汽車安全氣囊用聚酯工業絲製造方法

2023-05-28 19:42:46

專利名稱：：汽車安全氣囊用聚酯工業絲製造方法
技術領域：
：本發明屬於化纖產品的製造領域，具體屬於一種汽車安全氣囊用聚酯工業絲的製造方法。
背景技術：
：汽車安全氣囊主要由識別系統(傳感器)、充氣系統(氣體發生器)和氣囊三部分組成，當汽車發生碰撞時，由安裝在汽車前保險槓上的一對傳感器來識別衝擊強度，當超過預定強度時，傳感器將發出信號觸發氣體發生器中的推進燃料，由此產生的高溫高速氣流將原先摺疊安裝的氣囊充漲展開，以保護乘車人員安全。汽車安全氣囊具有良好的物理機械性能，要求具有強度高、質量輕、良好的摩擦性能、彈性好，合適的熱學性能應具有高熔點、高焓值，有利於囊體展開時所產生的熱負荷，以有效阻燃，高化學穩定性、抗老化性，摺疊體積小，織物柔軟、在氣囊迅速充脹時，不易擦傷人員的臉部皮膚。汽車安全氣囊織物的材料之前使用尼龍66細旦工業長絲，是因為尼龍66具有較高的強度和熱函值較高，在熱空氣充脹時能有效阻燃，但尼龍66長絲的生產成本較高，後加工費用也偏高。尼龍纖維具有初始模量低、斷裂伸長大、彈性好及熱焓量高等特點，自安全氣囊發明以來一直佔有絕大部分的市場份額，尤其是尼龍66長絲，高強聚酯工業長絲也可用於氣囊囊體的織造，典型的規格為250—700dtex，斷裂強度為6.6--8.8cN/dtex，斷裂伸長20—25%。聚酯纖維的耐高溫性和耐衝擊性不如錦綸織物，但隨著氣囊織物整理技術的發展，聚酯纖維以其成本低、強度高、耐化學性好、受溼度變化的影響不明顯等優點而逐漸被用於氣囊織物的加工，在設計氣囊織物時，選用低旦長絲，可降低氣囊質量，使之易於摺疊安裝。在非塗層織物的開發中，聚酯纖維以其優異的特性成為現今安全氣囊原料的研究熱點。
發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種加工汽車安全氣囊用聚酯工業長絲的生產工藝。用此方法生產的安全氣囊用絲，可以完全替代尼龍66纖維，用於織造滌綸安全氣囊織物，大大降低加工成本。為解決上述技術問題，本發明採用以下技術方案-A、加工高粘度聚酯切片先將聚酯切片原料進行預結晶，然後固相聚合，使聚酯切片的粘度達到1.0l.ldl/g;B、熔融紡絲將固相聚合後的聚酯切片，輸送至紡絲螺杆擠壓機，螺杆直徑為125150mm，在紡絲螺杆中熔融，經熔體總管分配到各個熔體支管，經計量泵進入紡絲組件並從噴絲板擠出進行熔體紡絲，噴絲板直徑為190220mm，後經由緩冷加熱器加熱，緩冷加熱溫度為320340°C，再經側型吹風裝置進行冷卻成型，然後進入紡絲甬道；C、拉伸巻繞在絲表面上油，二級高速拉伸，在加熱溫度7515(TC的條件下，進行拉伸，總拉伸倍數為5.05.8;在溫度為23025(TC的條件下，進行高溫鬆弛熱定型，鬆弛率912%;並在巻繞工藝速度25003000米/分鐘的範圍內進行巻繞成型，製得成品。所述結晶溫度為160175°C，結晶時間為2.53.5小時；固相聚合溫度198220°C，時間為2527小時。所述緩冷加熱器的直徑為190220mm，高度為100200mrn。所述的紡絲速度為500600米/分鐘，紡絲溫度在298305。C。所述紡絲螺杆熔融溫度為293320'C。所述紡絲螺杆的長徑比為2428。所述拉伸速度為5003000米/分鐘。所述側型吹風裝置的側吹風風溫為1825°C，溼度為RH60%70%，吹風速度為0.30.8米/秒。本發明與現有技術相比具有以下優點1、使用高粘聚酯切片(學名聚對苯二甲酸乙二醇酯，英文簡稱:PET)，紡制細旦汽車安全氣囊用工業長絲，纖維的斷裂強度大於6.6cN/dtex。2、紡制的纖維具有5強度高、模量高、耐熱和耐老化的特點，單絲纖度低，毛絲少，適合用作安全氣囊囊體的織造。