一种高强力耐热PA66未拉伸丝及其生产工艺的制作方法

文档序号:11841732阅读:260来源:国知局

本发明提供一种高强力耐热PA66 未拉伸丝及其生产工艺,可用于20支高强力弹力纬纱纱芯,属于纺丝技术领域。



背景技术:

尼龙(PA)纤维学名为聚酰胺(polyamide)纤维,其原为杜邦公司所生产之聚己二酰己二胺之商品名,通称为尼龙六六(Nylon 66)。聚酰胺纤维是第一个合成高分子聚合物商业化之合成纤维制品,其为在1937年由美国杜邦公司卡罗瑟斯研究发明聚六甲基己二酰胺(即尼龙六六酰),因而开启了合成纤维的第一页,其至今仍是聚酰胺纤维的代表。

PA66未拉伸丝,可用于20支弹力纬纱纱芯,进一步用于生产轮胎帘子布,现有技术在纺制PA66未拉伸丝时,存在以下不足:

(1)断裂强力和断裂伸长率均较低;

(2)耐热性差;

(3)指标不稳定,纤度不均匀;

(4)现有技术中断头率为30%,组件使用周期为10天;

(5)油嘴下方压丝棒在使用过程中自动变换角度和位置,丝条易从油嘴处跳出,经常出现无油丝,影响产品质量和制成率。



技术实现要素:

为解决现有技术存在的不足,本发明提供一种高强力耐热PA66 未拉伸丝及其生产工艺,以实现以下发明目的:

(1)本发明制得的PA66未拉伸丝,纤度为230±20dtex;

(2)本发明制得的PA66未拉伸丝,断裂强力达400-460cN,断裂伸长率达230-290%,

(3)本发明制得的PA66未拉伸丝,耐热性指标(240℃,4分钟):断裂强力降低12-18%;断裂伸长率降低12.1-19%;

(4)本发明制得的PA66未拉伸丝,指标稳定,纤度均匀,纤度不匀率≤3%;强力CV≤8%,断裂伸长率CV≤8%;

(5)本发明制得的PA66未拉伸丝,断头减少2倍,组件周期延长3倍,达到30天,合格率达95%以上,断头率≤10%;

(6)本发明所述纺丝工艺,出现无油丝的概率<1%,制成率达102%。

为解决上述技术问题,本发明采取的技术方案如下:

一种高强力耐热PA66未拉伸丝,所述未拉伸丝,纤度为230±20dtex。

以下是对上述技术方案的进一步改进:

所述未拉伸丝,断裂强力达400-460cN,断裂伸长率达230-290%;断裂强力CV≤8%;断裂伸长率CV≤8%。

所述未拉伸丝,断裂强力优选为450-459cN,断裂伸长率优选为280-290%。

一种高强力耐热PA66未拉伸丝的生产工艺,所述生产工艺,包括纺丝、冷却成型;所述纺丝、冷却成型,组件预热温度为314-325℃;计量泵转速为22.4-23.6转/分钟。

所述纺丝、冷却成型,组件预热温度优选为为319-321℃;计量泵转速优选为22.7-23.2转/分钟。

所述纺丝、冷却成型,侧吹风风速1.24-1.36米/秒,侧吹风风温:21-30℃,风的湿度为60-80%。

所述侧吹风风速优选为1.28-1.33米/秒;

所述生产工艺,还包括卷绕,所述卷绕,油剂浓度为13.4-14.8%;卷绕速度:983-997米/分钟。

所述卷绕,油剂浓度优选为13.8-14.3%;卷绕速度:988-993米/分钟。

所述卷绕,上导丝盘频率:66-73HZ,下导丝盘频率:62-76 HZ,摩擦辊频率:67-78HZ,往复横动频率:53-70HZ,油剂上油率:0.86-0.96%;所述油剂,种类为竹本油剂。

所述油剂,种类优选为竹本F6258、竹本F5178。

所述上导丝盘频率优选为:69-71HZ,下导丝盘频率优选为:67-70 HZ,摩擦辊频率优选为:68-72HZ,往复横动频率优选为:59-63HZ。

所述生产工艺,还包括熔融;所述熔融,纺丝熔体温度286-312℃;所述熔融,采用螺杆挤压机进行挤压熔融;所述挤压熔融,一区温度为301-309℃;二区温度为288-307℃;三区温度为288-305℃;四区温度为282-304℃;五区温度为282-295℃;法兰温度为280-305℃;箱体温度为285-298℃。

所述熔融,纺丝熔体温度优选为287-293℃;

所述挤压熔融,优选为:一区温度为301-305℃;二区温度为291-295℃;三区温度为288-291℃;四区温度为286-289℃;五区温度为285-289℃;法兰温度为287-289℃;箱体温度为287-291℃。

