一种提高涤纶短纤维强度的制备工艺及设备制造技术

本发明专利技术属于涤纶短纤维制备技术领域，公开了一种提高涤纶短纤维强度的制备工艺及设备，所述的工艺包括：S1.以改性纳米α

【技术实现步骤摘要】
一种提高涤纶短纤维强度的制备工艺及设备


[0001]本专利技术属于涤纶短纤维制备
，具体涉及一种提高涤纶短纤维强度的制备工艺及设备。

技术介绍

[0002]涤纶的学名叫聚对苯二甲酸乙二酯纤维，简称聚酯纤维，是以聚对苯二甲酸乙二酯为原料，经过一系列化学反应制成的。
[0003]在制备涤纶的过程中，最初制成的聚酯呈熔融状态，但通过进一步处理可以将其变成具有一定形状和尺寸的固体颗粒，这种固体颗粒称为聚酯切片(或涤纶切片)，对聚酯切片进一步加工就得到我们所要的涤纶纤维。但是，在对聚酯切片进一步加工过程中常常存出现纤维强度低、易折断等问题。

技术实现思路

[0004]鉴于此，为解决上述
技术介绍
中所提出的不足，本专利技术的目的在于提供一种提高涤纶短纤维强度的制备工艺及设备。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种提高涤纶短纤维强度的制备工艺，包括如下步骤：S1.以改性纳米α-Al2O3、改性纳米石墨烯和聚酯切片为原料，进行熔融共混挤出，制得改性母粒；S2.将干燥后的改性母粒送入带有熔体过滤器的纺丝装置中进行纺丝，以获得初生纤维；所述纺丝装置的纺丝温度为290～295℃，纺丝速度为1100～1250m/min；S3.通过环吹风装置对初生纤维进行冷却，然后对初生纤维依次进行上油、卷绕、落丝后获得原丝；S4.原丝后处理：对步骤S3中所制得的原丝进行浸油牵伸、水浴牵伸、蒸汽牵伸、热定型、切断、打包的后处理，制得目标涤纶短纤维；其中：所述改性纳米α-Al2O3、改性纳米石墨烯与聚酯切片的混合比例为0.2～0.7：0.1～20：100；所述干燥后的改性母粒的含水量为低于50ppm；所述浸油牵伸与水浴牵伸的总牵伸倍数为4.8，牵伸比例为88：12。
[0006]优选的，在所述步骤S1中，制备改性母粒时包括：S11.以偶联剂对纳米α-Al2O3进行预处理，获得改性纳米α-Al2O3；S12.以表面活性剂对纳米石墨烯进行改性处理，获得改性纳米石墨烯；S13.通过高速混合器进行改性纳米α-Al2O3、改性纳米石墨烯和聚酯切片的按比例混合；S14.将步骤S13制得的混合物干燥后，通过螺杆挤出机进行熔融共混挤出，制得改性母粒。
[0007]优选的，在所述步骤S11中，所述偶联剂采用钛酸酯偶联剂。
[0008]优选的，在所述步骤S12中，所述表面活性剂采用季铵化物、磺酸化物、非离子型表面活性剂中的一种。
[0009]优选的，在所述步骤S13，所述高速混合器的混合转速为10000～25000转/分钟，混合时间为0.5～4min。
[0010]优选的，在所述步骤S4中，进行浸油牵伸时，油剂为高弹链油剂与低碳连油剂的复合油剂，且所述复合油剂的PH值为7～9。
[0011]优选的，在所述步骤S4中，进行水浴牵伸时，水温为70～75℃，水浴时间为40min。
[0012]优选的，在所述步骤S4中，进行蒸汽牵伸时，蒸汽温度为120℃，蒸汽压力为1.5～1.7MPa。
[0013]优选的，在所述步骤S4中，所述热定型包括依次进行的紧张热定型和松弛热定型，且所述紧张热定型的定型温度为180～200℃，所述松弛热定型的定型温度为150℃。
[0014]一种提高涤纶短纤维强度的制备设备，在所述的设备中，以改性纳米α-Al2O3、改性纳米石墨烯和聚酯切片为制备原料，并按照上述所公开的制备方法执行目标涤纶短纤维的制备。
[0015]本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：在本专利技术中，以合理比例混合的改性纳米α-Al2O3、改性纳米石墨烯和聚酯切片为原料制备复合型的涤纶短纤维，其中改性纳米α-Al2O3和改性纳米石墨烯均作为物理填料填充至涤纶短纤维中，由此既达到提高纤维强度的效果，又具有工艺简单的优点。
[0016]另外，还对整体制备过程中的后处理工艺参数进行优化，以进一步提升所制备的涤纶短纤维的断裂强度等性能。
[0017]针对上述改性纳米α-Al2O3，由基于偶联剂改性的纳米α-Al2O3形成，以有效保证改性纳米α-Al2O3与聚酯切片的均匀混合；针对上述改性纳米石墨烯，由经表面活性剂进行改性的纳米石墨烯形成，从而有效避免纳米石墨烯产生团聚效应，以此使得纳米白石墨烯能在涤纶短纤维中形成良好的分散效果，从而有效保证涤纶短纤维的纤维强度。
