一種聚酯單絲及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了聚酯單絲及其制備方法和應(yīng)用，聚酯單絲的制備方法為：聚酯切片熔融擠出，通過噴絲孔噴出，熱水緩冷；于水浴中進(jìn)行第一級拉伸，速度105～115米/分鐘，拉伸時間5～7秒，溫度85～95℃，拉伸比2.5～3.6；于水蒸氣中進(jìn)行第二級拉伸，速度105～115米/分鐘，拉伸時間5～7秒，溫度100～110℃，拉伸比1.2～1.8；于熱空氣中進(jìn)行第一級熱定型，溫度205～235℃，松弛比16～20%，時間5～7秒；于熱空氣中進(jìn)行第二級熱定型，溫度225～230℃，松弛比4～8%，時間5～7秒；上油卷繞，即得。該聚酯單絲強度高，模量大，伸長小，耐熱性和耐沖擊性好。
【專利說明】一種聚酯單絲及其制備方法和應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種聚酯單絲及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]生產(chǎn)工業(yè)用輸送帶其內(nèi)層所用的基帶為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)纖維織布。該織布的緯紗要求聚酯單絲的拉伸強度及抗彎曲強度較高。作為生產(chǎn)輸送帶的基帶，一般要求其平整度高，不能有褶皺或者凹凸不平，否則無法控制表層涂料的平整度，因此相應(yīng)地就要求聚酯單絲具有較低的收縮率。傳統(tǒng)的輸送帶用的聚酯單絲的收縮率較高。即傳統(tǒng)聚酯單絲在200°C的溫度下，15min的時間內(nèi)，在0.05g/D張力下，其干熱收縮率一般為1.5?2%。這種干熱收縮水平的聚酯單絲，在生產(chǎn)輸送帶基帶織布時，由于涂層熱處理，布面收縮率大，收縮不均勻，導(dǎo)致布面不平整，從而導(dǎo)致涂層厚度不均勻進(jìn)而影響輸送帶的使用壽命O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于克服了現(xiàn)有的聚酯單絲在高溫加工條件下收縮率高，導(dǎo)致的輸送帶表面不平整，無法實現(xiàn)均勻涂布的問題，提供了一種聚酯單絲及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明的聚酯單絲的制備方法，制得的聚酯單絲強度高，模量大，伸長小，耐熱性能和耐沖擊性能好，所述的聚酯單絲用于輸送帶，制得的聚酯單絲輸送帶表面平整光滑美觀，因此，輸送帶使用過程中運行平穩(wěn)，受力均勻，使用壽命變長。
[0004]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題。
[0005]本發(fā)明提供了一種聚酯單絲的制備方法，其包括下列步驟: [0006]( I)將聚酯切片熔融擠出，通過噴絲孔噴出，進(jìn)入熱水緩冷；于水浴中進(jìn)行第一級拉伸，第一級拉伸的速度為105?115米/分鐘,第一級拉伸的拉伸時間為5?7秒,第一級拉伸的溫度為85?95°C，第一級拉伸的拉伸比為2.5?3.6 ;再于水蒸汽中進(jìn)行第二級拉伸，第二級拉伸的速度為105?115米/分鐘，第二級拉伸的拉伸時間為5?7秒，第二級拉伸的溫度為100?110°C，第二級拉伸的拉伸比為1.2?1.8 ;
[0007](2)于熱空氣中進(jìn)行第一級熱定型，第一級熱定型的溫度為205?235°C，第一級熱定型的松弛比為16?20%，第一級熱定型的時間為5?7秒；再于熱空氣中進(jìn)行第二級熱定型，第二級熱定型的溫度為225?230°C，第二級熱定型的溫度松弛比為4?8%，第二級熱定型的溫度時間為5?7秒；
[0008](3)上油卷繞，即得。
[0009]步驟(I)中，所述的聚酯為本領(lǐng)域中常規(guī)使用的聚酯，較佳的為聚對苯二甲酸乙二醇酯(簡稱PET)，其黏均分子量的范圍較佳為24000?28000 ;所述的聚酯的特性黏度較佳的為0.9?1.2dl/g (ASTMD-4603標(biāo)準(zhǔn))。本發(fā)明中，所述的聚酯切片較佳的進(jìn)行干燥預(yù)處理，所述的干燥預(yù)處理較佳的將所述的聚酯切片在轉(zhuǎn)輪干燥器中進(jìn)行，所述的干燥預(yù)處理的時間較佳的為2?2.5小時，所述干燥預(yù)處理的溫度較佳的為155?165°C。[0010]步驟(I)中，所述的熔融擠出的方法和條件可為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件，較佳的為將所述的聚酯切片經(jīng)螺桿擠出機擠壓。所述的螺桿擠出機可為本領(lǐng)域常規(guī)所述，較佳的為擠出口直徑為35mm，長徑比為24，壓縮比為3:1。所述的熔融擠出的溫度較佳的為280?320 0C。所述的熔融擠出的壓力較佳的為3?4bar。所述的熔融擠出的速度較佳的為6.5?
