【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于涤纶工业丝，涉及一种高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的制备方法。
技术介绍
1、高模低缩涤纶工业丝具有良好的性能，较低的生产成本，目前已经成为橡胶轮胎骨架材料的主流产品。随着新能源汽车的快速发展，中国新能源汽车的占有量逐年增加，新能源汽车由于重量大、加速快，要求轮胎具有更高的耐磨性、耐疲劳性。这就要求高模低缩工业丝具有高的尺寸稳定性。
2、专利kr100456340b1记载，为了提高高模低缩涤纶工业丝的尺寸稳定性，需要提高纺丝速度进而提高纺丝张力来增加初生纤维的取向度以及结晶区与结晶区之间连接链的形成，然而丝束运行速度快，丝束在冷却区停留时间短，充分冷却比较困难，容易出现皮芯结构，而皮芯结构的产生使得纤维皮层承受主要的纺丝张力，不利于芯层取向度的提高，从而导致纤维整体的取向度低，后续拉伸强力下降。即使通过增大冷却风速以带走纤维更多的热量，也会造成纤维受到干扰而抖动，出现条阴状不匀，甚至不同锭丝束之间互相干扰；若通过延长冷却区长度以充分冷却，又会导致容易受到外界干扰，丝束抖动大，容易断丝，条干增大。
3、现有技术中还通过喷丝板挤出熔体后，缩短熔体后加热的距离（即缩短缓冷区的高度），再通过冷却风冷却，以达到快速冷却的目的，从而提高初生纤维的取向度，但是由于工业丝单丝线密度大，使用这种方式单丝内外层冷却不均匀，增大皮芯结构的发生，使得后续拉伸强力下降；为了保证丝束充分冷却，一般采用大板多孔数（即喷丝板面积大，单丝与单丝间距增大，有利于冷却风穿透纤维；纤维变细了，更容易充分冷却），常见规格有1000d
4、而通常情况，为了提高轮胎的耐疲劳性需要增加单丝线密度，减少孔数，这样使得纤维充分冷却又变得困难，容易产生皮芯结构，不利于纤维强度和尺寸稳定性的提高。
5、因此，开发一种高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的生产方法，以解决现有技术中高模低缩涤纶工业丝耐疲劳性、纤维强度和尺寸稳定性无法兼顾的问题，很有现实意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的制备方法。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的制备方法，聚酯熔体经过喷丝板挤出后依次进行缓冷器缓冷、无风区冷却、吹风区冷却、上油、拉伸、定型、网络和卷绕制得高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝，吹风区自上而下依次为冷风区、热风区、排气段和甬道；
4、环境温度为35~40℃，冷风区的温度为20~25℃，热风区的温度为120~130℃，纺丝速度（即一辊速度）为3000~3400m/min；
5、其中，本专利技术中丝束向下快速运行，会带着空气往下走，其次，在热风区下方设有排气段，排气段对空气有向外抽吸的作用，所以整个冷却区域空气是往下走的，不会存在对流（即热风往上运动）。
6、作为优选的技术方案：
7、如上所述的一种高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的制备方法，冷风区的风速为0.4~0.7m/s，热风区的风速为0.5~0.9m/s。
8、如上所述的一种高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的制备方法，由高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝制成的浸胶帘线，按照gb/t 33100-2016标准进行曲挠疲劳试验后，测得的断裂强力保持率为80~90%；按照gb/t 16604-2017标准测得的高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的尺寸稳定性指数（尺寸稳定性指数为纤维的4.0cn/dtex负荷的伸长率与干热收缩率之和）小于7.8%。
9、如上任一项所述的一种高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的制备方法，冷风区为环吹风结构，出风口位于内侧，由外向内吹风，且吹风方向与丝束运行方向垂直；
10、热风区为环吹风结构，出风口位于内侧，由外向内吹风，且吹风方向与丝束运行方向垂直。
11、如上所述的一种高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的制备方法，冷风区内部设有环吹滤芯a，冷风区外侧设有直径大于环吹滤芯a且与环吹滤芯a同轴的套筒a，环吹滤芯a与套筒a之间形成环形空腔a，套筒a外侧与冷风管道连接。
12、如上所述的一种高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的制备方法，热风区内部设有环吹滤芯b，热风区外侧设有直径大于环吹滤芯b且与环吹滤芯b同轴的套筒b，环吹滤芯b与套筒b之间形成环形空腔b，套筒b外侧与热风管道连接。
13、如上所述的一种高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的制备方法，环形空腔a和环形空腔b不相通；环形空腔a的宽度为1~2cm，环形空腔b的宽度为1~2cm。
14、如上所述的一种高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的制备方法，环吹滤芯a的内径为270~280mm，环吹滤芯b的内径为250~260mm；排气段与甬道内径相等，为300~310mm，设置冷风区环吹滤芯内径比热风区略大，目的是增大冷却风的流量。
15、如上所述的一种高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的制备方法，排气段的侧面设有排气口，排气口处设有阀门，阀门用于调节整个冷却区的气流，避免产生紊流，排气口与抽吸风机连接；甬道为圆柱形结构，甬道上设有均匀分布的圆孔，圆孔贯穿甬道，圆孔的设定是为了通过环境温度使经过热风区的丝束进一步产生冷却，环境温度为35-40℃。
16、如上所述的一种高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的制备方法，缓冷区的高度为95~105mm，无风区的高度为45~55mm，冷风区的高度为450~470mm，热风区的高度400~420mm，排气段高度为350~380mm，甬道高度为690~710mm。
