一種聚酯單絲及其制備方法和應用的制作方法
【專利摘要】本發明公開了聚酯單絲及其制備方法和應用，聚酯單絲的制備方法為：聚酯切片熔融擠出，通過噴絲孔噴出，熱水緩冷；于水浴中進行第一級拉伸，速度105～115米/分鐘，拉伸時間5～7秒，溫度85～95℃，拉伸比2.5～3.6；于水蒸氣中進行第二級拉伸，速度105～115米/分鐘，拉伸時間5～7秒，溫度100～110℃，拉伸比1.2～1.8；于熱空氣中進行第一級熱定型，溫度205～235℃，松弛比16～20%，時間5～7秒；于熱空氣中進行第二級熱定型，溫度225～230℃，松弛比4～8%，時間5～7秒；上油卷繞，即得。該聚酯單絲強度高，模量大，伸長小，耐熱性和耐沖擊性好。
【專利說明】一種聚酯單絲及其制備方法和應用【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種聚酯單絲及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002]生產工業用輸送帶其內層所用的基帶為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)纖維織布。該織布的緯紗要求聚酯單絲的拉伸強度及抗彎曲強度較高。作為生產輸送帶的基帶，一般要求其平整度高，不能有褶皺或者凹凸不平，否則無法控制表層涂料的平整度，因此相應地就要求聚酯單絲具有較低的收縮率。傳統的輸送帶用的聚酯單絲的收縮率較高。即傳統聚酯單絲在200°C的溫度下，15min的時間內，在0.05g/D張力下，其干熱收縮率一般為1.5?2%。這種干熱收縮水平的聚酯單絲，在生產輸送帶基帶織布時，由于涂層熱處理，布面收縮率大，收縮不均勻，導致布面不平整，從而導致涂層厚度不均勻進而影響輸送帶的使用壽命O
【發明內容】
[0003]本發明解決的技術問題在于克服了現有的聚酯單絲在高溫加工條件下收縮率高，導致的輸送帶表面不平整，無法實現均勻涂布的問題，提供了一種聚酯單絲及其制備方法和應用。本發明的聚酯單絲的制備方法，制得的聚酯單絲強度高，模量大，伸長小，耐熱性能和耐沖擊性能好，所述的聚酯單絲用于輸送帶，制得的聚酯單絲輸送帶表面平整光滑美觀，因此，輸送帶使用過程中運行平穩，受力均勻，使用壽命變長。
[0004]本發明通過以下技術方案解決上述技術問題。
[0005]本發明提供了一種聚酯單絲的制備方法，其包括下列步驟: [0006]( I)將聚酯切片熔融擠出，通過噴絲孔噴出，進入熱水緩冷；于水浴中進行第一級拉伸，第一級拉伸的速度為105?115米/分鐘,第一級拉伸的拉伸時間為5?7秒,第一級拉伸的溫度為85?95°C，第一級拉伸的拉伸比為2.5?3.6 ;再于水蒸汽中進行第二級拉伸，第二級拉伸的速度為105?115米/分鐘，第二級拉伸的拉伸時間為5?7秒，第二級拉伸的溫度為100?110°C，第二級拉伸的拉伸比為1.2?1.8 ;
[0007](2)于熱空氣中進行第一級熱定型，第一級熱定型的溫度為205?235°C，第一級熱定型的松弛比為16?20%，第一級熱定型的時間為5?7秒；再于熱空氣中進行第二級熱定型，第二級熱定型的溫度為225?230°C，第二級熱定型的溫度松弛比為4?8%，第二級熱定型的溫度時間為5?7秒；
[0008](3)上油卷繞，即得。
[0009]步驟(I)中，所述的聚酯為本領域中常規使用的聚酯，較佳的為聚對苯二甲酸乙二醇酯(簡稱PET)，其黏均分子量的范圍較佳為24000?28000 ;所述的聚酯的特性黏度較佳的為0.9?1.2dl/g (ASTMD-4603標準)。本發明中，所述的聚酯切片較佳的進行干燥預處理，所述的干燥預處理較佳的將所述的聚酯切片在轉輪干燥器中進行，所述的干燥預處理的時間較佳的為2?2.5小時，所述干燥預處理的溫度較佳的為155?165°C。[0010]步驟(I)中，所述的熔融擠出的方法和條件可為本領域常規的方法和條件，較佳的為將所述的聚酯切片經螺桿擠出機擠壓。所述的螺桿擠出機可為本領域常規所述，較佳的為擠出口直徑為35mm，長徑比為24，壓縮比為3:1。所述的熔融擠出的溫度較佳的為280?320 0C。所述的熔融擠出的壓力較佳的為3?4bar。所述的熔融擠出的速度較佳的為6.5?
