CN108677269A - 一种高品质阻燃涤纶工业丝的生产方法 - Google Patents

一种高品质阻燃涤纶工业丝的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高品质阻燃涤纶工业丝的生产方法，它包括阻燃母粒的干燥、阻燃母粒和高粘切片的精确称量配料、挤压熔融、计量、缓慢冷却、侧吹风冷却、上油、五对辊拉伸定型、打网络结、卷绕成型。本发明成品强度高（≧6.4cn/dt),极限氧指数LOI高（≧32%）。

Description

一种高品质阻燃涤纶工业丝的生产方法
技术领域
本发明属于纺织技术领域，具体涉及一种阻燃涤纶工业丝的生产方法。
背景技术
涤纶的极限氧指数LOI一般为20%-22%,属于易燃材料，其发生火灾所带来的潜在危险也日益突出。目前国内外的涤纶阻燃改性主要是以磷系的阻燃剂作为改性剂（主要是共聚添加CEPPA为主），利用磷系阻燃剂的含磷基团在燃烧过程中产生大量的燃烧热，使聚酯熔融，降低流动粘度产生熔融滴落，带走热量，并利用含磷阻燃剂的自由基捕捉作用熄灭火焰，达到阻燃目的，其阻燃机理为熔滴带走热量阻燃。
阻燃涤纶在民用纤维方面研究较多，但在涤纶工业丝方面对其研究较少，一般采用间歇式小聚酯生产的普通阻燃聚酯切片经增粘后纺丝，
由于间歇式小聚酯头尾料变化较大，生产稳定性较差，同时最终成品的强度偏低（5.5cn/dt),极限氧指数LOI偏低（28左右）。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种成品强度高（≧6.4cn/dt),极限氧指数LOI高（≧32%）的阻燃涤纶工业丝的生产方法。
技术方案：为了解决上述技术问题，本发明所述的一种高品质阻燃涤纶工业丝的生产方法，它包括阻燃母粒的干燥、阻燃母粒和高粘切片的精确称量配料、挤压熔融、计量、缓慢冷却、侧吹风冷却、上油、五对辊拉伸定型、打网络结、卷绕成型；
所述阻燃母粒的干燥：利用除湿后露点低于-50的干空气，温度100-110度，进行烘干，时间8-12小时，干燥后母粒的含水率≤30ppm；
所述阻燃母粒和高粘切片的精确称量配料：称量20-30公斤高粘切片，然后按4-5%的比例用小螺杆计量输送阻燃母粒与高粘切片混合，在密闭混料称量装置内搅拌混合30秒后放入中间干燥料仓，重复执行，完成原料储备；
所述挤压熔融：采用上述混料后的切片，经螺杆六个区加热挤压熔融，螺杆各区的加热温度为一区290-300℃，二区295-305℃，三区290-300℃，四区到六区285-290℃，逐区降温，同常规涤纶工业丝的加热温度同比低5-15度；
所述计量：采用相应容量计量泵，转速12-18之间，控制出口熔体温度≤300℃；
所述缓慢冷却：计量泵将熔体定量送到各纺丝组件，经喷丝板孔喷出，其后加热缓冷温度为290-305℃；
所述侧吹风冷却：经过缓冷的丝束，经过高度为1.8米的侧吹风窗均匀吹出的冷风进行冷却，完成固化成型，风温20-22℃，相对湿度75-90%，风速0.4-0.7m/s；
所述上油：在丝束进入拉伸定型前，通过两道油嘴使用松本GXM-100纺丝油剂上油，上油率控制在0.6-0.9%；