3、在替代尼龍66纖維織造安全氣囊時，原料成本和後整理成本相對大大降低。滌綸纖維因其回潮率比錦綸66纖維低(前者3%、後者4.5%)，織物透氣性增加。開發非塗層滌綸織物可以免除上膠工藝，可以降低昂貴的後加工費用，減少安全氣囊的體積和單重，提高柔軟性；滌綸纖維原料價格比聚醯胺66纖維便宜，採用滌綸纖維可以有效地降低安全氣囊袋的生產成本。4、在用於安全氣囊織物時，可以採用軋光工藝，不用上膠，既滿足氣囊的密封性，又可保證氣囊的壽命。具體實施例方式工藝參數如下設備SSP切片連續固相聚合設備；紡絲設備；拉伸巻繞設備。產品規格466dtex/96f原料有光聚酯切片增粘後粘度1.05;端羧基一C00H《15mol/t;二甘醇《1.2%1、螺杆擠壓機溫度°Cl區2區3區4區5區6區3003002982952952952、紡絲溫度300°C3、緩冷加熱溫度330°C4、泵供量121g/min5、側吹風冷卻參數風速0.60m/s;溼度60%;風溫18°C6、拉伸條件預拉伸倍數1.03一級拉伸倍數::3,4總拉伸倍數5.71拉伸輥速度m/min溫度°CGR150990GR2524123/125GR31731110GR42905242GR52600140鬆弛率10.50%7、巻繞速度2600m/min8、網絡器壓力第一網絡Ompa，第二網絡0.l即a第三網絡O.4mpa二、具體工藝步驟-1、加工高粘度聚酯切片先將原料聚酯切片進行預結晶，切片在攪拌的狀態下，使用165t:的熱空氣逆向加熱，使切片進行結晶，時間約3.0小時，然後進入固相聚合塔，使用熱氮氣進行均勻升溫，溫度達到21(TC，停留時間約26小時，切片粘度從0.655dl/g提高到1.05dl/g;2、熔融紡絲，將固相聚合後的聚酯切片輸送到紡絲螺杆擠壓機，螺杆直徑為130mm，長徑比28，紡絲螺杆擠壓機擠出熔體，經熔體總管分配到各個熔體支管，紡絲螺杆熔融溫度為293320'C，經計量泵進入紡絲組件後從噴絲板噴出進行熔體紡絲，噴絲板直徑為190mm，由緩冷加熱器加熱，緩冷加熱器溫度為33(TC，緩冷加熱器的直徑為190mm，緩冷加熱器高度為150mm，再由側型吹風裝置進行冷卻成型，側型吹風裝置風速為0.6m/s，吹風溫度18t:，吹風溼度60%，絲條冷卻後進入紡絲甬道；3、拉伸巻繞，在6(12)頭/位，4位/線，l螺杆/線的情況下紡絲，紡絲速度500600米/分；紡絲溫度在300。C，在絲表面上油，二級高速拉伸，在加熱溫度9014(TC的條件下，拉伸速度為5092600米/分鐘下進行拉伸，總拉伸倍數為5.71;在溫度為230250°C的條件下，進行高溫鬆弛熱定型，鬆弛率10.50%;並在巻繞工藝速度2600米/分鐘的條件下進行巻繞成型，製得成品。本實例生產的安全氣囊用聚酯工業長絲，線密度466dtex/96f，斷裂強度大於6.6cN/dtex，變異係數小於4.0%，斷裂伸長率23±2%，乾熱收縮率2.5±1.5%(177。CX10min，0.05cN/dtex)。工藝參數如下設備SSP切片連續固相聚合設備；紡絲設備；拉伸巻繞設備。產品規格555dtex/96f原料有光聚酯切片增粘後粘度1.05;端羧基一C00H《15mol/t;二甘醇《1.2%1、螺杆擠壓機溫度°Cl區2區3區4區5區6區3003002992932932932、紡絲溫度300。C3、緩冷加熱溫度330。C3、泵供量144g/min4、側吹風冷卻參數風速0.60m/s;溼度60%;風溫18°C5、拉伸條件預拉伸倍數1.03一級拉伸倍數3.4總拉伸倍數.