7.5米/分鐘。
[0011]步驟(I)中，所述的緩冷的方法和條件可為本領域常規的方法和條件，較佳的為在5秒內于95?98°C的熱水中自203°C冷卻至98°C。
[0012]步驟(I)中，所述的噴絲孔其噴出的單絲線徑可為本領域常規所述的單絲線徑，較佳的為 0.7085 ?0.7115_。
[0013]步驟(3)中，所述的上油卷繞其方法和條件可為本領域常規的方法和條件。
[0014]步驟(3)中，所述的上油卷繞，其卷繞成型的單絲線徑可為本領域常規所述的單絲線徑,較佳的為0.290?0.310mm。
[0015]本發明還提供了上述制備方法制得的聚酯單絲。
[0016]本發明還提供了所述的聚酯單絲在輸送帶中的應用。
[0017]在符合本領域常識的基礎上，上述各優選條件，可任意組合，即得本發明各較佳實例。
[0018]本發明所用試劑和原料均市售可得。
[0019]本發明的積極進步效果在于:
[0020](I)本發明的聚酯單絲在200°C的高溫條件下，其干熱收縮率為0.2?0.8%，與傳統的聚酯單絲干熱收縮率1.5?2%相比有了明顯的下降。同時本發明的聚酯單絲具有強度高，模量大，伸長小，耐熱性能和耐沖擊性能好等優點。而且，本發明的聚酯單絲極大解決了輸送帶高溫加工條件下收縮變形而導致的表面不平整，無法實現均勻涂布的問題。使用本發明的聚酯單絲用于輸送帶中，能使得輸送帶的表面平整光滑美觀，同時，保障了輸送帶在使用過程中能夠平穩運行，受力均勻，使用壽命變長。
[0021](2)本產品加工過程采用兩級拉伸，兩級熱定型。拉伸采用水浴環境，加工溫度低，拉伸速度低；因此產品收縮率范圍窄，穩定性好，優于傳統產品。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為實施例1的聚酯單絲制成的用于輸送帶基布的照片。
[0023]圖2為對照樣品的聚酯單絲制成的用于輸送帶基布的照片。
【具體實施方式】
[0024]下面通過實施例的方式進一步說明本發明，但并不因此將本發明限制在所述的實施例范圍之中。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，按照常規方法和條件，或按照商品說明書選擇。
[0025]下述實施例中，螺桿擠出機的擠出口直徑為35mm，長徑比為24，壓縮比為3:1。
[0026]實施例1
[0027](I)黏均分子量為24000、特性黏度為0.9dl/g的PET聚酯切片投入到轉輪干燥器中，在160°C中干燥2小時。將干燥后的PET切片由氮氣輸送系統喂入螺桿擠出機中，經螺桿擠出機擠壓，擠壓的速度為6.5?7.5米/分鐘，壓力為3?4bar，從噴絲孔噴出，噴出的單絲線徑為0.7010mm，控制噴絲板溫度為280°C，進入95°C熱水中5秒內自203°C緩冷至980C ;于水浴90°C中進行第一級拉伸，第一級拉伸的拉伸速度為105?115米/分鐘，第一級拉伸的拉伸時間為5?7秒，第一級拉伸的拉伸比為3.0 ;再于水蒸汽100°C中進行第二級拉伸，第二級拉伸的拉伸速度為105?115米/分鐘，第二級拉伸的拉伸時間為5?7秒，第二級拉伸的拉伸比為1.7 ；
[0028](2)于230°C熱空氣中進行第一級熱定型，第一級熱定型的時間為5?7秒，第一級熱定型的松弛比為18% ;再于230°C熱空氣中進行第二級熱定型，第二級熱定型的時間為5?7秒，第二級熱定型的松弛比為6% ;總松弛比為24% ；
[0029](3)單絲經上油，卷繞成型，卷繞成型的單絲線經為0.300mm,即得。
