一种降低聚酯工业丝纺丝温度的方法技术

本发明专利技术涉及一种降低聚酯工业丝纺丝温度的方法，向聚酯熔体中引入改性聚四氟乙烯后，按聚酯工业丝的加工工艺进行纺丝；聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚酯熔体的特性粘度为0.85～0.95dL/g；聚酯熔体中无小分子流动促进剂；改性聚四氟乙烯为平均粒径不超过600nm的表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子，酯基的含量为10～100ppm；熔融温度280～290℃，输送温度275～285℃，挤出温度270～280℃；输送开始前至挤出结束后，聚酯熔体的特性粘度降不大于0.02dL/g；最终制得的聚酯工业丝中改性聚四氟乙烯的含量不超过0.5wt％。本方法利用聚四氟乙烯摩擦系数极低的特点，减小聚酯熔体的流动阻力，降低输送和挤出温度，保证挤出后聚酯的粘度降不大于0.02dL/g，大大降低了聚酯制备和纺丝过程中的能耗。纺丝过程中的能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种降低聚酯工业丝纺丝温度的方法


[0001]本专利技术属于聚酯工业丝
，涉及一种降低聚酯工业丝纺丝温度的方法。

技术介绍

[0002]聚酯工业丝具有加工技术成熟、环保、兼具柔韧和强度的优点，被誉为最具性价比的高性能纤维，因此在工程建设、交通运输、航天航空、军事防护等众多领域都得以广泛应用。
[0003]聚酯工业丝的制备，其特点是，原料采用高分子量的聚酯，因高分子量的聚酯粘度大，分子与分子之间、分子与器壁之间摩擦生热而产生较大的降解。另外，制备高分子量聚酯需要高温、高真空、长时间的条件，且输送高粘熔体同样需要高温度、高压力的条件，增加设备的固定投资成本，耗费大量的能量，不利于节能降耗，增加生产成本；且高温高压还容易造成熔体不稳定，甚至造成聚酯的降解(粘度降增大)，影响纺丝的稳定性。
[0004]采用降低分子量(特性粘度为0.75～0.84dL/g)的方法来降低温度，无法满足高强聚酯工业丝力学性能的要求；添加小分子流动促进剂的方法在同样温度虽然可以降低熔体粘度，这显然会降低工业丝的力学性能，且只能够节省一点输送过程中能量，效果有局限性。
[0005]因此，研究一种新的降低聚酯工业丝纺丝温度的方法具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种降低聚酯工业丝纺丝温度的方法。
[0007]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0008]一种降低聚酯工业丝纺丝温度的方法，向聚酯熔体中引入改性聚四氟乙烯后，按聚酯工业丝的加工工艺进行纺丝；
[0009]聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚酯熔体的特性粘度为0.85～0.95dL/g；聚酯熔体中无小分子流动促进剂；
[0010]改性聚四氟乙烯为表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子；表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子的平均粒径不超过600nm，平均粒径不超过600nm能够避免纤维内部产生缺陷，进而避免纤维强力不匀率较大，酯基的含量为10～100ppm，酯基的含量小于10ppm时会使加入后与聚酯体系相容性变差，酯基的含量大于100ppm时虽对纳米粒子和聚酯的相容性提升有利，但是对聚四氟乙烯纳米粒子改性过程要求严格，无法批量生产；
[0011]聚酯工业丝的加工工艺参数包括：熔融温度280～290℃(现有技术一般为290～310℃)，输送温度275～285℃(现有技术一般为290～300℃)，挤出温度270～280℃(现有技术一般为280～300℃)；
[0012]现有技术降低聚酯工业丝纺丝温度的方法一般为：(1)降低聚酯的分子量；(2)在聚酯熔体中添加小分子流动促进剂；本专利技术的聚酯熔体的特性粘度为0.85～0.95dL/g，聚
酯熔体中无小分子流动促进剂，其明显不同于现有技术的方法，本专利技术通过向聚酯熔体中引入改性聚四氟乙烯降低聚酯工业丝纺丝温度，最终熔融温度为280～290℃，输送温度为275～285℃，挤出温度为270～280℃，明显低于现有技术；
[0013]输送开始前至挤出结束后，聚酯熔体的特性粘度降不大于0.02dL/g(本专利技术中所指的聚酯熔体的特性粘度降为输送开始前聚酯熔体的特性粘度与挤出结束后聚酯熔体的特性粘度的差值的绝对值)；整个过程中聚酯的粘度降较小，保证了聚酯工业丝具有优良的力学性能；
[0014]最终制得的聚酯工业丝中改性聚四氟乙烯的含量不超过0.5wt％，以保证改性聚四氟乙烯分布在聚酯的非晶区，不影响聚酯的结晶，保证工业丝具有足够的力学性能。
[0015]作为优选的技术方案：
[0016]如上所述的一种降低聚酯工业丝纺丝温度的方法，引入的过程为：将干燥的聚酯切片(含水率为20～100ppm)与干燥的改性聚四氟乙烯(含水率为20～100ppm)分别计量，按最终制得的聚酯工业丝要求的比例混合，喂入螺杆中熔融。
