一种高品质阻燃涤纶工业丝的生产方法与流程

文档序号:15694228发布日期:2018-10-19 18:46阅读:1381来源:国知局

本发明属于纺织技术领域,具体涉及一种阻燃涤纶工业丝的生产方法。



背景技术:

涤纶的极限氧指数loi一般为20%-22%,属于易燃材料,其发生火灾所带来的潜在危险也日益突出。目前国内外的涤纶阻燃改性主要是以磷系的阻燃剂作为改性剂(主要是共聚添加ceppa为主),利用磷系阻燃剂的含磷基团在燃烧过程中产生大量的燃烧热,使聚酯熔融,降低流动粘度产生熔融滴落,带走热量,并利用含磷阻燃剂的自由基捕捉作用熄灭火焰,达到阻燃目的,其阻燃机理为熔滴带走热量阻燃。

阻燃涤纶在民用纤维方面研究较多,但在涤纶工业丝方面对其研究较少,一般采用间歇式小聚酯生产的普通阻燃聚酯切片经增粘后纺丝,

由于间歇式小聚酯头尾料变化较大,生产稳定性较差,同时最终成品的强度偏低(5.5cn/dt),极限氧指数loi偏低(28左右)。



技术实现要素:

发明目的:本发明的目的是为了克服现有技术中的不足,提供一种成品强度高(≧6.4cn/dt),极限氧指数loi高(≧32%)的阻燃涤纶工业丝的生产方法。

技术方案:为了解决上述技术问题,本发明所述的一种高品质阻燃涤纶工业丝的生产方法,它包括阻燃母粒的干燥、阻燃母粒和高粘切片的精确称量配料、挤压熔融、计量、缓慢冷却、侧吹风冷却、上油、五对辊拉伸定型、打网络结、卷绕成型;

所述阻燃母粒的干燥:利用除湿后露点低于-50的干空气,温度100-110度,进行烘干,时间8-12小时,干燥后母粒的含水率≤30ppm;

所述阻燃母粒和高粘切片的精确称量配料:称量20-30公斤高粘切片,然后按4-5%的比例用小螺杆计量输送阻燃母粒与高粘切片混合,在密闭混料称量装置内搅拌混合30秒后放入中间干燥料仓,重复执行,完成原料储备;

所述挤压熔融:采用上述混料后的切片,经螺杆六个区加热挤压熔融,螺杆各区的加热温度为一区290-300℃,二区295-305℃,三区290-300℃,四区到六区285-290℃,逐区降温,同常规涤纶工业丝的加热温度同比低5-15度;

所述计量:采用相应容量计量泵,转速12-18之间,控制出口熔体温度≤300℃;

所述缓慢冷却:计量泵将熔体定量送到各纺丝组件,经喷丝板孔喷出,其后加热缓冷温度为290-305℃;

所述侧吹风冷却:经过缓冷的丝束,经过高度为1.8米的侧吹风窗均匀吹出的冷风进行冷却,完成固化成型,风温20-22℃,相对湿度75-90%,风速0.4-0.7m/s;

所述上油:在丝束进入拉伸定型前,通过两道油嘴使用松本gxm-100纺丝油剂上油,上油率控制在0.6-0.9%;

所述五对辊拉伸定型:经上油的丝束通过五对辊进行拉伸定型,第一对为冷辊,速度500-550米/分钟,第二对热辊为预拉伸,拉伸倍数1.02-1.05,温度85-95℃,第三对主拉伸,拉伸倍数3.5-3.8,温度120-130℃,第四对辊为次拉伸,拉伸倍数1.4-1.5,温度210-225℃,第五对辊为回缩辊,回缩率≤1%,温度150-160℃,由于添加了4-5%的阻燃母粒,可拉伸性能略低,总拉伸倍数与常规工业丝相比低0.3-0.5倍,生产状态保持较好;

所述卷绕成型:采用超喂纺方式,超喂率2-3.5%。

采用添加干燥的阻燃母粒和高粘切片精密计量混料方式进行纺丝。

阻燃母粒添加量为4-5%,控制工业丝中阻燃的磷系成分含量为7000ppm。

所述高粘切片的粘度为1.05。

所述阻燃母粒采用适当粘度的涤纶瓶片做为载体,采用配套的分散方法使磷系阻燃材料分布均匀,且有效浓度高。

较高的瓶片粘度做阻燃母粒载体,经高温熔融后最终粘度较高,成品工业丝强度高。

所述的阻燃母粒经过露点-50度的干空气8-12小时干燥处理,含水率≤30ppm,高温熔融时,工业丝的降解少,保证成品强度高。

所述阻燃母粒有效浓度较高,保持较低(4-5%)的添加量,工业丝成品的磷系有效成分≥7000ppm,极限氧指数loi≥32,具有良好的阻燃效果。同时保持≥6.4cn/dt的高强度。