[0030]所制得的聚酯單絲經GB/T6505-2001測得產品的收縮率為0.3?0.5%。經GB/T14344-2008測得產品的拉斷強度35?40牛頓/根。
[0031]實施例2
[0032](I)黏均分子量為25000、特性黏度為1.0dl/g的PET聚酯切片投入到轉輪干燥器中，在160°C中干燥2小時。將干燥后的PET切片由氮氣輸送系統喂入螺桿擠出機中，經螺桿擠出機擠壓，擠壓的速度為6.5?7.5米/分鐘，壓力為3?4bar，從噴絲孔噴出，噴出的單絲線徑為0.7010mm，控制噴絲板溫度為280°C，進入98°C熱水中5秒內自203°C緩冷至980C ;于水浴95°C中進行第一級拉伸，第一級拉伸的拉伸速度為105?115米/分鐘，第一級拉伸的拉伸時間為5?7秒，第一級拉伸的拉伸比為3.6 ;再于水蒸汽100°C中進行第二級拉伸，第二級拉伸的拉伸速度為105?115米/分鐘，第二級拉伸的拉伸時間為5?7秒，第二級拉伸的拉伸比為1.8 ；
[0033](2)于230°C熱空氣中進行第一級熱定型，第一級熱定型的時間為5?7秒，第一級熱定型的松弛比為20% ;再于230°C熱空氣中進行第二級熱定型，第二級熱定型的時間為5?7秒，第二級熱定型的松弛比為6% ;總松弛比為26% ；
[0034](3)單絲經上油，卷繞成型，卷繞成型的單絲線經為0.300mm,即得。
[0035]所制得的聚酯單絲經GB/T6505-2001測得產品的收縮率為0.4?0.7%。經GB/T14344-2008測得產品的拉斷強度35?40牛頓/根。
[0036]實施例3
[0037](I)黏均分子量為28000、特性黏度為1.2dl/g的PET聚酯切片投入到轉輪干燥器中，在160°C中干燥2小時。將干燥后的PET切片由氮氣輸送系統喂入螺桿擠出機中，經螺桿擠出機擠壓，擠壓的速度為6.5?7.5米/分鐘，壓力為3?4bar，從噴絲孔噴出，噴出的單絲線徑為0.7010mm，控制噴絲板溫度為280°C，進入96°C熱水中5秒內自203°C緩冷至980C ;于水浴85°C中進行第一級拉伸，第一級拉伸的拉伸速度為105?115米/分鐘，第一級拉伸的拉伸時間為5?7秒，第一級拉伸的拉伸比為2.5 ;再于水蒸汽100°C中進行第二級拉伸，第二級拉伸的拉伸速度為105?115米/分鐘，第二級拉伸的拉伸時間為5?7秒，第二級拉伸的拉伸比為1.2 ；
[0038](2)于225°C熱空氣中進行第一級熱定型，第一級熱定型的時間為5?7秒，第一級熱定型的松弛比為16% ;再于230°C熱空氣中進行第二級熱定型，第二級熱定型的時間為5?7秒，第二級熱定型的松弛比為4% ;總松弛比為20% ；[0039](3)單絲經上油，卷繞成型，卷繞成型的單絲線經為0.300mm,即得。
[0040]所制得的聚酯單絲經GB/T6505-2001測得產品的收縮率為0.4?0.6%。經GB/T14344-2008測得產品的拉斷強度35?40牛頓/根。
[0041]實施例4
[0042](I)黏均分子量為24000、特性黏度為1.0dl/g的PET聚酯切片投入到轉輪干燥器中，在160°C中干燥2小時。將干燥后的PET切片由氮氣輸送系統喂入螺桿擠出機中，經螺桿擠出機擠壓，擠壓的速度為6.5?7.5米/分鐘，壓力為3?4bar，從噴絲孔噴出，噴出的單絲線徑為0.7010mm，控制噴絲板溫度為280°C，進入98°C熱水中5秒內自203°C緩冷至980C ;于水浴90°C中進行第一級拉伸，第一級拉伸的拉伸速度為105?115米/分鐘，第一級拉伸的拉伸時間為5?7秒，第一級拉伸的拉伸比為3.0 ;再于水蒸汽100°C中進行第二級拉伸，第二級拉伸的拉伸速度為105?115米/分鐘，第二級拉伸的拉伸時間為5?7秒，第二級拉伸的拉伸比為1.7 ；
