CN115928252A - 一种高强度低收缩涤纶工业丝生产工艺 - Google Patents
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Abstract
一种高强度低收缩涤纶工业丝的生产工艺，包括下列步骤：S1：将乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺和马来酸酐混合，并于螺杆挤出机中熔融，挤出得增强共聚物；S2：将步骤S1中的增强共聚物和PET粘片于螺杆挤出机中熔融，得纺丝熔体；S3：将步骤S2中的纺丝熔体于均化增粘器中增粘，过滤器过滤；S4：将步骤S3所得纺丝熔体经纺丝、冷却成型、成型处理和干燥卷绕定型，即得高强度低收缩涤纶工业丝。一种高强度低收缩涤纶工业丝制作方法，所得涤纶长丝具有较好的强度，低收缩率且线密度偏差率低。
Description
技术领域
本发明涉及纺织技术领域，具体涉及一种高强度低收缩涤纶工业丝生产工艺。
背景技术
随着人们对服装、装饰材料的品种、品质和品位要求的不断提高，差别化、功能性涤纶长丝的消费价格不断增加，市场前景广阔。
现有技术的制备工艺存在下述缺陷：低收缩产品由于张力太小，丝容易出现抖动问题，干热收缩率高，且无法正常卷绕前行的问题，目前随着新兴市场涌现出大量高端应用，如能对工艺技术创新使常规设备能够生产出高强度低收缩产品，在机器效率以及成本方面将拥有极高的竞争力。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高强度低收缩涤纶工业丝制作方法，所得涤纶长丝具有较好的强度，低收缩率且线密度偏差率低。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高强度低收缩涤纶工业丝的生产工艺，包括下列步骤：
S1：将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和马来酸酐混合，并于螺杆挤出机中熔融，挤出得增强共聚物；
S2：将步骤S1中的增强共聚物和PET粘片于螺杆挤出机中熔融，得纺丝熔体；
S3：将步骤S2中的纺丝熔体于均化增粘器中增粘，过滤器过滤；
S4：将步骤S3所得纺丝熔体经纺丝、冷却成型、成型处理和干燥卷绕定型，即得高强度低收缩涤纶工业丝。
优选的，所述PET粘片和增强共聚物的重量份比为100:9。
优选的，步骤S1中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和马来酸酐的重量份比为1:1:3。
优选的，步骤S4中所述成型处理具体为：将聚氨酯、改性二氧化钛溶液、N，N-二甲基甲酰胺与乙酸丁酯混合，得成型处理液；
将冷却成型后的涤纶纺丝浸入到上述成型处理液中12-24h，即可。
优选的，所述聚氨酯、改性二氧化钛溶液、N，N-二甲基甲酰胺与乙酸丁酯的重量份比为1:2:4:6。
优选的，所述改性二氧化钛溶液的制备方法具体为：
将硫酸钛溶于去离子水中，于60-70℃加热1-2h，加入质量分数为50％的氨水，调至溶液pH为7-8，继续搅拌2-3h，加入质量分数为30％的过氧化氢溶液，80-90℃下反应6-8h，冷却至室温，得改性二氧化钛溶液。
优选的，所述硫酸钛、去离子水、氨水和过氧化氢溶液的重量份比为1:4:2:1。
优选的，步骤S1中螺杆挤出机的螺杆转速为100-200r/min，温度为150-170℃，螺杆机头压力为2-3MPa；
步骤S2中螺杆挤出机的螺杆转速为400-600r/min，温度为250-280℃，螺杆机头压力为6-8MPa。
优选的，步骤S3中增粘器的搅拌转速为3-5r/min，温度为250-280℃。
优选的，步骤S4中纺丝速度为2500-3500m/min，牵伸倍数为3-5倍。
本发明通过增强共聚物对PET粘片进行改性，提高了PET粘片的包裹厚度，填充了PET粘片空隙，提高了PET粘片裂纹偏转能力，通过较高的裂纹偏转而吸收更多的能量来提高涤纶长丝的断裂强度，同时降低涤纶长丝的取向和结晶，从而获得低收缩率的涤纶长丝。
本发明通过聚氨酯-改性二氧化钛溶液对涤纶长丝进行后处理，从而于涤纶长丝表面形成更多的反应位点，以进一步降低涤纶长丝的线密度偏差率。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另，特别说明，本发明原料和设备均可从市售所得，比如螺杆挤出机等设备，以及硫酸钛、聚氨酯等组分原料，不再一一列举。
实施例一
