專利名稱：高模量低收縮型滌綸工業(yè)絲的制備工藝及其滌綸工業(yè)絲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高模量低收縮型滌綸工業(yè)絲(以下簡記為HMLS)的制備工藝及其滌綸工業(yè)絲。本發(fā)明提供的是紡絲、拉伸兩步法制備工藝，即絲束從噴絲孔擠出后，經(jīng)過緩冷、固化、上油后卷繞，然后再對卷繞絲進(jìn)行拉伸和熱定型處理。所說的高模量低收縮型滌綸工業(yè)絲是指其性能滿足斷裂強(qiáng)度大于6.3cN/dtex，伸長5％時(shí)對應(yīng)的應(yīng)力(以下簡記為LASE-5)不低于3.6cN/dtex；177℃時(shí)的收縮率不大于3.5％。
在各種類型的滌綸工業(yè)絲中，HMLS的應(yīng)用價(jià)值最高，適用于高級(jí)乘用輪胎，高強(qiáng)度高模量保證其具有低損耗功，減少輪胎在使用中的發(fā)熱，低收縮性能便于提高輪胎的成型加工和避免側(cè)面凹痕。
目前HMLS的制備工藝可大致分為紡絲、拉伸一步法和兩步法兩種，其目的是得到分子鏈高度結(jié)晶和取向的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。由于作為成纖高聚物的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)的結(jié)晶能力較弱，使HMLS的制備變得相當(dāng)困難。
一步法工藝的優(yōu)點(diǎn)是效率高，因而被廣泛地采用。但由于拉伸熱定型是在較高的速度下進(jìn)行，因此絲束的受熱時(shí)間較短，結(jié)晶生長不充分，不能兼顧低收縮的要求。
US 5067535，5132067，5234764和5630976是采用一步法制備HMLS的專利，其最終產(chǎn)品的性能不能同時(shí)兼顧高強(qiáng)度、模量和低收縮率。達(dá)到高強(qiáng)度高模量時(shí)，其收縮率高于5.5％，當(dāng)收縮率為4.3％時(shí)(專利中的最小值)，其LASE-5小于3.7cN/dtex，強(qiáng)度不到6.0cN/dtex。
特開平6-313211(1994)也是采用一步法制備HMLS，紡絲速度高于4500m/min，成品絲的強(qiáng)度在7500m/min的卷繞速度時(shí)最高，為6.83cN/dtex，此時(shí)在150℃時(shí)的收縮率為3.5％，而在4500m/min的卷繞速度時(shí)強(qiáng)度為6.57cN/dtex，此時(shí)在150℃時(shí)的收縮率為2.3％，性能并不理想。
為了降低收縮率，可以采用提高熱輥溫度的辦法，但過高的熱輥溫度既容易導(dǎo)致絲束的粘結(jié)，也使該熱輥使用壽命縮短，造成系統(tǒng)中熱輥的更換周期不同步。US5066439為此采用了增加絕熱箱和非接觸熱板來延長定型時(shí)間的辦法，得到了高強(qiáng)度低收縮型工業(yè)絲，文中沒有給出LASE-5的值，但從高達(dá)20％的斷裂伸長來看，其不符合高模量的要求。
此外，一步法工藝對卷繞設(shè)備的要求高，且不易實(shí)現(xiàn)工藝的平穩(wěn)控制。
兩步法工藝的優(yōu)點(diǎn)在于對設(shè)備的要求低，工藝容易控制。并且可以保證必要的熱定型時(shí)間，對于制備性能優(yōu)良的HMLS是有利的。
但按照目前的工藝，所需的加工時(shí)間過長，效率很低。US 5102603利用兩步法工藝制備高強(qiáng)度高模量低收縮率的滌綸工業(yè)絲，強(qiáng)度達(dá)到7.78cN/dtex，收縮率為6.1％。在其兩道拉伸和一道定型工藝中需要兩個(gè)加熱區(qū)，且需要至少0.3s的加熱時(shí)間，這樣若提高加工速度，就必須增加加熱區(qū)長度，如在600m/min的卷繞速度下，加熱區(qū)長度需要至少18m。若提高加工速度又使產(chǎn)品的性能達(dá)不到高模量低收縮要求，如US 4491657采用兩步法工藝?yán)眉徦贋?000～6000m/min的初生絲制備HMLS，盡管其成品絲性能具有高強(qiáng)度高模量，但其在150℃時(shí)的收縮率偏高，大于4.3％。
