CN112575396A - 一种高dpf聚酯工业丝及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高dpf聚酯工业丝及其生产方法，产品dpf为10‑30。本发明通过增加单根聚酯纤维的纤度，解决常规聚酯工业丝质地较软等问题，较高的dpf具有较小的比表面积，易与RFL胶液结合，在冷却液中添加能够提高工业丝表面活性的冷却介质，配制利于三级拉伸的复合乳液，液体骤冷固化和多级拉伸赋予了聚酯工业丝较高的强度和较低的伸长率，利用带有恒张力控制和伺服电机驱动的收卷机收卷高dpf聚酯工业丝。

Description

一种高dpf聚酯工业丝及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种高dpf聚酯工业丝及其生产方法。
背景技术
广泛应用于汽车轮胎、安全带、工业软管等领域的聚酯工业丝的dpf约为4-8，单根纤维的纤度较小，手感柔软，比表面积大，浸胶工艺复杂，此规格的聚酯工业丝不适合应用于承受重负载的大型橡胶输送带。
近年来，随着畜牧业机械设备的智能化转型升级，鸡笼设备不断向大型化、自动化转变，集蛋带的用量与日俱增。聚丙烯纤维和聚丙烯膜裂丝是加工集蛋带的两类主要原材料，各有利弊。聚丙烯纤维集蛋带强力高，但其伸长大，在使用过程中会逐渐被拉长；聚丙烯膜裂丝集蛋带伸长较小，使用过程中长度不会增加，但其易起毛，易藏污纳垢，不利于清洗。
聚酯工业丝作为土工织物材料用作加筋土挡墙时，由于其单根纤维纤度较小，纤维与纤维之间的间隙较小，泥土中水分的过滤速度慢。
发明内容
本发明的目的在于提供一种性能优异的高dpf聚酯工业丝及其生产方法。
本发明的技术解决方案是：
一种高dpf聚酯工业丝，其特征是：dpf为10-30，横截面为圆形，dpf（denier perfilament）是指每根丝的线密度大小。
一种高dpf聚酯工业丝的生产方法，其特征是：包括：单螺杆熔融挤出→计量喷丝→液体冷却→除水→收卷；然后再经：上油→三级拉伸→定型→收卷；
其中原料为聚对苯二甲酸乙二醇酯PET切片，特性粘度为1.05±0.01dl/g；
单螺杆熔融挤出的具体方法：螺杆挤出机的温度为：295℃-305℃，冷却温度为60±2℃，冷却液质量份配比为乙二醇二缩水甘油醚：二氰二胺：水=1：5：94，初生丝的总纤度为2000-20000D，纺丝速度为50-100m/min；
收卷的具体方法：根据丝束线密度大小计算收卷机伺服驱动器电子齿轮比，设计出不同的花纹，避免丝卷两侧网丝的出现，并使得卷装重量最大化，且锭位带有恒张力控制，避免初生丝被提前拉伸，减少长短丝；
上油的具体方法：
采用电导率小于20us/cm的去离子水将合成纤维油剂HQ-7004配制成乳液，浓度15-18%，降低油剂的表面张力小，提高对初生丝的润湿性能，并可提高油剂的耐热温度至200℃以上，且油膜强度高；再添加乳液总质量2-4%的抗静电剂脂肪醇醚磷酸酯MOA3P，进一步提高油剂对初生丝的集束性，减少分散，保证后拉伸的张力稳定，减少毛丝和断头；
采用带有凹槽的油轮，凹槽深度和宽度根据初生丝总纤度的大小而改变，范围均为0.5mm-1.6mm，且油轮上方盖有羊毛毡，使初生丝被完全包覆于油剂中，保证上油均匀性；
后拉伸及热定型的具体方法：采用三级热风拉伸，均使用双层热风烘箱，第一级热风拉伸温度分为80-90℃，拉伸倍率为3.6-4.0；第二级热风拉伸温度为130-140℃，拉伸倍率为1.0-3.0；第三级热风拉伸温度为160-170℃，拉伸倍率为1.0-3.0；拉伸速度为120-160m/min；采用松弛热定型，双层热风烘箱，热定型烘箱温度为170-200℃，欠喂率2-5%。
后拉伸及热定型的具体方法：采用三级热风拉伸，均使用双层热风烘箱，第一级热风拉伸温度分为80-90℃，拉伸倍率为3.6-4.0；第二级热风拉伸温度为130-140℃，拉伸倍率为1.0-3.0；第三级热风拉伸温度为160-170℃，拉伸倍率为1.0-3.0；拉伸速度为120-160m/min；采用松弛热定型，双层热风烘箱，热定型烘箱温度为170-200℃，欠喂率2-5%。
本发明利用液体冷却成形和三级拉伸加工的高dpf聚酯工业丝，通过增加单根聚酯纤维的纤度，解决常规聚酯工业丝质地较软等问题，较高的dpf具有较小的比表面积，有利于浸胶。在初生丝冷却固化成形过程中，采用特殊的液体冷却液，冷却介质渗透至无定型非晶区中，增加了纤维的表面活性和亲水性能，易与RFL胶液结合。特殊的油剂配方和上油装置进一步提高油剂对初生丝的集束性，保证上油的均匀性和后拉伸的张力稳定，减少丝束的分散、毛丝和断头。液体骤冷和三级拉伸赋予了聚酯工业丝较低的伸长率和较高的强度，相对于常规聚酯工业丝（dpf为4-8），本产品质地较硬，更适合作为输送带、集蛋带和加筋土挡墙的原材料。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
实施例1
一种高dpf聚酯工业丝的生产方法如下：
第一步：将PET切片加入到单螺杆挤出机料斗中，螺杆各区温度分别为：295℃、305℃、305℃、300℃、300℃，冷却液为纯水，冷却温度为60℃，纺丝速度为50m/min，初生丝规格为19536D/192F；
第二步：上油后拉伸，拉伸烘箱温度分别为80℃、130℃和160℃，一级拉伸倍数为3.7×2.2×1.2倍，热定型温度为170℃，欠喂率为2%，拉伸速度为120m/min（六牵），产品丝规格为2000D/192F。
实施例2
一种高dpf聚酯工业丝的生产方法如下：
第一步：将PET切片加入到单螺杆挤出机料斗中，螺杆各区温度分别为：295℃、305℃、305℃、300℃、300℃，冷却液质量份配比为乙二醇二缩水甘油醚：二氰二胺：水=1：5：94，冷却温度为60℃，纺丝速度为50m/min，初生丝规格为19536D/192F；
第二步：上油后拉伸，拉伸烘箱温度分别为80℃、130℃和160℃，一级拉伸倍数为3.7×2.2×1.2倍，热定型温度为170℃，欠喂率为2%，拉伸速度为120m/min（六牵），产品丝规格为2000D/192F。
上油的具体方法：
采用电导率小于20us/cm的去离子水将合成纤维油剂HQ-7004配制成乳液，浓度15-18%，降低油剂的表面张力小，提高对初生丝的润湿性能，并可提高油剂的耐热温度至200℃以上，且油膜强度高；再添加乳液总质量2-4%的抗静电剂脂肪醇醚磷酸酯MOA3P，进一步提高油剂对初生丝的集束性，减少分散，保证后拉伸的张力稳定，减少毛丝和断头；
采用带有凹槽的油轮，凹槽深度和宽度根据初生丝总纤度的大小而改变，范围均为0.5mm-1.6mm，且油轮上方盖有羊毛毡，使初生丝被完全包覆于油剂中，保证上油均匀性。
对两例产品丝进行力学性能测试，相对断裂强度为7-8cN/dtex，断裂伸长率为7-9%。
采用硫化橡胶与纤维帘线静态粘合强度的测定H抽出法（GB/T 2942-2010）对产品丝测试，实施例2的产品丝与橡胶的粘合力较例1提高了15-20%。

