽伸倍數為2. 2 4. 4 ；第二級牽伸的溫度為100 150°C，牽伸倍數為1.4 1.8。如上所述的一種工業用聚酯長絲制備方法，所述的定型采用兩級松弛熱定型，第一級熱定型溫度為210 250°C，松弛比為0. 5 1. 5% ；第二級熱定型溫度為130 170°C， 松弛比為2. 5 3. 5%。如上所述的一種工業用聚酯長絲制備方法，所述的上油的油劑的含油率為10 15%。如上所述的一種工業用聚酯長絲制備方法，所述的卷繞速度為2500 6500m/
mirio如上所述的一種工業用聚酯長絲制備方法，所述的牽伸用的牽伸輥的直徑為 200 300mm。現有技術的牽伸輥的直徑通常為400mm。根據上述的制備方法所制得的工業用聚酯長絲，所述的工業用聚酯長絲的斷裂強度為6. 5 8. 5cN/dtex,斷裂強度不勻率彡2 %，斷裂伸長率為11 18 %，斷裂伸長率不勻率< 5%，干熱收縮率為3 8%，含油率為0.5 0.8%。工業用聚酯長絲在高速紡絲過程中，施加一定的牽伸倍數與大于玻璃化轉變溫度的加熱溫度時，鏈段便開始解凍，鏈段的運動能力被激發，在力的作用下，分子鏈由卷曲變為伸直，纖維結晶度與取向度得到提高，纖維分子的內應力也將會有所不同，所以聚酯長絲能更為均勻地承受外力作用，強度因而得到提高。工業用聚酯長絲在牽伸過程中速度很快， 絲條在熱輥上停留的時間很短，通常的紡絲工藝中，纖維上油后在熱輥上加熱時，首先要將絲條油劑中的水分蒸發，絲條溫度會保持在100°c左右相當長得時間，經過、時間，絲條的溫度才會繼續上升至預定溫度，因此，為使絲條在快速卷繞過程中能夠被加熱至預定溫度， 必須加大熱輥的直徑，以延長絲條在熱輥的停留時間。然而，本發明的一種工業用聚酯長絲制備方法，絲條在熱輥上加熱時沒有水分的蒸發，經過ti時間，絲條溫度迅速達到預定溫度A1時間遠小于t2時間，t2為、的3 5倍以上，因此本發明的絲條在熱輥上停留時間無需很長，可以使用直徑小的熱輥即可以提升絲條溫度。牽伸輥的直徑減小、重量降低，所消耗的能源減少；紡絲采用多級牽伸，每級熱輥的直徑減小、加熱時間縮短，使得整個工藝流程長度減少、效率增加，有利于合理利用空間，增加產能；所采用的油劑含水率降低，減少水分揮發對纖維結構的影響，使得纖維均勻性提高。有益效果1、工藝路線與傳統制備聚酯工業用絲的流程不同，采用先牽伸、熱定型，后上油的步驟；
2、牽伸輥的直徑減小、重量降低，所消耗的能源減少；3、整個工藝流程長度減少、時間縮短，有利于合理利用空間，增加產能；4、所采用的油劑含水率降低，減少水分揮發對纖維結構的影響，使得纖維均勻性提尚。
附圖是纖維熱輥升溫示意圖其中1是本發明的絲條升溫曲線2是現有技術的絲條升溫曲線
具體實施例方式下面結合具體實施方式
，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。如附圖所示，圖中1是本發明的絲條升溫曲線，2是現有技術的絲條升溫曲線，現有技術的紡絲工藝中，纖維上油后在熱輥上加熱時，首先要將絲條油劑中的水分蒸發，絲條溫度會保持在100°c左右相當長得時間，經過t2時間，絲條的溫度才會繼續上升至預定溫度；而本發明的一種工業用聚酯長絲制備方法，絲條在熱輥上加熱時沒有水分的蒸發，經過 、時間，絲條溫度就迅速達到預定溫度A1時間遠小于t2時間，t2為ti的3 5倍以上， 因此本發明的絲條在熱輥上停留時間無需很長，可以使用直徑小的熱輥即可以提升絲條溫度。實施例1將聚酯切片進行預結晶，然后固相聚合，切片特性粘度提高至0.85。增粘的紡絲熔體在溫度為290°C、泵供量為80kg/h下，從直徑為0. 5mm噴絲孔擠出后經冷卻，采用直徑為200mm牽伸輥進行兩級牽伸，第一級牽伸的溫度為80°C，牽伸倍數為4 ；第二級牽伸的溫度為110°C，牽伸倍數為1.8。定型采用兩級松弛熱定型，第一級熱定型溫度為210°C，松弛比為1. 1% ；第二級熱定型溫度為150°C，松弛比為2. 1%。然后使用含油率為15%的油劑進行上油，經速度為6500m/min卷繞即制得工業用聚酯長絲。其斷裂強度為6. 5cN/dteX，斷裂強度不勻率< 2%，斷裂伸長率為15%，斷裂伸長率不勻率< 5%，干熱收縮率為5 %，含油率為0.8%。