專利名稱：聚對苯二甲酸丁二醇酯bcf長絲的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于紡織領(lǐng)域，具體涉及一種聚對苯二甲酸丁二醇酯BCF長絲的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
聚對苯二甲酸丁二醇酯，英文名polybutylene terephthalate (簡稱PBT),屬于聚酯系列，是由I. 4-pbt 丁二醇(1.4-Butylene glycol)與對苯二甲酸(PTA)或者對苯二甲酸酯(DMT)聚縮合而成，并經(jīng)由混煉程序制成的乳白色半透明到不透明、結(jié)晶型熱塑性聚酯樹脂。與PET—起統(tǒng)稱為熱塑性聚酯，或飽和聚酯。PBT為乳白色半透明到不透明、結(jié)晶型熱塑性聚酯。具有高耐熱性、韌性、耐疲勞性，自潤滑、低摩擦系數(shù)，耐候性、吸水率低，僅為0. 1%，在潮濕環(huán)境中仍保持各種物性(包括電性能)，電絕緣性，但體積電阻、介電損耗 大。耐熱水、堿類、酸類、油類、但易受鹵化烴侵蝕，耐水解性差，低溫下可迅速結(jié)晶，成型性良好。缺點(diǎn)是缺口沖擊強(qiáng)度低，成型收縮率大。目前市場上的PBT產(chǎn)品均是POY預(yù)取向絲或加彈絲DTY，這種紗線的纖度一般均在150-300旦左右，不能直接在地毯上應(yīng)用，必須要先通過多次合股，再倒成框紗染色，然后再倒筒成型方能運(yùn)用到地毯織造中，用這種方法制造的地毯由于工序較多、流程長，所以成本較聞。BCF長絲又稱膨化變形長絲(bulked continuous filament yarn),將拉伸后的復(fù)絲進(jìn)行膨化變形，經(jīng)定型處理，固定其膨松和卷曲效應(yīng)，因而纖維之間空隙增大，使紗體膨松。BCF長絲主要應(yīng)用于地毯織造?，F(xiàn)有的BCF長絲的生產(chǎn)工藝為一步法，主要步驟包括噴絲、冷卻、上油、拉伸、BCF膨化變形、冷卻定型、輸出、纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)、卷繞。這種一步法生產(chǎn)工藝要求較高，進(jìn)一步增加了將PBT切片應(yīng)用于生產(chǎn)BCF長絲的難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT) BCF長絲的生產(chǎn)方法，以PBT切片為原料，生產(chǎn)BCF長絲。該BCF長絲可應(yīng)用于地毯織造中。本發(fā)明的目的可以通過以下措施達(dá)到
一種高收縮/高卷曲聚對苯二甲酸丁二醇酯BCF長絲的生產(chǎn)方法，其包括如下步驟
(1)將特性粘度為0.9 I. 0的PBT切片通過干熱空氣干燥后，在260 275°C下經(jīng)螺桿熔融擠出；
(2)噴絲；
(3)采用冷卻風(fēng)進(jìn)行吹風(fēng)冷卻；
(4)上油和牽伸，其中牽伸溫度為65-165°C;牽伸比為2-3倍
(5)BCF膨化變形；
(6)冷卻定型、輸出、纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)和卷繞。作為本發(fā)明的改進(jìn)，PBT切片熔融擠出前還可加入滌綸色母粒混合均勻，所述色母粒中水分低于200ppm。為了達(dá)到上述水分含量，所述色母粒加入PBT切片之前，采用常規(guī)方法進(jìn)行干燥，具體步驟為在120°C下烘干3-4h。色母粒的用量根據(jù)實(shí)際要求確定。步驟(I)中，PBT切片的干燥采用特殊的干熱空氣工藝，優(yōu)選將切片定量輸送至干燥塔中，通過干熱空氣在125 135°C(優(yōu)選130°C )下干燥4-5小時(shí)，干熱空氣氣壓0. 6-0. 8bar o
步驟(I)中，螺桿熔融擠出溫度優(yōu)選采用260 270°C。步驟(2)中熔體經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量、加壓后送入噴絲板噴絲，根據(jù)地毯客戶要求的紗線纖度，通過計(jì)算來設(shè)定計(jì)量泵的轉(zhuǎn)速，從而控制紗線的纖度。一般計(jì)量泵的轉(zhuǎn)速為5—30轉(zhuǎn)/分。作為優(yōu)選方案，步驟(3)中采用風(fēng)速為0. 3 0. 75米/秒、溫度為15-25°C左右的冷卻風(fēng)進(jìn)行吹風(fēng)冷卻。一般采用側(cè)吹風(fēng)。步驟(4)中上油率為I. 0%-1. 3%，優(yōu)選上油率為I. 2%。牽伸的工藝條件為第一牽伸輥速度800-850米/分，溫度60-65°C ;第二牽伸輥速度950-1000米/分，溫度80-85°C;主牽伸輥速度2100-2320米/分，溫度150_165°C。在前述條件范圍內(nèi)，可通過控制不同牽伸輥速度和溫度使絲束內(nèi)的分子結(jié)構(gòu)改變沿牽伸方向軸向排列，使纖維得到需要的斷裂強(qiáng)度與伸長率。步驟(5)中，BCF膨化變形過程時(shí)的壓力為7_8bar，溫度為185_195°C。步驟(6)中，冷卻定型時(shí)冷卻鼓轉(zhuǎn)速為30-45轉(zhuǎn)/分；輸出時(shí)第一輸出輥速度為1750-2000米/分，第二輸出輥速度為1790-2100米/分；纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，壓力為3. 