Claims (2)

1.一种高dpf聚酯工业丝，其特征是：dpf为10-30，横截面为圆形，dpf是指每根丝的线密度大小。
2.一种高dpf聚酯工业丝的生产方法，其特征是：包括：单螺杆熔融挤出→计量喷丝→液体冷却→除水→收卷；然后再经：上油→三级拉伸→定型→收卷；
其中原料为聚对苯二甲酸乙二醇酯PET切片，特性粘度为1.05±0.01dl/g；
单螺杆熔融挤出的具体方法：螺杆挤出机的温度为：295℃-305℃，冷却温度为60±2℃，冷却液质量份配比为乙二醇二缩水甘油醚：二氰二胺：水=1：5：94，初生丝的总纤度为2000-20000D，纺丝速度为50-100m/min；
上油的具体方法：
采用电导率小于20us/cm的去离子水将合成纤维油剂HQ-7004配制成乳液，浓度15-18%；再添加乳液总质量2-4%的抗静电剂脂肪醇醚磷酸酯MOA3P；
采用带有凹槽的油轮，凹槽深度和宽度根据初生丝总纤度的大小而改变，范围均为0.5mm-1.6mm，且油轮上方盖有羊毛毡，使初生丝被完全包覆于油剂中，保证上油均匀性；
后拉伸及热定型的具体方法：采用三级热风拉伸，均使用双层热风烘箱，第一级热风拉伸温度分为80-90℃，拉伸倍率为3.6-4.0；第二级热风拉伸温度为130-140℃，拉伸倍率为1.0-3.0；第三级热风拉伸温度为160-170℃，拉伸倍率为1.0-3.0；拉伸速度为120-160m/min；采用松弛热定型，双层热风烘箱，热定型烘箱温度为170-200℃，欠喂率2-5%。
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