已有的兩步法工藝主要是靠延長結(jié)晶時(shí)間來提高結(jié)晶和取向的，這樣溫度就不能設(shè)定過高，否則會(huì)因長時(shí)間加熱導(dǎo)致絲束發(fā)生粘結(jié)或熔斷，此時(shí)結(jié)晶生長速率較低，在與解取向的競爭中不具有優(yōu)勢，難以得到高度的結(jié)晶和取向。
本發(fā)明另一目的在于提供一種高模量低收縮型滌綸工業(yè)絲，所述滌綸工業(yè)絲具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能、模量高、收縮率低。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種高模量低收縮型滌綸工業(yè)絲的制備工藝，包括采用熔融紡絲方法，PET自噴絲孔擠出，經(jīng)過緩冷、固化、上油后卷繞，得到不同取向程度的未拉伸絲。未拉伸絲經(jīng)過張力調(diào)節(jié)裝置后，經(jīng)過一道拉伸、高溫區(qū)、二道拉伸以及熱定型，再經(jīng)過張力調(diào)節(jié)后卷裝成型，得到兼有高模量、高強(qiáng)度和低收縮率性能的成品絲。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，
圖1是本發(fā)明的工藝流程圖；圖2a-d是本發(fā)明的高溫?zé)釅K示意圖。
參見附圖1，本發(fā)明高模量低收縮型滌綸工業(yè)絲的制備方法為熔融PET在紡絲溫度為280～310℃時(shí)自噴絲孔擠出后進(jìn)入與噴絲板緊密相鄰的280～450℃熱套，出熱套后進(jìn)入吹風(fēng)區(qū)域，絲束在吹風(fēng)區(qū)域內(nèi)冷卻固化，固化后的絲束上油后經(jīng)過張力調(diào)節(jié)輥后在500～4000m/min紡絲速度下卷繞成型，得到未拉伸絲。
未拉伸絲經(jīng)過張力調(diào)節(jié)裝置后獲得一定的預(yù)張力，經(jīng)喂入輥到第一拉伸輥，在喂入輥和第一拉伸輥之間實(shí)現(xiàn)一道拉伸，然后絲束經(jīng)400～550℃的快速加熱的高溫區(qū)域后到第二拉伸輥，在第一拉伸輥和第二拉伸輥之間實(shí)現(xiàn)二道拉伸，再經(jīng)熱定型輥和張力調(diào)節(jié)裝置后卷裝成型，得到的成品滌綸工業(yè)絲。
其中一道拉伸使絲束的拉伸比為最大拉伸比的90～99％，以下記為λ1/λ1max，此處的最大拉伸比是指保持喂入輥的速度和溫度以及第一拉伸輥的溫度不變，僅改變第一拉伸輥速度的條件下，絲束穩(wěn)定運(yùn)行而不發(fā)生斷裂所能達(dá)到的最大拉伸比。
二道拉伸使絲束的拉伸比為最大拉伸比的90-99％，以下記為λ2/λ2max，此處的最大拉伸比是指保持第一拉伸輥的速度和溫度、高溫區(qū)域的設(shè)置以及第二拉伸輥的溫度不變，僅改變第二拉伸輥速度的條件下，絲束穩(wěn)定運(yùn)行而不發(fā)生斷裂所能達(dá)到的最大拉伸比。
具體地說，未拉伸絲經(jīng)過張力調(diào)節(jié)裝置后獲得應(yīng)變0.1～2％對應(yīng)應(yīng)力的預(yù)張力后，經(jīng)速度為50-2000m/min，溫度為70-100℃的喂入輥到溫度小于120℃的第一拉伸輥，然后絲束經(jīng)高溫區(qū)域快速加熱到第二拉伸輥實(shí)現(xiàn)二道拉伸，第二拉伸輥的溫度小于絲束發(fā)生粘結(jié)和熔斷的溫度，高于200℃。本發(fā)明中喂入輥、拉伸輥和定型輥的溫度指的是輥?zhàn)颖砻娴臏囟取?br>
