一种高强度耐热型工业丝的制备方法
专利汇可以提供一种高强度耐热型工业丝的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种高强度耐热型工业丝的制备方法，属于工业技术领域。本发明将剑麻和 棉 秸经过高温 碱 液 水 煮提取出其中含有的 植物 纤维 成分，经过碱液加热后溶解纤维中的小分子杂质、半 纤维素 等成分，使得提取得到的纤维成分表面的粗糙程度增加，提高纤维的 比表面积 ，提高纤维与周围其它分子的 接触 程度，从而利用纤维成分提高工业丝中各成分之间的粘结紧密程度，提高工业丝的结构强度，增强工业丝的 耐磨性 能、韧性等，利用纤维表面的羟基作为引发剂，通过丙交酯在纤维表面共聚反应，从而在纤维上接枝聚乳酸分子支链，增强纤维与聚酯成分的相容性，提高工业丝的耐磨性以及耐久性，同时纤维中引入 锡 氧 键增强纤维的热 稳定性 和 力 学性能。，下面是一种高强度耐热型工业丝的制备方法专利的具体信息内容。
1.一种高强度耐热型工业丝的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）将改性纤维产物与聚酯切片投入粉碎机中粉碎混合得到混合物料，将混合物料置于结晶器中，升高结晶器中温度至160～180℃，恒温静置80～120min，静置后投入预热器中，在温度为200～220℃的条件下静置20～24h制得预制产物；
（2）将双螺杆挤出机各区温度升高，螺杆转速设定为20～25r/min，挤出压力设定为15～17MPa，将预制产物投入双螺杆挤出机中的进料阀中进行放流，产出熔体，熔体投入纺丝组件中，经过喷丝孔喷出，喷出后经过温度为16～20℃、湿度为60～70%的侧吹风冷却即得高强度耐热型工业丝；
所述的改性纤维产物的具体制备步骤为：
（1）将剑麻与棉秸投入粉碎机中粉碎混合，粉碎后投入烘箱中在温度为110～120℃的条件下干燥60～80min得到混合物料，将混合物料与质量分数为12～15%的氢氧化钠溶液投入烧杯中，用搅拌装置以300～400r/min的转速搅拌15～20min制得混合浆液；
（2）将烧杯置于水浴温度为50～70℃的水浴锅中，恒温下用搅拌器以500～600r/min的转速搅拌30～40min制得反应混合液，向烧杯中加入甲苯，继续用搅拌器以500～600r/min的转速搅拌30～40min制得预制溶液；
（3）将预制溶液与氯化钙投入三口烧瓶中，将三口烧瓶置于电阻加热套中，升高加热套内温度至108～115℃，恒温静置20～30min，加热后制得反应混合液，向三口烧瓶中加入辛酸亚锡，恒温条件下用搅拌装置以350～450r/min的转速搅拌15～20min制得待反应液；
（4）向三口烧瓶中加入丙交酯，向三口烧瓶中安装冷凝回流管，将电阻加热套温度升高至116～120℃，恒温冷凝回流反应3～4h，将三口烧瓶置于冰水浴中静置40～50min制得冷凝回流液，将冷凝回流液置于旋转蒸发仪中，在转速为120～160r/min和温度为40～50℃的条件下浓缩50～60min制得改性纤维产物。
2.根据权利要求1所述的一种高强度耐热型工业丝的制备方法，其特征在于：所述的改性纤维产物与聚酯切片的质量比为1:10。
3.根据权利要求1所述的一种高强度耐热型工业丝的制备方法，其特征在于：所述的挤出机中各区温度升高至290～310℃。
4.根据权利要求1所述的一种高强度耐热型工业丝的制备方法，其特征在于：改性纤维产物的具体制备步骤（1）中所述的剑麻与棉秸的质量比为10:1。