7.5米/分鐘。
[0011]步驟(I)中，所述的緩冷的方法和條件可為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件，較佳的為在5秒內(nèi)于95?98°C的熱水中自203°C冷卻至98°C。
[0012]步驟(I)中，所述的噴絲孔其噴出的單絲線徑可為本領(lǐng)域常規(guī)所述的單絲線徑，較佳的為 0.7085 ?0.7115_。
[0013]步驟(3)中，所述的上油卷繞其方法和條件可為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件。
[0014]步驟(3)中，所述的上油卷繞，其卷繞成型的單絲線徑可為本領(lǐng)域常規(guī)所述的單絲線徑,較佳的為0.290?0.310mm。
[0015]本發(fā)明還提供了上述制備方法制得的聚酯單絲。
[0016]本發(fā)明還提供了所述的聚酯單絲在輸送帶中的應(yīng)用。
[0017]在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實例。
[0018]本發(fā)明所用試劑和原料均市售可得。
[0019]本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于:
[0020](I)本發(fā)明的聚酯單絲在200°C的高溫條件下，其干熱收縮率為0.2?0.8%，與傳統(tǒng)的聚酯單絲干熱收縮率1.5?2%相比有了明顯的下降。同時本發(fā)明的聚酯單絲具有強度高，模量大，伸長小，耐熱性能和耐沖擊性能好等優(yōu)點。而且，本發(fā)明的聚酯單絲極大解決了輸送帶高溫加工條件下收縮變形而導(dǎo)致的表面不平整，無法實現(xiàn)均勻涂布的問題。使用本發(fā)明的聚酯單絲用于輸送帶中，能使得輸送帶的表面平整光滑美觀，同時，保障了輸送帶在使用過程中能夠平穩(wěn)運行，受力均勻，使用壽命變長。
[0021](2)本產(chǎn)品加工過程采用兩級拉伸，兩級熱定型。拉伸采用水浴環(huán)境，加工溫度低，拉伸速度低；因此產(chǎn)品收縮率范圍窄，穩(wěn)定性好，優(yōu)于傳統(tǒng)產(chǎn)品。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為實施例1的聚酯單絲制成的用于輸送帶基布的照片。
[0023]圖2為對照樣品的聚酯單絲制成的用于輸送帶基布的照片。
【具體實施方式】
[0024]下面通過實施例的方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，按照常規(guī)方法和條件，或按照商品說明書選擇。
[0025]下述實施例中，螺桿擠出機的擠出口直徑為35mm，長徑比為24，壓縮比為3:1。
[0026]實施例1
[0027](I)黏均分子量為24000、特性黏度為0.9dl/g的PET聚酯切片投入到轉(zhuǎn)輪干燥器中，在160°C中干燥2小時。將干燥后的PET切片由氮氣輸送系統(tǒng)喂入螺桿擠出機中，經(jīng)螺桿擠出機擠壓，擠壓的速度為6.5?7.5米/分鐘，壓力為3?4bar，從噴絲孔噴出，噴出的單絲線徑為0.7010mm，控制噴絲板溫度為280°C，進(jìn)入95°C熱水中5秒內(nèi)自203°C緩冷至980C ;于水浴90°C中進(jìn)行第一級拉伸，第一級拉伸的拉伸速度為105?115米/分鐘，第一級拉伸的拉伸時間為5?7秒，第一級拉伸的拉伸比為3.0 ;再于水蒸汽100°C中進(jìn)行第二級拉伸，第二級拉伸的拉伸速度為105?115米/分鐘，第二級拉伸的拉伸時間為5?7秒，第二級拉伸的拉伸比為1.7 ；
[0028](2)于230°C熱空氣中進(jìn)行第一級熱定型，第一級熱定型的時間為5?7秒，第一級熱定型的松弛比為18% ;再于230°C熱空氣中進(jìn)行第二級熱定型，第二級熱定型的時間為5?7秒，第二級熱定型的松弛比為6% ;總松弛比為24% ；
