[发明专利]一种高强度大伸长气囊用涤纶工业丝及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子纤维生产技术领域，特别是涉及一种高强度大伸长气囊用涤纶工业丝及其制备方法。

背景技术

近来来，随着人民生活水平的提高和汽车工业的快速发展，既经济又安全的车型越来越受人们喜爱。作为汽车安全性能的重要配置之一：汽车安全气囊技术也得到了很大进步。近年来我们成功开发了气囊用涤纶工业丝，结束了以锦纶-66为原料的垄断局面，也大大降低了汽车安全气囊的成本。通过近几年的改进提高，气囊用涤纶工业丝得到了逐步的推广。

然而涤纶和锦纶由于本身分子结构存在差异，相对锦纶而言，涤纶的模量更高，其回弹性也比较差。为使涤纶安全气囊的性能达到锦纶安全气囊的标准，客户除对自身织造技术的改进外，对于气囊用涤纶工丝的要求也相应提高，个别指标甚至要求达到或接近锦纶-66的物性指标。当前市场主流的气囊用涤纶工业丝的强度一般在6.8～7.0CN/dtex左右，而断裂伸长仅为12%～15%，尚不能满足汽车工业的要求。因此开发高强度大伸长气囊用涤纶工业丝已成为涤纶工业丝生产企业的紧迫任务。

发明内容

本发明为克服上述现有技术存在的不足，提出了一种高强度大伸长气囊用涤纶工业丝及其制备方法。该气囊用涤纶工业丝断裂强度达到了8.0CN/dtex以上，且断裂伸长又能达到18%～24%，其性能更加接近锦纶-66的性能，此强度和伸长两大指标均已达到了国际先进水平。

本发明解决技术问题所采取的技术方案是：

一种高强度大伸长气囊用涤纶工业丝，以PET切片为原料，经融熔纺丝，在添加适量的纺丝油剂后拉伸卷绕制成，其特征在于，所述的PET切片为海利得HLD301高粘PET，所述的纺丝油剂为生产安全气囊丝专用的松本HM100纺丝油剂，且配方以重量份计为：

海利得HLD301高粘PET   100份，

松本HM100纺丝油剂  0.4～1.0份；

其断裂强度≥8.0CN/dtex且断裂伸长为18%～24%。

所述的一种高强度大伸长气囊用涤纶工业丝，其特征在于所述的海利得HLD301高粘PET 的特性粘度为1.0～1.15。 

所述的一种高强度大伸长气囊用涤纶工业丝的制备方法，包括固相聚合，融熔，计量，冷却成型，上油，拉伸和卷绕步骤，其特征在于：

⑴ 固相聚合：取特性粘度为0.67的纤维级PET原料，经结晶、预热后进入固相聚合反应器并在高纯氮保护下进行连续式固相聚合，控制反应温度在200℃～215℃，反应时间20～30小时，使得PET的分子量达到35000以上，特性粘度为1.0～1.15，即成为海利得HLD301高粘PET；

⑵ 融熔：取上述固相聚合步骤所得海利得HLD301高粘PET为原料，通过纺丝料仓进入到螺杆，螺杆各区温度设定在290℃～330℃对切片进行加热融熔；

⑶ 计量：经充分融熔的熔体经过计量泵按照设定的纤度要求精确计量；

⑷ 冷却成型：然后熔体被分配到各纺丝组件，通过喷丝孔喷出，再经过侧面的冷却风进行冷却成丝束，冷却风控制温度为18～25℃，湿度为65～70%；

⑸ 上油：在丝束进入拉伸前，采用乳化液上油法上油，使丝束的表面吸附一层与纯水充分乳化的纺织油剂乳化液；所述的纺织油剂为松本HM100纺丝油剂，用量为海利得HLD301高粘PET重量之0.4～1.0%；

⑹ 拉伸：经上油的丝束通过各对罗拉辊进行拉伸和热定型，罗拉的速度为500m/min~3000m/min，温度控制在80℃～230℃；

⑺ 卷绕：采用拨叉式的高速卷绕方式将拉伸后的丝束直接卷绕在纸管上。

本发明采用的纺丝油剂是与国外厂商合作开发的专门于生产安全气囊丝的纺丝油剂，具有良好的耐摩擦性，抱合性，可以大大减少拉伸和后织造过程中毛丝的产生。固相聚合步骤中采用的高纯氮的纯度≥99.999%。拉伸和热定型步骤中温度控制在80℃～230℃；其中拉伸温度为80℃～150℃，热定型温度为150℃～230℃；选择拉伸总倍率5～7。

由本发明所述制备方法制备的高强度大伸长气囊用涤纶工业丝，具有断裂强度高达到8.0CN/dtex，断裂伸长大，达到了18～24%的特点，且毛丝少，织造性能好，用于生产的气囊性能接近或达到了锦纶气囊的指标。

具体实施方式

实施例1：

一种产品规格为555dtex/144f的高强度大伸长气囊用涤纶工业丝的配方，以重量份计如下：

特性粘度为1.05的海利得HLD301高粘PET  100份，