0-6. Obar,卷繞速度為1750-2100米/分。本法所得PBT BCF長絲的纖度為1200-2000分特，單絲纖度為5_15dpf，卷曲率為30%-35%，斷裂強(qiáng)度為2. 5-3. 5cN/dtex,斷裂伸長率為31%_40%，沸水收縮率I. 0-3. 5%,網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)15-30個(gè)/米。本生產(chǎn)方法所得PBT BCF長絲可在地毯織造中的應(yīng)用。BCF是地毯絨面材料中最經(jīng)濟(jì)的加工方法，可使的紗線形成三維卷曲，達(dá)到最佳的覆蓋性能，由于BCF是一步法工藝，亦可根據(jù)需要在紡絲時(shí)直接加注不同顏色的色母粒進(jìn)行原液染色，所得紗線可直接用于地毯織造，可大大地縮短加工流程，減輕地毯的原料成本。本發(fā)明克服了 PBT BCF長絲的生產(chǎn)問題，研究了 PBT BCF長絲在熔融紡絲生產(chǎn)過程中，各種因素(如PBT切片的選用、原料干燥、紡絲溫度、拉伸條件及變形膨化的工藝條件)對PBT BCF長絲生產(chǎn)的影響，通過大量實(shí)驗(yàn)和不斷地優(yōu)化，得到連續(xù)的、穩(wěn)定的、可拉伸的長絲用于BCF膨化變形，所得PBT BCF長絲收縮/卷曲效果好，可以滿足地毯織造的不同要求(如卷曲率，斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長率、收縮率、網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)等)。其中PBT切片的選用與干燥、紡絲溫度和拉伸條件是能夠制備出長絲關(guān)鍵。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :
原料PBT切片，常州市瑞特工程塑料有限公司提供，牌號T01，特性粘度1. 0，。色母粒常州龍馬高分子技術(shù)有限公司，牌號TN128加入量1. 5%。
噴絲板300孔/三葉型，葉寬0. 24毫米、葉長0. 7毫米。PBT BCF長絲的生產(chǎn)方法如下
PBT色母粒干燥烘干將PBT色母粒在120°C溫度下烘3小時(shí)，使色母粒中水份低于約200ppm ；
PBT切片干燥將切片定量輸送至干燥塔中，干熱空氣氣壓0. 8BAR,使切片在130°C下干燥4. 5小時(shí)；
向PBT切片中加入質(zhì)量為PBT切片質(zhì)量I. 5%的色母粒并送入螺桿擠出機(jī)熔融混和，其熔體經(jīng)擠出機(jī)擠出后直接進(jìn)入紡絲箱體，其中，各區(qū)溫度控制為(°C):螺桿260、265、270、270、270，紡絲箱溫度270。
噴絲計(jì)量泵轉(zhuǎn)速10. 0轉(zhuǎn)/分；
冷卻側(cè)吹風(fēng)溫度20°C，速度0. 5米/秒；
上油、牽伸上油率1. 3%，牌號德國司馬2711 ;牽伸第一牽伸輥速度850米/分，溫度65°C，第二牽伸輥速度1000米/分，溫度85°C，主牽伸輥速度2100米/分，溫度150。。；
BCF膨化變形壓力7. 5bar、溫度195°C ；
冷卻定型、輸出、纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)、卷繞冷卻鼓速度40轉(zhuǎn)/分，第一輸出輥速度1750米/分，第二輸出輥速度1790米/分；纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)壓力4. Obar，卷繞速度1750米/分，卷繞時(shí)間350 秒。所得PBT BCF長絲纖度1500分特/300F，熱卷曲率30. 5%，斷裂強(qiáng)度3. 5cN/dtex,斷裂伸長率33. 2%，沸水收縮率2%，網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)20個(gè)/米。實(shí)施例2
原料PBT切片，常州市瑞特工程塑料有限公司提供，牌號T01，特性粘度1. O。噴絲板120孔/三葉型，葉寬0. 24毫米、葉長I. 2毫米。PBT BCF長絲的生產(chǎn)方法如下
PBT切片干燥將切片定量輸送至干燥塔中，干熱空氣氣壓0. 8BAR,使切片在130°C下干燥4. 5小時(shí)；
將PBT切片送入螺桿擠出機(jī)熔融混和，其熔體經(jīng)擠出機(jī)擠出后直接進(jìn)入紡絲箱體，其中，各區(qū)溫度控制為(°C):螺桿265、270、270、275、275，紡絲箱溫度270。噴絲計(jì)量泵轉(zhuǎn)速8. 2轉(zhuǎn)/分；
冷卻側(cè)吹風(fēng)溫度18°C，速度0. 45米/秒；
上油、牽伸上油率1. 2%，牌號德國司馬2711 ;牽伸第一牽伸輥速度800米/分，溫度65°C，第二牽伸輥速度1000米/分，溫度85°C，主牽伸輥速度2320米/分，溫度165 0C ；
BCF膨化變形壓力7. 5bar、溫度185°C ；
