一种抗静电阻燃涤纶母丝的制备方法技术

本发明专利技术涉及抗静电阻燃涤纶的制备领域，公开了一种抗静电阻燃涤纶母丝的制备方法，包括如下步骤：将抗静电阻燃涤纶熔体经熔体输送后纺丝，纺丝温度为276~278℃，经多孔喷丝板喷丝得到丝束；丝束先经过侧吹风冷却和油轮上油后，进行两辊拉伸，第一热辊的温度为110~115℃，拉伸比为3.3~3.6，速度为1200~1300m/min，第二热辊的温度为120~125℃；最后经过卷绕，得到抗静电阻燃涤纶母丝。本发明专利技术通过涤纶熔体纺丝过程中各工艺参数的改进优化，涤纶熔体中晶须与阻燃剂产生协同效应使熔体的阻燃抗熔滴效果更佳，得到阻燃性能稳定、环保、后加工性能佳的涤纶母丝。佳的涤纶母丝。

【技术实现步骤摘要】
一种抗静电阻燃涤纶母丝的制备方法


[0001]本专利技术涉及抗静电阻燃涤纶的制备领域，尤其是涉及一种抗静电阻燃涤纶母丝的制备方法。

技术介绍

[0002]随着纺丝技术的不断进步，有部分涤纶品种可以采用多孔喷丝板，先制得母丝纤维，然后将母丝进行分纤得到单丝，得到单丝纤度为10
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30D的涤纶长丝，可以广泛应用于民用丝领域，例如用于婚纱、晚礼服、经编面料、运动鞋内衬以及工业上的印刷丝网、织带等。涤纶单丝生产的传统工艺是UDY
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DT工艺，纺丝速度为700
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900m/min，单丝染色不均匀且整体性能较差，导致造成国内涤纶单丝市场供不应求、主要依靠进口的紧张局面。
[0003]近十几年来，也有国内企业采用FDY纺丝工艺生产母丝，例如，采用三辊拉伸的FDY工艺生产涤纶母丝或者采用常规切片纺FDY工艺生产涤纶母丝，纺丝速度可以达到4000m/min以上，大大提高了生产效率，但这两种工艺的流程长、能耗高，限制其广泛应用。公开号为CN106087099B的中国专利技术专利公开了一种涤纶FDY母丝及其单丝的制备方法，将含亚铜材料的抗菌聚酯熔体采用熔体直纺管道添加的方式加入到常规的聚酯熔体管道中，通过熔体管道中的静态混合器进行混合，再经过熔融纺丝、冷却、牵伸和热定型以及卷绕工艺后得到涤纶分纤母丝。抗菌涤纶母丝纺丝箱体温度292℃，侧吹风速0.7
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0.8m/s，风温16
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18℃，第一热辊温度95℃，第二热辊温度150℃，卷绕速度为3900
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4500m/min。但是，这种共混纺丝工艺的熔体分散不均，造成产品品质不佳，优等品较低。公开号为CN102978735B的中国专利技术专利公开了一种阻燃抗熔滴涤纶的制造方法，虽然能够制得高阻燃性、抗熔滴的涤纶，但是其采用的是皮芯结构的复合纺丝方式，涤纶熔体的流动性不适合母丝生产，在母丝生产中易造成纺丝困难。