在本發(fā)明中的PET既指重復(fù)單元來自對苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿岫柞ズ鸵叶嫉膶Ρ蕉姿嵋叶ゾ酆衔铮仓钢貜?fù)單元中含有少量的來自其它的多元羧酸、多元醇和多羥基醇的聚合物，這些其它羧酸或醇在聚酯中的摩爾百分比不超過5％，還包括一些添加劑，如起增塑作用的1，4-二羥乙氧基苯，這些添加物的摩爾百分比不超過5％，這些在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)充分公開，本發(fā)明的方法適用于現(xiàn)有技術(shù)中公開的其他PET及其共聚物。
成纖聚合物的分子量是影響纖維強(qiáng)度的一個(gè)決定性因素，纖維所能達(dá)到的最大斷裂強(qiáng)度隨平均分子量的增加而增大，因此，本發(fā)明中要求PET自噴絲板擠出后其特性粘數(shù)[η]為0.84～1.00dL/g。
平均分子量的增大和溫度的降低都會(huì)導(dǎo)致熔體粘度增大，增設(shè)緩冷裝置是為了避免PET擠出后降溫過快導(dǎo)致其熔體粘度急劇增大，使拉伸工藝變得困難，從而導(dǎo)致成品絲的力學(xué)性能降低。緩冷裝置是在噴絲板下部與其緊密相鄰的熱套，熱套的長度和溫度隨噴絲板和絲束細(xì)度的規(guī)格變化，但熱套的長度為10～50cm，溫度為280～450℃。
在本發(fā)明中，用于絲束固化的吹風(fēng)裝置可以是側(cè)吹、內(nèi)環(huán)吹、外環(huán)吹一種或一種以上方式的結(jié)合，最好采用環(huán)吹方式，使絲束更為均勻，風(fēng)溫為20～50℃，風(fēng)量與絲束的纖度、吹風(fēng)方式和卷繞速度相關(guān)，調(diào)節(jié)風(fēng)溫和風(fēng)量，使絲束在上油前固化。
在本發(fā)明中，未拉伸絲的紡絲速度為500～4000m/min，單絲纖度為1～60dtex，最好為5～50dtex。未拉伸絲可以是單股，也可以采用并股方式得到更大的細(xì)度再進(jìn)行拉伸。
在本發(fā)明中，未拉伸絲經(jīng)過張力調(diào)節(jié)裝置后獲得一定的預(yù)張力，其目的在于保證拉伸工藝的穩(wěn)定，未拉伸絲所加的預(yù)張力為應(yīng)變0.1～2％對應(yīng)的應(yīng)力范圍，此處所說的應(yīng)變是指按照GB/T 16604-1996方法得到的應(yīng)力應(yīng)變曲線的對應(yīng)值。
在本發(fā)明中，高溫區(qū)域主要是為了將絲束快速加熱，其熱源可以采用各種形式，例如高溫?zé)釅K或熱流體，如空氣或蒸汽等，這里所說的高溫?zé)釅K可以是常用的熱盤，絲束從熱盤表面通過，或從兩個(gè)熱盤的中間通過，也可以是中間開槽或開孔的熱塊等，參見附圖2a-d本發(fā)明高溫?zé)釅K的示意圖。附圖2a為絲束1從熱盤2表面通過的示意圖，附圖2a-1為熱塊2的側(cè)視圖；附圖2b為絲束1從兩個(gè)熱盤3的中間通過的示意圖，附圖2b-1為熱塊3的側(cè)視圖；附圖2c為絲束1從側(cè)邊開槽的熱塊4通過的示意圖，附圖2c-1為熱塊4的側(cè)視圖；附圖2d為絲束1從中間開孔或開槽的熱塊5中間通過的示意圖，附圖2d-1和附圖4d-1分別為開槽或開口的熱塊5的側(cè)視圖；從熱效率和節(jié)約能源的角度看，附圖2d所示的中間開孔或開槽的熱塊較好。
采用熱塊加熱時(shí)，高溫加熱區(qū)域的長度不大于35cm，熱塊的溫度為400～550℃?？梢栽诖烁邷?zé)釅K后再增加熱塊，其目的是對經(jīng)過了高溫拉伸的絲束進(jìn)行熱定型，相當(dāng)于增加了熱定型時(shí)間。此增加的熱塊稱為附加熱塊，也就是在快速加熱的高溫區(qū)域和二道拉伸之間，還包括一個(gè)對經(jīng)過了高溫拉伸的絲束進(jìn)行熱定型的附加熱塊，其溫度低于400℃，長度小于300cm。
