一种利用再生聚酯制造高模低缩工业丝的方法技术

本发明专利技术属于聚酯工业丝制造技术领域，具体涉及一种利用再生聚酯制造高模低缩工业丝的方法，包括以下步骤：1)将基础切片预结晶、结晶、增黏，得到高黏切片，基础切片包括由聚酯瓶回收的再生聚酯切片；2)将高黏切片干燥、熔融挤出进行纺丝，对丝束冷却；3)对丝束上油、牵伸、定型、卷取，得到高模低缩工业丝。采用由聚酯瓶回收的再生聚酯切片，相比传统只利用源于石化原料生产的原生切片，降低了能耗和碳排放量；增黏工序使再生聚酯切片分子发生聚合反应，增大特性黏度，改善了材料可牵伸性能，使纺丝过程中高纺速高牵伸比成为可能，减少毛丝、断丝发生频率，制造的高模低缩工业丝可生产轮胎帘布等下游产品，获得与传统工业丝同等的性能表现。能表现。能表现。

【技术实现步骤摘要】
一种利用再生聚酯制造高模低缩工业丝的方法


[0001]本专利技术属于聚酯工业丝制造
，具体涉及一种利用再生聚酯制造高模低缩工业丝的方法。

技术介绍

[0002]聚酯(PET)是目前人类使用最为广泛的合成高聚物之一，其中高模低缩型聚酯工业丝(PET HMLS)因具有高强力、高尺寸稳定性、成本低廉等特性，广泛用于子午轮胎胎体制造。传统PET HMLS工业丝的聚酯切片(原生聚酯切片)来源于化石原料(石油)，该原生切片在相当长时间内不能被微生物降解，再加之瓶用聚酯制品的社会储量非常巨大，容易造成“白色污染”和“空间污染”，而且制造过程能耗高，产生大量CO2等有害气体，因此，回收聚酯瓶再生聚酯具有一定的经济性和环保效应。
[0003]通过回收聚酯瓶再生聚酯切片可用于制造高模低缩工业丝，将会大幅度减轻环境负荷，有效减少碳排放量，但由于再生聚酯中含间苯二甲酸(IPA) 等杂质，在回收聚酯瓶过程中又不可避免地混入其它小分子杂质，这些杂质在工业丝纺丝过程中会降低PET的结晶能力，使得纺丝牵伸不易，成品物性劣于传统PET HMLS工业丝，生产效率不佳，无法制造优良的轮胎帘子布。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有制造高模低缩工业丝的原料当采用原生聚酯切片时存在污染重问题以及当原料采用再生聚酯切片时因混入杂质而导致结晶能力差继而导致成品物性劣的缺陷。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0006]本专利技术提供一种利用再生聚酯制造高模低缩工业丝的方法，包括以下步骤：
[0007]1)将基础切片预结晶、结晶、增黏，得到高黏切片，所述高黏切片的特性黏度为0.85～1.15；其中，所述基础切片包括由聚酯瓶回收的再生聚酯切片；
[0008]2)将步骤1)所述的高黏切片进行干燥、熔融挤出进行纺丝，并对丝束逐级冷却；其中，干燥后切片含水率＜30ppm，所述逐级冷却过程中，对丝束进行后加热温度为280～350℃，无风缓冷带长度为20～100mm；
[0009]3)对步骤2)逐级冷却后的丝束上油、牵伸、定型、卷取，得到高模低缩工业丝。
[0010]优选地，该利用再生聚酯制造高模低缩工业丝的方法，步骤1)中，所述基础切片还包括由化石原料生产的原生聚酯切片；
[0011]在所述基础切片中，所述再生聚酯切片质量占比为：10％≤再生聚酯切片＜100％。
[0012]进一步优选地，该利用再生聚酯制造高模低缩工业丝的方法，在步骤1) 和步骤2)之间还包括将所述再生聚酯切片和所述原生聚酯切片通过单螺杆输送系统进行混料的过程。
[0013]优选地，该利用再生聚酯制造高模低缩工业丝的方法，步骤2)中，采用氮气干燥，所述干燥温度为120～160℃，所述干燥时间为大于8.0小时。
[0014]进一步优选地，该利用再生聚酯制造高模低缩工业丝的方法，步骤2) 中，所述高黏切片通过螺杆挤出机熔融挤出；
[0015]所述螺杆挤出机的进料段温度为300～330℃，压缩段温度为290～ 320℃，计量段温度为280～310℃，机头压力为14～18MPa。
[0016]进一步优选地，该利用再生聚酯制造高模低缩工业丝的方法，步骤2) 中，所述高黏切片通过纺丝箱纺丝，所述纺丝箱的喷丝孔长径比为1.2～3.0。
[0017]进一步优选地，该利用再生聚酯制造高模低缩工业丝的方法，步骤2) 中，在无风缓冷后通过由外向内环吹风方式对丝束冷却，吹风压力为15～ 50Pa，吹风温度为22～65℃。
[0018]进一步优选地，该利用再生聚酯制造高模低缩工业丝的方法，步骤3) 中，所述牵伸过程中：第一热辊组的速度为2700～3200m/min，温度为60～ 80℃；第二热辊组的速度为3800～5000m/min，温度为70～90℃；第三热辊组的速度为5800～6200m/min，温度为210～260℃；牵伸比为1.81～2.30％；
[0019]步骤3)中，所述定型过程中：第四热辊组的速度为5800～6200m/min，温度为210～260℃；第五热辊组的速度为5600～6200m/min，温度为210～ 260℃；第六热辊组的速度为5450～6000m/min，温度为100～150℃；回缩比为2.5～6.0％。
