一种安全气囊涤纶工业丝的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种安全气囊涤纶工业丝的制造方法，其特点是通过冷却条件的选择和控制来制造一种安全气囊涤纶工业丝，其工艺流程为高粘熔融涤纶原料——计量——喷丝——冷却——上油——拉伸——热定型——卷绕成形。为降低纤维的不匀率及保证涤纶工业丝所制的气囊的安全性，本发明专利技术所采用的预冷装置为一种由上下两部分组成的镂空阶梯环形带，其上、下两部分都均布直径5～10mm的通孔，且上部分的布孔密度至少为下部分的布孔密度的1.5倍。所得涤纶工业丝的物性指标：断裂强度CV值≤2.5%，断裂伸长CV值≤7.0%，单丝纤度2～6dtex，在177℃、0.05cN/dtex的测试条件下的干热收缩率为3.5±0.5%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种涤纶工业丝的生产方法，尤其是涉及，属于涤纶工业丝制造领域。
技术介绍
涤纶是化学纤维中最重要的一个品种，它性能优良，应用广泛，不但在服装用料中占重要地位，而且在产业用品方面，也显示出强大的生命力。涤纶工业丝由于具有强度高，模量大，伸长小，耐热，耐冲击，耐疲劳性能好等优点，而广泛应用于轮胎帘子线，安全带，安全气囊，输送带，高压树脂增强材料。汽车安全气囊目前在汽车上已经得到广泛的应用，为了使汽车能够在发生剧烈碰 撞时有效地起到保护乘车人员的安全，安全气囊须具有良好的物理机械性能，要求强度高、质量轻、良好的摩擦性能、弹性好、合适的热性能、高化学稳定性、抗老化性、折叠体积小，织物柔软、在气囊迅速充涨时不易擦伤乘车人员。自安全气囊专利技术以来，尼龙长丝一直占据绝大部分的市场份额。但随着气囊织物整理技术的发展，涤纶工业丝由于成本低、强度高、耐化学性好等优点而逐渐被用于气囊织物的加工。作为安全气囊用的涤纶工业丝，多选用细旦长丝，可降低气囊质量，使之易于折叠安装。同时要求强度高、伸长大。在涤纶工业丝的熔体纺丝过程中，从喷丝板中挤出的熔体细流，经冷却风冷却固化成形，形成纤维的初步聚集态结构，成形的好坏会直接影响纤维的可纺性以及成品的质量，它对纤维的取向度、直径不匀率、结晶度、拉伸性能、力学性能等均有较大影响。通常所用的涤纶熔体纺丝，它是使熔体细流出喷丝板后被骤冷，冷却速率高，喷丝头拉伸的张力大，纤维的预取向度大，从而纤维出现皮芯现象，使得单根丝束冷却均匀性不佳，纤维的变异系数(CV值)偏大，不利于牵伸倍数的提高，难以获得高强度的纤维。因此在涤纶工业丝生产中，冷却条件的选择和控制是涤纶工业丝成形过程中的最重要影响因素。为了获得有良好性能涤纶工业丝，通常在喷丝板下加入一种加热的缓冷装置，使丝束缓慢地冷却，同时加装无风区装置，增加丝束的缓冲区域，更加均匀地冷却丝束。但随着缓冷装置与无风区的加入，侧吹的吹风位置下移，初生纤维的固化点跟着下移，丝束抖动加剧，导致容易产生不稳定的气流，加剧了丝束的抖动，使得熔体出喷丝板后不稳定，纺丝成形受到一定影响，同时初生纤维在结晶区域附近的停留时间较长，从而导致初生纤维结晶度过大，生产中会导致毛丝和断头，成品率下降。而较好的冷却控制使纤维具有合适的取向度和结晶度，使得最终的制品具有断裂强度高、弹性模量高、线密度偏差率低的特点。现有技术中，专利CN101634052B所述的汽车安全气囊用聚酯工业丝的制造方法，虽然可以替代尼龙66纤维，降低生产成本，但其拉伸及热定型工艺复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供。冷却条件的选择和控制是涤纶工业丝成形过程中最重要的影响因素，熔体纺丝过程中，从喷丝板中挤出的熔体细流，经冷却风冷却固化成形，形成纤维的初步聚集态结构，成形的好坏直接影响纤维的可纺性以及成品的质量，对纤维的取向度、直径不匀率、结晶度、拉伸性能、力学性能等均有较大影响。本专利技术通过冷却条件的选择和控制，提供。本专利技术的，其工艺流程为高粘熔融涤纶原料——计量——喷丝——冷却——上油——拉伸——热定型一一卷绕成形；所采用的涤纶切片是通过固相增粘而获得的高粘切片，其特性粘度为I. 0 I. 2dl/g，因为其分子量分布越窄，数均分子量越高，拉伸后所得到的纤维强度越高。所述的冷却依次包括缓冷、预冷、无风区冷却和吹风冷却四部分；最大限度降低初生纤维的取向和结晶，尽可能提高后拉伸比是制造安全气囊涤纶工业丝的基础。纺丝速度和冷却条件是影响初生纤维取向的主要因素，而结晶则主要受冷却方式与工艺的影响；熔体从喷丝板挤出时，熔体的温度很高，细流非常脆弱，经不起任何气流的冲击，同时，过快的冷却会导致纤维沿径向横截面的皮芯结构和产生卷曲大分子增多。为了控制初生纤维的取向与结晶，在工业丝的生产上设置缓冷器(一种环型加热器)，以保证初生纤维均匀、缓慢冷却；缓冷器下为预冷装置，预冷装置为一·种被动外环预冷，所述的预冷是针对处于熔融状态的初生纤维的丝束，被动外环预冷是指空气自然流经被动外环装置进而对丝条进行冷却，被动外环装置为镂空环形带，预冷对降低纤维的不匀率起到非常重要的作用；预冷装置下为无风装置，无风装置为一种环型结构，其作用是形成四周围起的一个无风区域，无风区冷却介于预冷和吹风冷却之间，无风区使丝束的骤冷区下移，增加丝束的缓冲区域，会使丝束的冷却更加均匀。