冷卻定型、輸出、纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)、卷繞冷卻鼓速度35轉(zhuǎn)/分，第一輸出輥速度1980米/分，第二輸出輥速度2015米/分；纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)壓力6. Obar，卷繞速度2000米/分，卷繞時(shí)間320 秒。所得PBT BCF長絲纖度1250分特/120F，熱卷曲率32. 5%，斷裂強(qiáng)度3. 3cN/dtex,斷裂伸長率31. 3%，沸水收縮率I. 5%，網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)25個(gè)/米。
權(quán)利要求
1.一種聚對苯二甲酸丁二醇酯BCF長絲的生產(chǎn)方法，其特征在于包括如下步驟 (1)將特性粘度為O.9 I. O的PBT切片通過干熱空氣干燥后，在260 275°C下經(jīng)螺桿熔融擠出； (2)噴絲； (3)采用冷卻風(fēng)進(jìn)行吹風(fēng)冷卻； (4)上油和牽伸，其中牽伸溫度為65-165°C;牽伸倍數(shù)為2-3倍 (5)BCF膨化變形； (6)冷卻定型、輸出、纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)和卷繞。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟(I)中，PBT切片在熔融擠出前，還加入水分低于200ppm的滌綸色母粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟(I)中，所述PBT切片的干燥方法為PBT切片通過干熱空氣在125 135°C下干燥4 5小時(shí)，所述干熱空氣的氣壓O. 6 O. 8bar。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟(3)中，所述冷卻風(fēng)的風(fēng)速為O.3 0.75米/秒，溫度為15 25°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟(4)中，上油過程中的上油率為1.0% I. 3%O
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟(4)中，牽伸過程的工藝條件為第一牽伸輥速度800 850米/分，溫度60 65°C ;第二牽伸輥速度950 1000米/分，溫度80 85°C ;主牽伸輥速度2100 2320米/分，溫度150 165°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟(5)中，BCF膨化變形過程時(shí)的壓力為7 8bar，溫度為185 195°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟(6)中，冷卻定型時(shí)冷卻鼓轉(zhuǎn)速為30 45轉(zhuǎn)/分；輸出時(shí)第一輸出輥速度為1750 2000米/分，第二輸出輥速度為1790 2100米/分；纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，壓力為3.0 6. Obar，卷繞速度為1750 2100米/分。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于本聚對苯二甲酸丁二醇酯BCF長絲的卷曲率為30% 35%，斷裂伸長率為31% 40%，沸水收縮率I. O 3. 5%。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于本聚對苯二甲酸丁二醇酯BCF長絲的纖度為1200 2000分特，單絲纖度為5 15dpf，網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)15 30個(gè)/米。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚對苯二甲酸丁二醇酯BCF長絲的生產(chǎn)方法，其包括將特性粘度為0.9～1.0的PBT切片通過干熱空氣干燥后，在260～275℃下經(jīng)螺桿熔融擠出；噴絲；采用冷卻風(fēng)進(jìn)行吹風(fēng)冷卻；上油和牽伸，其中牽伸溫度為65-165℃；牽伸比為2-3倍BCF膨化變形；冷卻定型、輸出、纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)和卷繞。本法所得PBTBCF長絲的纖度為1200-2000分特，單絲纖度為5-15dpf，卷曲率為30%-35%，斷裂強(qiáng)度為2.5-3.5cN/dtex，斷裂伸長率為31%-40%，沸水收縮率1.0-3.5%，網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)15-30個(gè)/米。本法所得PBTBCF長絲可在地毯織造中直接應(yīng)用。
文檔編號D01D5/088GK102732989SQ20121025047
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月19日
發(fā)明者房軍 申請人:江蘇開利地毯股份有限公司