[发明专利]一种熔纺—湿法纺丝工艺制备超高强低收缩丙纶长丝的方法

说明书

本发明涉及一种熔纺—湿法纺丝工艺制备超高强低收缩丙纶长丝的方法。本发明采用冷却水槽对从喷丝板喷出的丝束进行快速冷却，代替现有侧吹风风冷制备超高强低收缩丙纶长丝，从而有效回避丝束在120～130℃之间产生结晶，避免由此产生的结晶对拉伸取向工艺的影响，提高了拉伸取向的一致性，从而提高聚丙烯的取向度来实现强度的提高。同时，采用慢速拉伸生产，使所生产的丙纶长丝具备超高强低收缩的性能，强度≥9.0g/D，断裂伸长率≤20％，从而拓展了丙纶长丝的用途。

技术领域

本发明涉及一种熔融纺丝溶剂快速冷却的湿法工艺，经过卧式拉伸机进行慢速拉伸生产出超高强低收缩的丙纶长丝的一种方法。

背景技术

在目前生产高强丙纶长丝都是通过一步纺生产，侧吹风风冷，中高速拉伸生产出的丙纶长丝的强度均在7.0g/D左右，且断裂伸长率在25％左右。因风冷冷却不均匀，生产过程中经常断头、毛丝等缺点，且强度与涤纶相差有一定距离。涤纶超高强丝强度≥9.0g/D，断裂伸长率在12～20％之间；而丙纶具有耐酸、耐碱、质轻的优点，因此，如果能生产一种超高强性能指标达涤纶丝的丙纶工业丝就能发挥丙纶的优良特性，及能发扬降解环保型的化纤产品是一大进步，拓展了丙纶长丝的用途，具有深远的社会效益和良好的前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种熔纺—湿法纺丝工艺制备超高强低收缩丙纶长丝的方法。

本发明，包括以下工艺：

（1）选用融指为4～20的聚丙烯切片，倒入连续干燥机中干燥，干燥温度60～90℃，干燥时间1～3小时，含水率≤0.01wt％；

（2）干燥好的PP原料流入螺杆挤出机中熔化捏合，剪切成粘度均匀、流动性好的熔体，在挤出机的压力≥7.0MPa，通过计量泵计量送入纺丝箱中的组件中，组件压力5～10MPa条件下进行喷丝；

（3）螺杆温度控制在220～260℃，纺丝箱温度控制在220～240℃；

（4）经喷丝板纺丝的丝束，进入冷却水槽中经水冷却，水温控制在12～20℃，喷丝板离水面距离3～10mm；

（5）丝束经水冷却后，经过上油装置均匀上油，其中，所述的油为水油混合液，水:油为3～10:1，重量比；

（6）上油后的丝束进入卧式拉伸机分四区拉伸，总拉伸倍数为8～15倍，主要的拉伸倍数放在1区和2区，以充分拉伸取向，3区、4区主要为结晶定型，热辊温度控制在80～135℃，拉伸速度为70～160m/min；

（7）经卷绕成型。

本发明，所述工艺（6）中的热辊，包括1辊、2辊、3辊、4辊和5辊，各棍的温度分别是：1辊的温度为80～90℃，2辊的温度为100～110℃，3辊的温度为115～125℃，4辊的温度为130～135℃，5辊的温度为130～135℃，1辊、2辊取较低温度，用于充分拉伸取向，3辊、4辊、5辊取较高温度，用于结晶定型。

本发明，具有如下特点：

A、工艺（4）采用冷却水槽对从喷丝板喷出的丝束进行快速冷却，从而有效回避丝束在120～130℃之间产生结晶，避免由此产生的结晶对工艺（6）拉伸取向的影响，提高了工艺（6）拉伸取向的一致性，从而提高聚丙烯的取向度来实现强度的提高。由于聚丙烯的结晶温度在120～130℃之间，且结晶度与时间成正比关系，传统的侧吹风风冷，从喷丝板喷出的丝束，其温度在200℃左右，经过吹风风冷，温度逐渐降至室温，当丝束的温度降至120～130℃时，丝束将产生部分（或全部）结晶，丝束的结晶，将影响工艺（6）的拉伸取向，从而降低拉伸取向度，进而影响其结晶定型，最后影响成品丝的强度；