技术实现思路

[0004]为了解决阻燃涤纶母丝生产过程中纺丝困难、产品品质不佳的技术问题，本专利技术提供了一种抗静电阻燃涤纶母丝的制备方法，通过改进涤纶熔体的纺丝温度以及双辊拉伸条件，将熔体的流动性和拉伸性调整到较佳状态，进而优化纺丝效果，得到阻燃性能稳定、环保、后加工性能佳的涤纶母丝。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现：本专利技术提供了一种抗静电阻燃涤纶母丝的制备方法，包括如下步骤：将抗静电阻燃涤纶熔体经熔体输送后纺丝，纺丝温度为276～278℃，经多孔喷丝板喷丝得到丝束；丝束先经过侧吹风冷却和油轮上油后，进行两辊拉伸，第一热辊的温度为110～115℃，拉伸比为3.3～3.6，速度为1200～1300m/min，第二热辊的温度为120～125℃；最后经过卷绕，得到抗静电阻燃涤纶母丝。
[0006]现有技术中，FDY涤纶母丝在生产过程中主要存在以下技术难点：纺丝困难、冷却均匀度、拉伸均匀度、卷绕成型及上油问题。其中，涤纶熔体的纺丝温度以及双辊拉伸条件对于纺丝效果尤为重要。本专利技术以相对现有技术较低的纺丝温度进行纺丝，此时的熔体流
动性能够有更好的纺丝效果，再经过多孔喷丝板得到丝束。丝束先经过侧吹风冷却和油轮上油后，进行两辊拉伸，第一热辊与第二热辊间设置温度、拉伸速率等各参数的配合，能进一步改善熔体内晶须和阻燃剂的分散效果，改善涤纶母丝均匀度，提高整体性能。最后经卷绕成型，得到抗静电阻燃涤纶母丝，整个生产流程短，改造成本低，母丝阻燃性能稳定、环保，后加工性能佳，并且母丝与常规品种可灵活切换，使企业可以快速投入生产盈利。
[0007]作为优选，所述多孔喷丝板的微孔直径为0.5～0.7mm，深度为1～2mm；所述侧吹风的风速为0.7～0.85m/s，风温为16～18℃，丝束冷却高度为2～3m；所述油轮的直径为250～500mm；所述丝束在第一热辊上缠绕10～12圈，丝束在第二热辊上缠绕8～10圈；所述卷绕的速度为3900～4100m/min，卷绕张力为40～60cN。
[0008]多孔喷丝板上的微孔呈同心圆排列，涤纶熔体通过喷丝板的剪切速率在理想剪切速率范围内，熔体在喷丝板内松弛时间大于高速纺PET的松弛时间，熔体可纺性佳。
[0009]侧吹风过程中下边沿0.5
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1.5米的风窗高度是可以调整的，以便于灵活切换品种。侧吹风的工艺条件影响母丝的冷却均匀度，如果风速过低，风温过高，冷却高度过低，则母丝冷却不充分，容易出现后加工分丝困难或生产时容易出现并丝。反之，如果风速过高，风温过低，冷却高度过高，则母丝冷却太快，生产容易出现皮芯结构，从而出现毛丝断头。
[0010]该油轮直径能够增加丝束与油轮的接触面积，提高上油均匀性。并且，在该卷绕速度和张力下，母丝受热均匀，纺丝卷绕张力稳定。
[0011]作为优选，所述抗静电阻燃涤纶熔体的制备方法包括如下步骤：(1)将碱式硫酸镁晶须、四针状氧化锌晶须混合后真空焙烧，再分散于含六偏磷酸钠的无水乙醇中，并进行常压等离子处理；之后过滤，将所得沉淀物分散于含硬脂酸钙的水中并超声，再经过滤、干燥后，得到改性抗静电晶须；(2)将改性抗静电晶须、膨胀型阻燃剂、微胶囊化红磷阻燃剂、硅烷偶联剂和非离子型表面活性剂混合得到混合物，再将该混合物和六偏磷酸钠加入到乙二醇中超声分散，得到抗静电阻燃晶须分散液；(3)将抗静电阻燃晶须分散液和对苯二甲酸乙二醇混合，并经过酯化、缩聚，得到抗静电阻燃涤纶熔体。
[0012]碱式硫酸镁晶须是一种新型无机阻燃、增强、无毒环保的针状纤维材料，呈单晶结构，作阻燃剂使用时，能抑制发烟、防滴落。四针状氧化锌晶须具有独特的空间立体四针状三维结构，且具有抗静电、抗菌等功能。这两种晶须在熔体中分散呈网格结构，膨胀阻燃剂、微胶囊化红磷阻燃剂分散在网格中与PTA、乙二醇发生原位聚合，即晶须与阻燃剂产生协同效应使熔体的阻燃抗熔滴效果更佳。而且，使用六偏磷酸钠和硬脂酸钙对抗静电晶须进行改性，能够改善晶须的分散性，提高涤纶熔体的纺丝均匀度。本专利技术中制得的抗静电阻燃涤纶熔体具备较好的流动性，更适应于涤纶母丝生产，再加上纺丝过程各工艺参数的改进配合，可得到纺丝效果更佳的涤纶母丝。
