專利名稱：一種海洋纜繩用高強(qiáng)滌綸工業(yè)絲及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子纖維生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種海洋纜繩用高強(qiáng)滌綸工業(yè)絲及其制備方法。
背景技術(shù)：
近年來隨著海洋經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，市場對于海洋紡織品，特別是海洋鉆井纜繩和海洋漁業(yè)方面的應(yīng)用快速增加，使得海洋纜繩專用高強(qiáng)滌綸工業(yè)絲市場前景越來越廣闊。一般普通的高強(qiáng)滌綸工業(yè)絲，在海水環(huán)境中由于受光照，鹽份，細(xì)菌等因素的影響，極易老化，使用壽命較短。因此，開發(fā)既具有滌綸工業(yè)長絲特有的高強(qiáng)度、低伸長、耐磨性好、尺寸穩(wěn)定的性能，又同時具備低吸水性、耐光照、耐海水以及抗菌性等性能的海洋纜繩專用高強(qiáng)滌綸工業(yè)絲，已成為滌綸工業(yè)絲生產(chǎn)企業(yè)的緊迫任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提出了一種海洋纜繩用高強(qiáng)滌綸工業(yè)絲，它具有強(qiáng)度高、低伸長、耐磨性好、尺寸穩(wěn)定、低吸水性、耐光照、耐海水以及抗菌等性能，同時，本發(fā)明還提出了該海洋纜繩用高強(qiáng)滌綸工業(yè)絲的制備方法。本發(fā)明解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種海洋纜繩用高強(qiáng)滌綸工業(yè)絲，以PET切片為原料，經(jīng)融熔紡絲，添加適量的紡絲油劑后進(jìn)行拉伸卷繞而成，其特征在于，所述的PET切片為海利得HLD301高粘PET，所述的紡絲油劑為專門用于生產(chǎn)高強(qiáng)滌綸工業(yè)絲的三洋951紡絲油劑，并加入具有抗海水腐蝕和耐光照功能的高爾斯頓12351海洋油劑，且配方以重量份計為
海利得HLD301高粘PET 100份，
三洋951紡絲油劑 O. 2 O. 8份，
高爾斯頓12351海洋油劑 O. 3 1. 5份；
其斷裂強(qiáng)度> 8. lCN/dtex且在海水環(huán)境中O. 5g/d負(fù)重下濕磨擦次數(shù)達(dá)到1200次以上。所述的一種海洋纜繩用高強(qiáng)滌綸工業(yè)絲，其特征在于所述的海利得HLD301高粘PET的特性粘度為1. 05 1. 15。一種所述的海洋纜繩用高強(qiáng)滌綸工業(yè)絲的制備方法，包括固相聚合，融熔，計量，冷卻成型，上油，拉伸，上海洋油劑和卷繞步驟，其特征在于
(1)固相聚合取特性粘度為O. 67的纖維級PET原料，經(jīng)結(jié)晶、預(yù)熱后進(jìn)入固相聚合反應(yīng)器并在高純氮保護(hù)下進(jìn)行連續(xù)式固相聚合，控制反應(yīng)溫度在200°C 215°C，反應(yīng)時間20 30小時，使得PET的分子量達(dá)到35000以上，其特性粘度為1. O 1. 15，即成為海利得 HLD301 高粘 PET ；
⑵融熔取上述固相聚合步驟所得海利得HLD301高粘PET為原料，通過紡絲料倉進(jìn)入到螺桿，螺桿各區(qū)溫度設(shè)定在295°C 330°C對切片進(jìn)行加熱融熔； (3)計量經(jīng)充分融熔的熔體經(jīng)過計量泵按照設(shè)定的纖度要求精確計量；
⑷冷卻成型然后熔體被分配到各紡絲組件，通過噴絲孔噴出，再經(jīng)過側(cè)吹冷卻風(fēng)進(jìn)行冷卻成型，冷卻風(fēng)控制溫度為15°C 30°C ；