所述高溫區(qū)域也可以為空氣或蒸汽等熱流體，采用過熱空氣或蒸汽加熱時(shí)，熱蒸汽的溫度為400～500℃。在過熱蒸汽區(qū)域后可以再增加與上述相同的附加熱塊。
在本發(fā)明中，熱定型工藝可以在一個(gè)定型輥，也可以在兩個(gè)定型輥上進(jìn)行。若采用一個(gè)定型輥，定型輥的溫度高于200℃同時(shí)低于絲束發(fā)生粘結(jié)和熔斷的溫度。調(diào)節(jié)輥速，使絲束的拉伸比為0.90～1.00。若增加第二定型輥，輥溫高于200℃同時(shí)低于絲束發(fā)生粘結(jié)和熔斷的溫度。調(diào)節(jié)輥速，使絲束的拉伸比為0.95～1.00。
在本發(fā)明中，熱定型工藝還可以在包含一對熱輥和非接觸熱板的絕熱箱中進(jìn)行，如US 5066439所描述的。其中兩個(gè)熱輥的溫度、速度相等，調(diào)節(jié)輥速，使絲束的拉伸比為0.90～1.00，熱輥的溫度高于200℃同時(shí)低于絲束發(fā)生粘結(jié)和熔斷的溫度，熱板處于熱輥之間與熱輥間的絲束運(yùn)動(dòng)方向平行，熱板距離絲束的距離為0.1～5cm，熱板可以位于上下絲束之間，也可以在上下絲束之外，熱板的溫度高于200℃，同時(shí)低于絲束發(fā)生粘結(jié)和熔斷的溫度。
采用本發(fā)明方法制備的滌綸工業(yè)絲，強(qiáng)度大于6.3cN/dtex，LASE-5不低于3.6cN/dtex，斷裂伸長至少為8.5％，177℃時(shí)的熱收縮率不大于3.5％。
在本發(fā)明中，通過充分的一道拉伸，得到取向度較高而結(jié)晶度相對較低的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，使分子鏈向結(jié)晶的轉(zhuǎn)化變得容易。隨后在較高的張力下快速升高纖維溫度，使結(jié)晶生長速率提高，一旦結(jié)晶度顯著提高，解取向便被抑制，這部分工藝的實(shí)現(xiàn)主要通過增加較小的高溫區(qū)域來實(shí)現(xiàn)。因?yàn)閰^(qū)域較小，可以將溫度設(shè)定的更高，既可以使絲束更快的升溫，又避免在此高溫區(qū)域停留過長的時(shí)間造成絲束發(fā)生粘結(jié)或熔斷。最后再通過后續(xù)的熱定型工藝進(jìn)一步完善結(jié)晶，可以得到HMLS，用于輪胎等制品。
本發(fā)明可以利用紡絲速度為500～4000m/min的未拉伸絲，通過兩道拉伸和熱定型工藝制備出高模量低收縮型工業(yè)絲，設(shè)備簡單，工藝易于控制，且具有較高的效率。還應(yīng)指出，本發(fā)明的優(yōu)勢還在于可以利用目前面臨淘汰的早期低速紡絲設(shè)備制備的低取向度卷繞絲來生產(chǎn)HMLS，從而降低設(shè)備費(fèi)用。
下面是本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述實(shí)施例用于描述本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明。表1給出了實(shí)施例和比較例的工藝參數(shù)和成品絲的性能。
收縮率按照GB/T 16604-1996測定，外加張力0.5cN/Tex，在177℃熱處理10min，測定纖維的長度變化，按下式計(jì)算出收縮率 伸長5％應(yīng)力記為LASE-5，是指利用INSTRON-1122強(qiáng)力機(jī)測定斷裂強(qiáng)度時(shí)伸長5％時(shí)對應(yīng)的應(yīng)力。
特性粘數(shù)是采用毛細(xì)管粘度計(jì)測定，體系為苯酚—四氯乙烷體系，質(zhì)量比為1∶1，測定溫度20.0±0.1℃。
