[发明专利]一种土工用涤纶工业丝的制备方法

说明书

本发明涉及一种土工用涤纶工业丝的制备方法，采用熔体直纺生产方式，后牵伸工艺为6对或7对热辊牵伸，6对热辊牵伸时GR4和GR5为定型辊，GR4温度为190～210℃，GR5温度为210～230℃，GR6温度低于80℃；GR5与GR4速度比为1.002～1.020；7对热辊牵伸时GR4、GR5和GR6为定型辊，GR4温度为190～210℃，GR5温度为210～220℃，GR6温度为220～230℃，GR7温度低于80℃。本发明的方法基于现有设备、生产技术进行改造与工艺调整，便于实施，制备的土工用涤纶工业丝具有高强度、超低伸、高刚度和长时稳定性能优良等特点，应用前景广阔。

技术领域

本发明属于涤纶工业丝技术领域，涉及一种土工用涤纶工业丝的制备方法。

背景技术

涤纶纤维是化学纤维中产量最高的品种，其中作为工业用途称为涤纶工业丝，因具有强度高、模量大、耐热性能好等优点，广泛用于安全带、吊装带、土工布、汽车帘子线、缆绳、传送带等领域。到2021年中国涤纶工业丝产能约占全球的三分之二，但是也存在着产品单一、同质化严重、技术含量低等一系列问题，因此高性能化品质提升是涤纶工业丝未来发展的方向。根据涤纶工业丝性能可分为高强型、高强低伸型、高模低收缩型、高强低缩型等。其中低伸型涤纶工业丝具有工业丝共有的断裂强度大、模量高等特点外，还独具有断裂伸长低即受力尺寸稳定性优良的特点，被广泛的应用于土工基建(如土工格栅)、橡胶增强(输送带、输油管道、胶管等)以及海洋开发(海洋石油平台、船舶等用缆绳)等领域。目前低伸型涤纶工业丝技术领域对于其物性指标的要求限于技术水平等原因，在满足基本的强度要求基础上，主要简单的以断裂伸长率来评判。在生产技术方面，低伸型涤纶工业丝的制备主要从原料和工艺两个层面进行技术创新，而在原料端主要包括原料的品质提升和改性技术。

原料的品质提升可以通过原料的分子量(特性粘度)提升和杂质控制实现，申请号为CN201310621731.3的发明专利公开了高强低伸型涤纶工业丝的生产工艺，所采用特性粘度为1.5～1.6dl/g的PET粘度切片为高粘熔融涤纶原料进行制备。目前工业生产中，受PET粘度切片增粘技术的影响，普遍采用的切片粘度为0.90～1.20dl/g范围，高粘度(1.5～1.6dl/g)PET制备由于技术瓶颈，以及增粘能耗巨大等原因，并没有规模化生产。申请号为CN201511016778.2的发明专利公开了一种高强低伸聚酯工业丝及其制备方法，由聚酯溶洗、固相增粘后纺丝而得，所述高强低伸聚酯工业丝断裂强度≥8.3cN/dtex，断裂伸长为10.0±1.5％。采用乙二醇镁与乙二醇锑混合物作为缩聚催化剂，其热降解系数很小，聚合过程中低聚物减少，加工过程中热降解的降低，大大地减少了聚酯中的杂质，同时也降低了聚酯中成核剂的量，在减少异相成核的基础上增加了均相成核的机率，溶洗进一步降低了低聚物的含量，有利于高强低伸聚酯工业丝纤维中晶粒尺寸的长大和结晶完善性优化。但是限于聚合技术、规模以及设备等影响，催化剂的更换需要经过系统、细致的论证，逐渐放大。而目前行业内普遍在小规模聚合生产线上进行。此外溶洗需要消耗大量的水和溶洗剂，特别是溶洗剂为乙二醇一乙醚、乙二醇一丙醚和乙二醇一丁醚等有毒、有害、易挥发有机溶剂，对于生产安全性以及环境保护是极大的挑战。