(5)上油在絲束進(jìn)入拉伸前采用乳化液上油法上油，使絲束的表面吸附一層與純水充分乳化的紡織油劑乳化液；所述的紡織油劑為三洋951紡絲油劑，用量為海利得HLD301高粘PET重量之O. 2 O. 8% ；
(6)拉伸經(jīng)上油的絲束通過各對羅拉輥進(jìn)行拉伸和熱定型，羅拉的速度為500m/mirT4000m/min，其溫度控制在 80°C 230°C ；
(7)上海洋油劑拉伸和定型完成后上海洋油劑，使絲束表面均勻地吸附一層海洋油劑；所述的海洋油劑為高爾斯頓12351海洋油劑，用量為海利得HLD301高粘PET重量之O. 3 1. 5% ；
⑶卷繞采用撥叉式的高速卷繞方式將絲束直接卷繞在紙管上，控制合適的卷繞張力使絲餅成型美觀。本發(fā)明中，所述的海洋油劑——高爾斯頓12351海洋油劑，是一種以蠟原料為主要成份的化學(xué)制劑，能使后加工的產(chǎn)品在海水環(huán)境中長期使用。本發(fā)明采用的紡絲油劑是與國外廠商合作開發(fā)的專門于生產(chǎn)高強(qiáng)滌綸工業(yè)絲的紡絲油劑，具有良好的耐摩擦性，抱合性，可以大大減少拉伸和后織造過程中毛絲的產(chǎn)生。固相聚合步驟中采用的高純氮的純度> 99. 999%。拉伸和熱定型步驟中溫度控制在80°C 2300C ;其中拉伸溫度為80°C 150°C，熱定型溫度為150°C 230°C ;選擇拉伸總倍率4. 5 6. 5o由本發(fā)明所述制備方法制備的海洋纜繩用高強(qiáng)滌綸工業(yè)絲，具有強(qiáng)度高，可達(dá)
8.lCN/dtex以上，耐摩性好，尺寸穩(wěn)定性指數(shù)小，能在海水等復(fù)雜環(huán)境中長期使用等特點，具有良好的市場前景。
具體實施例方式實施例1 :
一種產(chǎn)品規(guī)格為1110dtex/192f的海洋纜繩用高強(qiáng)滌綸工業(yè)絲的配方，以重量份計如
下
特性粘度為1. 05的海利得HLD301高粘PET 100份，
三洋951紡絲油劑 O. 4份，
高爾斯頓12351海洋油劑 O. 5份。經(jīng)測試，其斷裂強(qiáng)度為8. 2CN/dtex且在海水環(huán)境中O. 5g/d負(fù)重下濕磨擦次數(shù)達(dá)到1360次。實施例2:
另一種產(chǎn)品規(guī)格為1670dteX/192f的海洋纜繩用高強(qiáng)滌綸工業(yè)絲的配方，以重量份計如下
特性粘度為1. 10的海利得HLD301高粘PET 100份，
三洋951紡絲油劑 O. 6份，
高爾斯頓12351海洋油劑 O. 3份。
經(jīng)測試，其斷裂強(qiáng)度為8. 2CN/dtex且在海水環(huán)境中O. 5g/d負(fù)重下濕磨擦次數(shù)達(dá)到1320次。實施例3
又一種產(chǎn)品規(guī)格為3000dtex/240f的海洋纜繩用高強(qiáng)滌綸工業(yè)絲的配方，以重量份計如下
特性粘度為1. 10的海利得HLD301高粘PET 100份，
三洋951紡絲油劑 O. 4份，
高爾斯頓12351海洋油劑 O. 8份。經(jīng)測試，其斷裂強(qiáng)度為8. 3CN/dtex且在海水環(huán)境中O. 5g/d負(fù)重下濕磨擦次數(shù)達(dá)到1510次。實施例4 :一種海洋纜繩用高強(qiáng)滌綸工業(yè)絲的制備方法將特性粘度為O. 67的纖維級PET原料，經(jīng)結(jié)晶、預(yù)熱后進(jìn)入固相聚合反應(yīng)器并在高純氮(純度> 99. 999%)保護(hù)下進(jìn)行連續(xù)式固相聚合，控制反應(yīng)溫度在210°C，反應(yīng)時間28小時，使得PET的分子量達(dá)到35000以上，得到特性粘度為1. 05的海利得HLD301高粘PET。