[發明專利]一步法生產超高強丙綸工業長絲的工藝

無效

• 申請號: 200810018756.3
• 申請日: 2008-01-23
• 公開（公告）號: CN101220525A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發明（設計）人: 周衛中
• 申請（專利權）人: 江蘇華亞化纖有限公司
• 主分類號: D01D5/08
• 分類號: D01D5/08;D01D5/12;D01D1/00;D02J1/22;D01F6/06
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技術領域

本發明公開了一種超高強丙綸工業長絲的生產工藝，屬于紡織工藝技術領域。

背景技術

丙綸自問世以來，一直是作為一種性能優異的民用化纖產品在使用，廣泛應用于服裝、箱包、鞋帽等各個民用領域。其在工業用途上的開發只是近三十年的事情，但也取得了很大的進展。作為工業絲的一個重要的品種，丙綸強力絲也得到了較為良好的應用，因其具有強度高、收縮率低等優點，丙綸強力絲也補充廣泛用于織造吊裝帶、線繩、拉索等方面。

目前，國內生產的一般為普通高強丙綸工業長絲，其質量如下：斷裂強度為6.9～7.4cN/dtex，干熱收縮率為8～13％，5％定伸長負荷＜3cN/dtex。這種普通高強絲只能用來制成一般的工業產品，而且與高性能的產品相比，制造可以吊裝相同負荷的產品，需要使用更多根數的原絲，對下游用戶來說在經濟上也是不合算的。近年來，由于高強丙綸工業長絲在軍事裝備等領域的廣泛應用，對于其強度又提出了更高的要求，因此研制一種更高強度的丙綸工業長絲顯得極為迫切。

我們分析認為，國內工業絲廠家只所以沒有生產出強度≥7.2cN/dtex且伸度及干熱收縮率均合乎要求的丙綸工業絲產品，究其原因有以下幾點：

1、對丙綸前紡工藝的研究不夠，對其相關參數的重要性未引起足夠的重視

2、如果采用一步法進行生產，其牽伸倍率及相關的熱盤溫度的設定不合理

3、采用二步法進行生產時，對原絲UDY的平衡沒有引起足夠的重視。后紡牽伸工藝也不合理，尤其是未選擇合理的松馳比。

發明內容

本發明的目的在于提供一種采用紡絲、拉伸一步法的超高強丙綸工業長絲的制備工藝，用該工藝制備的丙綸工業長絲具有斷裂強度高、斷裂伸長與干熱收縮率指標合理的特點。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種超高強丙綸工業長絲的制備工藝，采用紡絲和拉伸一步法工藝，包括：

1、PP切片干燥、增粘：PP切片投料進入干燥系統以后，本發明將切片置于一種高溫、高真空度、高回流性的環境中進行除濕及增粘。由于切片實際上重新參與了一種聚合反應，因此會伴有許多副產物出現。本系統加裝有一套小分子物質回收裝置，可以很好地去除這些可能影響主反應的東西，以確保正常反應的實現。在整個干燥、增粘過程中，切片完全以平推流的形式在加熱器內流動，所以能夠保證所有的切片在加熱器內停留時間的一致性，整個工藝流程中沒有機械攪拌，切片在一個溫和的環境下進行固相增粘，這樣在增粘過程中不會產生額外的粉塵，保證了高粘切片的純凈度和粘度均勻性，整個輸送系統都使用純凈的氮氣作為工作介質，避免產生粉塵，螺桿入口由于氮氣保護也不會發生降解。

2、熔融紡絲：高粘切片經螺桿擠出機熔融擠壓，從噴絲孔噴出后，經緩冷，側吹風冷卻成型后上油。

3、高溫拉伸、熱定型：采用5輥牽伸工藝，兩級拉伸、兩級熱松弛，第一步拉伸溫度70～95℃，拉伸比為3.8～4.2，第二步拉伸溫度125～145℃，拉伸比為1.42～1.45，總拉伸比為5.7～6.0，第一步熱定型溫度100～110℃，松弛比4.4％～4.6％，第二步熱定型溫度135～150℃，松弛比7.4～7.6％，總松弛比為11％～12％。我們通過大量試驗后發現：松弛比越大，卷繞張力越小，產品的斷裂強度越高，但是在兩級松弛的對應關系上，如果一級松弛過大，紡況總是不理想，絲條在最后一對熱輥上跳動比較明顯，容易產生斷頭。因為在松弛過程中，由于絲條張力在后三對輥之間，逐漸減小，在幾對熱輥上張力傳遞現象比較明顯，一級松弛過大，導致二級松弛過程中，絲條中張力差異變大，熱輥上不同的絲束之間相對滑移，容易產生跳絲，引起斷頭。采用兩級松弛的優點是可以延長松弛熱定型的時間，使纖維中的不穩定取向結構解取向形成較大尺寸的結晶結構，但是兩級松弛的配比必須合理，要盡量減少絲束張力在熱輥上的傳遞，控制絲束在熱輥上的相對滑移，因此卷繞張力與1、2級松弛比要合理搭配，才能保證穩定的紡絲狀況。

4、卷繞成型：將上述纖維以800～1500米/分的的速度卷繞成型后得到成品。

本發明的有益效果為：

1、本發明的干燥、增粘一體化系統及配套工藝，可使PP切片的粘度增加到一個合適的水平，同時又可保證原料高粘切片的粘度均勻性，粘度波動控制在士0.015以內，粉塵含量可以控制在50PPM以下。而傳統工藝PP切片的粘度波動一般只能控制到士0.025，粉塵含量達到100PPM以上。原料切片精確的粘度控制，極低的粉塵含量，保證了在紡絲卷繞比較苛刻的工藝條件下，仍能夠保持穩定，為后道的工藝調整提供了更大的空間。