實(shí)施例1聚對苯二甲酸乙二酯(PET增粘切片，上海石化股份有限公司生產(chǎn))在約295℃自噴絲孔擠出，擠出后的特性粘數(shù)[η]為0.93dL/g；噴絲板下部與其緊密相鄰的熱套的長度為40cm，進(jìn)入與噴絲板緊密相鄰的溫度為300℃的熱套進(jìn)行緩冷，絲束在吹風(fēng)區(qū)域內(nèi)冷卻固化，固化后的絲束上油后經(jīng)過張力調(diào)節(jié)輥后在3200m/min的紡絲速度下卷繞，得到未拉伸絲。
上述未拉伸絲接下來進(jìn)行拉伸熱定型處理。工藝路線采用如下順序未拉伸絲——張力調(diào)節(jié)輥——喂入輥——第一拉伸輥——高溫加熱區(qū)——第二拉伸輥——熱定型輥——張力調(diào)節(jié)輥——卷裝。具體工藝參數(shù)和成品絲的性能如表1所示。
調(diào)節(jié)張力調(diào)節(jié)輥的速度使未拉伸絲的預(yù)張力約0.2cN/dtex，喂入輥的速度為150m/min，輥表面溫度為80℃。調(diào)節(jié)第一拉伸輥的速度，在喂入輥和第一拉伸輥之間實(shí)現(xiàn)一道拉伸，使拉伸比為最大拉伸比的96％，溫度為80℃，經(jīng)過一道拉伸后的絲被溫度為470℃的高溫?zé)釅K加熱，調(diào)節(jié)第二拉伸輥的速度，絲束在第一拉伸輥和第二拉伸輥之間實(shí)現(xiàn)二道拉伸，使二道拉伸比達(dá)到最大拉伸比的96％，第二拉伸輥的溫度為220℃，總拉伸比為2.15。調(diào)節(jié)熱定型輥的速度，使此階段的拉伸比為0.98，熱定型輥的溫度為220℃，再經(jīng)過張力調(diào)節(jié)輥后到達(dá)卷繞裝置進(jìn)行卷裝。成品絲的性能如表1所示。
其中高溫?zé)釅K如圖2a所示的絲束1從熱盤2表面通過。
實(shí)施例2其它同實(shí)施例1，不同的是PET采用棗莊泰達(dá)化纖集團(tuán)公司生產(chǎn)的PET增粘切片，擠出后的特性粘數(shù)[η]為0.87dL/g，喂入輥速度為800m/min，溫度為90℃，第一拉伸輥的溫度為90℃，高溫?zé)釅K的溫度為540℃，第一定型輥的溫度為235℃，增加第二定型輥，溫度為235℃，絲束在第一、第二定型輥之間的拉伸比為1.00。其他工藝參數(shù)參見表1。
其中高溫?zé)釅K如圖2b所示，絲束1從兩個(gè)熱盤3的中間通過。
實(shí)施例3其它同實(shí)施例1，不同的是PET無錫太極集團(tuán)生產(chǎn)的PET增粘切片，紡速為3000m/min，喂入輥的速度為450m/min，第二拉伸輥的溫度為210℃，λ2/λ2max為90％，第一定型輥的溫度為210℃，拉伸比為0.99，增加第二定型輥，溫度為210℃，拉伸比為0.90，其他工藝參數(shù)參見表1。
其中高溫?zé)釅K如圖2c所示，絲束1從側(cè)邊開槽的熱塊4通過。
實(shí)施例4其它同實(shí)施例1，不同的是紡速為3600m/min，喂入輥的速度為1800m/min，喂入輥的溫度為100℃，第一拉伸輥的溫度為120℃，采用熱蒸汽加熱拉伸，溫度為450℃，在快速加熱的高溫區(qū)域和二道拉伸之間，還包括一個(gè)對經(jīng)過了高溫拉伸的絲束進(jìn)行熱定型的再加熱區(qū)域，即增加附加熱塊，溫度為350℃，長度250cm。其他工藝參數(shù)參見表1。
其中高溫?zé)釅K如圖2d所示，絲束1從中間開孔的熱塊5中間通過。
實(shí)施例5其它同實(shí)施例1，不同的是紡絲速度為3000m/min，喂入輥速度為1000m/min，第一拉伸輥的溫度為90℃，高溫?zé)釅K溫度為490℃，增加附加熱塊，溫度為300℃，第二拉伸輥的溫度為200℃，λ2/λ2max為99％，熱定型時(shí)的拉伸比為0.90，其他工藝參數(shù)參見表1。
其中高溫?zé)釅K如圖2d所示，絲束1從中間開槽的熱塊5中間通過。
實(shí)施例6其它同實(shí)施例1，所不同的是λ1/λ1max為90％，將高溫?zé)釅K加熱換為熱蒸汽加熱，溫度為420℃，λ2/λ2max為99％，其他工藝參數(shù)參見表1。