所得海利得HLD301高粘PET以重量份計量后送入紡前料倉，通過螺桿加熱將其充分熔融，熔融溫度控制在305°C，螺桿擠出壓力設(shè)定在13Mpa，再經(jīng)過熔體計量泵計量后進(jìn)入紡絲組件(192孔)噴出，紡絲組件前的壓力為14Mpa ;噴出的熔體再通過側(cè)吹風(fēng)的形式被冷卻成絲束，冷卻風(fēng)溫度控制在20°C ；冷卻成型的絲束通過上油輥上油，上油輥轉(zhuǎn)速控制在20rpm，上油所用紡織油劑為三洋951紡絲油劑，上油的量控制在海利得HLD301高粘PET重量的O. 4% ;然后絲束進(jìn)入拉伸輥被二次拉伸，拉伸總倍率為6.0，溫度設(shè)定為120°C，再進(jìn)入第三、四、五輥，溫度設(shè)定為220°C進(jìn)行加熱定型，使纖維結(jié)構(gòu)性能趨于穩(wěn)定；再通過油嘴上油的方式將海洋油劑均勻上到絲束表面，海洋油劑上油量用計量泵精確計量，設(shè)定轉(zhuǎn)速為20rpm，所用的海洋油劑為高爾斯頓12351海洋油劑，用量為海利得HLD301高粘PET重量之O. 8% ;最后絲束采用撥叉式高速卷繞機(jī)卷繞在紙管上，卷繞速度為3600m/min。即得成品，其產(chǎn)品規(guī)格為1110dtex/192f，經(jīng)測試，其斷裂強(qiáng)度為8. 2CN/dtex且在海水環(huán)境中O. 5g/d負(fù)重下濕磨擦次數(shù)達(dá)到1360次。實施例5 :另一種海洋纜繩用高強(qiáng)滌綸工業(yè)絲的制備方法將特性粘度為O. 67的纖維級PET原料，經(jīng)結(jié)晶、預(yù)熱后進(jìn)入固相聚合反應(yīng)器并在高純氮(純度> 99. 999%)保護(hù)下進(jìn)行連續(xù)式固相聚合，控制反應(yīng)溫度在205°C，反應(yīng)時間29小時，使得PET的分子量達(dá)到35000以上，得到特性粘度為1. 10的海利得HLD301高粘PET。所得海利得HLD301高粘PET以重量份計量后送入紡前料倉，通過螺桿加熱將其充分融熔，熔融溫度控制在310°C，螺桿擠出壓力設(shè)定在14Mpa，再經(jīng)過熔體計量泵計量后進(jìn)入紡絲組件(240孔)噴出，紡絲組件前的壓力為14Mpa ;噴出的熔體再通過側(cè)吹風(fēng)的形式被冷卻成絲束，冷卻風(fēng)溫度控制在25V ；冷卻成型的絲束通過上油輥上油，上油輥轉(zhuǎn)速控制在25rpm，上油所用紡織油劑為三洋951紡絲油劑，上油的量控制在海利得HLD301高粘PET重量的O. 4% ;然后絲束進(jìn)入拉伸輥被二次拉伸，拉伸總倍率為5. 7，溫度為128°C，再進(jìn)入第三、四、五對輥，溫度設(shè)定為230°C進(jìn)行加熱定型，使纖維結(jié)構(gòu)性能趨于穩(wěn)定，再通過油嘴上油的方式將海洋油劑均勻上到絲束表面，海洋油劑用量計量泵精確計量，設(shè)定轉(zhuǎn)速為23rpm，所用的海洋油劑為高爾斯頓12351海洋油劑，用量為海利得HLD301高粘PET重量之O. 8% ;最后絲束采用撥叉式高速卷繞機(jī)卷繞在紙管上，卷繞速度為3250m/min。即得成品，其產(chǎn)品規(guī)格為3000dtex/240f，經(jīng)測試，其 斷裂強(qiáng)度為8. 3CN/dtex且在海水環(huán)境中O. 5g/d負(fù)重下濕磨擦次數(shù)達(dá)到1510次。
權(quán)利要求
