專利名稱：：特低收縮滌綸工業(yè)纖維的一步法生產(chǎn)工藝的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種特低收縮滌綸工業(yè)纖維的一步法生產(chǎn)工藝，該特低收縮滌綸工業(yè)纖維特別適用于涂層防水織物，屬于工業(yè)纖維
技術領域：
。技術背景滌綸工業(yè)纖維以其高強度、高模量、耐高溫等優(yōu)異性能已成為產(chǎn)業(yè)用紡織品的主要原材料，尤其在工業(yè)用涂層防水織物的應用上滌綸工業(yè)纖維顯示了其強大的優(yōu)勢。近年來，隨著涂層防水織物的應用和生產(chǎn)技術的發(fā)展對滌綸工業(yè)纖維的性能指標提出了更高的要求，主要是目前超低收縮滌綸工業(yè)纖維的干熱收縮水平滿足不了涂層防水織物生產(chǎn)過程高溫涂層工藝。因此，在目前超低收縮滌綸工業(yè)纖維干熱收縮水平基礎上進一步降低干熱收縮成為滌綸工業(yè)纖維生產(chǎn)行業(yè)新的挑戰(zhàn)。按照涂層織物行業(yè)的要求，用于織制寬幅防水涂層織物在19(TC，15min，0.01g/d條件下，干熱收縮值要在2%以下，且均勻性應控制在±0.3%以內(nèi)，但是目前一步法生產(chǎn)的超低收縮滌綸工業(yè)纖維的干熱收縮是2.5%左右(190°C，15min，0.01g/d條件下)，不能達到要求。在國外韓國Husung，荷蘭Acordice等公司采用兩步法工藝生產(chǎn)這一品種，但兩步法生產(chǎn)工藝速度低，工序長，設備落后，且產(chǎn)品除干熱收縮低之外其他各項遠不及一步法工藝產(chǎn)品，同時生產(chǎn)效率遠遠低于一步法工藝，生產(chǎn)成本遠遠高于一步法生產(chǎn)工藝。以上問題有待解決。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種特低收縮滌綸工業(yè)纖維的一步法生產(chǎn)工藝，該工藝生產(chǎn)速度高，工序短，生產(chǎn)成本低，得到的產(chǎn)品各項性能良好，具有特低的干熱收縮值本發(fā)明的技術方案該特低收縮滌綸工業(yè)纖維的一步法生產(chǎn)工藝包括以下步驟A、高粘切片的制備低粘切片經(jīng)固相聚合得到粘度為0.99士0.015的高粘切片；B、熔融紡絲高粘切片經(jīng)螺桿擠出機熔融擠壓成為高粘態(tài)熔體進入紡絲箱體內(nèi)的紡絲組件進行6頭或12頭紡絲，絲條經(jīng)緩冷器緩冷，側吹風冷卻成型后經(jīng)油泵上油；C、牽伸熱定型先經(jīng)預張力輥，再依次經(jīng)兩組牽伸輥和三組直徑為250-275mm，長度為500-550mm的定型熱輥進行牽伸熱定型；D、巻繞成型將上述得到的纖維經(jīng)主網(wǎng)絡器后由巻繞頭巻繞成型即得產(chǎn)品。所述的高粘切片的羧基含量《16mol/t，粉塵含量《100卯m，水分含量《40卯m，上油率為O.6±0.15%。上油采用的油劑是3(TC下流動粘度為20-60mm2/3的酯類平滑劑。所述的螺桿擠出機的螺桿出口熔體溫度303-307。C，螺桿出口壓力155-175Bar，緩冷器溫度為300-400。C，側吹風溫度18-22°C、濕度》85%、風速O.55-0.65m/s。所述的螺桿擠出機的螺桿出口、熔體管道到紡絲箱體采用聯(lián)苯保溫，螺桿出口的聯(lián)苯溫度為298士4。C，紡絲箱體的聯(lián)苯溫度為300士4。C。所述的上油分兩次，第一次所用油泵的轉速為40-60rpm，第二次所用油泵的轉速為15-35rpm。所述的預張力輥的轉速為480-520m/min，牽伸倍率1.01-1.03;第一組牽伸輥的轉速為495-535m/min，溫度為85-95°C，牽伸倍率4.15-4.40;第二組牽伸輥的轉速為2000-2200m/min，溫度為115-125°C，牽伸倍率l.38-1.46;總牽伸倍率5.80-6.10;第一組定型熱輥的轉速2980-3080m/min，溫度為248-25(TC;第二組定型熱輥的轉速為2670-2870m/min，溫度為250-260°C;第三組定型熱輥的轉速為2580-2780m/min，溫度為225-25CTC;形成第一熱定型超喂0.910-0.920，第二熱定型超喂O.960—0.980，總熱定型超喂O.880-0.900。所述的巻繞頭的巻繞速度為2680-2710m/min，巻繞張力為45-55cN。