一种制造聚对苯二甲酸三亚甲酯纱线的纺丝方法，包括将聚对苯二甲酸三亚甲酯聚合物加到料斗（１）中，将聚合物喂入挤压机（２）进入喷丝头组件（３）。喷丝头组件（３）装有纺丝泵（４）和喷丝组件（５）。聚合物丝条（６）排出喷丝头组件（３）并用空气喷冷（７）。在上油器（８）将油剂施加到丝条（６）上。丝条（６）经交络喷嘴（９）冷却，并到第一热导丝辊１０和其分丝辊（１１）。丝条（６）经交络喷嘴（１２）冷却，和到第二冷导丝辊（１３）与分丝辊（１４）。丝条（６）经铺展导向器（１５）到络筒机（１６）到卷装（１７）上。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及聚酯纱线及其制造。更具体地说，本专利技术是一种提供耐贮存老化的聚对苯二甲酸三亚甲酯纱线的方法，该纱线适于用作后加工如拉伸和/或拉伸变形的喂入丝，也适于直接用在织物中而不经进一步加工。
技术介绍
聚对苯二甲酸乙二酯(“2GT”)和聚对苯二甲酸丁二酯(“4GT”)，一般称作聚对苯二甲酸亚烷基二醇酯，是普通市售聚酯。聚对苯二甲酸亚烷基二醇酯具有优良的物理和化学性能，特别是，化学、热和光稳定性，高熔点和高强度。因此，它们广泛应用于树脂、薄膜和纤维领域。聚对苯二甲酸三亚甲酯(“3GT”)作为纤维得到了日益增长的市场关注，其原因在于近来开发了关于1，3-丙二醇(PDO)的低成本路线，它是聚合物主链成分之一。3GT长期以来以纤维形式得到理想认可，乃是因为其常压分散染料可染性、低弯曲模量、弹性回复和回弹性。喂入丝，如部分取向丝，“POY”，典型地通过起始聚合物的熔融纺丝制备。喂入丝，在不经过进一步拉伸或拉伸变形的条件下，没有制造纺织产品所需要的性能，迄今常常须经贮存。在贮存期间，随后加工之前，喂入丝常常发生老化，导致性能降低。作为拉伸变形或拉伸工艺的喂入丝，POY时常从纤维生产商转到POY拉伸变形或拉伸厂。3GT POY纱线的显著老化问题一般发生在纱线自纺丝机生产之后至纱线在拉伸机或变形机加工之前的时间中。(相反，2GT纱线在纱线贮存时间中一般不会非常迅速地发生老化，因此在贮存时间长达如3个月之后，仍然可以适用于下游的拉伸或拉伸变形操作。)3GT纱线的老化问题在贮存和运输过程中在高温下是特别显著的。例如，在没有空调的工厂中在夏季月份中贮存期间纱线可以经历38℃及更高的温度。POY 3GT纱线在38℃或更高温度下贮存，在24hr以下时间内，就会变得不适于随后的加工。EP 1 172 467 A1公开了一种制造3GT纱线的方法，其中纺丝工艺和贮存在严格温度和湿度条件下进行，温度为10～25℃，相对湿度为75～90％。这种工艺，对于在温暖气候下贮存车间没有空调的制造商或者借助没有空调的卡车或其它运输设备进行所纺的纱(spun yarn)运输的制造商来说，是不切实际的。EP 1 172 467 A1进一步公开了，温度对纱线收缩的显著影响，其会导致卷装形变，这对于随后的拉伸和变形工艺而言是不适宜的。相似地，EP 1 209 262也公开了一种3GT纱，据说能够贮存和随后变形。该专利声称，其纱具有改进的卷装卷绕，只要纤维的取向为按双折射计量的0.030～0.070，结晶度为按纤维密度计量的1.320～1.340g/cm3。提供了一种生产此类纤维的方法，包括在纺丝工艺期间热处理(50～170℃)纤维和使纤维结晶，以及在极低的张力(0.02～0.20CN/dtex)下立即卷绕。但是，在该专利中公开的技术涉及第一导丝辊是冷的，而第二导丝辊是热的，以及在热导丝辊之后紧接着进行卷装的卷绕。JP 02129427评论了在热导丝辊之后紧接着进行卷装卷绕的纺丝热处理工艺。按照JP 02129427，在热导丝辊之后直接进行卷装卷绕给出软丝条，这是通过在热导丝辊和卷绕机之间的丝条处于高温所引起的。这种软丝条导致丝条摆动，从而使纺丝断头增加，或者在自动落筒中卷装换向时漏纱数增加。另外，为了改善纱线均匀性，减少工艺中软丝条引起的纺丝断头，或者减少工艺中软丝条条引起的在自动落筒中的卷装换向漏纱，在热导丝辊和卷绕机之间的卷绕张力必须增加。增加的卷绕张力不能避免发生紧卷装卷绕。所以，在热导丝辊之后紧接着进行卷装卷绕的工艺不是先进的技术，先进的技术应该能够在不发生紧卷装卷绕的条件下、在不发生纺丝断头的条件下或不发生卷装换向漏纱的条件下制造PTT-POY。