1.一種海洋纜繩用高強(qiáng)滌綸工業(yè)絲，以PET切片為原料，經(jīng)融熔紡絲，添加適量的紡絲油劑后進(jìn)行拉伸卷繞而成，其特征在于，所述的PET切片為海利得HLD301高粘PET，所述的紡絲油劑為專門用于生產(chǎn)高強(qiáng)滌綸工業(yè)絲的三洋951紡絲油劑，并加入具有抗海水腐蝕和耐光照功能的高爾斯頓12351海洋油劑，且配方以重量份計為 海利得HLD301高粘PET 100份， 三洋951紡絲油劑 O. 2 O. 8份， 高爾斯頓12351海洋油劑 O. 3 1. 5份； 其斷裂強(qiáng)度≥8. lCN/dtex且在海水環(huán)境中O. 5g/d負(fù)重下濕磨擦次數(shù)達(dá)到1200次以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海洋纜繩用高強(qiáng)滌綸工業(yè)絲，其特征在于，所述的海利得HLD301高粘PET的特性粘度為1. 05 1. 15。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋纜繩用高強(qiáng)滌綸工業(yè)絲的制備方法，包括固相聚合，融熔，計量，冷卻成型，上油，拉伸，上海洋油劑和卷繞步驟，其特征在于 (1)固相聚合取特性粘度為O. 67的纖維級PET原料，經(jīng)結(jié)晶、預(yù)熱后進(jìn)入固相聚合反應(yīng)器并在高純氮保護(hù)下進(jìn)行連續(xù)式固相聚合，控制反應(yīng)溫度在200°C 215°C，反應(yīng)時間20 30小時，使得PET的分子量達(dá)到35000以上，其特性粘度為1. 00 1. 15，即成為海利得 HLD301 高粘 PET ； ⑵融熔取上述固相聚合步驟所得海利得HLD301高粘PET為原料，通過紡絲料倉進(jìn)入到螺桿，螺桿各區(qū)溫度設(shè)定在295°C 330°C對切片進(jìn)行加熱融熔； ⑶計量經(jīng)充分融熔的熔體經(jīng)過計量泵按照設(shè)定的纖度要求精確計量； ⑷冷卻成型然后熔體被分配到各紡絲組件，通過噴絲孔噴出，再經(jīng)過側(cè)吹冷卻風(fēng)進(jìn)行冷卻成型，冷卻風(fēng)控制溫度為15°C 30°C ； (5)上油在絲束進(jìn)入拉伸前采用乳化液上油法上油，使絲束的表面吸附一層與純水充分乳化的紡織油劑乳化液；所述的紡織油劑為三洋951紡絲油劑，用量為海利得HLD301高粘PET重量之O. 2 O. 8% ； (6)拉伸經(jīng)上油的絲束通過各對羅拉輥進(jìn)行拉伸和熱定型，羅拉的速度為500m/mirT4000m/min，其溫度控制在 80°C 230°C ； (7)上海洋油劑拉伸和定型完成后上海洋油劑，使絲束表面均勻地吸附一層海洋油劑；所述的海洋油劑為高爾斯頓12351海洋油劑，用量為海利得HLD301高粘PET重量之O.3 1. 5% ； ⑶卷繞采用撥叉式的高速卷繞方式將絲束直接卷繞在紙管上，控制合適的卷繞張力使絲餅成型美觀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種海洋纜繩用高強(qiáng)滌綸工業(yè)絲，以高粘PET切片為原料，經(jīng)融熔紡絲，添加適量的紡絲油劑后進(jìn)行拉伸卷繞而成，且配方以重量份計為海利得HLD301高粘PET100份，三洋951紡絲油劑0.2～0.8份，高爾斯頓12351海洋油劑0.3～1.5份。其制備方法包括固相聚合，融熔，計量，冷卻成型，上油，拉伸，上海洋油劑和卷繞步驟。用本發(fā)明制備方法制備的海洋纜繩用高強(qiáng)滌綸工業(yè)絲具有強(qiáng)度高、低伸長、耐磨性好、尺寸穩(wěn)定、低吸水性、耐光照、耐海水以及抗菌等性能；其斷裂強(qiáng)度≥8.1CN/dtex且在海水環(huán)境中0.5g/d負(fù)重下濕磨擦次數(shù)達(dá)到1200次以上。
文檔編號D01D5/088GK103060942SQ20121054200
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者馬鵬程, 葛駿敏 申請人:浙江海利得新材料股份有限公司