有益效果:本发明与现有技术相比,其显著优点是:本发明的成品具有优异的物理性质:断裂强度≥6.4cn/dtex,极限氧指数loi≥32,具有优良的阻燃效果。

由于采用在线添加阻燃母粒的生产技术,避免了采购大量阻燃切片生产阻燃型涤纶工业丝的不稳定弊端,生产品种灵活性较大,控制相对容易。由于阻燃母粒用量较少,采购方便,占用资金少,生产成本控制较好。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

本发明所述的一种高品质阻燃涤纶工业丝的生产方法,它包括阻燃母粒干燥,阻燃母粒配料,挤压熔融、计量、缓慢冷却、侧吹风冷却、上油、五对辊拉伸定型、打网络结、卷绕成型;

所述阻燃母粒干燥:干空气露点-50度,压力1.1bar,温度103,干燥时间11小时。

所述阻燃母粒配料:电脑控制称重30kg/次,小螺杆计量配重,与高粘切片配比占4.2%,混料搅拌30秒/次,放入中间料仓。

所述挤压熔融:采用粘度为1.05高粘切片,添加干燥后4%阻燃母粒,并均匀混料,经螺杆六个区加热挤压熔融,螺杆各区的加热温度为一区305℃,二区302℃,三区298℃,四区292℃,五区289℃,六区289℃,逐区降温。

所述计量:采用20cc/rpm的计量泵,控制出口熔体温度≤300℃;

所述缓慢冷却:计量泵将熔体定量送到各纺丝组件,经喷丝板孔喷出,其后加热缓冷温度为305℃;

所述侧吹风冷却:经过缓冷的丝束,经过高度为1.8米的侧吹风窗均匀吹出的冷风进行冷却,完成固化成型,风温21℃,相对湿度80%,风速0.5m/s;

所述上油:经两道油嘴,油剂为松本gxm-100,控制含油率0.9%

所述五对辊拉伸定型:经上油的丝束通过五对辊进行拉伸定型,第一对为冷辊,速度500米/分钟,第二对热辊为预拉伸,拉伸倍数1.03,温度94℃,第三对主拉伸,拉伸倍数3.65,温度125℃,第四对辊为次拉伸,拉伸倍数1.45,温度215℃,第五对辊为回缩辊,回缩率≤1%,温度150℃;

所述打网络结:采用适配网络器,压力3.0bar,网络点个数6个/m.

所述卷绕成型:采用超喂纺方式,超喂率2%。

实施例2

本发明所述的一种高品质阻燃涤纶工业丝的生产方法,它包括阻燃母粒干燥,阻燃母粒配料,挤压熔融、计量、缓慢冷却、侧吹风冷却、上油、五对辊拉伸定型、打网络结、卷绕成型;

所述阻燃母粒干燥:干空气露点-50度,压力1.2bar,温度105,干燥时间10小时。

所述阻燃母粒配料:电脑控制称重30kg/次,小螺杆计量配重,与高粘切片配比占4.0%,混料搅拌30秒/次,放入中间料仓。

所述挤压熔融:采用粘度为1.05高粘切片,添加干燥后4%阻燃母粒,并均匀混料,经螺杆六个区加热挤压熔融,螺杆各区的加热温度为一区308℃,二区305℃,三区298℃,四区292℃,五区290℃,六区290℃,逐区降温。

所述计量:采用20cc/rpm的计量泵,控制出口熔体温度≤302℃;

所述缓慢冷却:计量泵将熔体定量送到各纺丝组件,经喷丝板孔喷出,其后加热缓冷温度为300℃。

所述侧吹风冷却:经过缓冷的丝束,经过高度为1.8米的侧吹风窗均匀吹出的冷风进行冷却,完成固化成型,风温20℃,相对湿度85%,风速0.6m/s;

所述上油:经两道油嘴,油剂为松本gxm-100,控制含油率0.8%

所述五对辊拉伸定型:经上油的丝束通过五对辊进行拉伸定型,第一对为冷辊,速度485米/分钟,第二对热辊为预拉伸,拉伸倍数1.04,温度96℃,第三对主拉伸,拉伸倍数3.7,温度128℃,第四对辊为次拉伸,拉伸倍数1.46,温度218℃,第五对辊为回缩辊,回缩率≤1%,温度160℃;

所述打网络结:采用适配网络器,压力3.5bar,网络点个数6个/m

所述卷绕成型:采用超喂纺方式,超喂率3%。

本发明提供了一种思路及方法,具体实现该技术方案的方法和途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围,本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

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