用于由復合聚萘二甲酸乙二醇酯材料生產工業紗線的系統技術方案

本發明專利技術涉及用于工業聚酯紗線生產的系統，從而在工業織物生產中使用，其中聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）材料與液晶聚合物材料混合使用，因此獲得的材料的韌性、彈性模量和尺寸穩定性被改進。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及用于工業聚酯紗線生產的系統，其中紗線的機械特性（韌性、模量、尺寸穩定性）通過添加劑改進，從而在工業織物生產中使用。
技術介紹
在傳送帶胎圈包布（conveyorbandchafer）、隔膜和涂層織物中需要改進的機械特性和強的結構。對于此種實施例，應當改進工藝而無需增加太多的花費，得到的纖維相比于參照物應當提供高模量和更好的尺寸穩定性。由于這個原因，已經開展研究以生產自加固的復合PEN紗線。在不同的聚合材料中可以作為加固相使用的液晶聚合物（LCP）是具有包括長、硬、桿狀的高導向分子的獨特結構的高性能樹脂。桿狀分子在注射或擠壓模制期間以流動方向導向其自身。即使被加熱到200-250℃，在LCP中模制的部分也展現出非常高的尺寸穩定性。一些LCP等級（classes）的熔融溫度可以達到300℃。LCP根據其特性通常可以作為添加劑在許多領域中使用。電子和電氣部件、燃料和氣體屏障結構和傳感器可以作為這些領域的例子給出。
技術實現思路
本專利技術的目標是提供用于添加液晶聚合物的工業聚酯紗線生產的系統。本專利技術的另一個目標是提供用于工業紗線生產的系統，其中聚萘二甲酸乙二醇酯作為聚合物使用。本專利技術的又一目標是提供用于具有改進的抗拉強度和彈性模量的工業紗線生產的系統。附圖說明開發以實現本專利技術目標的添加LCP的聚萘二甲酸乙二醇酯工業紗線生產系統在附圖中示出，其中：圖1是用于紗線生產的創造性系統的示意圖。圖1中示出的部件中的每個被給予如下的附圖標記：1用于工業紗線生產的系統2原始混合物形成單元21原始顆粒裝載單元22原始熔融物擠壓機23原始熔融物冷卻單元3初級混合物形成單元31顆粒裝載和稀釋單元32初級熔融物擠壓機33初級熔融物冷卻單元4初級顆粒裝載單元5擠壓機6冷卻單元7滾筒71初級滾筒72次級滾筒73三級滾筒74四級滾筒8熱腔室81第一熱腔室82第二熱腔室9卷繞單元。具體實施方式用于復合聚萘二甲酸乙二醇酯的工業紗線生產系統（1）的創造性系統主要包括：-至少一個原始混合物形成單元（2），其中原始聚合物顆粒被制備，-至少一個初級混合物形成單元（3），其中初級聚合物混合物通過將原始聚合物混合物用主要聚合物稀釋獲得，-至少一個初級顆粒裝載單元（4），其中形成初級混合物的聚合物顆粒被填充并被加熱，-至少一個擠壓機（5），其中在初級顆粒裝載單元（4）中獲得的初級聚合物混合物熔融并借助于位于出口的噴絲頭作為絲狀物紡紗，-至少一個冷卻單元（6），其中來自擠壓機（5）的材料被冷卻，-至少一個滾筒（7），其中材料被拉伸并被導向，-至少一個熱腔室（8），其中材料被退火，-至少一個卷繞單元（9），其中材料經由滾筒（7）被拉伸，通過冷卻和加熱被卷繞成為紗線。在創造性的系統（1）中展示的原始混合物形成單元（1）包括：-至少一個原始顆粒裝載單元（21），其中聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）和液晶聚合物（LCP）被混合，-至少一個原始熔融物擠壓機（22），其中原始熔融混合物被擠壓，-至少一個原始熔融物冷卻單元（23），其中離開原始熔融物擠壓機（22）的材料被冷卻。在創造性系統（1）的優選實施例中，在原始顆粒裝載單元中制備的混合物的PEN：LCP比例以重量計是60:40。以這個比例制備、在冷卻單元（23）中凝固、在雙螺旋擠壓機（22）中熔融和混合的原始材料變為顆粒。