[0043](2)于205°C熱空氣中進行第一級熱定型，第一級熱定型的時間為5?7秒，第一級熱定型的松弛比為20% ;再于230°C熱空氣中進行第二級熱定型，第二級熱定型的時間為5?7秒，第二級熱定型的松弛比為8% ;總松弛比為28% ；
[0044](3)單絲經上油，卷繞成型，卷繞成型的單絲線經為0.300mm,即得。
[0045]所制得的聚酯單絲經GB/T6505-2001測得產品的收縮率為0.5?0.8%。經GB/T14344-2008測得產品的拉斷強度35?40牛頓/根。
[0046]實施例5
[0047](I)黏均分子量為24000、特性黏度為0.9?dl/g的PET聚酯切片投入到轉輪干燥器中，在155°C中干燥2.5小時。將干燥后的PET切片由氮氣輸送系統喂入螺桿擠出機中，經螺桿擠出機擠壓，擠壓的速度為6.5?7.5米/分鐘，壓力為3?4bar，從噴絲孔噴出，噴出的單絲線徑為0.7010mm，控制噴絲板溫度為300°C，進入98°C熱水中5秒內自203°C緩冷至98°C;于水浴90°C中進行第一級拉伸，第一級拉伸的拉伸速度為105?115米/分鐘，第一級拉伸的拉伸時間為5?7秒，第一級拉伸的拉伸比為3.0 ;再于水蒸汽100°C中進行第二級拉伸，第二級拉伸的拉伸速度為105?115米/分鐘，第二級拉伸的拉伸時間為5?7秒，第二級拉伸的拉伸比為1.7 ；
[0048](2)于235°C熱空氣中進行第一級熱定型，第一級熱定型的時間為5?7秒，第一級熱定型的松弛比為16% ;再于225°C熱空氣中進行第二級熱定型，第二級熱定型的時間為5?7秒，第二級熱定型的松弛比為4% ;總松弛比為20% ；
[0049](3)單絲經上油，卷繞成型，卷繞成型的單絲線經為0.300mm,即得。
[0050]所制得的聚酯單絲經GB/T6505-2001測得產品的收縮率為0.5?0.7%。經GB/T14344-2008測得產品的拉斷強度35?40牛頓/根。
[0051]實施例6
[0052](I)黏均分子量為24000、特性黏度為0.9?1.2dl/g的PET聚酯切片投入到轉輪干燥器中，在165°C中干燥2小時。將干燥后的PET切片由氮氣輸送系統喂入螺桿擠出機中，經螺桿擠出機擠壓，擠壓的速度為6.5?7.5米/分鐘，壓力為3?4bar，從噴絲孔噴出，噴出的單絲線徑為0.7010mm，控制噴絲板溫度為320°C，進入98°C熱水中5秒內自203°C緩冷至98°C;于水浴95°C中進行第一級拉伸，第一級拉伸的拉伸速度為105?115米/分鐘，第一級拉伸的拉伸時間為5?7秒，第一級拉伸的拉伸比為3.6 ;再于水蒸汽110°C中進行第二級拉伸，第二級拉伸的拉伸速度為105?115米/分鐘，第二級拉伸的拉伸時間為5?7秒，第二級拉伸的拉伸比為1.8 ；
[0053](2)于230°C熱空氣中進行第一級熱定型，第一級熱定型的時間為5?7秒，第一級熱定型的松弛比為18% ;再于230°C熱空氣中進行第二級熱定型，第二級熱定型的時間為5?7秒，第二級熱定型的松弛比為6% ;總松弛比為24% ；
[0054](3)單絲經上油，卷繞成型，卷繞成型的單絲線經為0.300mm,即得。
