1.一種低阻尼聚合物高效熔融紡絲方法,其特征是:將聚合物熔體經(jīng)由低阻尼噴絲微孔進(jìn)行熔融紡絲;
所述低阻尼噴絲微孔是經(jīng)過聚硅氧烷處理液表面處理的低表面能的噴絲微孔,噴絲微孔表面能En≤35mJ/cm2,表面粗糙度Ra≤0.2μm,表面靜態(tài)接觸角WCA≥85°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低阻尼聚合物高效熔融紡絲方法,其特征在于,所述低阻尼噴絲微孔的制備方法為:以噴絲板為固定床,以聚硅氧烷處理液為流動(dòng)液,在70~85℃條件下,使流動(dòng)液從噴絲板的噴絲微孔流出,然后在95~120℃條件下進(jìn)行初步固化,再在200~230℃進(jìn)行再次固化,最后在260~280℃進(jìn)行終固化,冷卻后得到低阻尼噴絲微孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低阻尼聚合物高效熔融紡絲方法,其特征在于,所述聚硅氧烷處理液按重量份計(jì),各組分為:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種低阻尼聚合物高效熔融紡絲方法,其特征在于,所述聚硅氧烷處理液的制備方法為按比例加入硅溶膠和鋁溶膠,然后用催化劑調(diào)節(jié)pH值,使體系的pH值維持在2~4.5,然后再加入溶劑和硅氧烷,再在常溫下進(jìn)行水解15~20min,然后再把體系放入45~80℃進(jìn)行高溫縮合,反應(yīng)維持30~75min,反應(yīng)結(jié)束后再加入助劑,進(jìn)行攪拌5~10min后,待體系冷卻到室溫,得到所需的聚硅氧烷處理液。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種低阻尼聚合物高效熔融紡絲方法,其特征在于,所述硅氧烷為甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、三甲基氯硅烷和苯基三乙氧基硅烷中的一種以上;
所述硅溶膠為堿性硅溶膠,其pH值為10.3±0.2,硅溶膠的固含量為30~45wt%,平均粒徑為30~50nm;
所述鋁溶膠為堿性鋁溶膠,其pH值為9.6±0.2,鋁溶膠的固含量為20~35wt%,平均粒徑為45~65nm;
所述溶劑為醇與水的混合溶劑,醇為一元醇或者二元醇;且一元醇與水的體積比為1.25~1.60:1,二元醇與水的體積比為0.75~1.0:1;
其中一元醇為乙醇、異丙醇或丁醇,二元醇為乙二醇或1,3-丙二醇;
所述催化劑為甲酸、乙酸、鹽酸、磷酸或硝酸中的一種或兩種的混合物;
所述助劑為流平劑BYK 310、消泡劑BYK 025和表面增硬耐磨劑T801的混合物;其中流平劑、消泡劑與表面增硬耐磨劑的質(zhì)量比為1:1~5:0.25~0.5。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種低阻尼聚合物高效熔融紡絲方法,其特征在于,所述硅氧烷為甲基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷和三甲基氯硅烷的混合物,且相應(yīng)的體積比為1:0.05~0.25:0.05~0.1。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低阻尼聚合物高效熔融紡絲方法,其特征在于,流動(dòng)液從噴絲板的噴絲微孔流出的流速為0.01~10L/min,時(shí)間為0.5~5min;初步固化時(shí)間為15~20min;再次固化時(shí)間為20~25min;終固化時(shí)間為5~10min;冷卻采用自然冷卻。