5.根据权利要求1所述的一种高强度耐热型工业丝的制备方法，其特征在于：改性纤维产物的具体制备步骤（1）中所述的混合物料与质量分数为12～15%的氢氧化钠溶液的质量比为1:10。
6.根据权利要求1所述的一种高强度耐热型工业丝的制备方法，其特征在于：改性纤维产物的具体制备步骤（2）中所述的向烧杯中加入的甲苯的质量为反应混合液质量的10～
15%。
7.根据权利要求1所述的一种高强度耐热型工业丝的制备方法，其特征在于：改性纤维产物的具体制备步骤（3）中所述的预制溶液与氯化钙的质量比为30:1。
8.根据权利要求1所述的一种高强度耐热型工业丝的制备方法，其特征在于：改性纤维产物的具体制备步骤（3）中所述的向三口烧瓶中加入的辛酸亚锡的质量为反应混合液质量的0.5～0.7%。
9.根据权利要求1所述的一种高强度耐热型工业丝的制备方法，其特征在于：改性纤维产物的具体制备步骤（4）中所述的向三口烧瓶中加入的丙交酯的质量为待反应液质量的3～5%。
一种高强度耐热型工业丝的制备方法
技术领域
背景技术
发明内容
（1）将改性纤维产物与聚酯切片投入粉碎机中粉碎混合得到混合物料，将混合物料置于结晶器中，升高结晶器中温度至160～180℃，恒温静置80～120min，静置后投入预热器中，在温度为200～220℃的条件下静置20～24h制得预制产物；
（2）将双螺杆挤出机各区温度升高，螺杆转速设定为20～25r/min，挤出压力设定为15～17MPa，将预制产物投入双螺杆挤出机中的进料阀中进行放流，产出熔体，熔体投入纺丝组件中，经过喷丝孔喷出，喷出后经过温度为16～20℃、湿度为60～70%的侧吹风冷却即得高强度耐热型工业丝；
所述的改性纤维产物的具体制备步骤为：
（1）将剑麻与棉秸投入粉碎机中粉碎混合，粉碎后投入烘箱中在温度为110～120℃的条件下干燥60～80min得到混合物料，将混合物料与质量分数为12～15%的氢氧化钠溶液投入烧杯中，用搅拌装置以300～400r/min的转速搅拌15～20min制得混合浆液；
（2）将烧杯置于水浴温度为50～70℃的水浴锅中，恒温下用搅拌器以500～600r/min的转速搅拌30～40min制得反应混合液，向烧杯中加入甲苯，继续用搅拌器以500～600r/min的转速搅拌30～40min制得预制溶液；
（3）将预制溶液与氯化钙投入三口烧瓶中，将三口烧瓶置于电阻加热套中，升高加热套内温度至108～115℃，恒温静置20～30min，加热后制得反应混合液，向三口烧瓶中加入辛酸亚锡，恒温条件下用搅拌装置以350～450r/min的转速搅拌15～20min制得待反应液；
（4）向三口烧瓶中加入丙交酯，向三口烧瓶中安装冷凝回流管，将电阻加热套温度升高至116～120℃，恒温冷凝回流反应3～4h，将三口烧瓶置于冰水浴中静置40～50min制得冷凝回流液，将冷凝回流液置于旋转蒸发仪中，在转速为120～160r/min和温度为40～50℃的条件下浓缩50～60min制得改性纤维产物。
具体实施方式
500～600r/min的转速搅拌30～40min制得反应混合液，向烧杯中加入反应混合液质量10～
15%的甲苯，继续用搅拌器以500～600r/min的转速搅拌30～40min制得预制溶液；将预制溶液与氯化钙按质量比为30:1投入三口烧瓶中，将三口烧瓶置于电阻加热套中，升高加热套内温度至108～115℃，恒温静置20～30min，加热后制得反应混合液，向三口烧瓶中加入反应混合液质量0.5～0.7%的辛酸亚锡，恒温条件下用搅拌装置以350～450r/min的转速搅拌
