50 D/72 f滌綸細旦低彈絲的開發(fā)
來源:紡織導報
發(fā)布時間:2004-9-15 9:03:45
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0 引言
近年來,隨著國外先進織機的引進與消費者對面料質量越來越高的要求,超細旦絲類品種在化纖面料織造領域的應用開始增多。用超細旦絲織造的面料從根本上提升了品質,外觀更加華貴,并呈現(xiàn)出應用量逐漸擴大的趨勢。
我廠從2001年10月起,在針對典型常規(guī)POY品種100 D/36 f設計的長絲裝置上,開發(fā)生產(chǎn)了50 D/72 f細旦滌綸低彈絲(POY為83 dtex/72 f)。
1 試驗
1.1 設備
1)切片干燥:日本鐘紡工藝技術,法國CITEX公司制造;
2)紡絲卷繞:日本三菱重工產(chǎn)ME _ 90分離型螺桿,日本村田420型紡絲機、752A型卷繞機;
3)牽伸假捻:法國ICBT公司產(chǎn)的FTF8E3型DTY機。
1.2 測試儀器
1)強伸度測試:德國TEXTECHNO公司的STATIMAT M型強伸儀;
2)條干不勻率測試:瑞士UsterⅢ型條干測試儀;
3)卷曲收縮率測試:德國TEXTURMAT型卷縮測試儀。
1.3 原料
1)PET切片:烏魯木齊石化總廠化纖廠生產(chǎn)的半消光聚酯切片,特性粘度h = 0.64 dL/g, 熔融溫度Tm = 261 ℃;
2)POY油劑:德國RIL型POY油劑。
1.4 工藝路線及主要工藝參數(shù)
1.4.1 工藝路線
POY — DTY。
1.4.2 工藝參數(shù)
1)POY工藝參數(shù):擠壓機加熱區(qū)溫度291、298、298、297、296、296 ℃;熱媒溫度294.5 ℃;組件壓力13.3 MPa;上油率0.51 %。
2)DTY工藝參數(shù):變形加工速度580 m / min;摩擦盤組裝形式1 _ 5 _ 1,材質為PU盤;拉伸倍數(shù)1.595;D / Y 1.88;第1熱箱溫度195 ℃,第2熱箱溫度130 ℃;網(wǎng)絡壓力0.15 MPa;卷裝錐度70 °。
2 結果與討論
生產(chǎn)中重點解決POY運行穩(wěn)定性、POY條干不勻、DTY網(wǎng)絡質量等問題,并保證下游織造過程退繞順利。本次開發(fā)的50 D / 72 f滌綸細旦低彈絲新產(chǎn)品質量見表1。
| 表1 典型產(chǎn)品質量測試數(shù)據(jù) |
| 測試指標 |
測試值 |
線密度偏差率/%
線密度CV值/%
斷裂強度/(cN·dtex -1 )
斷裂強度CV值/%
斷裂伸長率 /%
斷裂伸長CV值/%
卷曲收縮率/%
沸水收縮率/%
含油率/%
網(wǎng)絡度/(個·m -1 )
灰卡 / 級 |
1.2
0.9
3.6
8.2
22.0
8.0
17.0
2.5
3.0
80.0
4.0 |
2.1 原料要求
首先,高質量的切片是紡高質量細旦長絲的基本條件,即應達到良好的潔凈度與指標均勻度;其次合理控制好干燥介質的溫濕度和流量,加強切片的均勻性。實踐表明,該裝置干燥效果一般在12×10 -6 的含水率以下,滿足穩(wěn)定低于20×10 -6 含水率的要求,使用我廠切片可以很好地紡制細旦滌綸長絲。
2.2 紡絲過程的溫度