實施例2將聚酯切片進行預結晶，然后固相聚合，切片特性粘度提高至1. 05。增粘的紡絲熔體在溫度為305°C、泵供量為50kg/h下，從直徑為0. 7mm噴絲孔擠出后經冷卻，采用直徑為 220mm牽伸輥進行兩級牽伸，第一級牽伸的溫度為120°C，牽伸倍數為2. 2 ；第二級牽伸的溫度為130°C，牽伸倍數為1. 4。定型采用兩級松弛熱定型，第一級熱定型溫度為250°C，松弛比為；第二級熱定型溫度為140°C，松弛比為3%。然后使用含油率為13%的油劑進行上油，經速度為3000m/min卷繞即制得工業用聚酯長絲。其斷裂強度為7. OcN/dtex，斷裂強度不勻率< 2%，斷裂伸長率為17%，斷裂伸長率不勻率< 5%，干熱收縮率為6%，含油率為 0. 6%。
實施例3將聚酯切片進行預結晶，然后固相聚合，切片特性粘度提高至1. 00。增粘的紡絲熔體在溫度為280°C、泵供量為50kg/h下，從直徑為0. 9mm噴絲孔擠出后經冷卻，采用直徑為 250mm牽伸輥進行兩級牽伸，第一級牽伸的溫度為110°C，牽伸倍數為4. 2 ；第二級牽伸的溫度為150°C，牽伸倍數為1. 6。定型采用兩級松弛熱定型，第一級熱定型溫度為230°C，松弛比為1.5% ；第二級熱定型溫度為170°C，松弛比為3.5%。然后使用含油率為12%的油劑進行上油，經速度為2500m/min卷繞即制得工業用聚酯長絲。其斷裂強度為7. 5cN/dteX，斷裂強度不勻率< 2%，斷裂伸長率為11%，斷裂伸長率不勻率< 5 %，干熱收縮率為5 %，含油率為0.6%。實施例4將聚酯切片進行預結晶，然后固相聚合，切片特性粘度提高至0. 9。增粘的紡絲熔體在溫度為300°C、泵供量為35kg/h下，從直徑為0. 8mm噴絲孔擠出后經冷卻，采用直徑為 250mm牽伸輥進行兩級牽伸，第一級牽伸的溫度為100°C，牽伸倍數為4. 4 ；第二級牽伸的溫度為140°C，牽伸倍數為1. 6。定型采用兩級松弛熱定型，第一級熱定型溫度為230°C，松弛比為1.5% ；第二級熱定型溫度為150°C，松弛比為3.0%。然后使用含油率為12%的油劑進行上油，經速度為5000m/min卷繞即制得工業用聚酯長絲。其斷裂強度為8. OcN/dtex，斷裂強度不勻率< 2%，斷裂伸長率為18%，斷裂伸長率不勻率< 5 %，干熱收縮率為8 %，含油率為0. 7%。實施例5將聚酯切片進行預結晶，然后固相聚合，切片特性粘度提高至0.95。增粘的紡絲熔體在溫度為300°C、泵供量為55kg/h下，從直徑為0. 6mm噴絲孔擠出后經冷卻，采用直徑為 200mm牽伸輥進行兩級牽伸，第一級牽伸的溫度為100°C，牽伸倍數為3. 3 ；第二級牽伸的溫度為130°C，牽伸倍數為1. 1。定型采用兩級松弛熱定型，第一級熱定型溫度為210°C，松弛比為0.5% ；第二級熱定型溫度為130°C，松弛比為2.5%。然后使用含油率為15%的油劑進行上油，經速度為5500m/min卷繞即制得工業用聚酯長絲。其斷裂強度為8. 5cN/dteX，斷裂強度不勻率< 2%，斷裂伸長率為15%，斷裂伸長率不勻率< 5 %，干熱收縮率為5 %，含油率為0. 7%。實施例6將聚酯切片進行預結晶，然后固相聚合，切片特性粘度提高至1. 05。增粘的紡絲熔體在溫度為305°C、泵供量為45kg/h下，從直徑為0. 8mm噴絲孔擠出后經冷卻，采用直徑為 250mm牽伸輥進行兩級牽伸，第一級牽伸的溫度為100°C，牽伸倍數為3. 0 ；第二級牽伸的溫度為120°C，牽伸倍數為1. 4。定型采用兩級松弛熱定型，第一級熱定型溫度為220°C，松弛比為1.2% ；第二級熱定型溫度為160°C，松弛比為2.8%。然后使用含油率為10%的油劑進行上油，經速度為3500m/min卷繞即制得工業用聚酯長絲。其斷裂強度為7. 5cN/dteX，斷裂強度不勻率< 2%，斷裂伸長率為16%，斷裂伸長率不勻率< 5 %，干熱收縮率為3 %，含油率為0. 5%。實施例7將聚酯切片進行預結晶，然后固相聚合，切片特性粘度提高至0.95。增粘的紡絲熔體在溫度為295°C、泵供量為75kg/h下，從直徑為0. 