所述的高粘切片經(jīng)計量泵計量，該計量泵前壓力為55-75Bar。所述的紡絲油劑經(jīng)計量泵計量，該計量泵的轉速為16.45-16.85rmp。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明對高粘切片的粘度、粉塵含量進行了嚴格的控制，保證了熔體粘度均勻性，為牽伸熱定型創(chuàng)造了良好的條件。選擇合適的羧基含量，控制了切片的降解。水分含量的控制，則防止了切片在高位下水解從而降低粘度。熔融紡絲過程中參數(shù)的合理選擇保證了熔體的質量，保證最終產(chǎn)品既有更低的干熱收縮，又有良好的強度。合適的紡絲油劑以及適當?shù)纳嫌吐时ＷC了生產(chǎn)穩(wěn)定性，提高了生產(chǎn)效率以及保證了產(chǎn)品指標的穩(wěn)定性。在牽伸熱定型步驟中，采用了低速多頭紡絲，既能滿足在線熱定型所需要的時間，又能保證產(chǎn)量因速度降低而損失；配置超大型熱輥既滿足熱定型需要，又滿足高倍牽伸獲得良好的強度的需求，并且采用三組定型熱輥進行熱定型，對絲條進行充分的熱定型，通過各組熱定型輥之間的超喂比的合理搭配達到既能有效消除絲條內(nèi)高溫拉伸產(chǎn)生的內(nèi)應力降低收縮，又能使絲條在熱定型時發(fā)生結晶，以保護已形成的強度和收縮，因而保證了收縮的穩(wěn)定性。另外，在工藝中采用了較高的拉伸溫度，提高了拉伸效率，也使得絲條拉伸和熱定型在一組輥同時發(fā)生，充分發(fā)揮了超大輥的功效。采用高達258'C的熱定型溫度，以及搭配合理的工藝，使得絲條獲得良好的熱定型。合理工藝速度的選擇，則使得整個工藝的配置達到了最佳的效果。本發(fā)明所得到的特低收縮產(chǎn)品與現(xiàn)有的超低收縮產(chǎn)品性能指標比較如下<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>本發(fā)明成功解決了下游寬幅涂層防水織物由于應用高溫涂層技術引起的產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性差，產(chǎn)品表面平整度差的問題，有效促進了下游產(chǎn)業(yè)技術的發(fā)展和進步，為滌綸工業(yè)纖維的生產(chǎn)發(fā)展開創(chuàng)了一個新的局面，將滌綸工業(yè)纖維的熱力學理論更深入地應用到實際生產(chǎn)當中，把滌綸工業(yè)纖維的生產(chǎn)技術向深層次的技術方向推進和發(fā)展。圖l為本發(fā)明的工藝流程示意圖。具體實施方式本發(fā)明的具體實施例l:本發(fā)明的特低收縮滌綸工業(yè)纖維的一步法生產(chǎn)工藝包括以下步驟A、高粘切片的制備低粘切片經(jīng)固相聚合得到粘度為0.99士0.015的高粘切片，控制羧基含量《16，粉塵含量《100ppm，水分含量《40卯m;B、熔融紡絲高粘切片經(jīng)螺桿擠出機熔融擠壓成為高粘態(tài)熔體，經(jīng)計量泵計量加入紡絲箱體l，計量泵前壓力為55-75Bar，高粘態(tài)熔體進入紡絲組件2進行6頭或12頭高壓紡絲，絲條經(jīng)溫度為300-40(TC的緩冷器緩冷，側吹風冷卻成型，然后采用3(TC下流動粘度為20-60miZ/s的酯類平滑劑進行油泵上油，上油率為0.6士0.15%;C、牽伸熱定型絲條先經(jīng)預張力輥5，再依次經(jīng)第一組牽伸輥6，預網(wǎng)絡器ll和第二組牽伸輥7，最后分別經(jīng)第一組定型熱輥8、第二組定型熱輥9、第三組定型熱輥IO，第一組定型熱輥8、第二組定型熱輥9、第三組定型熱輥10均為直徑250-275mm，長度500-550mm的超大型定型熱輥(普通定型熱輥直徑220mm，長度400mm)，超大型定型熱輥使得在對絲條進行熱定型時，同時進行高溫拉伸，提高了拉伸效率，既滿足熱定型需求，又滿足高倍牽伸獲得良好強度的需求；D、巻繞成型將上述得到的纖維經(jīng)主網(wǎng)絡器12后由巻繞頭13巻繞成型即得產(chǎn)品。其中，B步驟中螺桿擠壓機的螺桿出口熔體溫度為303-307。C，螺桿出口壓力155-175Bar，側吹風時的溫度18-22。C、濕度》85%、風速O.55-0.65m/s;螺桿擠出機的螺桿出口、熔體管道到紡絲箱體采用聯(lián)苯保溫，螺桿出口的聯(lián)苯溫度為298士4。