一种高强度低收缩涤纶工业丝的生产工艺，包括下列步骤：
S1：将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和马来酸酐按照重量份比为1:1:3的比例混合，并于螺杆挤出机中熔融，螺杆挤出机的螺杆转速为200r/min，温度为170℃，螺杆机头压力为3MPa，挤出得增强共聚物；
S2：将PET粘片和步骤S1中的增强共聚物于螺杆挤出机中按照重量份比为100:9的比例混合熔融，螺杆挤出机转速为600r/min，温度为280℃，螺杆机头压力为8MPa，得纺丝熔体；
S3：将步骤S2中的纺丝熔体于均化增粘器中增粘，搅拌转速为5r/min，温度为280℃，过滤器过滤；
S4：将步骤S3所得纺丝熔体经纺丝(纺丝速度为3500m/min，牵伸倍数为5倍)、冷却成型、成型处理和干燥卷绕定型，即得高强度低收缩涤纶工业丝。
其中，步骤S4中成型处理具体为：将聚氨酯、改性二氧化钛溶液、N，N-二甲基甲酰胺与乙酸丁酯按照重量份比为1:2:4:6的比例混合，得成型处理液；
将冷却成型后的涤纶纺丝浸入到上述成型处理液中24h，即可。
其中，改性二氧化钛溶液的制备方法具体为：
将硫酸钛溶于去离子水中，于70℃加热2h，加入质量分数为50％的氨水，调至溶液pH为8，继续搅拌3h，加入质量分数为30％的过氧化氢溶液，90℃下反应8h，冷却至室温，得改性二氧化钛溶液，其中，硫酸钛、去离子水、氨水和过氧化氢溶液的重量份比为1:4:2:1。
实施例二
一种高强度低收缩涤纶工业丝的生产工艺，包括下列步骤：
S1：将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和马来酸酐按照重量份比为1:1:3的比例混合，并于螺杆挤出机中熔融，螺杆挤出机的螺杆转速为100r/min，温度为150℃，螺杆机头压力为2MPa，挤出得增强共聚物；
S2：将PET粘片和步骤S1中的增强共聚物于螺杆挤出机中按照重量份比为100:9的比例混合熔融，螺杆挤出机转速为400r/min，温度为250℃，螺杆机头压力为6MPa，得纺丝熔体；
S3：将步骤S2中的纺丝熔体于均化增粘器中增粘，搅拌转速为3r/min，温度为250℃，过滤器过滤；
S4：将步骤S3所得纺丝熔体经纺丝(纺丝速度为2500m/min，牵伸倍数为3倍)、冷却成型、成型处理和干燥卷绕定型，即得高强度低收缩涤纶工业丝。
其中，步骤S4中成型处理具体为：将聚氨酯、改性二氧化钛溶液、N，N-二甲基甲酰胺与乙酸丁酯按照重量份比为1:2:4:6的比例混合，得成型处理液；
将冷却成型后的涤纶纺丝浸入到上述成型处理液中12h，即可。
其中，改性二氧化钛溶液的制备方法具体为：
将硫酸钛溶于去离子水中，于60℃加热1h，加入质量分数为50％的氨水，调至溶液pH为7，继续搅拌2h，加入质量分数为30％的过氧化氢溶液，80℃下反应6h，冷却至室温，得改性二氧化钛溶液，其中，硫酸钛、去离子水、氨水和过氧化氢溶液的重量份比为1:4:2:1。
实施例三
一种高强度低收缩涤纶工业丝的生产工艺，包括下列步骤：
S1：将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和马来酸酐按照重量份比为1:1:3的比例混合，并于螺杆挤出机中熔融，螺杆挤出机的螺杆转速为150r/min，温度为160℃，螺杆机头压力为2.5MPa，挤出得增强共聚物；
S2：将PET粘片和步骤S1中的增强共聚物于螺杆挤出机中按照重量份比为100:9的比例混合熔融，螺杆挤出机转速为500r/min，温度为260℃，螺杆机头压力为7MPa，得纺丝熔体；
S3：将步骤S2中的纺丝熔体于均化增粘器中增粘，搅拌转速为4r/min，温度为260℃，过滤器过滤；
S4：将步骤S3所得纺丝熔体经纺丝(纺丝速度为3000m/min，牵伸倍数为4倍)、冷却成型、成型处理和干燥卷绕定型，即得高强度低收缩涤纶工业丝。
其中，步骤S4中成型处理具体为：将聚氨酯、改性二氧化钛溶液、N，N-二甲基甲酰胺与乙酸丁酯按照重量份比为1:2:4:6的比例混合，得成型处理液；
将冷却成型后的涤纶纺丝浸入到上述成型处理液中18h，即可。
其中，改性二氧化钛溶液的制备方法具体为：
将硫酸钛溶于去离子水中，于65℃加热1.5h，加入质量分数为50％的氨水，调至溶液pH为7.5，继续搅拌2.5h，加入质量分数为30％的过氧化氢溶液，85℃下反应7h，冷却至室温，得改性二氧化钛溶液，其中，硫酸钛、去离子水、氨水和过氧化氢溶液的重量份比为1:4:2:1。