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低阻尼聚合物高效熔融紡絲方法,其特征在于,所述低阻尼噴絲微孔包括常規(guī)圓孔和各種異形孔,各種異形孔為三角型、三葉型、中空型、扁平型、十字型、豐字型、“8”字型、“Y”型或“H”型微孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低阻尼聚合物高效熔融紡絲方法,其特征在于,所述聚合物為聚酯、聚酰胺或聚烯烴;所述聚酯為聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯和聚對苯二甲酸丁二醇酯中的一種,或者為兩種以上的共聚合物;所述聚酰胺為尼龍6、尼龍66、尼龍11、尼龍12、尼龍610、尼龍612和尼龍1010中的一種,或者為兩種以上的共聚物;所述聚烯烴為聚乙烯、聚丙烯、聚1-丁烯和聚4-甲基-1-戊烯中的一種,或者為兩種以上的共聚物。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低阻尼聚合物高效熔融紡絲方法,其特征在于,熔融紡絲工藝為聚合物熔體經(jīng)低阻尼噴絲微孔擠出后,進(jìn)行冷卻,再進(jìn)行集束、上油和卷繞,具體參數(shù)如下:
聚酯短纖維:紡絲溫度為240~260℃,紡絲速度為4000~6000m/min,拉伸溫度為60~80℃,預(yù)拉伸倍率為1.02~1.10,一道拉伸倍率為1.50~2.00,二道拉伸倍率為1.05~1.10,然后經(jīng)切斷,短纖維的纖度為0.3~5.0dtex,長度為38mm或51mm;
聚酯POY絲:紡絲溫度為270~300℃,紡絲速度為6000~8000m/min,拉伸溫度為60~80℃,總拉伸倍率為1.2~2.5;
進(jìn)一步地,POY經(jīng)過8小時(shí)平衡后,分別經(jīng)第一羅拉、第Ⅰ熱箱、冷卻板、PU盤式假捻器、第二羅拉、網(wǎng)絡(luò)噴嘴、第Ⅱ熱箱、第三羅拉和油輪,最后經(jīng)過卷繞羅拉卷繞成型,制成聚合物DTY;其中第一羅拉的線速度200~600m/min,第二羅拉的線速度500~600m/min,第三羅拉的線速度300~600m/min,卷繞羅拉的線速度400~700m/min,牽伸比1.1~1.8,PU盤式假捻D/Y比為1.2~2.5;
聚酯FDY絲:紡絲速度為8000~12000m/min,熱輥GR1的速度為2000~4000m/min,溫度為80~110℃,熱輥GR2的速度為6000~10000m/min,溫度為115~135℃,制得聚合物FDY長絲;
聚酰胺未取向絲:紡絲溫度為200~260℃,紡絲速度為3000~6000m/min,冷卻風(fēng)溫為20~30℃,風(fēng)速0.3~1m/s,相對濕度為60%~80%,得到未取向絲;
聚酰胺預(yù)取向絲:紡絲溫度為220~260℃,紡絲速度為6000~8000m/min,冷卻風(fēng)溫為15~25℃,風(fēng)速0.3~0.6m/s,相對濕度為60%~80%,得到預(yù)取向絲;
聚酰胺全拉伸絲:紡絲溫度為220~260℃,第一導(dǎo)絲盤速度為6000~8000m/min,第二導(dǎo)絲盤速度為8000~12000m/min,拉伸倍數(shù)為1.1~1.5倍,冷卻風(fēng)溫為15~25℃,風(fēng)速0.5~1m/s,相對濕度為60%~90%,得到全拉伸絲;
聚酰胺高取向絲:紡絲溫度為220~260℃,紡絲速度為10000~14000m/min,冷卻風(fēng)溫為15~20℃,風(fēng)速0.3~0.5m/s,相對濕度為80%~90%,得到高取向絲;
聚烯烴纖維:噴絲頭拉伸比為30~60倍,紡絲速度為10000~20000m/min,冷卻方式為側(cè)吹或環(huán)吹,吹風(fēng)溫度為30~40℃,送風(fēng)溫度為15~25℃,風(fēng)速為0.3~0.8m/s,牽伸倍數(shù)為4~10,第一熱輥溫度為85~90℃,第二熱輥溫度為100~110℃,第三熱輥溫度為115~120℃,第四熱輥溫度為125~135℃,第五熱輥溫度為135~140℃,卷繞速度為15000~20000m/min。