[0029](3)單絲經(jīng)上油，卷繞成型，卷繞成型的單絲線經(jīng)為0.300mm,即得。
[0030]所制得的聚酯單絲經(jīng)GB/T6505-2001測得產(chǎn)品的收縮率為0.3?0.5%。經(jīng)GB/T14344-2008測得產(chǎn)品的拉斷強度35?40牛頓/根。
[0031]實施例2
[0032](I)黏均分子量為25000、特性黏度為1.0dl/g的PET聚酯切片投入到轉(zhuǎn)輪干燥器中，在160°C中干燥2小時。將干燥后的PET切片由氮氣輸送系統(tǒng)喂入螺桿擠出機中，經(jīng)螺桿擠出機擠壓，擠壓的速度為6.5?7.5米/分鐘，壓力為3?4bar，從噴絲孔噴出，噴出的單絲線徑為0.7010mm，控制噴絲板溫度為280°C，進(jìn)入98°C熱水中5秒內(nèi)自203°C緩冷至980C ;于水浴95°C中進(jìn)行第一級拉伸，第一級拉伸的拉伸速度為105?115米/分鐘，第一級拉伸的拉伸時間為5?7秒，第一級拉伸的拉伸比為3.6 ;再于水蒸汽100°C中進(jìn)行第二級拉伸，第二級拉伸的拉伸速度為105?115米/分鐘，第二級拉伸的拉伸時間為5?7秒，第二級拉伸的拉伸比為1.8 ；
[0033](2)于230°C熱空氣中進(jìn)行第一級熱定型，第一級熱定型的時間為5?7秒，第一級熱定型的松弛比為20% ;再于230°C熱空氣中進(jìn)行第二級熱定型，第二級熱定型的時間為5?7秒，第二級熱定型的松弛比為6% ;總松弛比為26% ；
[0034](3)單絲經(jīng)上油，卷繞成型，卷繞成型的單絲線經(jīng)為0.300mm,即得。
[0035]所制得的聚酯單絲經(jīng)GB/T6505-2001測得產(chǎn)品的收縮率為0.4?0.7%。經(jīng)GB/T14344-2008測得產(chǎn)品的拉斷強度35?40牛頓/根。
[0036]實施例3
[0037](I)黏均分子量為28000、特性黏度為1.2dl/g的PET聚酯切片投入到轉(zhuǎn)輪干燥器中，在160°C中干燥2小時。將干燥后的PET切片由氮氣輸送系統(tǒng)喂入螺桿擠出機中，經(jīng)螺桿擠出機擠壓，擠壓的速度為6.5?7.5米/分鐘，壓力為3?4bar，從噴絲孔噴出，噴出的單絲線徑為0.7010mm，控制噴絲板溫度為280°C，進(jìn)入96°C熱水中5秒內(nèi)自203°C緩冷至980C ;于水浴85°C中進(jìn)行第一級拉伸，第一級拉伸的拉伸速度為105?115米/分鐘，第一級拉伸的拉伸時間為5?7秒，第一級拉伸的拉伸比為2.5 ;再于水蒸汽100°C中進(jìn)行第二級拉伸，第二級拉伸的拉伸速度為105?115米/分鐘，第二級拉伸的拉伸時間為5?7秒，第二級拉伸的拉伸比為1.2 ；
[0038](2)于225°C熱空氣中進(jìn)行第一級熱定型，第一級熱定型的時間為5?7秒，第一級熱定型的松弛比為16% ;再于230°C熱空氣中進(jìn)行第二級熱定型，第二級熱定型的時間為5?7秒，第二級熱定型的松弛比為4% ;總松弛比為20% ；[0039](3)單絲經(jīng)上油，卷繞成型，卷繞成型的單絲線經(jīng)為0.300mm,即得。
[0040]所制得的聚酯單絲經(jīng)GB/T6505-2001測得產(chǎn)品的收縮率為0.4?0.6%。經(jīng)GB/T14344-2008測得產(chǎn)品的拉斷強度35?40牛頓/根。
[0041]實施例4