所述五对辊拉伸定型：经上油的丝束通过五对辊进行拉伸定型，第一对为冷辊，速度500-550米/分钟，第二对热辊为预拉伸，拉伸倍数1.02-1.05，温度85-95℃，第三对主拉伸，拉伸倍数3.5-3.8，温度120-130℃，第四对辊为次拉伸，拉伸倍数1.4-1.5，温度210-225℃，第五对辊为回缩辊，回缩率≤1%，温度150-160℃，由于添加了4-5%的阻燃母粒，可拉伸性能略低，总拉伸倍数与常规工业丝相比低0.3-0.5倍，生产状态保持较好；
所述卷绕成型：采用超喂纺方式，超喂率2-3.5%。
采用添加干燥的阻燃母粒和高粘切片精密计量混料方式进行纺丝。
阻燃母粒添加量为4-5%,控制工业丝中阻燃的磷系成分含量为7000ppm。
所述高粘切片的粘度为1.05。
所述阻燃母粒采用适当粘度的涤纶瓶片做为载体，采用配套的分散方法使磷系阻燃材料分布均匀，且有效浓度高。
较高的瓶片粘度做阻燃母粒载体，经高温熔融后最终粘度较高，成品工业丝强度高。
所述的阻燃母粒经过露点-50度的干空气8-12小时干燥处理，含水率≤30ppm,高温熔融时，工业丝的降解少，保证成品强度高。
所述阻燃母粒有效浓度较高，保持较低（4-5%）的添加量，工业丝成品的磷系有效成分≥7000ppm,极限氧指数LOI≥32，具有良好的阻燃效果。同时保持≥6.4cn/dt 的高强度。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：本发明的成品具有优异的物理性质：断裂强度≥6.4cn/dtex, 极限氧指数LOI≥32，具有优良的阻燃效果。
由于采用在线添加阻燃母粒的生产技术，避免了采购大量阻燃切片生产阻燃型涤纶工业丝的不稳定弊端，生产品种灵活性较大，控制相对容易。由于阻燃母粒用量较少，采购方便，占用资金少，生产成本控制较好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
本发明所述的一种高品质阻燃涤纶工业丝的生产方法，它包括阻燃母粒干燥，阻燃母粒配料，挤压熔融、计量、缓慢冷却、侧吹风冷却、上油、五对辊拉伸定型、打网络结、卷绕成型；
所述阻燃母粒干燥：干空气露点-50度，压力1.1bar，温度103，干燥时间11小时。
所述阻燃母粒配料：电脑控制称重30KG/次，小螺杆计量配重，与高粘切片配比占4.2%，混料搅拌30秒/次，放入中间料仓。
所述挤压熔融：采用粘度为1.05高粘切片，添加干燥后4%阻燃母粒，并均匀混料，经螺杆六个区加热挤压熔融，螺杆各区的加热温度为一区305℃，二区302℃，三区298℃，四区292℃，五区289℃，六区289℃，逐区降温。
所述计量：采用20cc/rpm的计量泵，控制出口熔体温度≤300℃；
所述缓慢冷却：计量泵将熔体定量送到各纺丝组件，经喷丝板孔喷出，其后加热缓冷温度为305℃；
所述侧吹风冷却：经过缓冷的丝束，经过高度为1.8米的侧吹风窗均匀吹出的冷风进行冷却，完成固化成型，风温21℃，相对湿度80%，风速0.5m/s；
所述上油：经两道油嘴，油剂为松本GXM-100，控制含油率0.9%
所述五对辊拉伸定型：经上油的丝束通过五对辊进行拉伸定型，第一对为冷辊，速度500米/分钟，第二对热辊为预拉伸，拉伸倍数1.03，温度94℃，第三对主拉伸，拉伸倍数3.65，温度125℃，第四对辊为次拉伸，拉伸倍数1.45，温度215℃，第五对辊为回缩辊，回缩率≤1%，温度150℃；
所述打网络结：采用适配网络器，压力3.0bar ,网络点个数6个/m.