實(shí)施例7其它同實(shí)施例1，不同的是未拉伸絲的紡絲速度為1400m/min，喂入輥的速度為50m/min，溫度為90℃，第一拉伸輥的溫度為90℃，λ1/λ1max為93％，增加附加熱塊，溫度為390℃，第二拉伸輥的溫度為200℃，λ2/λ2max為95％，第一定型輥的溫度為200℃，拉伸比為0.97，第二定型輥的溫度為220℃，拉伸比為0.99，其他工藝參數(shù)參見表1。
實(shí)施例8其它同實(shí)施例1，不同的是未拉伸絲的紡絲速度為500m/min，喂入輥的速度為50m/min，λ1/λ1max為99％，高溫?zé)釅K的溫度為400℃，增加附加熱塊，溫度為350℃，其他工藝參數(shù)參見表1。
實(shí)施例9其它同實(shí)施例1，不同的是紡速為500m/min，喂入輥的溫度為70℃，第一拉伸輥的溫度為30℃，增加第二定型輥溫度為220℃，拉伸比為0.95，其他工藝參數(shù)參見表1。
比較例1.其它同實(shí)施例1，所不同的是λ1/λ1max為85％。
比較例2.其它同實(shí)施例1，所不同的是高溫?zé)釅K的溫度為330℃。表權(quán)利要求
1.一種高模量低收縮型滌綸工業(yè)絲的制備工藝，采用紡絲和拉伸兩步工藝，紡絲工藝中將PET自噴絲孔擠出，經(jīng)過緩冷、固化、上油后卷繞，得到取向的未拉伸絲，其特征在于拉伸工藝中，未拉伸絲經(jīng)過張力調(diào)節(jié)裝置后，經(jīng)過一道拉伸、快速加熱的高溫區(qū)域、二道拉伸以及熱定型、再經(jīng)過張力調(diào)節(jié)后卷裝成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高模量低收縮型滌綸工業(yè)絲的制備工藝，其中a).熔融PET在紡絲溫度為280～310℃時(shí)自噴絲孔擠出后進(jìn)入與噴絲板緊密相鄰的280~450℃熱套，出熱套后進(jìn)入吹風(fēng)區(qū)域，絲束在吹風(fēng)區(qū)域內(nèi)冷卻固化，固化后的絲束上油后經(jīng)過張力調(diào)節(jié)輥后在500～4000m/min紡絲速度下卷繞成型，得到未拉伸絲；b).未拉伸絲經(jīng)過張力調(diào)節(jié)裝置后獲得預(yù)張力，經(jīng)喂入輥到第一拉伸輥，在喂入輥和第一拉伸輥之間實(shí)現(xiàn)一道拉伸，然后絲束經(jīng)溫度為400～550℃的快速加熱的高溫區(qū)域后到第二拉伸輥，在第一拉伸輥和第二拉伸輥之間實(shí)現(xiàn)二道拉伸，再經(jīng)熱定型和張力調(diào)節(jié)裝置后卷裝成型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高模量低收縮型滌綸工業(yè)絲的制備工藝，其中在快速加熱的高溫區(qū)域和二道拉伸之間，還包括一個(gè)對經(jīng)過了高溫拉伸的絲束進(jìn)行熱定型的再加熱區(qū)域，再加熱區(qū)域的溫度低于400℃，長度小于300cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種高模量低收縮型滌綸工業(yè)絲的制備工藝，其中未拉伸絲經(jīng)過張力調(diào)節(jié)裝置后獲得預(yù)張力后，經(jīng)速度為50～2000m/min，溫度為70～100℃的喂入輥到溫度小于120℃的第一拉伸輥，第二拉伸輥的溫度小于絲束發(fā)生粘結(jié)和熔斷的溫度，高于200℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種高模量低收縮型滌綸工業(yè)絲的制備工藝，其中一道拉伸使絲束的拉伸比為最大拉伸比的90～99％，二道拉伸使絲束的拉伸比為最大拉伸比的90～99％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