初級混合物形成單元（3）包括：-至少一個顆粒裝載和稀釋單元（31），其中來自原始混合物形成單元（2）的聚合物顆粒熔融并用PEN稀釋，-至少一個初級熔融物擠壓機（32），其中初級原始熔融混合物被擠壓，-至少一個初級熔融物冷卻單元（33），其中離開主熔融物擠壓機（32）的材料被冷卻。在原始混合物形成單元（2）中制備的原始混合物顆粒被送至初級熔融形成單元（3），用純PEN稀釋的聚合物顆粒在此處被生產。PEN：LCP原始混合物與PEN混合直到LCP在顆粒裝載和稀釋單元（31）中以重量計的比例變為1-3%。所述過程優選地在260-300℃進行。在本專利技術的一個實施例中，獲得的混合聚合物顆粒的分子重量在初級混合物形成單元（3）的出口處增大，通過固體狀態聚合，其內部粘度（IV）在240-250℃增加超過1dL/g，這花費12-24小時。此處的目的是通過降低在擠壓期間的降解和鏈移動而增加分子重量以獲得適合于紗線拉伸的聚合物。固體狀態聚合的%結晶度增加超過100%。在本專利技術的一個實施例中，在初級混合物形成單元（3）處經由固體狀態聚合獲得的具有增加的IV的顆粒在真空爐中于120-140℃干燥至少24小時，并在氦氣氣氛下于120℃裝載到初級顆粒裝載單元（4）。為了防止水解降解，混合和固體狀態聚合的顆粒在裝載到擠壓機（32）之前的濕度值應當低于60ppm。從初級混合物形成單元（3）出來的初級聚合物混合物被轉移到初級顆粒裝載單元（4），在此于100-120℃干燥并被送至加熱至290-320℃的擠壓機（5）。包含以重量計1-3%LCP的PEN-LCP聚合物混合物經由擠壓機（5）出口處使用的噴絲頭變成絲狀物。在本專利技術的優選實施例中，在擠壓機出口（5）處噴絲頭的長度/直徑比為2-5，孔直徑為1mm。來自擠壓機（5）的材料的噴射速度為6-7m/min，材料在擠壓機中的停留時間為11-12分鐘。這里的生產量調整為6-7g/min。從擠壓機（5）出來的PEN-LCP絲狀物被轉移到冷卻單元（6），優選地使用冷卻水處理。在本專利技術的一個實施例中，冷卻單元的長度是70cm，其溫度為80-95℃。在本專利技術同樣的實施例中，擠壓機（5）和冷卻單元（6）之間的距離被調整為最大10cm。從冷卻單元（6）出來的紗線首先來到初級滾筒（71），并由此被送至次級滾筒（72）。在本專利技術的優選實施例中，初級滾筒（71）的溫度在100-140℃之間，次級滾筒（72）的溫度在140-160℃之間。冷拉伸過程在這些滾筒（7）之間被應用到紗線上。從次級滾筒（72）出來的紗線被轉移到第一熱腔室（81）并在此用熱空氣加熱到200-250℃，隨后轉移到三級滾筒（73）。三級滾筒（73）的溫度可以在200-250℃之間變化。因此，熱拉伸在次級滾筒（72）和三級滾筒（73）之間進行。從三級滾筒（73）出來的紗線于120-180℃的溫度進入第二熱腔室（82）。所述紗線在室溫下不加熱地來到最后一個滾筒四級滾筒（74）；在此其松弛1-2%的比例，并被送至卷繞單元（9）從而被卷繞。在本專利技術的優選實施例中，初級滾筒（71）的速度與擠壓機（5）的離開速度的比例在4-6之間。三級滾筒（73）的速度與初級滾筒（71）的速度的比例可以在5-6.5之間變化。當比較使用創造性系統（1）獲得的以1-3%比例添加LCP的PEN紗線和由純PEN材料制造的紗線在總拉伸比例為6時的韌性和彈性模量時；在創造性系統中生產的復合紗線的韌性增加了40-45%，其彈性模量增加了5-10%。當總拉伸比例大于6時，韌性增加在25-30%之間，彈性模量提高2-5%。當考慮尺寸穩定性時，在6的拉伸比例下，添加1-3%LCP的PEN紗線比純PEN紗線的尺寸穩定性好15-25%。當使用創造性系統生產的單絲紗線纏繞成2層50圈時，其轉化率在80-90%的范圍內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于由復合聚萘二甲酸乙二醇酯材料生產工業紗線的系統，包括：?至少一個原始混合物形成單元（2），其中原始聚合物顆粒被制備，?至少一個初級混合物形成單元（3），其中初級聚合物混合物通過使用原始聚合物顆粒獲得并成為顆粒，?