15～20min制得待反应液；向上述三口烧瓶中加入待反应液质量3～5%的丙交酯，向三口烧瓶中安装冷凝回流管，将电阻加热套温度升高至116～120℃，恒温冷凝回流反应3～4h，将三口烧瓶置于冰水浴中静置40～50min制得冷凝回流液，将冷凝回流液置于旋转蒸发仪中，在转速为120～160r/min和温度为40～50℃的条件下浓缩50～60min制得改性纤维产物；将上述改性纤维产物与聚酯切片按质量比为1:10投入粉碎机中粉碎混合得到混合物料，将混合物料置于结晶器中，升高结晶器中温度至160～180℃，恒温静置80～120min，静置后投入预热器中，在温度为200～220℃的条件下静置20～24h制得预制产物；将双螺杆挤出机各区温度升高至290～310℃，螺杆转速设定为20～25r/min，挤出压力设定为15～17MPa，将上述预制产物投入双螺杆挤出机中的进料阀中进行放流，产出熔体，熔体投入纺丝组件中，经过喷丝孔喷出，喷出后经过温度为16～20℃、湿度为60～70%的侧吹风冷却即得高强度耐热型工业丝。
将剑麻与棉秸按质量比为10:1投入粉碎机中粉碎混合，粉碎后投入烘箱中在温度为
110℃的条件下干燥60min得到混合物料，将混合物料与质量分数为12%的氢氧化钠溶液按质量比为1:10投入烧杯中，用搅拌装置以300r/min的转速搅拌15min制得混合浆液；
将上述烧杯置于水浴温度为50℃的水浴锅中，恒温下用搅拌器以500r/min的转速搅拌
30min制得反应混合液，向烧杯中加入反应混合液质量10%的甲苯，继续用搅拌器以500r/min的转速搅拌30min制得预制溶液；
将预制溶液与氯化钙按质量比为30:1投入三口烧瓶中，将三口烧瓶置于电阻加热套中，升高加热套内温度至108℃，恒温静置20min，加热后制得反应混合液，向三口烧瓶中加入反应混合液质量0.5%的辛酸亚锡，恒温条件下用搅拌装置以350r/min的转速搅拌15min制得待反应液；
向上述三口烧瓶中加入待反应液质量3%的丙交酯，向三口烧瓶中安装冷凝回流管，将电阻加热套温度升高至116℃，恒温冷凝回流反应3h，将三口烧瓶置于冰水浴中静置40min制得冷凝回流液，将冷凝回流液置于旋转蒸发仪中，在转速为120r/min和温度为40℃的条件下浓缩50min制得改性纤维产物；
高强度耐热型工业丝的制备：
将上述改性纤维产物与聚酯切片按质量比为1:10投入粉碎机中粉碎混合得到混合物料，将混合物料置于结晶器中，升高结晶器中温度至160℃，恒温静置80min，静置后投入预热器中，在温度为200℃的条件下静置20h制得预制产物；
将双螺杆挤出机各区温度升高至290℃，螺杆转速设定为20r/min，挤出压力设定为
15MPa，将上述预制产物投入双螺杆挤出机中的进料阀中进行放流，产出熔体，熔体投入纺丝组件中，经过喷丝孔喷出，喷出后经过温度为16℃、湿度为60%的侧吹风冷却即得高强度耐热型工业丝。
将剑麻与棉秸按质量比为10:1投入粉碎机中粉碎混合，粉碎后投入烘箱中在温度为
115℃的条件下干燥70min得到混合物料，将混合物料与质量分数为14%的氢氧化钠溶液按质量比为1:10投入烧杯中，用搅拌装置以350r/min的转速搅拌17min制得混合浆液；
将上述烧杯置于水浴温度为60℃的水浴锅中，恒温下用搅拌器以550r/min的转速搅拌
35min制得反应混合液，向烧杯中加入反应混合液质量12%的甲苯，继续用搅拌器以55r/min的转速搅拌35min制得预制溶液；
将预制溶液与氯化钙按质量比为30:1投入三口烧瓶中，将三口烧瓶置于电阻加热套中，升高加热套内温度至110℃，恒温静置25min，加热后制得反应混合液，向三口烧瓶中加入反应混合液质量0.6%的辛酸亚锡，恒温条件下用搅拌装置以400r/min的转速搅拌17min制得待反应液；
