[发明专利]有色及功能性丙纶工业丝的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种有色及功能性丙纶工业丝的生产工艺，应用于丙纶工业丝的改性，更具体的说，是指采用母粒熔融注射法生产有色丙纶工业丝以及其它功能性如阻燃、抗静电、抗菌、抗紫外等丙纶工业丝，属于纺织技术领域。

背景技术

丙纶(PP)工业丝与丙纶民用丝相比，其特点是具有防老化性、热收缩率小、强度高、高抗张强度和抗冲击力，是产业领域极具竞争力的纤维原料，从而具有更广泛的工业用途。通过对常规的丙纶工业丝进行改性，还可以开发出有色丙纶工业丝以及其它功能型如阻燃、抗静电、抗菌、抗紫外等丙纶工业丝。

现有的有色或功能型丙纶工业丝生产工艺，一般采用母粒与常规PP切片预先混合后，再一起通过转鼓干燥，共同投入螺杆进行纺丝。这种工艺存在有如下缺点：(1)混合后的切片需要进行二次干燥，浪费能源，且与母粒混合均匀性难以保证。(2)母粒与常规PP切片使用同一台螺杆进行熔融，母粒受热时间长，降解严重，影响工业丝的物理性能，采用此工艺生产的丙纶工业丝，其最佳断裂强度只能达到5.0cN/dtex，而常规丙纶工业丝的断裂强度一般可以达到6.0cN/dtex.(3)产品变更时，由于过渡混合熔体量较大，会产生大量无用的过渡产品，单位成本大大增加。

发明内容

为解决现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种有色及功能性丙纶工业丝的生产工艺，减少改性对丙纶工业丝本身物理性能的不利影响，在改性的同时最大限度的保持丙纶工业丝固有的优异物理性能，同时提高生产的灵活性，适应差别化改性产品订单小、品种繁多的特点。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：一种有色及功能性丙纶工业丝生产工艺，包括如下步骤：

1.将母粒料斗生产出的母粒经干燥后，投入到小螺杆中熔融形成母粒熔体；所述的母粒根据生产需要可选自有色母粒如黑色、黄色、蓝色、红色、绿色母粒等的任意一种，或功能型母粒如阻燃、抗静电、抗菌、抗紫外母粒等的任意一种；

母粒的干燥采用双联式母粒干燥系统，即在母粒料斗下设一个20L的螺旋搅拌式干燥器，下部串连一套100L立式充填式干燥塔，螺旋搅拌式干燥系统有利于灵活的生产各种小批量产品，充填式干燥塔用于较大批量的产品生产，这样就能够灵活转产，并且在转产的过程中产生的废料极少；

上述的母粒干燥工艺中，干燥温度为130～170℃，优选为155℃，干燥时间为6～12小时，优选为10小时。由于制造工艺的限制，目前母粒的切片粘度只能达到0.6左右，PP切片的粘度稍高于此值，母粒熔融的温度越高，停留时间越长，母粒熔体的降解越严重，为了尽可能减少母粒熔体的降解，保持更佳的物理性能，最大限度的降低母粒熔体受热的温度和受热的时间，本发明采用一台独立的小螺杆将母粒熔融，温度275～290℃，优选280℃，熔融时间4～6分钟，优选5分钟。

2.将上述母粒熔体通过熔体泵直接注射到纺丝箱中的纺丝计量泵前，使母粒熔体与主螺杆中制备的PP切片熔体在纺丝计量泵前的静态混合器中均匀混合；经过干燥的PP切片在主螺杆中熔融，熔体温度285℃，熔融后注入到静态混合器中，测量头压力150bar；同时，从小螺杆中熔融的母粒熔体经熔体泵也被注入到静态混合器中与PP切片熔体混合，熔体泵注入比例3％(注入量与总量之比)，注入压力130bar；所述静态混合器中的温度280℃，混合熔体在静态混合器中的停留时间为10秒钟。

3.将步骤2中混合后的熔体输送至纺丝组件中进行纺丝。

静态混合器中混合均匀的熔体经纺丝计量泵进入到纺丝组件中，采用常规高强丝牵伸卷绕工艺进行纺丝得到丙纶工业丝。

本发明的有益效果是：

1.本发明采用母粒熔融注射法，使母粒熔融温度下降，在高温下的停留时间减少，仅为原有技术的三分之一，常规工艺中，进入纺丝组件前，母粒熔体在300℃停留时间约为15分钟，母粒熔体在此高温和时间下易发生严重降解，本发明采用单独的小螺杆对母粒进行熔融，然后通过熔体泵注射与常规切片熔体进行混合，这样在进入纺丝组件前，母粒熔体在280℃的温度下停留时间为4～6分钟，在280℃的温度下的停留时间为10秒钟，仅为原有停留时间的三分之一，从而最大限度的降低了母粒熔体的降解，使之在纺丝过程中保持良好的物理性能，这样纺出来的丙纶工业丝，断裂强度达6.2cN/dtex，断裂伸长18％，干热收缩率为6.5％(177℃、1min、0.05g/D)

2.母粒干燥工艺采用双联式母粒干燥系统，极大提高了产品转换的灵活性，与常规工艺相比，几乎不产生产品转换的过渡料。

具体实施例