[發(fā)明專利]一種汽車安全帶用滌綸單絲的制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410544567.5
• 申請(qǐng)日: 2014-10-15
• 公開（公告）號(hào): CN104264271A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳竟成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吳竟成
• 主分類號(hào): D01F6/92
• 分類號(hào): D01F6/92;D01F1/07;D01F1/10;D01D5/14
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化學(xué)纖維技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種汽車安全帶用滌綸單絲的制備方法。

背景技術(shù)

安全帶一般為斜紋或緞紋組織結(jié)構(gòu)，寬度一般在48mm左右，厚約1.1~1.2mm，需要抗拉強(qiáng)度高、收縮率穩(wěn)定、伸長(zhǎng)率適中和塑性變形小的纖維作材料。一般的安全帶由聚酯長(zhǎng)絲織造而成，但由聚酯長(zhǎng)絲織造而成的安全帶不適用高端汽車安全帶。安全帶既是安全用品又是裝飾用品，因此要求手感柔軟、舒適、輕巧、阻燃、耐磨、高強(qiáng)、低伸長(zhǎng)，高端汽車安全帶更應(yīng)當(dāng)具有強(qiáng)度高、彎曲度好等特點(diǎn)。用于高端汽車的安全帶，通常以聚酯長(zhǎng)絲作經(jīng)線，以滌綸單絲作緯線。

滌綸單絲的生產(chǎn)工藝主要有一步法生產(chǎn)工藝及二步法生產(chǎn)工藝。一步法生產(chǎn)滌綸單絲的技術(shù)采用8、10或12孔的噴絲板，在同一臺(tái)機(jī)器上一次完成紡絲成形、初生纖維牽伸取向、纖維熱定型和卷繞等工藝流程，卷繞的單絲絲餅再經(jīng)過分絲機(jī)分纖后，得到滌綸單絲纖維。而采用高速紡絲和高速拉伸加捻技術(shù)，是典型的二步法工藝路線，也是目前生產(chǎn)滌綸單絲采用最多的工藝路線。其特點(diǎn)是工藝流程短，生產(chǎn)效率高。高速紡絲的紡絲速度為3000～600m/min，可制得預(yù)取向絲(POY)。在高卷繞速度下，纖維產(chǎn)生一定的取向度，結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定。拉伸加捻是滌綸單絲生產(chǎn)中必不可少的工序，稱為二次成型。拉伸使纖維的結(jié)構(gòu)單元獲得穩(wěn)定而穩(wěn)固的取向，從而達(dá)到提高成品纖維物理機(jī)械性能的目的。

現(xiàn)有的滌綸單絲，工業(yè)方面主要用于工業(yè)輸送帶中的骨架，編織過濾網(wǎng)、膠線外用套管等，民用方面主要用于配套箱包、草帽、窗簾、婚紗、服飾等，適于編織高端汽車安全帶的滌綸單絲并不多見。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種汽車安全帶用滌綸單絲的制備方法，由本發(fā)明方法制備的滌綸單絲編織的高檔汽車安全帶強(qiáng)度高、伸長(zhǎng)率和收縮率穩(wěn)定、阻燃、耐磨性能良好。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是，一種汽車安全帶用滌綸單絲的制備方法，包括原料組配、預(yù)結(jié)晶、干燥、熔融、紡絲、成形、拉伸、定型、上油和卷繞步驟，其特征在于：

所述的原料組配是在聚酯切片中添加功能母粒；

所述的拉伸包括熱水拉伸和熱風(fēng)拉伸。

作為優(yōu)選，所述的功能母粒與聚酯切片的質(zhì)量比為1~3:20。

作為優(yōu)選，所述的功能母粒由耐磨母粒與阻燃聚酯母粒經(jīng)造粒工藝制造而成。

作為優(yōu)選，所述的耐磨母粒為聚四氟乙烯母粒；所述的阻燃聚酯母粒為磷系阻燃聚酯母粒，所述磷系阻燃聚酯母粒中，磷系阻燃劑占聚酯切片的4?wt%～12wt?%。所述的磷系阻燃劑可以是磷酸酯、聚磷酸銨、無機(jī)磷或者DOPO等。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述的功能母粒中，耐磨母粒與阻燃聚酯母粒的質(zhì)量比為27:100。

在本發(fā)明中，通過添加聚四氟乙烯（PTFE）在單絲表面形成轉(zhuǎn)移膜，減小摩擦阻力，降低摩擦系數(shù)，從而提高材料的摩擦學(xué)性能。而且，聚四氟乙烯耐磨母粒的加入，使拉伸性能和彎曲性能得到了很大的提高，其中，拉伸強(qiáng)度提高了2～2.4倍，彈性模量提高了3.3～3.7倍，彎曲強(qiáng)度提高了1.9～2.2倍，彎曲模量提高了3.4～4倍，而斷裂伸長(zhǎng)率則有所下降。通過添加磷系阻燃聚酯母粒，單絲強(qiáng)度有所降低，但下降的幅度不大，而單絲的阻燃性能大大提高，即LOI（燒失量）由26?%提高到30?%～34.5?%，足以達(dá)到汽車安全帶的阻燃標(biāo)準(zhǔn)要求。

拉伸是單絲生產(chǎn)的重要工藝過程之一，本發(fā)明中的拉伸除采用通常的熱水拉伸外，增加熱風(fēng)位伸。在拉伸過程中，單絲的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了深刻的變化，尤其是單絲經(jīng)過二次拉伸后，單絲的取向度、結(jié)晶度都有所提高，其溫度的選擇對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和運(yùn)轉(zhuǎn)率均有重要影響。若溫度過高，會(huì)使部分大分子鏈滑移，單絲強(qiáng)度下降，甚至發(fā)生單絲軟化粘結(jié)；若溫度太低，不利于單絲晶核的形成與發(fā)展，使單絲斷頭增多。經(jīng)過牽伸作用后，單絲的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新排列，其規(guī)整性得到顯著提高，其結(jié)晶度、取向度有所上升，采用分段控制單絲溫度的工藝改進(jìn)方法，有利于晶核的形成和發(fā)展，能使單絲的結(jié)晶度和晶粒的規(guī)整性增加，表現(xiàn)出成品強(qiáng)度提高和干熱收縮率下降，提高了單絲尺寸的穩(wěn)定性。

本發(fā)明通過原料組配和拉伸工藝的創(chuàng)新，使單絲產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高，特別是阻燃性能、耐磨性能和拉伸性能優(yōu)異，適用于高檔汽車安全帶。

具體實(shí)施方式