UPS 6,399,194和JP 01 214372公开的方法包括3GT纱线在骤冷和向初生纤维(spun fiber)施加油剂之后经受热处理步骤，然后进行卷绕。在这些方法中，热纱线直接卷绕到卷装上，从而避免了丝条在卷绕之前在低张力下通过其它导丝辊。WO 01/85590公开了在纺丝过程中热处理未结晶纱。因为纱线是无定形的，施加拉伸使丝条通过第二(冷)导丝辊。JP 02129427考虑到较早的专利遇到的一些问题，并在热导丝辊之后卷绕之前设置冷导丝辊。在认识了3GT喂入丝的老化是一个问题的情况下，理想的应该是提供一种几乎不发生纺丝断头的纺丝方法，该方法能够生产卷装尺寸大，例如约6kg或以上，的纱线，并且具有高均匀性，还具有低的凸边或表面凹陷形成。另外，理想的应该是，该方法提供具有稳定卷装成形和稳定纱线性能的纱线卷装，即，卷装不变形，并且纱线在高贮存温度如38℃或更高下不发生性能变化。专利技术概述按照本专利技术的第一方面，一种方法包括(a)经过喷丝板挤出融熔3GT；(b)驱冷挤出的3GT形成固态丝丝条，其中所述丝130℃张力为约0.02g/d以上；(c)使上述丝到以一种速度和温度运行的热导丝辊以加热丝条，其中加热丝条的所述速度和温度足以提供DWS值为约4％或更小的纱线；和(d)冷却所得纱线至约35℃或更低的温度。在骤冷之后能够将油剂施加到固态丝上。优选，冷导丝辊速度提供在热导丝辊和冷导丝辊之间的拉伸比为约1.04或更低。在自冷导丝辊的丝条卷绕在卷装上时，优选，卷绕使得真纱速小于冷导丝辊的速度。另外，优选，所得丝在大于约0.04克/旦(g/d)的张力下卷绕在卷装上。按照本专利技术的另一方面，丝条张力在到冷导丝辊之前增加。按照本专利技术的再一个方面，熔纺聚对苯二甲酸三亚甲酯纱的干热收缩(DWS)为约4％或更小。优选，DWS为约2％或更小。按照本专利技术的又一个方面，卷绕在卷装上的熔纺聚对苯二甲酸三亚甲酯纱，在暴露于41℃至少约3.2hr之后，凹陷比(dish ratio)为约0.82或更低，或者卷装直径差异为约2mm或更低。按照本专利技术的再一个方面，DWS为约4％或更低的纱线能够卷绕成纱线层厚度至少约50mm和卷装重量至少约6kg的卷装。所卷绕的卷装的纱线层厚度能够为至少约63mm、约74mm、约84mm或者甚至至少约94mm，和卷装重量至少约8kg、约10kg、约12kg或甚至约14kg。优选，卷绕卷装的凸边比(bulge ratio)小于约9％，凹陷比为约2％或更低。优选，纱线卷绕在芯管周围，并且基本没有塌陷。优选，纱线强度等于或大于约2.5g/d。还优选，纱线模量小于或等于约23g/d。另外，优选纱线鸟斯特小于或等于约2％。还有，优选纱线退浆收缩率小于或等于约14％。按照本专利技术的再一个方面，自熔纺聚对苯二甲酸三亚甲酯纱制的，具有DWS约4％或更低、纱线层厚度至少约16mm、重量至少约1.5kg和卷装直径至少约142mm的卷装，在暴露于至少41℃下至少3.2hr后，具有的凹陷比为约0.82％或更低。按照本专利技术的又一个方面，自熔纺聚对苯二甲酸三亚甲酯纱制的，具有DWS的约4％或更低、纱线层厚度为约20～30mm、重量为约2～3kg和卷装直径约151～169mm的卷装，在暴露于至少41℃下至少3.2hr后，具有的卷装端部和中部直径差异为约2mm或更低。在本专利技术的另一方面中，一种方法包括(a)测定纱线的未拉伸长度，作为L1；(b)在某温度下加热该纱线某段时间，足以使该纱线得到至少85％的其平衡收缩；(c)冷却加热过的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种方法，包括： （ａ）经过喷丝板挤出熔融聚对苯二甲酸三亚甲酯； （ｂ）骤冷挤出的聚对苯二甲酸三亚甲酯形成固态丝丝条，其中所述丝１３０℃张力为约０．０２ｇ／ｄ以上； （ｃ）使上述丝到以一种速度和温度运行的热导丝辊加热丝条，其中加热丝条的所述速度和温度足以提供ＤＷＳ值为约４％或更小的纱线； （ｄ）冷却所得纱线至约３５℃或更低的温度。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁卓敏，JF小伦敦，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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