[0042](I)黏均分子量為24000、特性黏度為1.0dl/g的PET聚酯切片投入到轉(zhuǎn)輪干燥器中，在160°C中干燥2小時。將干燥后的PET切片由氮氣輸送系統(tǒng)喂入螺桿擠出機中，經(jīng)螺桿擠出機擠壓，擠壓的速度為6.5?7.5米/分鐘，壓力為3?4bar，從噴絲孔噴出，噴出的單絲線徑為0.7010mm，控制噴絲板溫度為280°C，進(jìn)入98°C熱水中5秒內(nèi)自203°C緩冷至980C ;于水浴90°C中進(jìn)行第一級拉伸，第一級拉伸的拉伸速度為105?115米/分鐘，第一級拉伸的拉伸時間為5?7秒，第一級拉伸的拉伸比為3.0 ;再于水蒸汽100°C中進(jìn)行第二級拉伸，第二級拉伸的拉伸速度為105?115米/分鐘，第二級拉伸的拉伸時間為5?7秒，第二級拉伸的拉伸比為1.7 ；
[0043](2)于205°C熱空氣中進(jìn)行第一級熱定型，第一級熱定型的時間為5?7秒，第一級熱定型的松弛比為20% ;再于230°C熱空氣中進(jìn)行第二級熱定型，第二級熱定型的時間為5?7秒，第二級熱定型的松弛比為8% ;總松弛比為28% ；
[0044](3)單絲經(jīng)上油，卷繞成型，卷繞成型的單絲線經(jīng)為0.300mm,即得。
[0045]所制得的聚酯單絲經(jīng)GB/T6505-2001測得產(chǎn)品的收縮率為0.5?0.8%。經(jīng)GB/T14344-2008測得產(chǎn)品的拉斷強度35?40牛頓/根。
[0046]實施例5
[0047](I)黏均分子量為24000、特性黏度為0.9?dl/g的PET聚酯切片投入到轉(zhuǎn)輪干燥器中，在155°C中干燥2.5小時。將干燥后的PET切片由氮氣輸送系統(tǒng)喂入螺桿擠出機中，經(jīng)螺桿擠出機擠壓，擠壓的速度為6.5?7.5米/分鐘，壓力為3?4bar，從噴絲孔噴出，噴出的單絲線徑為0.7010mm，控制噴絲板溫度為300°C，進(jìn)入98°C熱水中5秒內(nèi)自203°C緩冷至98°C;于水浴90°C中進(jìn)行第一級拉伸，第一級拉伸的拉伸速度為105?115米/分鐘，第一級拉伸的拉伸時間為5?7秒，第一級拉伸的拉伸比為3.0 ;再于水蒸汽100°C中進(jìn)行第二級拉伸，第二級拉伸的拉伸速度為105?115米/分鐘，第二級拉伸的拉伸時間為5?7秒，第二級拉伸的拉伸比為1.7 ；
[0048](2)于235°C熱空氣中進(jìn)行第一級熱定型，第一級熱定型的時間為5?7秒，第一級熱定型的松弛比為16% ;再于225°C熱空氣中進(jìn)行第二級熱定型，第二級熱定型的時間為5?7秒，第二級熱定型的松弛比為4% ;總松弛比為20% ；
[0049](3)單絲經(jīng)上油，卷繞成型，卷繞成型的單絲線經(jīng)為0.300mm,即得。
[0050]所制得的聚酯單絲經(jīng)GB/T6505-2001測得產(chǎn)品的收縮率為0.5?0.7%。經(jīng)GB/T14344-2008測得產(chǎn)品的拉斷強度35?40牛頓/根。
[0051]實施例6
[0052](I)黏均分子量為24000、特性黏度為0.9?1.2dl/g的PET聚酯切片投入到轉(zhuǎn)輪干燥器中，在165°C中干燥2小時。將干燥后的PET切片由氮氣輸送系統(tǒng)喂入螺桿擠出機中，經(jīng)螺桿擠出機擠壓，擠壓的速度為6.5?7.5米/分鐘，壓力為3?4bar，從噴絲孔噴出，噴出的單絲線徑為0.7010mm，控制噴絲板溫度為320°C，進(jìn)入98°C熱水中5秒內(nèi)自203°C緩冷至98°C;于水浴95°C中進(jìn)行第一級拉伸，第一級拉伸的拉伸速度為105?115米/分鐘，第一級拉伸的拉伸時間為5?7秒，第一級拉伸的拉伸比為3.6 ;再于水蒸汽110°C中進(jìn)行第二級拉伸，第二級拉伸的拉伸速度為105?115米/分鐘，第二級拉伸的拉伸時間為5?7秒，第二級拉伸的拉伸比為1.8 ；
[0053](2)于230°C熱空氣中進(jìn)行第一級熱定型，第一級熱定型的時間為5?7秒，第一級熱定型的松弛比為18% ;再于230°C熱空氣中進(jìn)行第二級熱定型，第二級熱定型的時間為5?7秒，第二級熱定型的松弛比為6% ;總松弛比為24% ；