-5.68拉伸輥速度m/min溫度CGR150990GR2524123/125GR31731110GR42905242GR52600140鬆弛率10,50%7、巻繞速度2600m/min8、網絡器壓力第一網絡Ompa，第二網絡0.lmpa第三網絡0.4卿a二、具體工藝步驟1、加工高粘度聚酯切片先將原料聚酯切片進行預結晶，切片在攪拌的狀態下，使用165"C的熱空氣逆向加熱，使切片進行結晶，時間約3.0小時，然後進入固相聚合塔，使用熱氮氣進行均勻升溫，溫度達到210°C，停留時間約26小時，切片粘度從0.655dl/g提高到1.05dl/g;2、熔融紡絲，將固相聚合後的聚酯切片輸送到紡絲螺杆擠壓機，螺杆直徑為130mm，長徑比28，紡絲螺杆擠壓機擠出熔體，經熔體總管分配到各個熔體支管，紡絲螺杆熔融溫度為29330(TC，再經計量泵進入紡絲組件後從噴絲板噴出進行熔體紡絲，噴絲板直徑為190mm，由緩冷加熱器加熱，緩冷加熱器溫度為33(TC，緩冷加熱器的直徑為190mm，緩冷加熱器高度為130mm,再由側型吹風裝置進行冷卻成型，側型吹風裝置風速為0.6m/s，吹風溫度18i:，吹風溼度60%，絲條冷卻後進入紡絲甬道，3、拉伸巻繞，在6(12)頭/位，4位/線，l螺杆/線的情況下紡絲，紡絲速度500600米/分；紡絲溫度在300°C;在絲表面上油，二級高速拉伸，在加熱溫度9014(TC的條件下，拉伸速度為5092600米/分鐘下進行拉伸，總拉伸倍數為5.68;在溫度為230250°C的條件下，進行高溫、鬆弛熱定型，鬆弛率10.50%;並在巻繞工藝速度2600米/分鐘的範圍內進行巻繞成型，製得成品。本實例生產的安全氣囊用聚酯工業長絲，線密度555dtex/96f，斷裂強度大於6.6cN/dtex，變異係數小於4.0%，斷裂伸長率23±2%，乾熱收縮率2.5±1.5%(177。CX10min，0.05cN/dtex)。工藝參數如下設備SSP切片連續固相聚合設備；紡絲設備；拉伸巻繞設備。產品規格933dtex/144f原料有光聚酯切片增粘後粘度1.05;端羧基一C00H《15mol/t;二甘醇《1.2%1)螺杆擠壓機溫度°Cl區2區3區4區5區6區3203153102932932932、紡絲溫度300。C3、緩冷加熱溫度340°C4、泵供量279.9g/min5、側吹風冷卻參數風速0.50m/s;溼度60%;風溫18°C6、拉伸條件預拉伸倍數1.05一級拉伸倍數3.5總拉伸倍數5.623拉伸輥速度m/min溫度°C10GR160488GR2634108/110GR32115116GR43396245GR53226245GR63000120鬆弛率12%7、巻繞速度3000m/min8、網絡器壓力:第一網絡Ompa，第二網絡0.lmpa第三網絡O.4卿a二、具體工藝步驟1、加工高粘度聚酯切片先將原料聚酯切片進行預結晶，切片在攪拌的狀態下，使用165t:的熱空氣逆向加熱，使切片進行結晶，時間約3.0小時，然後進入固相聚合塔，使用熱氮氣進行均勻升溫，溫度達到210°C，停留時間約26小時，切片粘度從0.655dl/g提高到1.05dl/g;2、熔融紡絲，將固相聚合後的聚酯切片輸送到紡絲螺杆擠壓機，螺杆直徑為130mm，長徑比28，紡絲螺杆擠壓機擠出熔體，經熔體總管分配到各個熔體支管，紡絲螺杆熔融溫度為29332(TC，再經計量泵進入紡絲組件後從噴絲板噴出進行熔體紡絲，噴絲板直徑為190mm，由緩冷加熱器加熱，緩冷加熱器溫度為34(TC，緩冷加熱器的直徑為190mm，緩冷加熱器高度為120mm，再由側型吹風裝置進行冷卻成型，風速為0.5m/s，吹風溫度18i:，吹風溼度60%，絲條冷卻後進入紡絲甬道，3、拉伸巻繞，在6頭/位，4位/線，l螺杆/線的情況下紡絲，紡絲速度500600米/分；紡絲溫度在30(TC;在絲表面上油，二級高速拉伸，在加熱溫度8812(TC的條件下，拉伸速度為6043000米/分鐘下進行拉伸，總拉伸倍數為5.623;在溫度為23025(TC的條件下，進行高溫鬆弛熱定型，鬆弛率12%;並在巻繞工藝速度3000米/分鐘的範圍內進行巻繞成型，製得成品。