所述生产工艺,还包括组件组装;所述组件组装,喷丝板前加150目不锈钢网,在不锈钢网前,用60目金属砂作过滤层;所述喷丝板,规格为32孔×0.3×0.6mm;

所述生产工艺,还包括干燥,所述干燥,干燥温度113-132℃,干燥时间5-5.5小时,干燥真空度≥-0.09MPa,干燥至切片的水分含量为600-700ppm。

与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

(1)本发明制得的PA66未拉伸丝,纤度为230±20dtex;用于20支弹力纬纱纱芯;

(2)本发明制得的PA66未拉伸丝,物性指标:断裂强力为400-460cN,强力CV为5.5-8%,断裂伸长率为230-290%,断裂伸长率CV为5.0-8%;

(3)本发明制得的PA66未拉伸丝,耐热性指标(240℃,4分钟):断裂强力为336-404cN,降低12-18%;断裂伸长为192-254%,降低12.1-19%;

(4)本发明制得的PA66未拉伸丝,指标稳定,纤度均匀,后道工序退绕良好,满足弹力纬纱纱芯质量要求,纤度不匀率为1.2-3%;

(5)本发明制得的PA66未拉伸丝,断头减少2倍,组件周期延长3倍,达到30天,合格率达95%以上,断头率为8-10%。

(6)本发明所述纺丝工艺,彻底解决丝条跳出问题,杜绝出现无油丝,提高产品质量和制成率,彻底解决因丝条跳出问题出现无油丝的现象,出现无油丝的概率<1%,制成率达102%。

附图说明

附图1是本发明PA66未拉伸丝卷绕压丝棒定位器的结构示意图;

图中,

1-出油口;2-穿丝油嘴; 3-丝线;4-铰接座;5-铰接轴;6-压丝棒铰接端;7-胶套;8-压丝棒闭合端;9-固定座。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明,应该理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1一种高强力耐热PA66未拉伸丝的生产工艺

包括以下步骤:

(1)原料选择

用PA66树脂切片,粘度2.65-3.1;

所述树脂切片,氧化指数(YI)≤-2,含水率(ppm)≤3000,外观要求不允许明显的黑粒,超长及粘连切片。

(2)干燥

用VC352型转鼓对切片进行干燥;干燥工艺如下:干燥温度125℃,干燥时间5.3小时,干燥真空度为-0.082MPa,干燥至切片的水分含量为650ppm。

(3)挤压熔融

纺丝熔体温度290℃,采用螺杆挤压机进行挤压熔融,挤压熔融参数如下表1。

表1 挤压熔融的参数

(4)组件组装

喷丝板前加150目不锈钢网,在不锈钢网前,用60目金属砂作过滤层,喷丝板的规格为32孔×0.3×0.6mm(长径比1:2)。

所述0.3mm为孔径,0.6mm孔长度。

(5)纺丝、冷却成型

组件预热温度:320℃,计量泵规格:2.4ml/r×2,计量泵转速:23转/分钟,侧吹风风速1.3米/秒,侧吹风风温:25℃,风湿70%。

(6)卷绕

丝条经过侧吹风冷却成型通过夹层热管甬道进入卷绕机,所述卷绕机,安装卷绕压丝棒定位器;

上导丝盘频率:70HZ,下导丝盘频率:70HZ,摩擦辊频率:70HZ,往复横动频率:61HZ,卷绕速度:989米/分钟,油剂浓度(竹本油剂):14%,油剂上油率:0.9%。

如附图1所示,所述卷绕压丝棒定位器,包括设置在出油口1一侧的穿丝油嘴2,所述出油口1另一侧设置有压丝棒装置,

所述压丝棒装置包括压丝棒、固定座9和铰接座4,所述压丝棒具有压丝棒闭合端8和压丝棒铰接端6,所述压丝棒铰接端6通过铰接轴5铰接在铰接座4上。

所述铰接座4固定设置在出油口1的另一侧。

所述压丝棒上可设置有胶套7,所述穿丝油口2的上端具有油嘴豁口,方便丝线3穿过。

固定座9上固定设置有凹槽,所述凹槽可容纳压丝棒闭合端8进入。

丝线3进入到油嘴豁口内,压丝棒按压丝线3防止丝线3从油嘴豁口脱出,从而跳丝。

实施例2一种高强力耐热PA66未拉伸丝的生产工艺

在实施例1的基础上,只改变步骤(2)、(3)、(5)、(6)的参数,其余同实施例1,改变如下:

