專利名稱：聚酯薄膜綜絲及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種聚酯薄膜綜絲及其制備方法，屬于紡織機械配件技術領域。
背景技術：
綜絲是織造機織物的設備——織機的大宗易耗配件。一般綜絲呈橫截面不變的帶 狀，兩端部分別開有綜耳，中央開有用于穿過并攜帶織物的經紗，綜絲通過綜耳安裝在綜框 上，并隨綜框上下運動。這種結構的綜絲一般采用不銹鋼材料制成，其存在以下缺點材料 昂貴、制作復雜、自重大、容易生銹、對機器的損耗大、耗能大等確定。而隨著塑料材料的發(fā)展，人們逐步開始使用聚甲醛塑料綜絲代替不銹鋼綜絲。聚 甲醛塑料綜絲具有重量輕、對機器損耗小、不會生銹、容易清洗、成本低等優(yōu)點受到紡織企 業(yè)的青睞。但聚甲醛材料分子結構規(guī)整，具有很高的結晶度，不僅會導致相當高的收縮率， 同時雖然該材料具有很好的延展強度及抗疲勞強度，也存著在不易于加工的問題，尤其綜 絲是薄壁長條形的產品，采用普通的注塑機和注塑模具，難以成型，因此，目前的聚甲醛塑 料綜絲主要采用高速注塑機和熱流道模具注塑而成。采用注塑成型的聚甲醛塑料綜主要存 在以下缺陷，從而制約了聚甲醛塑料綜絲的使用。第一，其耐磨性還無法同鋼綜絲相比。紡 絲從綜絲的綜眼中穿過，在長達一、兩年的時間內與綜眼直接摩擦，如果綜眼的耐磨性稍有 不足，則斷絲和起毛的頻率就會大幅度上升，嚴重影響布匹的質量和織布的工作效率。而注 塑的聚甲醛塑料綜絲動摩擦系數一般在0. 35左右，實際使用中，聚甲醛塑料綜在織一些有 彈性、不加捻、中等粗細的絲方面確有優(yōu)勢，然而，一旦應用到重加捻、消光等一些摩擦力比 較大的品種時，紡絲可以帶動聚甲醛塑料綜絲不規(guī)則運動，從而使布面不平整。第二，環(huán)保 性差。聚甲醛易受熱解聚，熱穩(wěn)定性差，不耐酸堿，而在聚甲醛塑料綜絲在注塑過程中，注塑 加工時會熱分解釋放出甲醛氣體，對人體有害。第三、機械綜合強度不高。由于聚甲醛塑料 綜絲的拉伸強度通常在70MPa左右，質地相對較軟，為了提高性能，聚甲醛塑料綜絲只能提 高單根綜絲的材料用量，聚甲醛塑料綜絲厚度通過在0. 40-0. 75mm之間，使聚甲醛塑料綜 絲的厚度便大幅度上升，而鋼綜絲的厚度只有0. 30-0. 40mm，這就大大減少了聚甲醛塑料綜 絲所能裝的頭份數。在實際中，鋼綜絲裝12000根是司空見慣的，而聚甲醛塑料綜絲幾乎裝 不到10000根，聚甲醛塑料綜絲的厚度又一次制約了對它的應用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種綜合機械強度高，耐磨性能好的聚酯薄膜綜絲及其制備 方法。本發(fā)明為達到上述目的的技術方案是一種聚酯薄膜綜絲，其特征在于包括由 共擠的兩表層和位于兩表層之間的芯層構成三層薄膜并經沖壓成形制成，按重量百分比， 表層薄膜組分為63-76. 5%的半消光聚酯切片，3-9%的抗靜電劑、0. 5_3%的色母料以及 20-25%的抗粘連母料，芯層薄膜組分為97-99. 8%的半消光聚酯切片以及0. 2_3%的色母 料，聚酯薄膜綜絲的總厚度在0. 30-0. 35mm，且等厚的表層厚度在0. 010-0. 025mm，其中所述的半消光聚酯切片包括二氧化鈦和聚酯切片，半消光聚酯切片中含有0. 30% 0. 35%、 粒徑在0. 5 μ m 5 μ m的二氧化鈦，所述的色母料包括聚酯切片和顏料，且色母料中含有 10% 80%、粒徑在10 IOOOnm的顏料，所述的抗粘連母料包括二氧化硅和聚酯切片，且 抗粘連母料含有3-5%粒徑小于IOOnm的納米級二氧化硅和粒徑2_10 μ m微米級二氧化硅， 且納米級二氧化硅與微米級二氧化硅的重量比為1 3。