[0055]所制得的聚酯單絲經GB/T6505-2001測得產品的收縮率為0.4?0.6% ;經GB/T14344-2008測得產品的拉斷強度35?40牛頓/根。
[0056]效果實施例
[0057]本發明實施例1得到的聚酯單絲與對照樣品(昆山力泰纖維有限公司的聚酯單絲)經GB/T6505-2001測得產品的收縮率，經GB/T14344-2008測得產品的拉斷強度。
[0058]表I
[0059]
【權利要求】
1.一種聚酯單絲的制備方法，其特征在于，包括下列步驟: (1)將聚酯切片熔融擠出，通過噴絲孔噴出，進入熱水緩冷；于水浴中進行第一級拉伸，第一級拉伸的速度為105?115米/分鐘,第一級拉伸的拉伸時間為5?7秒,第一級拉伸的溫度為85?95°C，第一級拉伸的拉伸比為2.5?3.6 ;再于水蒸汽中進行第二級拉伸，第二級拉伸的速度為105?115米/分鐘，第二級拉伸的拉伸時間為5?7秒，第二級拉伸的溫度為100?110°C，第二級拉伸的拉伸比為1.2?1.8 ; (2)于熱空氣中進行第一級熱定型，第一級熱定型的溫度為205?235°C，第一級熱定型的松弛比為16?20%，第一級熱定型的時間為5?7秒；再于熱空氣中進行第二級熱定型，第二級熱定型的溫度為225?230°C，第二級熱定型的松弛比為4?8%，第二級熱定型的時間為5?7秒； (3)上油卷繞，即得。
2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，所述的聚酯為聚對苯二甲酸乙二醇酯，所述的聚酯的黏均分子量范圍為24000?28000 ;所述的聚酯的特性黏度為0.9 ?1.2dl/g。
3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，所述的聚酯切片經干燥預處理，所述的干燥預處理為將所述的聚酯切片在轉輪干燥器中進行，所述的干燥預處理的時間為2?2.5小時，所述的干燥預處理的溫度為155?165°C。
4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，所述的熔融擠出為將聚酯切片經螺桿擠出機擠壓；所述的熔融擠出的溫度為280?320°C;所述的熔融擠出的壓力為3?4bar ;所述的熔融擠出的速度為6.5?7.5米/分鐘。
5.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，所述的緩冷為5秒內于95?98°C熱水中自203°C冷卻至98°C。
6.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，所述的噴絲孔噴出的單絲線徑為 0.7085 ?0.7115mm。
7.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述的上油卷繞，其卷繞成型的單絲線徑為0.290?0.310mm。
8.—種如權利要求1?7中任一項所述的制備方法制得的聚酯單絲。
9.一種如權利要求8所述的聚酯單絲在輸送帶中的應用。
【文檔編號】D01D5/08GK103436973SQ201310415141
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月12日 優先權日:2013年9月12日
【發明者】涂木林, 涂國圣 申請人:艾艾精密工業輸送系統（上海）股份有限公司, 蘇州意諾工業皮帶有限公司