[0054](3)單絲經(jīng)上油，卷繞成型，卷繞成型的單絲線經(jīng)為0.300mm,即得。
[0055]所制得的聚酯單絲經(jīng)GB/T6505-2001測得產(chǎn)品的收縮率為0.4?0.6% ;經(jīng)GB/T14344-2008測得產(chǎn)品的拉斷強度35?40牛頓/根。
[0056]效果實施例
[0057]本發(fā)明實施例1得到的聚酯單絲與對照樣品(昆山力泰纖維有限公司的聚酯單絲)經(jīng)GB/T6505-2001測得產(chǎn)品的收縮率，經(jīng)GB/T14344-2008測得產(chǎn)品的拉斷強度。
[0058]表I
[0059]
【權(quán)利要求】
1.一種聚酯單絲的制備方法，其特征在于，包括下列步驟: (1)將聚酯切片熔融擠出，通過噴絲孔噴出，進(jìn)入熱水緩冷；于水浴中進(jìn)行第一級拉伸，第一級拉伸的速度為105?115米/分鐘,第一級拉伸的拉伸時間為5?7秒,第一級拉伸的溫度為85?95°C，第一級拉伸的拉伸比為2.5?3.6 ;再于水蒸汽中進(jìn)行第二級拉伸，第二級拉伸的速度為105?115米/分鐘，第二級拉伸的拉伸時間為5?7秒，第二級拉伸的溫度為100?110°C，第二級拉伸的拉伸比為1.2?1.8 ; (2)于熱空氣中進(jìn)行第一級熱定型，第一級熱定型的溫度為205?235°C，第一級熱定型的松弛比為16?20%，第一級熱定型的時間為5?7秒；再于熱空氣中進(jìn)行第二級熱定型，第二級熱定型的溫度為225?230°C，第二級熱定型的松弛比為4?8%，第二級熱定型的時間為5?7秒； (3)上油卷繞，即得。
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，所述的聚酯為聚對苯二甲酸乙二醇酯，所述的聚酯的黏均分子量范圍為24000?28000 ;所述的聚酯的特性黏度為0.9 ?1.2dl/g。
3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，所述的聚酯切片經(jīng)干燥預(yù)處理，所述的干燥預(yù)處理為將所述的聚酯切片在轉(zhuǎn)輪干燥器中進(jìn)行，所述的干燥預(yù)處理的時間為2?2.5小時，所述的干燥預(yù)處理的溫度為155?165°C。
4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，所述的熔融擠出為將聚酯切片經(jīng)螺桿擠出機擠壓；所述的熔融擠出的溫度為280?320°C;所述的熔融擠出的壓力為3?4bar ;所述的熔融擠出的速度為6.5?7.5米/分鐘。
5.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，所述的緩冷為5秒內(nèi)于95?98°C熱水中自203°C冷卻至98°C。
6.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，所述的噴絲孔噴出的單絲線徑為 0.7085 ?0.7115mm。
7.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述的上油卷繞，其卷繞成型的單絲線徑為0.290?0.310mm。
8.—種如權(quán)利要求1?7中任一項所述的制備方法制得的聚酯單絲。
9.一種如權(quán)利要求8所述的聚酯單絲在輸送帶中的應(yīng)用。
【文檔編號】D01D5/08GK103436973SQ201310415141
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】涂木林, 涂國圣 申請人:艾艾精密工業(yè)輸送系統(tǒng)（上海）股份有限公司, 蘇州意諾工業(yè)皮帶有限公司