其中所述的抗靜電劑選用聚醚型抗靜電劑，或甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯共 聚物，或離子型抗靜電劑，或磺酸鹽類抗靜電劑。所述的顏料選用機顏料或無機顏料。本發(fā)明制備聚酯薄膜綜絲的方法，其特征在于按重量百分比，(1)、將干燥后62. 81-76. 23 %的聚酯切片粉碎后與粒徑在0. 5 μ m 5 μ m的 0. 19-0. 27%二氧化鈦經高速混合后擠出、造粒制得表層半消光聚酯母料待用，將干燥后 0. 45-0. 60%的聚酯切片粉碎后與粒徑在10 1000nm、0. 05-0. 24%的顏料經高速混合后 擠出、造粒制得表層色母料待用，將干燥后19. 40-23. 75%的聚酯切片粉碎后與粒徑小于 IOOnm的0. 15-0. 31 %的納米級二氧化硅和粒徑在2_10 μ m的0. 45-0. 94%的微米級二氧 化硅經高速混合后擠出、造粒制得抗粘連母料待用，將制得上述的表層半消光聚酯母料、表 層色母料以及3-9%的抗靜電劑和抗粘連母料再經高速混合后擠出、造粒制得芯層混合料； 同樣，將干燥后96. 71-99. 45%的聚酯切片粉碎后與0. 29-0. 35%、粒徑在0. 5μπι 5μπι 的二氧化鈦經高速混合后擠出、造粒制得芯層半消光聚酯母料待用，將干燥后0. 18-0.6% 的聚酯切片粉碎后與0. 02-2. 4%、粒徑在10 IOOOnm的顏料經高速混合后擠出、造粒制得 芯層色母料待用，將制得上述的芯層半消光聚酯母料和芯層色母料經高速混合后擠出、造 粒制得芯層混合料；(2)、芯層混合料送入單螺桿擠出機內熔融，同時，將表層混合料送入另一臺雙螺 桿擠出機內熔融，芯層熔體從三層模頭的中間層擠出厚片，同時表層熔體從三層模頭的上 下層同時擠出厚片，或芯層熔體和表層熔體經過三層分配器后從模頭擠出厚片，經鑄片、 雙向拉伸、熱定形以及收卷，制得厚度在0. 30-0. 35mm的三層聚酯薄膜，其中表層厚度在 0.010-0. 025mm ；(3)、將制得聚酯薄膜分切成沖壓模模具適用的料片，將單張料片送入沖壓機的下 模內，上、下模的溫度控制在70-90°C，將單張料片加熱10-30秒后，沖壓機以2-3MPa壓力沖 壓成型，制得聚酯薄膜綜絲。本發(fā)明采用上述技術方案后具有以下優(yōu)點1、綜合機械性能好。本發(fā)明采用聚酯 薄膜來制作綜絲，而聚酯薄膜是以聚對苯二甲酸乙二醇酯為原材料，采用擠出法制成厚片， 再經雙向拉伸制成的薄膜基材的拉伸強度達140MPa以上，是聚甲醛塑料綜絲拉伸強度的 2倍以上。因此聚酯薄膜綜絲具有機械性能優(yōu)良，剛性、硬度及韌性高，耐酸堿、抗蠕變性， 耐疲勞性，其動摩擦系數一般在0. 22-0. 29，且高、低溫時對其機械性能影響很小，能滿足紡 絲與聚酯薄膜綜絲的工作要求，而能提高強布質量和工作效率，尤其適用于重加捻、消光等 一些摩擦力比較大的品種。2、重量輕。本發(fā)明采用聚酯薄膜制成的綜絲僅為不銹鋼綜絲 1/3-1/2的重量，重量輕，可以大大減小織機的負荷，提高機器轉速，進而提高產量，同時也 能節(jié)省約10%的能耗，降低噪聲污染。本發(fā)明的聚酯薄膜綜絲與原聚甲醛塑料綜絲相比，由 于能減少了綜絲的厚度，有效提高了安裝綜絲的份數，能滿足高支高密的品種的要求。3、抗