17、本专利技术的原理：
18、本专利技术采用多段冷却的方式，以解决现有技术中工业丝的耐疲劳性、纤维强度和尺寸稳定性无法兼具的问题。
19、本专利技术的方法将冷却区自上而下分为冷风区、热风区、排气段和甬道多个区域，并提高了纺丝速度（一辊速度）。通过提高纺丝速度，增加纺丝张力，以便于提高未拉伸丝的取向和结晶区与结晶区之间连接链的形成，从而提高高模低缩丝的尺寸稳定性；但是提高纺丝速度，会导致冷却时间短，丝条在冷风区时表面的热量被冷却风迅速带走，纤维皮层相对快速冷却，皮层的分子取向大于其芯层的分子取向，在出冷风区时丝条皮层达到固化点，丝条皮层固化，之后进入热风区。
20、热风区对皮层已经固化的纤维进行加热，主要目的有两点：首先热风对纤维皮层加热，使皮层软化（达到高弹态），皮层温度升高粘度下降，纤维皮层与芯层的粘度差异减小；其次纤维皮层软化（达到高弹态），促进链段的运动，增大皮层分子间的自由体积，有利于纤维芯层的热量传递出来，使纤维皮层、芯层的温度差减小。经过热风区后纤维皮层、芯本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的制备方法，聚酯熔体经过喷丝板挤出后依次进行缓冷器缓冷、无风区冷却、吹风区冷却、上油、拉伸、定型、网络和卷绕制得高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝，其特征在于：吹风区自上而下依次为冷风区、热风区、排气段和甬道；
2.根据权利要求1所述的一种高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的制备方法，其特征在于，冷风区的风速为0.4~0.7m/s，热风区的风速为0.5~0.9m/s。
3.根据权利要求2所述的一种高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的制备方法，其特征在于，由高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝制成的浸胶帘线，按照GB/T 33100-2016标准进行曲挠疲劳试验后，测得的断裂强力保持率为80~90%；
4.根据权利要求1~3任一项所述的一种高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的制备方法，其特征在于，冷风区为环吹风结构，出风口位于内侧，由外向内吹风，且吹风方向与丝束运行方向垂直；
5.根据权利要求4所述的一种高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的制备方法，其特征在于，冷风区内部设有环吹滤芯a，冷风区外侧设有直径大于环吹滤芯a且与
6.根据权利要求5所述的一种高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的制备方法，其特征在于，热风区内部设有环吹滤芯b，热风区外侧设有直径大于环吹滤芯b且与环吹滤芯b同轴的套筒b，环吹滤芯b与套筒b之间形成环形空腔b，套筒b外侧与热风管道连接。
7.根据权利要求6所述的一种高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的制备方法，其特征在于，环形空腔a和环形空腔b不相通；环形空腔a的宽度为1~2cm，环形空腔b的宽度为1~2cm。
8.根据权利要求6所述的一种高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的制备方法，其特征在于，环吹滤芯a的内径为270~280mm，环吹滤芯b的内径为250~260mm；排气段与甬道内径相等，为300~310mm。
9.根据权利要求8所述的一种高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的制备方法，其特征在于，排气段的侧面设有排气口，排气口处设有阀门，排气口与抽吸风机连接；甬道为圆柱形结构，甬道上设有均匀分布的圆孔，圆孔贯穿甬道。
10.根据权利要求1所述的一种高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的制备方法，其特征在于，冷风区的高度为450~470mm，热风区的高度400~420mm，排气段高度为350~380mm，甬道高度为690~710mm。
...【技术特征摘要】
1.一种高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的制备方法，聚酯熔体经过喷丝板挤出后依次进行缓冷器缓冷、无风区冷却、吹风区冷却、上油、拉伸、定型、网络和卷绕制得高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝，其特征在于：吹风区自上而下依次为冷风区、热风区、排气段和甬道；
2.根据权利要求1所述的一种高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的制备方法，其特征在于，冷风区的风速为0.4~0.7m/s，热风区的风速为0.5~0.9m/s。
3.根据权利要求2所述的一种高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的制备方法，其特征在于，由高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝制成的浸胶帘线，按照gb/t 33100-2016标准进行曲挠疲劳试验后，测得的断裂强力保持率为80~90%；
4.根据权利要求1~3任一项所述的一种高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的制备方法，其特征在于，冷风区为环吹风结构，出风口位于内侧，由外向内吹风，且吹风方向与丝束运行方向垂直；
5.根据权利要求4所述的一种高尺寸稳定性高模低缩涤纶工业丝的制备方法，其特征在于，冷风区内部设有环吹滤芯a，冷风区外侧设有直径大于环吹滤芯a且与环吹滤芯a同轴的套筒a，环吹滤芯a与套筒a之间形成环形空腔a，套筒a外侧与冷风管道连接。
【专利技术属性】
技术研发人员：唐兵兵，杨勇，张烨，刘树生，施玉琦，王栋，王俊，易楚涵，王榕，
申请(专利权)人：江苏恒力化纤股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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