C，紡絲箱體的聯(lián)苯溫度為300±4°C;油泵上油分兩次，一次上油組件3所用油泵的轉速為40-60rpm，規(guī)格為O.05CC，二次上油組件4所用油泵的轉速為15-35rpm，規(guī)格為O.05CC，均經(jīng)過計量泵計量，該計量泵的轉速為16.45-16.85rmp。C步驟中，預張力輥的轉速為480-520m/min;第一組牽伸輥的轉速為495-535m/min，溫度為85-95。C;第二組牽伸輥的轉速為2000-2200m/min，溫度為115-125。C;第一組定型熱輥的轉速2980-3080m/min，溫度為248-250°C;第二組定型熱輥的轉速為2670-2870m/min，溫度為250-260。C;第三組定型熱輥的轉速為2580-2780m/min，溫度為225-260°C。D步驟中巻繞頭的巻繞速度為2680-2710m/min，巻繞張力為45-55cN。切片粘度紡制常規(guī)滌綸工業(yè)纖維切片特性粘度一般在O.96-1.06之間均可，但是紡制特低收縮滌綸工業(yè)絲切片粘度要求十分嚴格，過高的粘度在熔融擠壓過程中產(chǎn)生大量的剪切熱，造成更大的粘度降并伴隨者很多小分子單體物質影響可紡性，過低的粘度粘度低而達不到所需的強度，進行一系列切片粘度優(yōu)化試驗后，確定將粘度控制在O.99±0.015，這一粘度范圍內(nèi)的高粘切片在高溫熔融下，既能保持較低的粘度降，又能保持切片在熔融之后的熔體溫度較低且輸送過程均勻一致，從而保證了熔體粘度的均勻性。為牽伸熱定型工藝創(chuàng)造良好的條件。切片粘度優(yōu)化試驗結果見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>從以上可知，紡制特低收縮滌綸工業(yè)纖維將切片粘度控制在O.99±0.015是最合理的。羧基含量紡制常規(guī)滌綸工業(yè)纖維高粘切片羧基含量一般《18，由于羧基含量太高會加速切片在高溫熔融過程中的降解，而紡制特低滌綸工業(yè)絲本身采用了較低粘度的切片。因此，需嚴格控制切片的降解，紡制特低滌綸工業(yè)絲高粘切片羧基含量要《16。粉塵含量太高的粉塵含量會影響熔體粘度的均勻性，因此，需將粉塵含量控制在《100ppm。水分含量切片水分含量過高，會使切片高溫下水解，而使粘度大大降低。因此，需將高粘切片中水分含量控制在《40卯m。紡絲上油的選擇控制特低收縮滌綸工業(yè)絲主要控制指標是干熱收縮，所以生產(chǎn)過程必須經(jīng)過在線高溫牽伸熱定型。因此紡絲油劑性能和上油率的控制成為十分關鍵控制點，紡絲油劑的性能對生產(chǎn)穩(wěn)定性和物理指標的有非常大的影響，必須選擇耐熱性，滲透性和流動性能十分好的紡絲油劑。同時上油率控制的過高和過低都直接影響生產(chǎn)效率和指標的穩(wěn)定性。針對紡絲油劑選擇和上油率的控制，我們做了大量的試驗和摸索優(yōu)化出生產(chǎn)特低收縮滌綸工業(yè)絲的油劑和上油率。低速多頭紡絲紡絲頭數(shù)是指每部位一次生產(chǎn)的筒子數(shù)，也是產(chǎn)量的主要體現(xiàn)，目前滌綸工業(yè)絲主要有4頭和6頭，速度相同情況下，6頭產(chǎn)量是4頭1.5倍，本發(fā)明采用6頭設備，由于生產(chǎn)此產(chǎn)品宜用低速生產(chǎn)，一方面指標易達到，另一方面生產(chǎn)速度低生產(chǎn)穩(wěn)定些，消耗低，考慮到低速下產(chǎn)量低，本產(chǎn)品工藝速度降低200米，產(chǎn)量降低10%—15%。本發(fā)明的最佳方案是將紡絲頭數(shù)由6頭改為12頭，這樣產(chǎn)量提高l倍。綜合起來產(chǎn)量比6頭還是提高了1.8倍。因此，本發(fā)明在保證各項指標的同時，又保證了產(chǎn)量。權利要求1.一種特低收縮滌綸工業(yè)纖維的一步法生產(chǎn)工藝，其特征在于該生產(chǎn)工藝包括以下步驟A、高粘切片的制備低粘切片經(jīng)固相聚合得到粘度為0.99±0.015的高粘切片；B、熔融紡絲高粘切片經(jīng)螺桿擠出機熔融擠壓成為高粘態(tài)熔體進入紡絲箱體內(nèi)的紡絲組件進行6頭或12頭紡絲，絲條經(jīng)緩冷器緩冷，側吹風冷卻成型后經(jīng)油泵上油；C、牽伸熱定型先經(jīng)預張力輥，再依次經(jīng)兩組牽伸輥和三組直徑為250-275mm，長度為500-550mm的定型熱輥進行牽伸熱定型；D、卷繞成型將上述得到的纖維經(jīng)主網(wǎng)絡器后由卷繞頭卷繞成型即得產(chǎn)品。