4靜電。本發(fā)明在聚酯薄膜的表層薄膜中含高濃度的抗靜電劑，因此可使加入在聚酯薄膜中 的抗靜電劑可部分地向薄膜表面遷移，而使聚酯薄膜具有長期的抗靜電性，故能有效解決 棉紡織過程中聚甲醛塑料綜絲會吸附大量飛棉的問題，大大提高了布面質量。4、尺寸穩(wěn)定 性都很好。本發(fā)明的聚酯薄膜綜絲采用雙向拉伸和熱定型處理，縱橫向拉伸強度及延伸率 均好于普通注塑產品，同時剛性、硬度及韌性均得到高。5、易回收利用。本發(fā)明采用聚對苯 二甲酸乙二醇酯(PET)作為棕絲材料，無毒、無味，衛(wèi)生安全性好，是世界上公認的無毒無 害的環(huán)保材料，聚酯薄膜綜絲在生產加工和使用過程中不會對環(huán)境造成任何負面影響，此 外聚酯薄膜屬于熱塑性工程材料，可以循環(huán)使用，不會造成因無法降解產生的白色污染。
具體實施例方式本發(fā)明的聚酯薄膜綜絲，包括由共擠的兩表層和位于兩表層之間的芯層構成三 層薄膜并經沖壓成形制成，按重量百分比，表層薄膜組分為63-76. 5%的半消光聚酯切片， 3-9%的抗靜電劑、0. 5-3%的色母料以及20-25%的抗粘連母料，表層薄膜組分的具體重 量百分比見表1所示。芯層薄膜組分為97-99. 8%的半消光聚酯切片以及0.2-3%的色 母料，本發(fā)明的芯層薄膜組分的具體重量百分比見表2所示，聚酯薄膜綜絲的總厚度在 0. 30-0. 35mm，表層厚度在0. 01-0. 025mm，其兩表層厚度相等，本發(fā)明的半消光聚酯切片包 括二氧化鈦和聚酯切片，半消光聚酯切片中含有0. 30% 0. 35%、粒徑在0. 5 μ m 5 μ m 的二氧化鈦，其色母料包括聚酯切片和顏料，且色母料中含有10% 80%、粒徑在10 IOOOnm的顏料，上述的聚酯切片采用瓶級或膜級聚酯切片，該顏料選用機顏料或無機顏料， 如有機顏料選用酞菁紅、酞菁藍、酞菁綠、耐曬大紅、大分子紅、大分子黃、永固黃、永固紫或 偶氮紅的其中一種或任意兩種或任意三種的混合物，無機顏料選用鎘紅、鎘黃、鈦白粉、炭 黑、氧化鐵紅或氧化鐵黃的其中一種或任意兩種或任意三種的混合物，根據所需顏色配置。 本發(fā)明的抗粘連母料包括二氧化硅和聚酯切片，抗粘連母料含有3-5%粒徑小于IOOnm的 納米級二氧化硅和粒徑2-10 μ m微米級二氧化硅，最好納米級二氧化硅的粒徑小于60nm， 且納米級二氧化硅與微米級二氧化硅的重量比為1 3。本發(fā)明的納米級二氧化硅可通過 有機化的表面處理，可在納米級二氧化硅的表面引入羧基，使二氧化硅與聚酯基體間以化 學鍵結合，從而提高了兩者的結合力，由于采用微米級二氧化硅和納米級二氧化硅，使表層 薄膜具有較好的分散性和抗粘邊性。本發(fā)明的抗靜電劑選用聚醚型抗靜電劑，或甲氧基聚 乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物，或離子型抗靜電劑，或磺酸鹽類抗靜電劑。聚醚型抗靜電劑如 包括聚酰胺或聚酯酰胺的聚氧乙烯醚體系，聚醚酯酰胺，聚醚酯酰胺亞胺等；而甲氧基聚乙 二醇甲基丙烯酸酯共聚物為聚氧化乙烯、環(huán)氧氯丙烷共聚物等；而離子型抗靜電劑，如季銨 鹽型，四烷基銨鹽，三烷基烷基苯銨鹽等；而磺酸鹽類抗靜電劑如烷基磺酸鹽、烷基苯磺酸 鹽、烷基苯二苯醚二磺酸鹽等。表 權利要求
一種聚酯薄膜綜絲，其特征在于包括由共擠的兩表層和位于兩表層之間的芯層構成三層薄膜并經沖壓成形制成，按重量百分比，表層薄膜組分為63 76.5％的半消光聚酯切片，3 9％的抗靜電劑、0.5 3％的色母料以及20 25％的抗粘連母料，芯層薄膜組分為97 99.8％的半消光聚酯切片以及0.2 3％的色母料，聚酯薄膜綜絲的總厚度在0.30 0.35mm，且等厚的表層厚度在0.010 0.025mm，其中所述的半消光聚酯切片包括二氧化鈦和聚酯切片，半消光聚酯切片中含有0.30％～0.35％、粒徑在0.5μm～5μm的二氧化鈦，所述的色母料包括聚酯切片和顏料，且色母料中含有10％～80％、粒徑在10～1000nm的顏料，所述的抗粘連母料包括二氧化硅和聚酯切片，且抗粘連母料含有3 5％粒徑小于100nm的納米級二氧化硅和粒徑在2 10μm的微米級二氧化硅，且納米級二氧化硅與微米級二氧化硅的重量比為1∶3。
