本發(fā)明設(shè)計一種聚丙烯纖維的制造技術(shù),特別是一種抗張強度大的聚丙烯纖維的制造技術(shù)。
背景技術(shù):
:高強度聚丙烯纖維(高強丙綸)的優(yōu)點是強力高,可以與滌綸、錦綸工業(yè)絲強度相當(dāng),而成本卻低得多;它的吸濕性小,干濕狀態(tài)力學(xué)性能相同,耐微生物,耐磨。高強丙綸的用途廣泛,主要用途有:繩纜;各種工業(yè)吊帶;各種過濾布;土工布;工業(yè)用縫紉線,醫(yī)療用縫紉線,集裝袋專用縫紉線等。目前國內(nèi)外市場上的高強丙綸的抗張強度大都在7.0-8.0g/d以下,國內(nèi)外通常用專用牌號的聚丙烯均聚物制造高強度聚丙烯纖維,工業(yè)化生產(chǎn)的聚丙烯纖維的強度大多在6.0-7.0g/d以下,實驗室的研究水平也小于9.0g/d。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供一種用聚丙烯組合物,在常規(guī)熔融紡絲設(shè)備上,制造高強度聚丙烯纖維的方法。本發(fā)明所提供的制造方法包括:以聚丙烯組合物為原料,在熔融紡絲機上熔融擠出,卷繞成卷繞絲;再經(jīng)二道牽伸和一道熱應(yīng)力松弛,制的成品纖維。所述聚丙烯樹脂組合是一種專用樹脂,其制造方法已與本發(fā)明同時申請專利,他由如下祖墳和含量(重量份)組成:1.化學(xué)降解改性的聚丙烯均聚物2.聚合級共聚或均聚聚丙烯3.高密度聚乙烯4.低密度聚乙烯上述化學(xué)降解改性聚丙烯均聚物的熔體流動指數(shù)為5-50g/10min,較佳為8-40g/10min;上述聚合級共聚或均聚聚丙烯的熔體流動指數(shù)為0.1-10g/10min,較佳為1-5g/10min;上述高密度聚乙烯的熔體流動指數(shù)為1-50g/10min,較佳為5-40g/10min;上述低密度聚乙烯的熔體流動指數(shù)為0.2-3.g/10min,較佳為2-20g/10min;聚丙烯組合物的制備方法按如下順序進行:1.按重量份數(shù)將100份的化學(xué)降解改性聚丙烯、1-14份聚合級共聚或均聚聚丙烯、0.1-9份高密度聚乙烯、0.1-4份的低密度聚乙烯與0.1-0.5份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚在高速攪拌器上進行均勻混合。2.將混合物在180-230℃下經(jīng)雙螺桿擠出機擠出、造粒,得到聚丙烯組合物。本發(fā)明的特征在于:用該專用聚丙烯組合物在常規(guī)熔融紡絲機上紡絲。使用螺桿擠出機,螺桿擠出機上各區(qū)的加熱溫度范圍在180-260℃。熔體經(jīng)過計量泵后從噴絲板擠出;熔體擠出后以100-1000m/min的速度卷繞,得到卷繞絲:卷繞絲經(jīng)預(yù)牽伸,然后在90-140℃熱牽伸,牽引倍數(shù)為4-10倍。纖維再經(jīng)100-130℃熱定型和在90-110℃經(jīng)應(yīng)力回縮后卷繞為成品絲。本發(fā)明的要點之一是:控制合適的聚丙烯樹脂組合物熔體流動指數(shù)。本發(fā)明的要點之二是:控制合適的卷繞絲冷卻條件。本發(fā)明的要點之三是:使用二道牽伸和熱定型等工藝條件,使卷繞絲的牽伸倍數(shù)為4.0-10.0倍。使纖維的強度達到9.0g/d以上。具體實施方式本發(fā)明的內(nèi)容范圍可以用下列實施例進一步補充解釋。但不能認為本發(fā)明僅僅限于實施例的內(nèi)容。實施例1熔體流動指數(shù)為15g/10min的聚丙稀樹脂組合物經(jīng)螺桿擠出機擠出,螺桿各區(qū)的溫度為:一區(qū)190℃。二區(qū)220℃、三區(qū)240℃、四區(qū)240℃、五區(qū)245℃,溶體經(jīng)計量泵從噴絲板擠出,以100m/min的速度卷繞。