向上述三口烧瓶中加入待反应液质量4%的丙交酯，向三口烧瓶中安装冷凝回流管，将电阻加热套温度升高至118℃，恒温冷凝回流反应3.5h，将三口烧瓶置于冰水浴中静置
45min制得冷凝回流液，将冷凝回流液置于旋转蒸发仪中，在转速为140r/min和温度为45℃的条件下浓缩55min制得改性纤维产物；
高强度耐热型工业丝的制备：
将上述改性纤维产物与聚酯切片按质量比为1:10投入粉碎机中粉碎混合得到混合物料，将混合物料置于结晶器中，升高结晶器中温度至170℃，恒温静置100min，静置后投入预热器中，在温度为210℃的条件下静置22h制得预制产物；
将双螺杆挤出机各区温度升高至300℃，螺杆转速设定为22r/min，挤出压力设定为
16MPa，将上述预制产物投入双螺杆挤出机中的进料阀中进行放流，产出熔体，熔体投入纺丝组件中，经过喷丝孔喷出，喷出后经过温度为18℃、湿度为65%的侧吹风冷却即得高强度耐热型工业丝。
将剑麻与棉秸按质量比为10:1投入粉碎机中粉碎混合，粉碎后投入烘箱中在温度为
120℃的条件下干燥80min得到混合物料，将混合物料与质量分数为15%的氢氧化钠溶液按质量比为1:10投入烧杯中，用搅拌装置以400r/min的转速搅拌20min制得混合浆液；
将上述烧杯置于水浴温度为70℃的水浴锅中，恒温下用搅拌器以600r/min的转速搅拌
40min制得反应混合液，向烧杯中加入反应混合液质量15%的甲苯，继续用搅拌器以600r/min的转速搅拌40min制得预制溶液；
将预制溶液与氯化钙按质量比为30:1投入三口烧瓶中，将三口烧瓶置于电阻加热套中，升高加热套内温度至115℃，恒温静置30min，加热后制得反应混合液，向三口烧瓶中加入反应混合液质量0.7%的辛酸亚锡，恒温条件下用搅拌装置以450r/min的转速搅拌20min制得待反应液；
向上述三口烧瓶中加入待反应液质量5%的丙交酯，向三口烧瓶中安装冷凝回流管，将电阻加热套温度升高至120℃，恒温冷凝回流反应4h，将三口烧瓶置于冰水浴中静置50min制得冷凝回流液，将冷凝回流液置于旋转蒸发仪中，在转速为160r/min和温度为50℃的条件下浓缩60min制得改性纤维产物；
高强度耐热型工业丝的制备：
将上述改性纤维产物与聚酯切片按质量比为1:10投入粉碎机中粉碎混合得到混合物料，将混合物料置于结晶器中，升高结晶器中温度至180℃，恒温静置120min，静置后投入预热器中，在温度为220℃的条件下静置24h制得预制产物；
将双螺杆挤出机各区温度升高至310℃，螺杆转速设定为25r/min，挤出压力设定为
17MPa，将上述预制产物投入双螺杆挤出机中的进料阀中进行放流，产出熔体，熔体投入纺丝组件中，经过喷丝孔喷出，喷出后经过温度为20℃、湿度为70%的侧吹风冷却即得高强度耐热型工业丝。
熔融温度（℃） 280 281 283 183 190
干热收缩率（%） 2.4 2.3 2.1 5.8 5.2
断裂强度（cN/dtex） 11.7 11.9 12.3 6.7 7.4
断裂强度CV值（%） 2.4 2.2 2.1 3.4 3.0
使用1个月后断裂强度（cN/dtex） 10.0 10.2 10.3 4.1 5.2
断裂伸长率（%） 12.0 12.1 12.3 8.2 8.8
断裂伸长CV值（％） 6.8 6.7 6.5 8.2 8.0
综合上述，从表1可以看出本发明的工业丝熔融温度高，干热收缩率低，耐热性好，断裂强度和断裂伸长率高，强度高，耐磨性好，具有广阔应用前景。
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