[0017]如上所述的一种降低聚酯工业丝纺丝温度的方法，引入的过程还可以为：将干燥的聚酯切片(含水率为20～100ppm)与干燥的改性聚四氟乙烯(含水率为20～100ppm)分别计量，制备改性聚四氟乙烯/聚酯母粒后，将干燥的改性聚四氟乙烯/聚酯母粒(含水率为20～100ppm)与干燥的聚酯切片(含水率为20～100ppm)分别计量，按最终制得的聚酯工业丝要求的比例混合，喂入螺杆中熔融。
[0018]如上所述的一种降低聚酯工业丝纺丝温度的方法，引入的过程也可以为：将干燥的聚酯切片(含水率为20～100ppm)与干燥的改性聚四氟乙烯(含水率为20～100ppm)分别计量，制备改性聚四氟乙烯/聚酯母粒后，将干燥的改性聚四氟乙烯/聚酯母粒(含水率为20～100ppm)熔融，按最终制得的聚酯工业丝要求的比例与聚酯熔体混合。
[0019]如上所述的一种降低聚酯工业丝纺丝温度的方法，改性聚四氟乙烯/聚酯母粒中改性聚四氟乙烯的含量为10～20wt％。
[0020]如上所述的一种降低聚酯工业丝纺丝温度的方法，表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子的平均粒径为300～500nm。
[0021]如上所述的一种降低聚酯工业丝纺丝温度的方法，聚酯工业丝的加工工艺流程为：熔融
→
输送
→
计量
→
挤出
→
凝固
→
拉伸
→
定型
→
卷绕；纺丝采用常规纺丝组件；熔体输送管道和纺丝组件的表面无涂层。
[0022]如上所述的一种降低聚酯工业丝纺丝温度的方法，聚酯工业丝的加工工艺参数还包括：输送压力90～300bar(现有技术一般为90～300bar)，输送速度0.5～1.5m/min(现有技术一般为0.5～1.5m/min)，冷却温度12～17℃(现有技术一般为18～24℃)，一辊温度65～75℃(现有技术一般为75～85℃)，二辊温度80～90℃(现有技术一般为90～100℃)，三辊温度115～130℃(现有技术一般为125～140℃)，四辊温度200～240℃(现有技术一般为200～240℃)，五辊温度150～170℃(现有技术一般为150～170℃)，一辊速度440～550m/min(现有技术一般为440～650m/min)，后拉伸级数5(现有技术一般为5)，后拉伸倍率5.5～6.5(现有技术一般为5.5～6.5)，喷头拉伸比30～300(现有技术一般为30～300)，卷绕速度2420～3600m/min(现有技术一般为2600～3600m/min)，组件压力16～25MPa(现有技术一般为16～25MPa)，组件使用周期60～90天(现有技术一般为40～45天)；相比于现有技术中通
常利用高聚酯熔体的粘度来达到最终纺制纤维高强度的目的，但是高粘度聚酯熔体在后续输送和挤出过程中容易因为摩擦生热而发生严重的热降解，本专利技术中通过加入改性聚四氟乙烯纳米来减小熔体的粘度降，因此本专利技术中可以适当降低聚酯熔体的特性粘度(0.85～0.95dL/g)，由于采用的聚酯熔体粘度降低，熔体的挤出温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低聚酯工业丝纺丝温度的方法，其特征在于，向聚酯熔体中引入改性聚四氟乙烯后，按聚酯工业丝的加工工艺进行纺丝；聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚酯熔体的特性粘度为0.85～0.95dL/g；聚酯熔体中无小分子流动促进剂；改性聚四氟乙烯为表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子；表面含有酯基的聚四氟乙烯纳米粒子的平均粒径不超过600nm，酯基的含量为10～100ppm；聚酯工业丝的加工工艺参数包括：熔融温度280～290℃，输送温度275～285℃，挤出温度270～280℃；输送开始前至挤出结束后，聚酯熔体的特性粘度降不大于0.02dL/g；最终制得的聚酯工业丝中改性聚四氟乙烯的含量不超过0.5wt％。2.根据权利要求1所述的一种降低聚酯工业丝纺丝温度的方法，其特征在于，引入的过程为：将干燥的聚酯切片与干燥的改性聚四氟乙烯分别计量，按最终制得的聚酯工业丝要求的比例混合，喂入螺杆中熔融。3.根据权利要求1所述的一种降低聚酯工业丝纺丝温度的方法，其特征在于，引入的过程为：将干燥的聚酯切片与干燥的改性聚四氟乙烯分别计量，制备改性聚四氟乙烯/聚酯母粒后，将干燥的改性聚四氟乙烯/聚酯母粒与干燥的聚酯切片分别计量，按最终制得的聚酯工业丝要求的比例混合，喂入螺杆中熔融。4.根据权利要求1所述的一种降低聚酯工业丝纺丝温度的方法，其特征在于，引入的过程为：将干燥的聚酯切片与干燥的改性聚四氟乙烯分别计量，制备改性聚四氟乙烯/聚酯母粒后，将干燥的改性聚四氟乙烯/聚酯母粒熔融，按最终制得的聚酯工业丝要求的比例与聚酯熔体混合。5.根据权利要求3或4所述的一种降低聚酯工业丝纺丝温度的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉梅，陈康，王彤，汤方明，张晶晶，王山水，陈瑞，
申请(专利权)人：江苏恒力化纤股份有限公司，
类型：发明
国别省市：