我廠雙螺紋螺桿的副螺紋限制了熔融過程中的固體床的自由移動,從而可以有效地防止熔融過程中的固體床破裂現(xiàn)象,比較適宜紡細旦絲。紡絲溫度提高,熔體粘度降低,流變性能改善。所以根據(jù)經(jīng)驗,螺桿各區(qū)溫度相應比常規(guī)品種高一些,控制在291 ~ 298 ℃之間比較合適(表2)。箱體溫度(聯(lián)苯)也要選擇高一些,控制在294 ℃,既能保證較好的可紡性,又能使POY質量符合要求。
| 表2 不同品種紡絲溫度對比 |
POY線密度
/(dtex·f -1 ) |
紡絲溫度
/℃ |
斷裂強度
/(cN·dtex -1 ) |
斷裂伸長率
/% |
條干CV值
/% |
紡絲
情況 |
123/36
125/72
83/72 |
290 ~ 294
291 ~ 293
291 ~ 298 |
2.42
2.42
2.67 |
128.1
125.1
120.6 |
1.40
1.80
1.90 |
正常
正常
正常 |
2.3 熔體過濾與噴絲板、孔徑和孔間距
該裝置原設計不帶熔體預過濾器,2000年通過技術改造加裝了預過濾器,這對生產(chǎn)細旦絲大為有利。紡125 dtex/72 f的POY絲預過濾器芯的精度為25 mm時即可滿足生產(chǎn);紡83 dtex/72 f的POY(最終產(chǎn)品為50 D/72 f的DTY)絲時首先要將過濾器芯由25 mm改為15 mm,選擇合適的濾材和配比,兼顧組件初壓在12 MPa左右,這樣會取得較好的過濾效果。試驗后認為,金屬砂規(guī)格選用24/32和36/60,以適當?shù)呐浔妊b滿組件比較合適。
多孔細旦絲泵供量小,生產(chǎn)中一般選擇在150 ~ 250的拉伸比,該裝置是基于為獲得均勻冷卻效果,使噴絲板的微孔間距為7 mm以上而進行品種設計定型的。另有文獻表明[1],高速紡絲0.66 ~ 1.21 dtex(0.6 ~ 1.1 D)的POY,噴絲板的微孔間距為3.2 mm以上即可。
通過實踐證明,紡該83 dtex/72 f的POY,噴絲板微孔孔徑以0.16 mm為佳,在本裝置上噴絲板滿足試驗要求的最小的微孔間距為4.9 mm。
2.4 冷卻成形條件
細旦滌綸長絲單絲纖度小,比表面積大,散熱快,取向度與結晶度高。通常要適當控制側吹風速度和提高上油位置,增加絲的抱合性,改善絲條與導絲器的摩擦系數(shù),以減小空氣摩擦阻力,降低紡絲張力,減緩應力誘導取向結晶所帶來的不利影響和絲條抖動造成的凝固成形過程中的不勻程度,減少斷絲,提高紡絲穩(wěn)定性,過大、過小的風速都會使條干不勻率增大??傊?,冷卻成形需要注意切實從均勻冷卻的立場出發(fā)進行調整。
根據(jù)裝置特點,紡POY時,要求加強側吹風效果的管理。不能單一看條干CV值大小,因為該值與多個因素有關,但只要根據(jù)不勻曲線和波譜圖的顯示特征,做好工藝調整完全可以預測后加工性能。
對閉鎖器進行調整后,條干CV值由3 %降為2.5 %以下,圖1為冷卻不良的不勻曲線和波譜圖,條干CV值為3 %。圖2為側吹風速度調整后的不勻曲線和波譜圖,風窗凈、風速穩(wěn)定(0.4 m/s),條干CV值由2.5 %降為1.9 %。

圖1 冷卻不良的不勻曲線和波譜圖

圖2 側吹風速度調整后的不勻曲線和波譜圖
2.5 預網(wǎng)絡問題