[0013]作为优选，步骤(1)中，所述碱式硫酸镁晶须和四针状氧化锌晶须的质量比为4～8：2～6；所述碱式硫酸镁晶须的平均直径为0.1～1μm，平均长度为5～12μm；所述四针状氧化锌晶须的平均直径为0.1～0.8μm，平均长度为6～10μm。
[0014]作为优选，步骤(1)中，所述真空焙烧为在350～450℃下焙烧4～6h；所述含六偏磷酸钠的无水乙醇的浓度为0.02～0.05％；所述含硬脂酸钙的水的浓度为0.2～0.3％。
[0015]作为优选，步骤(2)中，所述改性抗静电晶须在混合之前还经过后处理过程，具体包括如下步骤：将改性抗静电晶须分散于含2
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氨基
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胍基
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戊酸的水中，并进行常压等离子处理，之后过滤得到过滤物；将过滤物和香草醛本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗静电阻燃涤纶母丝的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将抗静电阻燃涤纶熔体经熔体输送后纺丝，纺丝温度为276~278℃，经多孔喷丝板喷丝得到丝束；丝束先经过侧吹风冷却和油轮上油后，进行两辊拉伸，第一热辊的温度为110~115℃，拉伸比为3.3~3.6，速度为1200~1300m/min，第二热辊的温度为120~125℃；最后经过卷绕，得到抗静电阻燃涤纶母丝。2.如权利要求1所述抗静电阻燃涤纶母丝的制备方法，其特征在于，所述多孔喷丝板的微孔直径为0.5~0.7mm，深度为1~2mm；所述侧吹风的风速为0.7~0.85m/s，风温为16~18℃，丝束冷却高度为2~3m；所述油轮的直径为250~500mm；所述丝束在第一热辊上缠绕10~12圈，丝束在第二热辊上缠绕8~10圈；所述卷绕的速度为3900~4100 m/min，卷绕张力为40~60cN。3.如权利要求1所述抗静电阻燃涤纶母丝的制备方法，其特征在于，所述抗静电阻燃涤纶熔体的制备方法包括如下步骤：（1）将碱式硫酸镁晶须、四针状氧化锌晶须混合后真空焙烧，再分散于含六偏磷酸钠的无水乙醇中，并进行常压等离子处理；之后过滤，将所得沉淀物分散于含硬脂酸钙的水中并超声，再经过滤、干燥后，得到改性抗静电晶须；（2）将改性抗静电晶须、膨胀型阻燃剂、微胶囊化红磷阻燃剂、硅烷偶联剂和非离子型表面活性剂混合得到混合物，再将该混合物和六偏磷酸钠加入到乙二醇中超声分散，得到抗静电阻燃晶须分散液；（3）将抗静电阻燃晶须分散液和对苯二甲酸乙二醇混合，并经过酯化、缩聚，得到抗静电阻燃涤纶熔体。4.如权利要求3所述抗静电阻燃涤纶母丝的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述碱式硫酸镁晶须和四针状氧化锌晶须的质量比为4~8：2~6；所述碱式硫酸镁晶须的平均直径为0.1~1μm，平均长度为5~12μm；所述四针状氧化锌晶须的平均直径为0.1~0.8μm，平均长度为6~10μm。5.如权利要求3或4所述抗静电阻燃涤纶母丝的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述真空焙烧为在350~450℃下焙烧4~6h。6.如权利要求3所述抗静电阻燃涤纶母丝的制备方法，其特征在于，步骤（2）...

【专利技术属性】
技术研发人员：周先何，吴俊红，方千瑞，王鑫峰，王乾琛，
申请(专利权)人：浙江恒创先进功能纤维创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：