2.根據(jù)權利要求l所述的特低收縮滌綸工業(yè)纖維的一步法生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的高粘切片的羧基含量《16mol/t，粉塵含量《100ppm，水分含量《40ppm，上油率為O.6±0.15%。3.根據(jù)權利要求l所述的特低收縮滌綸工業(yè)纖維的一步法生產(chǎn)工藝，其特征在于上油采用的油劑是3(TC下流動粘度為20-60mm2/s的酯類平滑劑。4.根據(jù)權利要求l所述的特低收縮滌綸工業(yè)纖維的一步法生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的螺桿擠出機的螺桿出口熔體溫度303-307。C，螺桿出口壓力155-175Bar，緩冷器溫度為300-400°C，側吹風溫度18-22°C、濕度》85%、風速O.55-0.65m/s。5.根據(jù)權利要求l所述的特低收縮滌綸工業(yè)纖維的一步法生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的螺桿擠出機的螺桿出口、熔體管道到紡絲箱體采用聯(lián)苯保溫，螺桿出口的聯(lián)苯溫度為298士4i:，紡絲箱體的聯(lián)苯溫度為300士4i:。6.根據(jù)權利要求l所述的特低收縮滌綸工業(yè)纖維的一步法生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的上油分兩次，第一次所用油泵的轉速為40-60rpm，第二次所用油泵的轉速為15-35rpm。7.根據(jù)權利要求l所述的特低收縮滌綸工業(yè)纖維的一步法生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的預張力輥的轉速為480-520m/min;第一組牽伸輥的轉速為495-535m/min，溫度為85-95°C;第二組牽伸輥的轉速為2000-2200m/min，溫度為115-125°C;第一組定型熱輥的轉速2980-3080m/min，溫度為248-25(TC;第二組定型熱輥的轉速為2670-2870m/min，溫度為250-260°C;第三組定型熱輥的轉速為2580-2780m/min，溫度為225-250。C。權利要求8根據(jù)權利要求l所述的特低收縮滌綸工業(yè)纖維的一步法生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的巻繞頭的巻繞速度為2680-2710m/min，巻繞張力為45-55cN。權利要求9根據(jù)權利要求l所述的特低收縮滌綸工業(yè)纖維的一步法生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的高粘切片經(jīng)計量泵計量，該計量泵前壓力為55-75Bar。權利要求IO根據(jù)權利要求l所述的特低收縮滌綸工業(yè)纖維的一步法生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的紡絲油劑經(jīng)計量泵計量，該計量泵的轉速為16.45-16.85rmp。全文摘要本發(fā)明公開了一種特低收縮滌綸工業(yè)纖維的一步法生產(chǎn)工藝，該生產(chǎn)工藝包括以下步驟A.高粘切片的制備低粘切片經(jīng)固相聚合得到粘度為0.99±0.015的高粘切片；B.熔融紡絲高粘切片在紡絲箱體中經(jīng)螺桿擠出機熔融擠壓，由紡絲組件進行紡絲，經(jīng)側吹風冷卻成型，然后采用30℃下流動粘度為20-60mm²/s的酯類平滑劑進行油泵上油，上油率為0.6±0.15％；C.牽伸熱定型先經(jīng)預張力輥，再依次經(jīng)兩組牽伸輥和三組定型熱輥進行牽伸熱定型；D.卷繞成型將上述得到的纖維經(jīng)主網(wǎng)絡器后由卷繞頭卷繞成型即得產(chǎn)品。本發(fā)明不僅生產(chǎn)效率高，而且所得到的特低收縮滌綸工業(yè)纖維干熱收縮值低，強度高，綜合性能優(yōu)異。文檔編號D01D1/00GK101407942SQ200810305629公開日2009年4月15日申請日期2008年11月19日優(yōu)先權日2008年11月19日發(fā)明者茅惠新申請人:浙江尤夫高新纖維股份有限公司