所述卷绕成型：采用超喂纺方式，超喂率2%。
实施例2
本发明所述的一种高品质阻燃涤纶工业丝的生产方法，它包括阻燃母粒干燥，阻燃母粒配料，挤压熔融、计量、缓慢冷却、侧吹风冷却、上油、五对辊拉伸定型、打网络结、卷绕成型；
所述阻燃母粒干燥：干空气露点-50度，压力1.2bar，温度105，干燥时间10小时。
所述阻燃母粒配料：电脑控制称重30KG/次，小螺杆计量配重，与高粘切片配比占4.0%，混料搅拌30秒/次，放入中间料仓。
所述挤压熔融：采用粘度为1.05高粘切片，添加干燥后4%阻燃母粒，并均匀混料，经螺杆六个区加热挤压熔融，螺杆各区的加热温度为一区308℃，二区305℃，三区298℃，四区292℃，五区290℃，六区290℃，逐区降温。
所述计量：采用20cc/rpm的计量泵，控制出口熔体温度≤302℃；
所述缓慢冷却：计量泵将熔体定量送到各纺丝组件，经喷丝板孔喷出，其后加热缓冷温度为300℃。
所述侧吹风冷却：经过缓冷的丝束，经过高度为1.8米的侧吹风窗均匀吹出的冷风进行冷却，完成固化成型，风温20℃，相对湿度85%，风速0.6m/s；
所述上油：经两道油嘴，油剂为松本GXM-100，控制含油率0.8%
所述五对辊拉伸定型：经上油的丝束通过五对辊进行拉伸定型，第一对为冷辊，速度485米/分钟，第二对热辊为预拉伸，拉伸倍数1.04，温度96℃，第三对主拉伸，拉伸倍数3.7，温度128℃，第四对辊为次拉伸，拉伸倍数1.46，温度218℃，第五对辊为回缩辊，回缩率≤1%，温度160℃；
所述打网络结：采用适配网络器，压力3.5bar ,网络点个数6个/m
所述卷绕成型：采用超喂纺方式，超喂率3%。
本发明提供了一种思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种高品质阻燃涤纶工业丝的生产方法，其特征在于：它包括阻燃母粒的干燥、阻燃母粒和高粘切片的精确称量配料、挤压熔融、计量、缓慢冷却、侧吹风冷却、上油、五对辊拉伸定型、打网络结、卷绕成型；
所述阻燃母粒的干燥：利用除湿后露点低于-50的干空气，温度100-110度，进行烘干，时间8-12小时，干燥后母粒的含水率≤30ppm；
所述阻燃母粒和高粘切片的精确称量配料：称量20-30公斤高粘切片，然后按4-5%的比例用小螺杆计量输送阻燃母粒与高粘切片混合，在密闭混料称量装置内搅拌混合30秒后放入中间干燥料仓，重复执行，完成原料储备；
所述挤压熔融：采用上述混料后的切片，经螺杆六个区加热挤压熔融，螺杆各区的加热温度为一区290-300℃，二区295-305℃，三区290-300℃，四区到六区285-290℃，逐区降温，同常规涤纶工业丝的加热温度同比低5-15度；
所述计量：采用相应容量计量泵，转速12-18之间，控制出口熔体温度≤300℃；
所述缓慢冷却：计量泵将熔体定量送到各纺丝组件，经喷丝板孔喷出，其后加热缓冷温度为290-305℃；
所述侧吹风冷却：经过缓冷的丝束，经过高度为1.8米的侧吹风窗均匀吹出的冷风进行冷却，完成固化成型，风温20-22℃，相对湿度75-90%，风速0.4-0.7m/s；
所述上油：在丝束进入拉伸定型前，通过两道油嘴使用松本GXM-100纺丝油剂上油，上油率控制在0.6-0.9%；
所述五对辊拉伸定型：经上油的丝束通过五对辊进行拉伸定型，第一对为冷辊，速度500-550米/分钟，第二对热辊为预拉伸，拉伸倍数1.02-1.05，温度85-95℃，第三对主拉伸，拉伸倍数3.5-3.8，温度120-130℃，第四对辊为次拉伸，拉伸倍数1.4-1.5，温度210-225℃，第五对辊为回缩辊，回缩率≤1%，温度150-160℃；
所述卷绕成型：采用超喂纺方式，超喂率2-3.5%。
2.根据权利要求1所述的高品质阻燃涤纶工业丝的生产方法，其特征在于：采用添加干燥的阻燃母粒和高粘切片精密计量混料方式进行纺丝。
3.根据权利要求1所述的高品质阻燃涤纶工业丝的生产方法，其特征在于：阻燃母粒添加量为4-5%,控制工业丝中阻燃的磷系成分含量为7000ppm。
4.根据权利要求1所述的高品质阻燃涤纶工业丝的生产方法，其特征在于：所述高粘切片的粘度为1.05。
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