[发明专利]一种高强低收缩丙纶长丝及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高强低收缩丙纶长丝及其生产方法。

背景技术

目前高强低收缩丙纶长丝是卧式一步纺生产，速度慢从几十米到百米每分钟，高耗能效率低，且性能：强度6~7g/d，断裂伸长率18~25%，不能满足技术发展和客户的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有丙纶长丝生产工艺的缺点，提供一种纺速高、耗能低的高强低收缩丙纶长丝及其生产方法。

本发明，其制备的原料配比为：等规聚丙烯92~98 wt %，二甲酸铝0.1~2.0 wt %，茂金属聚丙烯1.0~5.0 wt %，无规聚丙烯0.2~2.0 wt %。

本发明，在立式一步纺设备上生产，其制备的工艺包括：

A、配料：等规聚丙烯92~98wt%，二甲酸铝0.1~2.0wt%，茂金属聚丙烯1.0~5.0wt%，无规聚丙烯0.2~2.0wt%，共混均匀后烘干；

B、通过螺杆挤出机，工艺温度为250~280℃，首先经过200目的预过滤器过滤，再经喷丝头挤出纺丝；

C、通过降低侧吹风温度和控制侧吹风速度来减少喷丝头处PP的结晶，以改善非晶区结构，侧吹风的温度为15~20℃，侧吹风的速度为0.3~0.8m/min；

D、通过提高喷丝头的牵伸倍数，以提高喷丝头的非晶区和晶区的预取向因子，喷丝头的牵伸倍数为50~120倍；

E、在牵伸机设备上，牵伸速度为1500~2000m/min，牵伸倍数为5~12倍；

F、牵伸热辊和热箱的温度为100~200℃。

本发明，影响其高强度的主要因素是非晶取向因子和晶区的取向因子，通过添加无规聚丙烯和通过增加喷丝头牵伸倍数来增加非晶区的预取向因子，通过增加牵伸倍数来增加非晶区的取向因子和晶区的取向因子，从而增加其强度。

本发明，影响其低收缩（断裂伸长率）的主要因素是结晶温度、晶区大小、晶区数目和结晶度。通过较高结晶温度、添加成核剂（二甲酸铝）和茂金属聚丙烯，提高PP的结晶度，从而降低收缩（降低断裂伸长率）。

本发明，具有纺速高、耗能低等特点，且提高了丙纶长丝的物理性能，强度可达7~8g/d，断裂伸长率12~18%的高强低收缩的丙纶长丝。

具体实施方式

一种高强低收缩丙纶长丝，在立式一步纺设备上生产，其制备的工艺包括：

A、配料：纤维级等规聚丙烯94 wt %，二甲酸铝0.4 wt %，茂金属聚丙烯4.0 wt %，无规聚丙烯1.6wt %，共混均匀后烘干；

B、通过螺杆挤出机，工艺温度为250~280℃，首先经过200目的预过滤器过滤，再经喷丝头挤出纺丝；

C、通过降低侧吹风温度和控制侧吹风速度来减少喷丝头处PP的结晶，以改善非晶区结构，侧吹风的温度设定为18℃，侧吹风的速度设定为0.6m/min；

D、通过提高喷丝头的牵伸倍数，以提高喷丝头的非晶区和晶区的预取向因子，喷丝头的牵伸倍数设定为80倍；

E、在牵伸机设备上，牵伸速度设定为1700m/min，牵伸倍数设定为9.5倍；

F、牵伸热辊和热箱的温度为100~200℃，其中：热辊温度为110~140℃；热箱温度设定为190℃。

由其生产所得的丙纶长丝，经检测，其主要技术指标：强度为7.51g/d，断裂伸长率为13.6%。

本发明，所述卧式一步纺生产和立式一步纺生产，市场上分别有通用的设备。