[其他]高強(qiáng)低延滌綸長(zhǎng)絲的制造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86100571
• 申請(qǐng)日: 1986-05-09
• 公開（公告）號(hào): CN86100571A
• 公開（公告）日: 1987-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫美琪;胡堅(jiān)斌;王惠琴;陳蓓蕾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海合成纖維研究所
• 主分類號(hào): D01F6/62
• 分類號(hào): D01F6/62;D01D5/08
• 代理公司: 上海紡織專利咨詢服務(wù)組
• 代理人: 楊浩之

本發(fā)明是一種斷裂強(qiáng)度大于68×10^-2牛頓/特（N/T）（即大于8克/旦），斷裂伸長(zhǎng)小于10%的高強(qiáng)低延滌綸長(zhǎng)絲的制造方法。

研制高強(qiáng)低延滌綸長(zhǎng)絲，以往一般都采用卷繞速度在1000米/分以下的低速來(lái)制取原絲。據(jù)報(bào)道每提高100米/分時(shí)最大拉伸比均減少0.1倍〔F.U.TP????365～511（1960）〕。但過(guò)低的紡絲速度易造成原絲預(yù)取向不均勻并隨時(shí)間發(fā)生延時(shí)變化，故制得原絲不宜存放。此外，在一級(jí)或二級(jí)拉伸后，為完善纖維的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，提高尺寸穩(wěn)定性，尚需再經(jīng)熱處理。

八十年代出現(xiàn)采用1000米/分以上的紡絲工藝制造高強(qiáng)低延滌綸長(zhǎng)絲。如日本專利JK58-186607和JK59-98409系采用1000米/分以上的紡絲速度。其所制得的原絲雖然可存放較長(zhǎng)時(shí)間，但后拉伸倍率小且縮率大，拉伸絲經(jīng)熱定型或經(jīng)后加工處理如浸漬等則強(qiáng)力下降12.5%左右，損失較大。

本發(fā)明針對(duì)上述情況選擇適當(dāng)?shù)募徑z速度和減少?gòu)埩ν緩街迫∫欢A(yù)取向度的原絲，然后在提高存放時(shí)間同時(shí)探求最大拉伸比，即采用多級(jí)拉伸工藝以進(jìn)一步提高纖維內(nèi)高分子的規(guī)整度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，達(dá)到了預(yù)期目的。

本發(fā)明要點(diǎn)闡述。本發(fā)明包括聚酯選擇和原絲成形及拉伸工藝，其特征是采用高位上油制取一定預(yù)取向度原絲的紡絲工藝和具有預(yù)熱喂入羅拉裝置的三級(jí)熱拉伸的生產(chǎn)流程。

本發(fā)明要點(diǎn)之一在于紡速的選擇。以不同紡速制得纖維的物理機(jī)械性能如表1.所示。

表1.不同紡速所制纖維的結(jié)構(gòu)與性能

由表1.可見以不同紡速制取的原絲，經(jīng)拉伸后的強(qiáng)度雖然相近，但纖維的收縮性能不同，紡速越高，則沸水收縮率愈低，這是因?yàn)殡S紡速的增加，纖維內(nèi)分子取向誘導(dǎo)結(jié)晶程度增加，再第二次成形時(shí)超分子結(jié)構(gòu)在原有基礎(chǔ)上進(jìn)一步規(guī)整化，晶粒小的合并為較大晶粒或者繼續(xù)增長(zhǎng)，所以紡速低的拉伸絲，盡管能達(dá)到較高的強(qiáng)度，但其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不及紡速高的拉伸絲，而紡速高的拉伸絲，雖然結(jié)構(gòu)穩(wěn)定但因分子過(guò)早結(jié)晶而不利于拉伸，影響纖維機(jī)械強(qiáng)度的提高，因此本發(fā)明認(rèn)為紡速為2000～3000米/分能制得力學(xué)性能優(yōu)良的纖維。

本發(fā)明要點(diǎn)之二，是上油位置對(duì)纖維質(zhì)量的影響。如表2.所示，上油位置越靠近噴絲板原絲絲條的表面張力越小采用卷繞機(jī)上油盤上油絲條張力最大，拉伸性能最差。它表明絲條上油集束后既能減少運(yùn)動(dòng)時(shí)與周圍空氣介質(zhì)的阻力，又能抵抗周圍介質(zhì)的擾動(dòng)。

表2.不同上油位置與纖維質(zhì)量

本發(fā)明要點(diǎn)之三，是拉伸工序采用了三級(jí)拉伸工藝。由于原絲的結(jié)構(gòu)單元的有序程度不一，各結(jié)構(gòu)單元在拉伸過(guò)程中松弛時(shí)間也有很大差別，因而在相同條件下要同時(shí)完成取向是不可能的。表3表明，不同拉伸方式纖維的超分子結(jié)構(gòu)發(fā)展及相應(yīng)的機(jī)械性能的變化。

顯然，在拉伸溫度略高于玻璃化溫度（Tg）的一級(jí)拉伸，由于松弛時(shí)間跟不上拉伸時(shí)間，形變來(lái)不及發(fā)展，故實(shí)際拉伸比很小。又由于取向低，故纖維的斷裂強(qiáng)度低，伸長(zhǎng)與收縮率大。再加之二級(jí)與三級(jí)拉伸的時(shí)間和溫度增加，故拉伸比提高，纖維取向明顯增加，雙折射率（△n）從0.1683分別增加到0.1884和0.1936。這表明纖維內(nèi)大分子鏈段總?cè)∠蛱岣叩耐瑫r(shí)，無(wú)定型區(qū)和晶區(qū)的取向都有明顯提高。尤其是三級(jí)拉伸時(shí)可賦于纖維較高的能量，使分子構(gòu)象不斷向能壘低的穩(wěn)定態(tài)轉(zhuǎn)變，卷縮的大分子逐步伸直，易于砌入晶格，最終使結(jié)晶度與密度增加，大分子間作用增強(qiáng)，結(jié)構(gòu)緊湊，對(duì)提高尺寸穩(wěn)定性和抵抗外力的能力作出貢獻(xiàn)。所得纖維的晶區(qū)結(jié)構(gòu)比較完整，可以省卻一般滌綸纖維在拉伸后的蒸汽熱處理。

表3.不同拉伸方式與成品的結(jié)構(gòu)性能

＊fa-非晶區(qū)取向度

本發(fā)明的要點(diǎn)之四，是采用加熱喂入羅拉裝置對(duì)原絲預(yù)熱，再進(jìn)行三級(jí)拉伸。這有利于提高拉伸比并影響纖維的性能。

表4.羅拉溫度及纖維的物理指標(biāo)

由表4可見，適當(dāng)提高喂入羅拉溫度，有利于提高拉伸比和纖維的力學(xué)性能。但預(yù)熱溫度不能過(guò)高，否則纖維分子過(guò)早結(jié)晶不利于取向，故預(yù)熱溫度在65～100℃為宜，最好75～90℃。

本發(fā)明的流程特征參數(shù)歸納如下：

聚對(duì)苯二甲酸乙二酯切片特性粘度0.8～1.1。

干燥，聚酯切片干燥后含水率小于0.02%。

紡絲，紡絲溫度300～325℃，最好310～320℃，高于325℃熱降介嚴(yán)重，纖維發(fā)脆，強(qiáng)度降低。紡絲溫度小于300℃，熔體流動(dòng)性差，加工困難。