上油得到卷繞絲。將卷繞絲進行牽引。第一道預(yù)牽伸的倍數(shù)1.08,第二道牽伸的熱盤溫度為90℃,熱板溫度為130℃和100℃,總牽伸倍數(shù)為7.5倍。牽伸后的纖維進入熱定型區(qū),熱松弛定型的熱盤為100℃,熱板為100℃,然后卷繞得到成品絲。牽伸速度為200m/min,得到纖維性能見表1.實施例2熔體流動指數(shù)為10g/10min的聚丙稀樹脂組合物經(jīng)螺桿擠出機擠出,螺桿各區(qū)的溫度為:一區(qū)190℃。二區(qū)220℃、三區(qū)250℃、四區(qū)250℃、五區(qū)245℃,溶體經(jīng)計量泵從噴絲板擠出,以400m/min的速度卷繞。上油得到卷繞絲。將卷繞絲進行牽引。第一道預(yù)牽伸的倍數(shù)1.08,第二道牽伸的熱盤溫度為105℃,熱板溫度為140℃和100℃,總牽伸倍數(shù)為5.0倍。牽伸后的纖維進入熱定型區(qū),熱松弛定型的熱盤為120℃,然后卷繞得到成品絲。牽伸速度為200m/min,得到纖維性能見表1.實施例3熔體流動指數(shù)為12g/10min的聚丙稀樹脂組合物經(jīng)螺桿擠出機擠出,螺桿各區(qū)的溫度為:一區(qū)190℃。二區(qū)220℃、三區(qū)255℃、四區(qū)250℃、五區(qū)250℃,溶體經(jīng)計量泵從噴絲板擠出,以1000m/min的速度卷繞。上油得到卷繞絲。將卷繞絲進行牽引。第一道預(yù)牽伸的倍數(shù)1.08,第二道牽伸的熱盤溫度為100℃,熱板溫度為135℃和100℃,總牽伸倍數(shù)為5.0倍。牽伸后的纖維進入熱定型區(qū),熱松弛定型的熱盤為110℃,熱板為100℃,然后卷繞得到成品絲。牽伸速度為120m/min,得到纖維性能見表1.實施例4熔體流動指數(shù)為30g/10min的聚丙稀樹脂組合物經(jīng)螺桿擠出機擠出,螺桿各區(qū)的溫度為:一區(qū)190℃。二區(qū)210℃、三區(qū)220℃、四區(qū)220℃、五區(qū)210℃,溶體經(jīng)計量泵從噴絲板擠出,以700m/min的速度卷繞。上油得到卷繞絲。將卷繞絲進行牽引。第一道預(yù)牽伸的倍數(shù)1.08,第二道牽伸的熱盤溫度為90℃,熱板溫度為120℃和100℃,總牽伸倍數(shù)為6.6倍。牽伸后的纖維進入熱定型區(qū),熱松弛定型的熱盤為100℃,熱板為100℃,然后卷繞得到成品絲。牽伸速度為160m/min,得到纖維性能見表1.實施例5熔體流動指數(shù)為40g/10min的聚丙稀樹脂組合物經(jīng)螺桿擠出機擠出,螺桿各區(qū)的溫度為:一區(qū)180℃。二區(qū)210℃、三區(qū)230℃、四區(qū)230℃、五區(qū)225℃,溶體經(jīng)計量泵從噴絲板擠出,以200m/min的速度卷繞。上油得到卷繞絲。將卷繞絲進行牽引。第一道預(yù)牽伸的倍數(shù)1.08,第二道牽伸的熱盤溫度為90℃,熱板溫度為100℃和100℃,總牽伸倍數(shù)為10.0倍。牽伸后的纖維進入熱定型區(qū),熱松弛定型的熱盤為100℃,熱板為100℃,然后卷繞得到成品絲。牽伸速度為280m/min,得到纖維性能見表1.表1.實施例1-5實施例12345紡絲速度(m/min)1004001000700200初生絲纖度(den)18.939.379.379.6519.09總牽伸倍數(shù)7.54.05.06.610.0牽伸速度(m/min)200150120160280纖度(den)2.642.151.881.472.12牽伸絲物理性能斷裂強度(g/d)10.338.979.419.3810.31斷裂伸長(%)33.153.242.228.824.6當(dāng)前第1頁12