種高模量低收縮型滌綸工業(yè)絲的制備工藝，其中所述PET為重復(fù)單元來自對苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿岫柞ズ鸵叶嫉膶Ρ蕉姿嵋叶ゾ酆衔铮蛑貜?fù)單元中含有摩爾百分比小于5％多元羧酸、多元醇和多羥基醇的共聚物，以及含有摩爾百分比小于5％的添加劑PET共聚物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種高模量低收縮型滌綸工業(yè)絲的制備工藝，其中PET自噴絲板擠出后的特性粘數(shù)[η]為0.84～1.00dL/g；噴絲板下部與其緊密相鄰的熱套的長度為10～50cm，絲束固化的吹風(fēng)裝置可以是側(cè)吹、內(nèi)環(huán)吹、外環(huán)吹一種或一種以上方式的結(jié)合，最好采用使絲束均勻固化的環(huán)吹方式，風(fēng)溫為20～50℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高模量低收縮型滌綸工業(yè)絲的制備工藝，其中快速加熱的高溫區(qū)域的熱源為高溫?zé)釅K或熱流體，所說的高溫?zé)釅K為絲束從熱盤表面或兩個(gè)熱盤中間通過的熱盤或中間開槽或開孔的熱塊，所說的熱流體為過熱空氣或蒸汽。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種高模量低收縮型滌綸工業(yè)絲的制備工藝，其中熱定型包括一個(gè)定型輥，定型輥的溫度介于200℃和絲束發(fā)生粘結(jié)至熔斷的溫度之間，絲束的拉伸比為0.90～1.00。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種高模量低收縮型滌綸工業(yè)絲的制備工藝，其中熱定型還包括一個(gè)第二定型輥，第二定型輥的的溫度介于200℃至絲束發(fā)生粘結(jié)和熔斷的溫度之間，絲束的拉伸比為0.95～1.00。
11.權(quán)利要求1或2或3所述一種高模量低收縮型滌綸工業(yè)絲的制備工藝制備的高模量低收縮型滌綸工業(yè)絲，強(qiáng)度至少為6.3cN/dtex，LASE-5至少為3.6cN/dtex，斷裂伸長至少為8.5％，177℃時(shí)的熱收縮率小于3.5％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高模量低收縮滌綸工業(yè)絲的兩步法制備工藝及其滌綸工業(yè)絲，采用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)熔融紡絲，PET自噴絲孔擠出，經(jīng)過緩冷、固化、上油后卷繞，紡絲速度為500～4000m/min，得到未拉伸絲。未拉伸絲經(jīng)過張力調(diào)節(jié)裝置到喂入輥，并依次經(jīng)過第一拉伸輥、高溫區(qū)域、第二拉伸輥以及定型輥，再經(jīng)過張力調(diào)節(jié)裝置后卷裝成型。得到的高模量低收縮型滌綸工業(yè)絲，其強(qiáng)度大于6.3cN/dtex，伸長5％時(shí)對應(yīng)的應(yīng)力不低于3.6cN/dtex，177℃時(shí)收縮率不大于3.5％，具有良好的物理機(jī)械性能。本發(fā)明所用的設(shè)備簡單，工藝易于控制，也適用于不同紡速得到的未拉伸絲。
文檔編號(hào)D01D5/12GK1464078SQ0212114
公開日2003年12月31日 申請日期2002年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月10日
發(fā)明者李鑫, 黃慶, 吳立衡, 原玲, 宋青, 崔寧, 孟昭林 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國紡織科學(xué)研究院