[0020]进一步优选地，该利用再生聚酯制造高模低缩工业丝的方法，所述卷取过程中，卷取车速为5450～5950m/min。
[0021]进一步优选地，所述利用再生聚酯制造的高模低缩工业丝，所述高模低缩工业丝含有的间苯二甲酸随所述再生聚酯切片在所述基础切片中的质量占比变化，占比每增加10wt％，间苯二甲酸含量增加0.12～0.22wt％；
[0022]所述高模低缩工业丝的丹尼为300～4000D，结晶度为45.0～53.5％，强度为7.5～9.0g/d，断裂伸长为10.2～15.5％，干热收缩率为3.2～5.2％。
[0023]特性黏度(IV)的测试方法采用ASTM D4603；结晶度测量方法为密度梯度管法(ASTM D1505)，将待测纤维的密度测量出后，再使用内插法计算样品结晶度，此计算中涉及的100％结晶态密度及100％非晶态密度采用文献值，分别为1.455g/cm3及1.333g/cm3。强度和伸度的测量采用ASTM D885方法。干热收缩率测试条件为177℃,10min,0.05g/d load。
[0024]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0025]1.本专利技术提供的利用再生聚酯制造高模低缩工业丝的方法，包括以下步骤：1)将基础切片进行预结晶、结晶、增黏，得到高黏切片，该基础切片包括由聚酯瓶回收的再生聚酯切片；2)将高黏切片进行干燥、熔融挤出进行纺丝，并对丝束逐级冷却；3)对丝束上油、牵伸、定型、卷取，得到高模低缩工业丝。
[0026]该利用再生聚酯制造高模低缩工业丝的方法，基础切片包括由聚酯瓶回收的再生聚酯切片，相比传统只利用源于石化原料生产的原生切片制造方法，降低了能耗和碳排放量，可有效缓解“白色污染”和“空间污染”问题，更符合环保理念与永续发展的企业目标与社会责任。
[0027]考虑到再生聚酯切片含有的间苯二甲酸无法被去除而将导致材料结晶速度变快、
结晶度下降的问题，快的结晶速度会使纺丝时不易牵伸，低的结晶度会使工业丝强度与模量下降，该方法通过预结晶、结晶、增黏工序使再生聚酯切片分子发生聚合反应，脱除小分子，使分子链增长，增大了特性黏度，改善了材料的可牵伸性能，提高了产品工业丝的强度与模量；同时，在纺丝时对丝束进行后加热温度为280～350℃，无风缓冷带长度为20～100mm，配合预结晶、结晶过程，调节材料的结晶速度，使纺丝过程中应用高纺速高牵比成为可能，减少毛丝、断丝的发生频率，得以生产高强高模工业丝。
[0028]2.本专利技术提供的利用再生聚酯制造高模低缩工业丝的方法，在选用制造高模低缩工业丝的原料时，考虑到产品工业丝的强度和成本问题，即再本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用再生聚酯制造高模低缩工业丝的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将基础切片预结晶、结晶、增黏，得到高黏切片，所述高黏切片的特性黏度为0.85～1.15；其中，所述基础切片包括由聚酯瓶回收的再生聚酯切片；2)将步骤1)所述的高黏切片进行干燥、熔融挤出进行纺丝，并对丝束逐级冷却；其中，干燥后切片含水率＜30ppm，所述逐级冷却过程中，对丝束进行后加热温度为280～350℃，无风缓冷带长度为20～100mm；3)对步骤2)逐级冷却后的丝束上油、牵伸、定型、卷取，得到高模低缩工业丝。2.根据权利要求1所述的利用再生聚酯制造高模低缩工业丝的方法，其特征在于，步骤1)中，所述基础切片还包括由化石原料生产的原生聚酯切片；在所述基础切片中，所述再生聚酯切片质量占比为：10wt％≤再生聚酯切片＜100wt％。3.根据权利要求2所述的利用再生聚酯制造高模低缩工业丝的方法，其特征在于，在步骤1)和步骤2)之间还包括将所述再生聚酯切片和所述原生聚酯切片通过单螺杆输送系统进行混料的过程。4.根据权利要求1
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3任一所述的利用再生聚酯制造高模低缩工业丝的方法，其特征在于，步骤2)中，采用氮气干燥，所述干燥温度为120～160℃，所述干燥时间为大于8.0小时。5.根据权利要求4所述的利用再生聚酯制造高模低缩工业丝的方法，其特征在于，步骤2)中，所述高黏切片通过螺杆挤出机熔融挤出；所述螺杆挤出机的进料段温度为300～330℃，压缩段温度为290～320℃，计量段温度为280～310℃，机头压力为14～18MPa。6.根据权利要求5所述的利用再生聚酯制造高模低缩工业丝的方法，其特征在于，步骤2)中，所述高黏切片通...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙浩然，李俊隆，
申请(专利权)人：亚东工业苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：