至少一個初級顆粒裝載單元（4），其中形成初級混合物的聚合物顆粒被填充并被加熱，?至少一個擠壓機（5），其中在初級顆粒裝載單元（4）中獲得的初級聚合物混合物熔融并借助于位于出口的噴絲頭成為絲狀物，?至少一個冷卻單元（6），其中來自擠壓機（5）的材料被冷卻，?至少一個滾筒（7），其中材料被拉伸并被導向，?至少一個熱腔室（8），其中材料被退火，?至少一個卷繞單元（9），其中材料經由滾筒（7）被拉伸，通過冷卻和加熱被卷繞成為紗線，其特征在于：?聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）和液晶聚合物（LCP）在原始混合物形成單元（2）中各自以比例60:40混合，?混合物中LCP的比例通過在初級混合物形成單元（3）中將原始混合物用PEN稀釋而降到以重量計1?3%。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.04.01 TR 2014/037791.用于由復合聚萘二甲酸乙二醇酯材料生產工業紗線的系統，包括：-至少一個原始混合物形成單元（2），其中原始聚合物顆粒被制備，-至少一個初級混合物形成單元（3），其中初級聚合物混合物通過使用原始聚合物顆粒獲得并成為顆粒，-至少一個初級顆粒裝載單元（4），其中形成初級混合物的聚合物顆粒被填充并被加熱，-至少一個擠壓機（5），其中在初級顆粒裝載單元（4）中獲得的初級聚合物混合物熔融并借助于位于出口的噴絲頭成為絲狀物，-至少一個冷卻單元（6），其中來自擠壓機（5）的材料被冷卻，-至少一個滾筒（7），其中材料被拉伸并被導向，-至少一個熱腔室（8），其中材料被退火，-至少一個卷繞單元（9），其中材料經由滾筒（7）被拉伸，通過冷卻和加熱被卷繞成為紗線，其特征在于：-聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）和液晶聚合物（LCP）在原始混合物形成單元（2）中各自以比例60:40混合，-混合物中LCP的比例通過在初級混合物形成單元（3）中將原始混合物用PEN稀釋而降到以重量計1-3%。2.根據權利要求1所述的用于由復合聚萘二甲酸乙二醇酯材料生產工業紗線的系統（1），其特征在于，原始混合物形成單元（2）具有：至少一個原始顆粒裝載單元（21），其中聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）和液晶聚合物（LCP）通過各自以重量計比例60:40裝載而混合；至少一個原始熔融物擠壓機（22），其中原始混合物被熔融和擠壓；至少一個原始熔融物冷卻單元（23），其中從原始熔融物擠壓機（22）出來的材料被冷卻。3.根據前述權利要求中任一項所述的用于由復合聚萘二甲酸乙二醇酯材料生產工業紗線的系統（1），其特征在于，初級混合物形成單元（2）具有：至少一個顆粒裝載和稀釋單元（31），其中來自原始混合物形成單元（2）的聚合物顆粒熔融并用PEN稀釋，從而LCP比例將達到以重量計1-3%；至少一個初級熔融物擠壓機（32），其中初級原始熔融混合物被擠壓；至少一個初級熔融物冷卻單元（33），其中離開主熔融物擠壓機（32）的材料被冷卻。4.根據前述權利要求中任一項所述的用于由復合聚萘二甲酸乙二醇酯材料生產工業紗線的系統（1），其特征在于：顆粒裝載和稀釋單元（31），其中PEN被添加直到混合物中的LCP比例以重量計是1-3%，原始PEN-LCP混合物在260-300℃被擠壓。5.根據前述權利要求中任一項所述的用于由復合聚萘二甲酸乙二醇酯材料生產工業紗線的系統（1），其特征在于：初級顆粒裝載單元（4），其中在初級混合物形成單元（3）的出口處獲得的顆粒在真空爐中于120-140℃干燥至少24小時之后，在氦氣氣氛下于...

【專利技術屬性】
技術研發人員：E古文，O圖卡斯蘭，
申請(專利權)人：科德沙環球紗線工業和貿易股份公司，
類型：發明
國別省市：土耳其;TR