給多孔細旦POY絲加上適當?shù)木W(wǎng)絡節(jié),對降低后加工難度有重要意義。因為一方面可增加集束,防止退卷時單絲間纏結而發(fā)生斷裂,另一方面可防止后加工因絲條發(fā)散而被導絲器刮斷,并確保在摩擦盤處的順利加工。關于網(wǎng)絡器的加裝位置有多種形式:可以在第2導絲盤下至卷繞頭上方;亦可以在熱輥GR1、GR2之間,通過調整超喂實現(xiàn)對網(wǎng)絡時絲條張力的有效控制,并得到良好成形的卷裝。本次試生產(chǎn)的預網(wǎng)絡器安裝在甬道口下,空氣壓力為4.9 N/cm 2 。該預網(wǎng)絡實際上起勻油作用,真正的預網(wǎng)絡待用其它方式進一步實施。
2.6 紡速宜低
紡83 dtex/72 f POY絲,單絲承受的最大應力降低。因此,試紡期間,降低紡速至2 800 m/min左右,以降低紡絲應力,提高紡絲穩(wěn)定性,減少斷頭。測定的實際紡絲張力為:紡絲25 ~ 30 cN,卷繞10 ~ 13 cN。
2.7 POY加彈生產(chǎn)50 D / 72 f的DTY
目前使用多孔細旦絲的織物,絕大部分為外單,所染顏色多為敏感色,對布面染色一致性、平整度、手感等質量要求非常高,多孔細旦絲其染色性能、退繞性能、斷裂強度與常規(guī)絲相比有很大的變化。所以加工速度和拉伸倍數(shù)要低,以緩解過多的毛絲和斷頭。如果毛絲嚴重就會影響下游的織造效率,但牽伸一定要足,另外僵絲是絕對要避免的。為滿足高速織機的加工需要,采取的措施如下。
1)用適當PU盤加工,同時應通過調整加捻張力F1和解捻張力F2來增加假捻過程的穩(wěn)定性,使F1 / F2在1.0 ~ 0.7;
2)注意調整第1熱箱溫度t1與第2熱箱溫度t2,t1在180 ~ 190℃,t2在130 ~ 155℃,降低殘余扭矩和卷曲收縮率;
3)注意網(wǎng)絡的均勻性與網(wǎng)絡點的牢度,網(wǎng)絡點不要太長。實踐證明,根據(jù)網(wǎng)絡器的特性,適當控制第3羅拉對第2羅拉的速度比率(OF2),保持空氣壓力在13.72 ~ 17.64 N/cm 2 ,就可以達到工藝要求;
4)卷裝成形應增大卷繞張力,使初始卷繞張力達到1.47 ~ 1.96 cN,要注意不能出現(xiàn)凸肩和鼓肚,還要避免紙管附近絲層松軟,保證織造退繞順利。
3 結論
1)在我廠常規(guī)裝置上選擇適宜的紡絲溫度、速度、組件濾材和適宜的噴絲板,就可以紡50 D/72 f細旦絲。
2)冷卻成形需要勻冷,要選定合適的吹風條件,加彈工序要確保加工穩(wěn)定性,通過工藝調整保證后道工序退繞順利。
3)隨著滌絲市場競爭的加劇,開發(fā)生產(chǎn)50 D/72 f、75 D/144 f等產(chǎn)品以及其它差別化滌絲產(chǎn)品的廠家將越來越多;而滌絲生產(chǎn)設備投資改造、更新門檻的降低,設備已經(jīng)不再是決定因素,技術、管理、開發(fā)能力才是決定因素。
4)利用細旦絲織造面料,需要滌絲生產(chǎn)廠家、織造廠、染整廠等三方在各環(huán)節(jié)共同配合,才能實現(xiàn)較好的應用效果,并減少質量投訴問題。(烏魯木齊石化公司化纖廠張 靖 孫 化 朱國強)
參考文獻
[1]秦偉明.大容量,多孔細旦熔紡噴絲板微孔間距的設計[J].合成纖維,1999(6):42-46.
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