(2)干燥

用VC352型转鼓对切片进行干燥;干燥工艺如下:干燥温度113℃,干燥时间5小时,干燥真空度为-0.079MPa,干燥至切片的水分含量为600ppm。

(3)挤压熔融

纺丝熔体温度286℃,采用螺杆挤压机进行挤压熔融,挤压熔融参数如下表2。

表2 挤压熔融的参数

(5)纺丝、冷却成型

组件预热温度:314℃,计量泵规格:2.4ml/r×2,计量泵转速:22.4转/分钟,侧吹风风速1.24米/秒,侧吹风风温:21℃,风湿60%。

(6)卷绕

丝条经过侧吹风冷却成型通过夹层热管甬道进入卷绕机,上导丝盘频率:66HZ,下导丝盘频率:62HZ,摩擦辊频率:67HZ,往复横动频率:53HZ,卷绕速度:983米/分钟,油剂浓度(竹本油剂):13.4%,油剂上油率:0.86%。

实施例3一种高强力耐热PA66未拉伸丝的生产工艺

在实施例1的基础上,只改变步骤(2)、(3)、(5)、(6)的参数,其余同实施例1,改变如下:

(2)干燥

用VC352型转鼓对切片进行干燥;干燥工艺如下:干燥温度117℃,干燥时间5.2小时,干燥真空度为-0.081MPa,干燥至切片的水分含量为625ppm。

(3)挤压熔融

纺丝熔体温度297℃,采用螺杆挤压机进行挤压熔融,挤压熔融参数如下表3。

表3 挤压熔融的参数

(5)纺丝、冷却成型

组件预热温度:319℃,计量泵规格:2.4ml/r×2,计量泵转速:23.2转/分钟,侧吹风风速1.32米/秒,侧吹风风温:27℃,风湿73%。

(6)卷绕

丝条经过侧吹风冷却成型通过夹层热管甬道进入卷绕机,上导丝盘频率:69HZ,下导丝盘频率:65HZ,摩擦辊频率:73HZ,往复横动频率:65HZ,卷绕速度:993米/分钟,油剂浓度(竹本油剂):14.3%,油剂上油率:0.93%。

实施例4一种高强力耐热PA66未拉伸丝的生产工艺

在实施例1的基础上,只改变步骤(2)、(3)、(5)、(6)的参数,其余同实施例1,改变如下:

(2)干燥

用VC352型转鼓对切片进行干燥;干燥工艺如下:干燥温度132℃,干燥时间5.5小时,干燥真空度为-0.085MPa,干燥至切片的水分含量为700ppm。

(3)挤压熔融

纺丝熔体温度312℃,采用螺杆挤压机进行挤压熔融,挤压熔融参数如下表4。

表4 挤压熔融的参数

(5)纺丝、冷却成型

组件预热温度:325℃,计量泵规格:2.4ml/r×2,计量泵转速:23.6转/分钟,侧吹风风速1.36米/秒,侧吹风风温:30℃,风湿80%。

(6)卷绕

丝条经过侧吹风冷却成型通过夹层热管甬道进入卷绕机,上导丝盘频率:73HZ,下导丝盘频率:76HZ,摩擦辊频率:78HZ,往复横动频率:70HZ,卷绕速度:997米/分钟,油剂浓度(竹本油剂):14.8%,油剂上油率:0.96%。

上述实施例1-4制备的PA66未拉伸丝,质量指标如表5。

表5 本发明制备的PA66未拉伸丝的质量指标

从表5可知,实施例3是优选实施例。

实施例5 油剂的种类单因素分析实验

采用实施例3所述的PA66未拉伸丝的制备方法,只改变步骤(6)卷绕,油剂的种类,进行单因素分析实验,结果见表6。

表6油剂的种类单因素分析实验

由上述单因素分析实验,可知,实施例3和实施例8是优选实施例,实施例8是最优选实施例;即步骤(6)卷绕,油剂种类优选为竹本6013、竹本6014;更进一步,优选为竹本6013。

所述实施例8制备的PA66未拉伸丝,纤度为245dtex。

实施例11卷绕速度和油剂的浓度优选实验

采用实施例3所述的PA66未拉伸丝的制备方法,只改变步骤(6)卷绕, 卷绕速度和油剂的浓度,进行双因素分析实验,结果见表7。

表7油剂的浓度和卷绕速度双因素分析实验

由上述单因素分析实验,可知,实施例3和实施例14是优选实施例,实施例14是最优选实施例;即步骤(6)卷绕,油剂的浓度优选为13.8-14.3%,卷绕速度优选为988-993米/分钟;进一步,油剂的浓度优选为13.8%,卷绕速度优选为988米/分钟。

所述实施例14制备的PA66未拉伸丝,纤度为243dtex。

除非另有说明,本发明中所采用的百分数均为重量百分数,本发明所述的比例,均为质量比例。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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