通过冷却条件的工艺来调整初生纤维在纺程上的温度，以达到降低初生纤维的取向和结晶的目的，获得高品质的纤维，最终得到安全系数高的涤纶工业丝。所述的冷却依次包括缓冷、预冷、无风区冷却和吹风冷却四部分；所述的缓冷是指丝束周围环境温度为260 300°C，缓冷区出口处丝束温度为280 285 °C。所述的预冷是被动外环阶梯预冷；所述的被动外环阶梯预冷是指空气自然流经被动外环阶梯装置进而对丝条进行冷却；所述的被动外环阶梯装置为镂空阶梯环形带，所述的镂空阶梯环形带由上下两部分组成；所述的镂空阶梯环形带的上部分的过风面积比为40 60%，高度为20 40mm，所述的过风面积比是指空气流经所述镂空阶梯环形带上部分镂空部分的面积与所述的镂空阶梯环形带的上部分的迎风面的面积之比；所述的镂空阶梯环形带的下部分的过风面积比为20 30%，高度为20 40mm ;所述的过风面积比是指空气流经所述镂空阶梯环形带下部分镂空部分的面积与所述的镂空阶梯环形带的下部分的迎风面的面积之比；所述的预冷是指丝束周围环境温度为160 260°C，预冷区出口处丝束温度为250 260。。。所述的无风区冷却是指丝束周围环境温度为100 160°C，无风区出口处丝束温度为220 230°C。所述的吹风冷却的风温为15 30°C ;所得到的安全气囊涤纶工业丝的物性指标线密度偏差率< 1.5%，断裂强度彡7. OcN/dtex，断裂强度CV值彡2. 5%，断裂伸长为22. 0±2. 0%，断裂伸长CV值彡7. 0%，在177°C、0. 05cN/dtex的测试条件下的干热收缩率为3. 5±0. 5%。往往工业丝所强调的是断裂强度和断裂伸长，而忽略对线密度偏差率的控制，线密度不匀率对强度不匀、伸长不匀影响很大，而冷却条件的影响线密度偏差率的主要因素。作为优选的技术方案如上所述的所述的缓冷高度为250 300mmo如上所述的，所述的无风区冷却高度为200 300mmo通过控制缓冷、预冷、无风区的高度来保证丝束的停留时间，达到降低丝束的温度以及减少丝束径向的温差的目的，以获得安全气囊涤纶工业丝。 如上所述的，所述的镂空阶梯环形带的上部分和下部分都均布直径5 IOmm的通孔，所述的镂空阶梯环形带的上部分的布孔密度至少为所述的镂空阶梯环形带的下部分的布孔密度的I. 5倍，所述的布孔密度是指单位面积上的布孔数量。预冷区采用镂空环形带，且选用一定高度和过风面积主要是为了减少空气流经对丝束的扰动，同时又能起到降低丝束温度的作用。如上所述的，所述的无风区冷却介于预冷和吹风冷却之间，无风区是指四周围起的一个无风区域。如上所述的，所述的吹风冷却为侧吹风冷却，其工艺为侧吹风的温度为15 30°C，湿度为60 80%，风速为0. 2 0. 8m/s。如上所述的，所述的方法制得的安全气囊涤会仑工业丝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安全气囊涤纶工业丝的制造方法，其特征是：所述的制造方法，其工艺流程为高粘熔融涤纶原料——计量——喷丝——冷却——上油——拉伸——热定型——卷绕成形；所述的高粘熔融涤纶原料是指特性粘度为1.0～1.2dl/g的PET切片；所述的冷却依次包括缓冷、预冷、无风区冷却和吹风冷却四部分；所述的缓冷是指丝束周围环境温度为260～300℃，缓冷区出口处丝束温度为280～285℃；所述的预冷是被动外环阶梯预冷；所述的被动外环阶梯预冷是指空气自然流经被动外环阶梯装置进而对丝条进行冷却；所述的被动外环阶梯装置为镂空阶梯环形带，所述的镂空阶梯环形带由上下两部分组成；所述的镂空阶梯环形带的上部分的过风面积比为40～60%，高度为20～40mm，所述的过风面积比是指空气流经所述镂空阶梯环形带上部分镂空部分的面积与所述的镂空阶梯环形带的上部分的迎风面的面积之比；所述的镂空阶梯环形带的下部分的过风面积比为20～30%，高度为20～40mm；所述的过风面积比是指空气流经所述镂空阶梯环形带下部分镂空部分的面积与所述的镂空阶梯环形带的下部分的迎风面的面积之比；所述的预冷是指丝束周围环境温度为160～260℃，预冷区出口处丝束温度为250～260℃；所述的无风区冷却是指丝束周围环境温度为100～160℃，无风区出口处丝束温度为220～230℃；所述的吹风冷却的风温为15～30℃；所得到的安全气囊涤纶工业丝的物性指标：线密度偏差率≤1.5%，断裂强度≥7.0cN/dtex，断裂强度CV值≤2.5%，断裂伸长为22.0±2.0%，断裂伸长CV值≤7.0%，在177℃、0.05cN/dtex的测试条件下的干热收缩率为3.5±0.5%。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王丽丽，李文刚，汤方明，王山水，尹立新，杨大矛，王辉，
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：