具体实施方式
[0018]下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]实施例1一种提高涤纶短纤维强度的制备工艺，包括如下步骤：S1.以钛酸酯偶联剂对纳米α-Al2O3进行预处理，获得改性纳米α-Al2O3；S2.以磺酸化物为表面活性剂对纳米石墨烯进行表面改性处理，获得改性纳米石墨烯；S3.按0.2：0.1：100的混合比例将改性纳米α-Al2O3、改性纳米石墨烯和聚酯切片置于高速混合器内，并在10000转/分钟的条件下高速混合4min；S4.将步骤S3制得的混合物干燥后，通过螺杆挤出机进行熔融共混挤出，制得改性母粒；S5.将干燥后的含水量为低于50ppm的改性母粒送入带有熔体过滤器的纺丝装置中进
行纺丝，以获得初生纤维；且纺丝装置的纺丝温度为290℃，纺丝速度为1100m/min；S6.通过环吹风装置对初生纤维进行冷却，然后对初生纤维依次进行上油、卷绕、落丝后获得原丝；S7.原丝后处理：（1）浸油牵伸，牵伸倍数为4.224，油剂为高弹链油剂与低碳连油剂的复合油剂，且所述复合油剂的PH值为7；（2）水浴牵伸，牵伸倍数为0.576，水温为70℃，水浴时间为40min；（3）蒸汽牵伸，蒸汽温度为120℃，蒸汽压力为1.5MPa；（4）紧张热定型，定型温度为180℃；（5）松弛热定型，定型温度为150℃；（6）切断、打包，制得目标涤纶短纤维。
[0020]一种提高涤纶短纤维强度的制备设备，按照本实施例上述所提供的工艺进行目标涤纶短纤维的具体制备操作。
[0021]综上，在本实施例中：目标涤纶短纤维的单丝强度为9.23CN，相比于普通涤纶短纤维提高了30%；目标涤纶短纤维的断裂强度为5.06cN/dtex，相比于普通涤纶短纤维提高了2.3倍。
[0022]实施例2一种提高涤纶短纤维强度的制备工艺，包括如下步骤：S1.以钛酸酯偶联剂对纳米α-Al2O3进行预处理，获得改性纳米α-Al2O3；S2.以季铵化物为表面活性剂对纳米石墨烯进行表面改性处理，获得改性纳米石墨烯；S3.按0.5：10：100的混合比例将改性纳米α-Al2O3、改性纳米石墨烯和聚酯切片置于高速混合器内，并在20000转/分钟的条件下高速混合2.5min；S4.将步骤S3制得的混合物干燥后，通过螺杆挤出机进行熔融共混挤出，制得改性母粒；S5.将干燥后的含水量为低于50ppm的改性母粒送入带有熔体过滤器的纺丝装置中进行纺丝，以获本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高涤纶短纤维强度的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1.以改性纳米α-Al2O3、改性纳米石墨烯和聚酯切片为原料，进行熔融共混挤出，制得改性母粒；S2.将干燥后的改性母粒送入带有熔体过滤器的纺丝装置中进行纺丝，以获得初生纤维；所述纺丝装置的纺丝温度为290～295℃，纺丝速度为1100～1250m/min；S3.通过环吹风装置对初生纤维进行冷却，然后对初生纤维依次进行上油、卷绕、落丝后获得原丝；S4.原丝后处理：对步骤S3中所制得的原丝进行浸油牵伸、水浴牵伸、蒸汽牵伸、热定型、切断、打包的后处理，制得目标涤纶短纤维；其中：所述改性纳米α-Al2O3、改性纳米石墨烯与聚酯切片的混合比例为0.2～0.7：0.1～20：100；所述干燥后的改性母粒的含水量为低于50ppm；所述浸油牵伸与水浴牵伸的总牵伸倍数为4.8，牵伸比例为88：12。2.根据权利要求1所述的一种提高涤纶短纤维强度的制备工艺，其特征在于，在所述步骤S1中，制备改性母粒时包括：S11.以偶联剂对纳米α-Al2O3进行预处理，获得改性纳米α-Al2O3；S12.以表面活性剂对纳米石墨烯进行改性处理，获得改性纳米石墨烯；S13.通过高速混合器进行改性纳米α-Al2O3、改性纳米石墨烯和聚酯切片的按比例混合；S14.将步骤S13制得的混合物干燥后，通过螺杆挤出机进行熔融共混挤出，制得改性母粒。3.根据权利要求2所述的一种提高涤纶短纤维强度的制备工艺，其特征在于，在所述步骤S11中...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐健，
申请(专利权)人：仪征朋信化纤有限公司，
类型：发明
国别省市：