[发明专利]大直径聚合物膨化单丝及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大直径聚合物膨化单丝及其生产方法。

背景技术

现有的单丝，在强度、断裂伸长、干热收缩等性能方面存在缺陷，影响工作性能和使用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工作性能好的大直径聚合物膨化单丝及其生产方法。

本发明的技术解决方案是：

一种大直径聚合物膨化单丝，其特征是：聚合物为PET、PBT、PTT、PA6、PA66线性缩合物中的一种或几种的共混物；单丝截面为圆形、三角形、长方形或异形，单丝直径或当量直径为0.04~0.3mm，单丝强度为2-5CN/dtex，断裂伸长率为15~45%，卷曲率为15~35%。

所述的大直径聚合物膨化单丝，单丝直径为0.08~0.3mm。

一种大直径聚合物膨化单丝的生产方法，包括原料熔融挤出、冷却、拉伸、热定型、膨化步骤，其特征是：原料熔融挤出时的熔体温度为250~310℃，喷丝头拉伸比为4~20；冷却采用液体冷却方法，将从喷丝板组件喷出的聚合物熔体直接进入液箱中，进行液体冷却成型，并经液箱中的前、后卷绕罗拉输送出液箱进入后序工序；其中液箱中液体的温度为15~70℃；液箱中的液体为循环液，循环液的流量为25~250kg/h，液箱中的液体为水、5%硫酸氢钠溶液或pH10的氢氧化钠溶液或5%硫酸氢钠溶液与聚乙烯蜡、双十八基硫醚的混合液；液体冷却后的单丝经一级拉伸、二级拉伸，一级拉伸的拉伸比为4~6，一级拉伸温度65~100℃，二级拉伸的拉伸比为1.1~1.5，二级拉伸温度120~160℃；热定型温度为150-250℃；卷取速度为80-150m/min。

液箱中的液体为5%硫酸氢钠与聚乙烯蜡、双十八基硫醚的混合液，且质量比：5%硫酸氢钠溶液:聚乙烯蜡:双十八基硫醚=90:5:5。

膨化步骤中，采用压力为0.05-0.3MPa的压缩空气，温度为100-250℃，膨化嘴直径为8-15mm，膨化嘴长度为10-20cm，膨化速度为80-300m/min，冷却温度为20-40℃。

本发明工艺简单，操作方便，成型的纤维具有高强力、优异的卷曲率等特点，使用范围广。

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

实施例1：

一种大直径聚合物膨化单丝，聚合物为PET、PBT、PTT、PA6、PA66线性缩合物中的一种或几种的共混物；单丝截面为圆形、三角形、长方形或异形，单丝直径或当量直径为0.04~0.3mm（例0.04mm、0.1mm、0.3mm），单丝强度为2-5CN/dtex，断裂伸长率为15~45%（例15%、30%、45%），卷曲率为15~35%（例15%、25%、35%）。

所述大直径聚合物膨化单丝的生产方法，包括原料熔融挤出、冷却、拉伸、热定型、膨化步骤，原料熔融挤出时的熔体温度为250~310℃（例250℃、280℃、310℃），喷丝头拉伸比为4~20；冷却采用液体冷却方法，将从喷丝板组件喷出的聚合物熔体直接进入液箱中，进行液体冷却成型，并经液箱中的前、后卷绕罗拉输送出液箱进入后序工序；其中液箱中液体的温度为15~70℃（例15℃、40℃、70℃）；液箱中的液体为循环液，循环液的流量为25~250kg/h，液箱中的液体为水、5%硫酸氢钠溶液或pH10的氢氧化钠溶液或5%硫酸氢钠溶液与聚乙烯蜡、双十八基硫醚的混合液；液体冷却后的单丝经一级拉伸、二级拉伸，一级拉伸的拉伸比为4~6，一级拉伸温度65~100℃（例65℃、80℃、100℃），二级拉伸的拉伸比为1.1~1.5，二级拉伸温度120~160℃（例120℃、150℃、160℃）；热定型温度为150-250℃（例150℃、200℃、250℃）；卷取速度为80-150m/min。

膨化步骤中，采用压力为0.05-0.3MPa的压缩空气，温度为100-250℃（例100℃、180℃、250℃），膨化嘴直径为8-15mm，膨化嘴长度为10-20cm，膨化速度为80-300m/min，冷却温度为20-40℃（例20℃、30℃、40℃）。

实施例2：

液箱中的液体为5%硫酸氢钠与聚乙烯蜡、双十八基硫醚的混合液，且质量比：5%硫酸氢钠溶液:聚乙烯蜡:双十八基硫醚=90:5:5。得到的单丝强度4-5CN/dtex，断裂伸长率为35~45%，卷曲率为30~35%。其余同实施例1。