4mm噴絲孔擠出后經冷卻，采用直徑為300mm牽伸輥進行兩級牽伸，第一級牽伸的溫度為120°C，牽伸倍數為4. 2 ；第二級牽伸的溫度為130°C，牽伸倍數為1. 4。定型采用兩級松弛熱定型，第一級熱定型溫度為210°C，松弛比為0.5% ；第二級熱定型溫度為150°C，松弛比為3.0%。然后使用含油率為14%的油劑進行上油，經速度為6000m/min卷繞即制得工業用聚酯長絲。其斷裂強度為8. OcN/dtex，斷裂強度不勻率< 2%，斷裂伸長率為12%，斷裂伸長率不勻率< 5 %，干熱收縮率為4%，含油率為0. 7%。實施例8將聚酯切片進行預結晶，然后固相聚合，切片特性粘度提高至0. 9。增粘的紡絲熔體在溫度為290°C、泵供量為70kg/h下，從直徑為0. 5mm噴絲孔擠出后經冷卻，采用直徑為 300mm牽伸輥進行兩級牽伸，第一級牽伸的溫度為90°C，牽伸倍數為2. 2 ；第二級牽伸的溫度為100°C，牽伸倍數為1. 3。定型采用兩級松弛熱定型，第一級熱定型溫度為230°C，松弛比為1.5% ；第二級熱定型溫度為140°C，松弛比為3.3%。然后使用含油率為14%的油劑進行上油，經速度為4500m/min卷繞即制得工業用聚酯長絲。其斷裂強度為7. OcN/dtex，斷裂強度不勻率< 2%，斷裂伸長率為11%，斷裂伸長率不勻率< 5 %，干熱收縮率為6 %，含油率為0. 55%。
權利要求
1.一種工業用聚酯長絲制備方法，采用熔融紡絲方法，其特征是固相增粘的聚酯紡絲熔體經熔融擠出后經冷卻直接進行牽伸和定型，然后再對定型后的絲束進行上油，經卷繞即制得工業用聚酯長絲。
2.根據權利要求1所述的一種工業用聚酯長絲制備方法，其特征在于，所述的固相增粘是指將聚酯切片進行預結晶，然后固相聚合，聚酯切片特性粘度提高至0. 85 1. 05。
3.根據權利要求1所述的一種工業用聚酯長絲制備方法，其特征在于，所述的熔融擠出的溫度為沘0 305°C，泵供量為；35 80kg/h。
4.根據權利要求1所述的一種工業用聚酯長絲制備方法，其特征在于，所述的熔融擠出的噴絲孔直徑為0. 4 0. 9mm。
5.根據權利要求1所述的一種工業用聚酯長絲制備方法，其特征在于，所述的牽伸采用兩級牽伸，第一級牽伸的溫度為80 120°C，牽伸倍數為2. 2 4. 4 ；第二級牽伸的溫度為100 150°C，牽伸倍數為1. 4 1. 8。
6.根據權利要求1所述的一種工業用聚酯長絲制備方法，其特征在于，所述的定型采用兩級松弛熱定型，第一級熱定型溫度為210 250°C，松弛比為0. 5 1. 5%;第二級熱定型溫度為130 170°C，松弛比為2. 5 3. 5%。
7.根據權利要求1所述的一種工業用聚酯長絲制備方法，其特征在于，所述的上油的油劑的含油率為10 15%。
8.根據權利要求1所述的一種工業用聚酯長絲制備方法，其特征在于，所述的卷繞速度為 2500 6500m/min。
9.根據權利要求1所述的一種工業用聚酯長絲制備方法，其特征在于，所述的牽伸用的牽伸輥的直徑為200 300mm。
10.根據權利要求1所述的制備方法所制得的工業用聚酯長絲，其特征是所述的工業用聚酯長絲的斷裂強度為6. 5 8. 5cN/dtex,斷裂強度不勻率彡2%，斷裂伸長率為11 18%，斷裂伸長率不勻率彡5%，干熱收縮率為3 8%。
全文摘要
本發明屬于聚酯紡絲領域，涉及一種工業用聚酯長絲制備方法，特別是涉及一種工業用聚酯長絲短程紡制備方法，具體地說是固相增粘的聚酯紡絲熔體經熔融擠出后經冷卻直接進行牽伸和定型，然后再對定型后的絲束進行上油，經卷繞即制得工業用聚酯長絲。本發明的一種工業用聚酯長絲制備方法，牽伸工藝中絲條加熱效率提高，牽伸輥的直徑減小、重量降低，所消耗的能源減少；整個工藝流程長度減少，有利于合理利用空間，增加產能；所采用的油劑含水率降低，減少水分揮發對纖維結構的影響，使得纖維均勻性提高。
文檔編號D01D10/02GK102418158SQ20111021944
公開日2012年4月18日 申請日期2011年8月2日 優先權日2011年8月2日
發明者張玉梅, 汪瀟, 王云, 王華平, 王強華, 王朝生 申請人:東華大學