專利名稱：聚酯薄膜綜絲及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)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(jī)械配件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
綜絲是織造機(jī)織物的設(shè)備——織機(jī)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(jīng)紗，綜絲通過綜耳安裝在綜框 上，并隨綜框上下運(yùn)動。這種結(jié)構(gòu)的綜絲一般采用不銹鋼材料制成，其存在以下缺點(diǎn)材料 昂貴、制作復(fù)雜、自重大、容易生銹、對機(jī)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(jī)器損耗小、不會生銹、容易清洗、成本低等優(yōu)點(diǎn)受到紡織企 業(yè)的青睞。但聚甲醛材料分子結(jié)構(gòu)規(guī)整，具有很高的結(jié)晶度，不僅會導(dǎo)致相當(dāng)高的收縮率， 同時雖然該材料具有很好的延展強(qiáng)度及抗疲勞強(qiáng)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(chǎn)品，采用普通的注塑機(jī)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(jī)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(dá)一、兩年的時間內(nèi)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(yán)重影響布匹的質(zhì)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(shù)一般在0. 35左右，實(shí)際使用中，聚甲醛塑料綜在織一些有 彈性、不加捻、中等粗細(xì)的絲方面確有優(yōu)勢，然而，一旦應(yīng)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(yùn)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(jī)械綜合強(qiáng)度不高。由于聚甲醛塑料 綜絲的拉伸強(qiáng)度通常在70MPa左右，質(zhì)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(shù)。在實(shí)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(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種綜合機(jī)械強(qiáng)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(dá)到上述目的的技術(shù)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(gòu)成三層薄膜并經(jīng)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(jī)顏料或無機(jī)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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(jī)內(nèi)熔融，同時，將表層混合料送入另一臺雙螺 桿擠出機(jī)內(nèi)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(jīng)過三層分配器后從模頭擠出厚片，經(jīng)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(jī)的下 模內(nèi)，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(jī)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(shù)方案后具有以下優(yōu)點(diǎn)1、綜合機(jī)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(jīng)雙向拉伸制成的薄膜基材的拉伸強(qiáng)度達(dá)140MPa以上，是聚甲醛塑料綜絲拉伸強(qiáng)度的 2倍以上。因此聚酯薄膜綜絲具有機(jī)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(shù)一般在0. 22-0. 29，且高、低溫時對其機(jī)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(qiáng)布質(zhì)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(jī)的負(fù)荷，提高機(jī)器轉(zhuǎn)速，進(jìn)而提高產(chǎn)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(shù)，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(zhì)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(qiáng)度及延伸率 均好于普通注塑產(chǎn)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(rèn)的無毒無 害的環(huán)保材料，聚酯薄膜綜絲在生產(chǎn)加工和使用過程中不會對環(huán)境造成任何負(fù)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(chǎn)生的白色污染。
具體實(shí)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(gòu)成三 層薄膜并經(jīng)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(jī)顏料或無機(jī)顏料， 如有機(jī)顏料選用酞菁紅、酞菁藍(lán)、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(jī)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(jù)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(jī)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(xué)鍵結(jié)合，從而提高了兩者的結(jié)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(quán)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(gòu)成三層薄膜并經(jīng)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jī)顏料或無機(jī) 顏料。
4.根據(jù)權(quán)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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(jī)內(nèi)熔融，同時，將表層混合料送入另一臺雙螺桿 擠出機(jī)內(nèi)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(jīng)過三層分配器后從模頭擠出厚片，經(jīng)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(jī)的下模 內(nèi)，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(jī)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(gòu)成三層薄膜并經(jīng)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(jī)械強(qiáng)度高，耐磨性能好的特點(diǎn)。
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(quán)日2010年7月9日
發(fā)明者劉勤學(xué), 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