2.根據權利要求1所述的聚酯薄膜綜絲，其特征在于所述的抗靜電劑選用聚醚型抗 靜電劑，或甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物，或離子型抗靜電劑，或磺酸鹽類抗靜電 劑。
3.根據權利要求1所述的聚酯薄膜綜絲，其特征在于所述的顏料選用機顏料或無機 顏料。
4.根據權利要求1所述的制備聚酯薄膜綜絲的方法，其特征在于按重量百分比，(1)、將干燥后62.81-76. 23 %的聚酯切片粉碎后與粒徑在0. 5 μ m 5 μ m的 0. 19-0. 27%二氧化鈦經高速混合后擠出、造粒制得表層半消光聚酯母料待用，將干燥后 0. 45-0. 60%的聚酯切片粉碎后與粒徑在10 1000nm、0. 05-0. 24%的顏料經高速混合后 擠出、造粒制得表層色母料待用，將干燥后19. 40-23. 75%的聚酯切片粉碎后與粒徑小于 IOOnm的0. 15-0. 31 %的納米級二氧化硅和粒徑在2_10 μ m的0. 45-0. 94%的微米級二氧 化硅經高速混合后擠出、造粒制得抗粘連母料待用，將制得上述的表層半消光聚酯母料、表 層色母料以及3-9%的抗靜電劑和抗粘連母料再經高速混合后擠出、造粒制得芯層混合料； 同樣，將干燥后96. 71-99. 45%的聚酯切片粉碎后與0. 29-0. 35%、粒徑在0. 5μπι 5μπι 的二氧化鈦經高速混合后擠出、造粒制得芯層半消光聚酯母料待用，將干燥后0. 18-0. 6% 的聚酯切片粉碎后與0. 02-2. 4%、粒徑在10 IOOOnm的顏料經高速混合后擠出、造粒制得 芯層色母料待用，將制得上述的芯層半消光聚酯母料和芯層色母料經高速混合后擠出、造 粒制得芯層混合料；(2)、芯層混合料送入單螺桿擠出機內熔融，同時，將表層混合料送入另一臺雙螺桿 擠出機內熔融，芯層熔體從三層模頭的中間層擠出厚片，同時表層熔體從三層模頭的上 下層同時擠出厚片，或芯層熔體和表層熔體經過三層分配器后從模頭擠出厚片，經鑄片、 雙向拉伸、熱定形以及收卷，制得厚度在0. 30-0. 35mm的三層聚酯薄膜，其中表層厚度在 0.010-0. 025mm ；(3)、將制得聚酯薄膜分切成沖壓模模具適用的料片，將單張料片送入沖壓機的下模 內，上、下模的溫度控制在70-90°C，將單張料片加熱10-30秒后，沖壓機以2-3MPa壓力沖壓 成型，制得聚酯薄膜綜絲。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚酯薄膜綜絲，包括由共擠的兩表層和位于兩表層之間的芯層構成三層薄膜并經沖壓成形制成，按重量百分比，表層薄膜組分為63-76.5％的半消光聚酯切片，3-9％的抗靜電劑、0.5-3％的色母料以及20-25％的抗粘連母料，芯層薄膜組分為97-99.8％的半消光聚酯切片以及0.2-3％的色母料，聚酯薄膜綜絲的總厚度在0.30-0.35mm，且等厚的表層厚度在0.010-0.025mm，本發(fā)明具有綜合機械強度高，耐磨性能好的特點。
文檔編號D03C9/02GK101942727SQ20101022545
公開日2011年1月12日 申請日期2010年7月9日 優(yōu)先權日2010年7月9日
發(fā)明者劉勤學, 劉文虎, 周涵俊, 朱益明, 秦志鳳 申請人:江蘇裕興薄膜科技股份有限公司