[发明专利]一种高强度工业丝及其制造方法

说明书

本发明提供了一种高强度工业丝及其制造方法。所述高强度工业丝，其线密度偏差率±2.0％，断裂强度≧8.5cN/dtex，断裂强度CV值≦3.0％，断裂伸长率为13.5±2.0％，断裂伸长CV值≦8.0％，干热收缩率为7.5±1.5％。以工业丝高粘度聚酯切片为原料，依次经过螺杆熔融挤压、侧吹风冷却、多级热辊拉伸、高温松弛定型和卷绕成型等步骤获得该高强度工业丝。

技术领域

本发明属于化学工业领域，具体涉及一种高强度工业丝及其制造方法。

背景技术

涤纶自问世以来，在工业用途上取得了巨大的发展，涤纶工业丝是指高强、粗旦的涤纶工业用长丝。涤纶工业丝以其断裂强度高，初始模量高，延伸率低，耐冲击性好等优良的物理机械性能，在工业上被广泛应用，可作为轮胎帘子线、电缆包线、输送带等橡胶和塑料涂层织物的骨架材料，也可做绳索、车用安全带、传送带、蓬帆布、涂层织物、土工织物等；超高强涤纶工业丝，因其具有特别高的强度而广泛用于拉索、线绳和吊装带等领域。

国内生产的普通高强涤纶工业丝的断裂强度一般为8.0-8.2cN/dtex，其很难达到一些特殊的要求，应用主要是一般的工业产品，因此，市场对高强涤纶工业丝的需求很迫切。随着技术的进步，涤纶工业丝的断裂强度在断裂强度上有一定提高，但要断裂强度≧8.5cN/dtex，工艺上需不断进行优化。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种高强度工业丝及其制造方法。

本发明提供了一种高强度工业丝，所述高强度工业丝的物性指标为：线密度偏差率±2.0％，断裂强度≧8.5cN/dtex，断裂强度CV值≦3.0％，断裂伸长率为13.5±2.0％，断裂伸长CV值≦8.0％，干热收缩率为7.5±1.5％。

本发明还提供了该高强度工业丝的制造方法，其以工业丝高粘度聚酯切片为原料，依次经过(1)螺杆熔融挤压、(2)侧吹风冷却、(3)多级热辊拉伸、(4)高温松弛定型和(5)卷绕成型的步骤，制备获得高强度工业丝；其中：

所述的原料工业丝高粘度聚酯切片的特性黏度为1.070-1.110dl/g；进一步，所述的特性黏度为1.070-1.110dl/g的工业丝高粘度聚酯切片通过将特性黏度为0.670～0.690dl/g的有光工业丝专用纤维级聚酯切片先在预结晶器中被热空气预结晶，然后在205～220℃的温度条件下、在氮气下处理25～40小时固相缩聚获得。

步骤(1)中，进行螺杆熔融挤压的螺杆挤压机由螺杆和套筒组成；套筒分为6个加热区，每个区可单独控制温度，可对丝束粘度进行微调；挤压机的最大熔融能力约为530kg/h；螺杆转速可自动调节，这可以使挤压机的出口压力保持恒定；螺杆熔融挤压中，螺杆挤压机温度控制在280～340℃之间，熔融后纺丝的温度控制在300～340℃之间；

步骤(2)中，冷却室利用冷空气给初生的未牵伸丝加以侧吹风使其冷却，以使其以稳固的状态通过纺丝甬道到达上油辊；侧吹风冷却中，侧吹风温度为20～28℃，侧吹风风速为20～50m/min；

步骤(3)中，预拉伸倍率为1.02～1.06，1段倍率为3.40～3.80，总拉伸倍率为5.5～6.0，纺丝5GR罗拉速度为3000～3400m/min；

步骤(4)中，由于丝束(产品)的热收缩性能与这一阶段的松弛率成反比，因此要获得较低热收缩性能的纤维，就要使松弛率保持在较高的水平上，高温松弛定型中，温度控制在200～235℃之间，高温定型松弛率为3％；

步骤(5)卷绕操作分为以下四个步骤：(a)生头操作(b)卷绕操作(c)切换操作(d)落丝操作；卷绕成型中，卷绕速度为2975～3375m/min。

本发明具有优点如下：

(1)通过对原料有光工业丝专用纤维级聚酯切片进行了升级处理，保证了原料的稳定性。