对比例1
对比例1与实施例1的组分重量份和生产工艺基本相同，不同的是，不用增强共聚物，具体为：
一种高强度低收缩涤纶工业丝的生产工艺，包括下列步骤：
S1：将PET粘片于螺杆挤出机中按照重量份比为100:9的比例混合熔融，螺杆挤出机转速为600r/min，温度为280℃，螺杆机头压力为8MPa，得纺丝熔体；
S2：将步骤S1中的纺丝熔体于均化增粘器中增粘，搅拌转速为5r/min，温度为280℃，过滤器过滤；
S3：将步骤S2所得纺丝熔体经纺丝(纺丝速度为3500m/min，牵伸倍数为5倍)、冷却成型、成型处理和干燥卷绕定型，即得高强度低收缩涤纶工业丝。
其中，步骤S3中成型处理具体为：将聚氨酯、改性二氧化钛溶液、N，N-二甲基甲酰胺与乙酸丁酯按照重量份比为1:2:4:6的比例混合，得成型处理液；
将冷却成型后的涤纶纺丝浸入到上述成型处理液中24h，即可。
其中，改性二氧化钛溶液的制备方法具体为：
将硫酸钛溶于去离子水中，于70℃加热2h，加入质量分数为50％的氨水，调至溶液pH为8，继续搅拌3h，加入质量分数为30％的过氧化氢溶液，90℃下反应8h，冷却至室温，得改性二氧化钛溶液，其中，硫酸钛、去离子水、氨水和过氧化氢溶液的重量份比为1:4:2:1。
对实施例1-3、市售江苏三联新材料的涤纶长丝和对比例1所得高强度低收缩涤纶工业丝，参照GBT 16604-2017《涤纶工业长丝的测定》标准进行取样及测试。
结果如表1所示。
表1
从上表可以看出，实施例1-3的断裂强度较市售涤纶纱线和对比例1均有所提高，且线密度偏差率低，热收缩率低。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种高强度低收缩涤纶工业丝的生产工艺，其特征在于，包括下列步骤：
S1：将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和马来酸酐混合，并于螺杆挤出机中熔融，挤出得增强共聚物；
S2：将步骤S1中的增强共聚物和PET粘片于螺杆挤出机中熔融，得纺丝熔体；
S3：将步骤S2中的纺丝熔体于均化增粘器中增粘，过滤器过滤；
S4：将步骤S3所得纺丝熔体经纺丝、冷却成型、成型处理和干燥卷绕定型，即得高强度低收缩涤纶工业丝。
2.如权利要求1所述的高强度低收缩涤纶工业丝的生产工艺，其特征在于，所述PET粘片和增强共聚物的重量份比为100:9。
3.如权利要求1所述的高强度低收缩涤纶工业丝的生产工艺，其特征在于，步骤S1中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、N,N-亚甲基双丙烯酰胺和马来酸酐的重量份比为1:1:3。
4.如权利要求1所述的高强度低收缩涤纶工业丝的生产工艺，其特征在于，步骤S4中所述成型处理具体为：将聚氨酯、改性二氧化钛溶液、N，N-二甲基甲酰胺与乙酸丁酯混合，得成型处理液；
将冷却成型后的涤纶纺丝浸入到上述成型处理液中12-24h，即可。
5.如权利要求1所述的高强度低收缩涤纶工业丝的生产工艺，其特征在于，所述聚氨酯、改性二氧化钛溶液、N，N-二甲基甲酰胺与乙酸丁酯的重量份比为1:2:4:6。
6.如权利要求5所述的高强度低收缩涤纶工业丝的生产工艺，其特征在于，所述改性二氧化钛溶液的制备方法具体为：
将硫酸钛溶于去离子水中，于60-70℃加热1-2h，加入质量分数为50%的氨水，调至溶液pH为 7-8，继续搅拌 2-3 h，加入质量分数为30%的过氧化氢溶液，80-90℃下反应6-8h，冷却至室温，得改性二氧化钛溶液。
7.如权利要求4所述的高强度低收缩涤纶工业丝的生产工艺，其特征在于，所述硫酸钛、去离子水、氨水和过氧化氢溶液的重量份比为1:4:2:1。
8.如权利要求4所述的高强度低收缩涤纶工业丝的生产工艺，其特征在于，步骤S1中螺杆挤出机的螺杆转速为100-200r/min，温度为150-170℃，螺杆机头压力为2-3MPa；
步骤S2中螺杆挤出机的螺杆转速为400-600r/min，温度为250-280℃，螺杆机头压力为6-8MPa。
9.如权利要求1所述的高强度低收缩涤纶工业丝的生产工艺，其特征在于，步骤S3中增粘器的搅拌转速为3-5r/min，温度为250-280℃。
10.如权利要求1所述的高强度低收缩涤纶工业丝的生产工艺，其特征在于，步骤S4中纺丝速度为2500-3500m/min，牵伸倍数为3-5倍。
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