本實例生產的安全氣囊用聚酯工業長絲，線密度933dtex/144f，斷裂強度大於6.6cN/dtex，變異係數小於4.0%，斷裂伸長率23±2%，乾熱收縮率2.5±1.5%(177。CX10min，0.05cN/dtex)。上述3個實施例產品質量指標見下表:tableseeoriginaldocumentpage12注乾熱測試條件尼龍180。CX2min;滌綸177。CXl0min，0.05cN/dtex注尼龍66工業絲指標取至PHP公司氣囊絲質量標準上述質量數據可以顯示，聚酯工業長絲完全可以替代尼龍工業絲作為安全氣囊用絲的原料。權利要求1、汽車安全氣囊用聚酯工業絲製造方法，其特徵是依次包括以下步驟A、加工高粘度聚酯切片先將聚酯切片原料進行預結晶，然後固相聚合，使聚酯切片的粘度達到1.0～1.1dl/g；B、熔融紡絲將固相聚合後的聚酯切片，輸送至紡絲螺杆擠壓機，螺杆直徑為125～150mm，在紡絲螺杆中熔融，經熔體總管分配到各個熔體支管，經計量泵進入紡絲組件並從噴絲板擠出進行熔體紡絲，噴絲板直徑為190～220mm，後經由緩冷加熱器加熱，緩冷加熱溫度為320～340℃，再經側型吹風裝置進行冷卻成型，然後進入紡絲甬道；C、拉伸卷繞在絲表面上油，二級高速拉伸，在加熱溫度75～150℃的條件下，進行拉伸，總拉伸倍數為5.0～5.8；在溫度為230～250℃的條件下，進行高溫鬆弛熱定型，鬆弛率9～12％；並在卷繞工藝速度2500～3000米/分鐘的範圍內進行卷繞成型，製得成品。2、如權利要求1所述的汽車安全氣囊用聚酯工業絲的製造方法，其特徵在於所述結晶溫度為160175°C，結晶時間為2.53.5小時；固相聚合溫度198220°C，時間為2527小時。3、如權利1或2所述的汽車安全氣囊用聚酯工業絲的製造方法，其特徵在於所述緩冷加熱器的直徑為190220mm，高度為100200mm。4、如權利1或2所述的汽車安全氣囊用聚酯工業絲的製造方法，其特徵在於所述的紡絲速度為500600米/分鐘，紡絲溫度在298305。C。5、如權利要求1或2所述的汽車安全氣囊用聚酯工業絲的製造方法，其特徵在於所述紡絲螺杆熔融溫度為29332(TC。6、如權利要求1或2所述的汽車安全氣囊用聚酯工業絲的製造方法，其特徵在於所述紡絲螺杆的長徑比為2428。7、如權利要求1或2所述的汽車安全氣囊用聚酯工業絲的製造方法，其特徵在於所述拉伸速度為5003000米/分鐘。8、如權利要求1或2所述的汽車安全氣囊用聚酯工業絲的製造方法，其特徵在於所述側型吹風裝置的側吹風風溫為1825°C，溼度為朋60%70%，吹風速度為O.30.8米/秒。全文摘要本發明涉及一種加工汽車安全氣囊用聚酯工業長絲的生產工藝，依次包括以下步驟A.加工高粘度聚酯切片使聚酯切片的粘度達到1.0～1.1dl/g；B.熔融紡絲將固相聚合後的聚酯切片，輸送至紡絲螺杆擠壓機，在紡絲螺杆中熔融，經計量泵進入紡絲組件並從噴絲板擠出進行熔體紡絲，噴絲板直徑為190～220mm，後經由緩冷加熱器加熱，再經側型吹風裝置進行冷卻成型，然後進入紡絲甬道；C.拉伸卷繞在絲表面上油，二級高速拉伸，總拉伸倍數為5.0～5.8；在溫度為230～250℃的條件下，進行高溫鬆弛熱定型，並在卷繞工藝速度2500～3000米/分鐘的範圍內進行卷繞成型，製得成品。用此方法生產的安全氣囊用絲，可以完全替代尼龍66纖維，用於織造滌綸安全氣囊織物，大大降低加工成本。文檔編號D01D5/10GK101634052SQ20091010190公開日2010年1月27日申請日期2009年8月24日優先權日2009年8月24日發明者葛駿敏,峰韓,馬鵬程申請人:浙江海利得新材料股份有限公司