[发明专利]一种熔融法纺丝机、氯化聚氯乙烯纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纺织化工机械的技术领域，可用于氯化聚氯乙烯纤维的生产，尤其是一种熔融法纺丝机、氯化聚氯乙烯纤维及其制备方法。

背景技术

氯化聚氯乙烯由聚氯乙烯进一步氯化而得，由于氯含量的提高以及分子极性的增加，使得氯化聚氯乙烯的分子间作用力增大、化学稳定性增强，提高材料的机械性能和耐腐蚀性，氯化聚氯乙烯玻璃化转变温度提高，最高使用温度达到110℃，克服了聚氯乙烯纤维耐热性差的缺点，使得氯化聚氯乙烯应用范围拓宽。

目前，传统的氯化聚氯乙烯纤维生产工艺主要有湿法纺丝和干法纺丝，干法纺丝是在丙酮和适量稳定剂的溶胀釜中，加入氯化聚氯乙烯树脂，搅拌溶胀配成含固量约为32％的料浆，经加热溶解、过滤，通过喷丝板进入纺丝套筒，借助热空气将丙酮挥发而成形，再经拉伸、热定型、上油、卷曲干燥，即得氯化聚氯乙烯纤维，湿法纺丝是将氯化聚氯乙烯树脂加入已有丙酮的釜中溶解成溶液，经压滤、脱泡后通过喷丝头，再经凝固浴成形和冷热拉伸，然后经上油、卷曲和干燥即得氯化聚氯乙烯纤维。该制备方法工艺流程长、成本高，还使用大量有机溶剂，会造成环境污染问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供了一种熔融法纺丝机、氯化聚氯乙烯纤维、氯化聚氯乙烯纤维制备方法、氯化聚氯乙烯长丝制备方法、氯化聚氯乙烯短纤维制备方法，本发明解决了湿法纺丝和干法纺丝工艺流程长且污染环境的问题，该纺丝机和制备方法制备的纤维表面光滑，具有规整的圆形截面形态，初生纤维拉伸后具有良好的断裂强度和尺寸稳定性，白度为24～29，结晶度为14％～17％，纺丝速度150m/min。

为此，本发明所采取的技术解决方案是：

一种熔融法纺丝机，包括螺杆挤出机、喷丝头装置、上油器、导丝辊、牵伸辊、收丝装置、支撑架，支撑架的挤丝架顶端设有螺杆挤出机，螺杆挤出机上设有喷丝头装置，挤丝架中部设有上油器，挤丝架底部设有一个导丝辊，导丝辊的数量为两个，挤丝架侧壁设有导丝牵伸架，导丝牵伸架底部设有另一个导丝辊，导丝牵伸架上部设有两个水平分布的牵伸辊，牵伸辊下方设有收丝装置，导丝牵伸架底部设有收丝架，收丝装置固定在收丝架上。

作为进一步优选，所述上油器由分丝导向轮和涂油装置构成，所述分丝导向轮活动固定在所述挤丝架中部，所述涂油装置位于所述分丝导向轮下方。

作为进一步优选，所述收丝装置由布丝装置、压丝主动辊、收丝从动辊构成，所述布丝装置位于所述压丝主动辊和所述收丝从动辊侧边，所述压丝主动辊纵向压紧在所述收丝从动辊上，所述压丝主动辊上设有厚度检测停止装置，所述收丝从动辊设有可拆卸更换纸筒。

本发明氯化聚氯乙烯纤维制备方法所采取的技术解决方案是：

一种氯化聚氯乙烯纤维的熟化料，熟化料组成包括氯化聚氯乙烯树脂粉末、增塑剂、润滑剂、稳定剂、抗氧化剂，其质量比的比例为100:30～60:1～5:1～5:1～5；

所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯中一种或两种；

所述润滑剂为单硬脂酸甘油酯、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺中一种或多种；

所述稳定剂为硬脂酸钡、三盐基硫酸铅中一种或两种；

所述抗氧化剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中一种或多种。

一种氯化聚氯乙烯纤维制备方法，具体步骤如下：

(1)将氯化聚氯乙烯树脂粉末、增塑剂、润滑剂、稳定剂、抗氧化剂按质量比的比例为100:30～60:1～5:1～5:1～5称量，放入搅拌器中，搅拌混合均匀，静置熟化12小时～36小时，获得熟化料；

(2)将步骤(1)中所述熟化料，在90℃～120℃下搅拌加热干燥30分钟～60分钟，用粉碎机粉碎成微型颗粒，粒径在3mm以下，获得熟料微型颗粒；

(3)将步骤(2)中所述熟料微型颗粒放入螺杆挤出机中，控制螺杆挤出机各区温度在180℃～190℃，形成熔融胶体，螺杆转速25r/min，熔融胶体从喷丝头装置中挤出，形成丝条，丝条通过分丝导向轮进行涂油，涂油后的丝条依次缠绕在导丝辊和牵伸辊上，然后将丝条穿过布丝装置，压丝主动辊驱动收丝从动辊，丝条在收丝从动辊上的纸筒上成筒，获得氯化聚氯乙烯初生纤维。

一种氯化聚氯乙烯长丝制备方法，具体步骤如下：

(a)将步骤(3)中所述氯化聚氯乙烯初生纤维，经2～4倍拉伸并热定型后，获得氯化聚氯乙烯长丝。