涤纶短纤维的卷曲
涤纶短纤维后加工生产工艺流程解析
3、热定型：
消除纤维内应力，提高纤维的尺寸稳定性， 并且进一步改善其物机
械性能。使拉伸，卷曲效果固定，并使成品 纤维符合要求。
4、卷曲
目的：通过卷曲，增加纤维间的抱合力 方法：在热水或水蒸汽加热下，通过机械 挤压获得卷曲效果。
一般棉型纤维5-7个曲/厘米，毛型3-5个 曲/厘米
5、切断和打包
涤纶短纤后加工工艺流程
• 集束→拉伸→热定形（紧张）→卷曲 →定形（松弛）→切断→打包
1、初生纤维的存放和集束
• 存放的目的:刚成形的初生纤维，起结构不 太稳定，需一段时间存放平衡使内应力减 小和消失，并使卷绕时所上的油剂，得到 均匀扩散，从而改善拉伸性能。一般在恒 温恒湿下存放8小时以上。
2、拉伸
短纤维切断长度由纤维品种而定： 棉型纤维：38mm 毛型纤维：90~120mm 中长纤维：51~76mm 打包是涤纶短纤维生产的最后一道工序， 将送短出纤厂维。打成一定规格和重量的包，以便运
1）设备：导丝机，拉伸机，加热机 2）拉伸工艺：分两级拉伸 • ① 温度：
第一级Tg以上， 70℃～90℃ 第二级：150℃～180℃ • ② 拉伸速度：一般出丝速度为140180m/min • ③ 拉伸倍数：纺丝速度为1000m/min时， 拉伸总倍数是4倍左右。其中第一段控制在 3.5-3.8之间，第二段控制在1.2倍左右。 纺丝速度增加时，总拉伸倍数应适当降低。
14物检操作规程
1 目的规范短纤部物检岗位的操作，以保证各项产品指标的准确性。
2 适用范围适用于短纤部门物检岗位。
3职责3.1 品管部负责制定该规程，并检查执行情况。
3.2短纤部物检班长负责落实、执行该规程4 引用文件无5 工作程序5.1涤纶短纤维长度的测定。
5.1.1术语。
（1）超长纤维：棉型：超过名义长度5mm并小于名义长度2倍者。
（2）倍长纤维：名义长度的2倍及以上者（包括漏切纤维）。
（3）短纤维界限：棉型：小于20mm者。
5.1.2试验目的。
纤维长度是根据织物品种和纺纱设备的形式需要来切割成适当长度。
测定纤维长度和超倍长纤维含量都是为了检验纤维长度的均匀性。
长度及长度差异对纺纱工艺条件的制定，纺纱过程能否顺利进行及纱线质量的优劣都起重要作用，是纤维重要质量指标之一。
5.1.3试验方法。
中段称重法。
5.1.4试验原理。
用手扯法将纤维梳理整齐，切取一定长度的中段纤维，在过短纤维极少的情况下，总重量与中段重量之比愈大，则纤维的平均长度愈长。
因此纤维的平均长度用中段长度乘总重量与中段重量之比表示。
5.1.5仪器及工具。
（1）切断器：20mm(允许误差±0.01mm)、钢梳：10针/cm，20针/cm。
（2）精密扭力天平：(称量5mg，感量0.01mg。
称量50mg，感量0.1mg)。
（3）限制器绒板、黑绒板、压板、一号夹子、钢尺、镊子。
（4）电光分析天平(称量200g，感量0.1mg)。
5.1.6试验步骤。
（1）从实验室试验样品中随机均匀地称取试样50g（精确至0.1g），再从该样品中不少于20点均匀取出一定量的纤维并称取30-40mg作为平均长度和超长分析用，依次取两束。
（2）将剩余试样用手扯松，在黑绒板上，用手拣法将倍长纤维拣出（包括漏切纤维）。
（3）将平均长度和超长分析用的纤维进行手扯整理，用梳子将游离纤维梳下。
（4）将梳下的纤维加以整理，长于短绒界限仍归于纤维中，如此反复几次得一端较为整齐的纤维束。
水刺非织造布专用高亲水涤纶短纤维性能的研究
水刺非织造布专用涤纶短纤维性能的研究摘要:分析了普通棉型涤纶短纤维、水刺专用一般亲水涤纶短纤维、水刺专用高亲水涤纶短纤维的结构和性能,研究表明亲水处理对水刺专用涤纶短纤维的表面形态、摩擦性能、比电阻、吸湿性能等有较大的改善,介绍了3 种涤纶短纤维在水刺非织造布产品中的应用特点。
0 引言在水刺非织造布所用原料中, 涤纶短纤维占50 %左右。
随着市场竞争的日趋激烈,普通涤纶短纤维和水刺专用一般亲水涤纶短纤维在吸湿和舒适性能方面己经不能满足水刺高档产品的需求。
为此,市场上出现了水刺专用高亲水涤纶短纤维。
本文对普通棉型涤纶短纤维、水刺专用一般亲水涤纶短纤维、水刺专用高亲水涤纶短纤维的结构和性能进行了分析研究,为进一步开发高性能的水刺专用涤纶短纤维和高亲水涤纶短纤维提供了实验依据。
1 实验部分1. 1 试样实验用试样见表1 。
纤维的亲水处理采用表面涂覆亲水油剂的方法,两种油剂都是油剂供应商提供给厂家的专用油剂。
上油方法采用浸渍法,即纺丝丝束在拉伸过程中,通过油槽浸渍上油。
表1 三种涤纶纤维性能一览表涤纶短纤维的亲水油剂是由两种物质组成的一种表面活性剂,其中一种物质是含有亲水基团的水溶性聚合物,另一种物质是将水溶性聚合物交联到纤维大分子上的交联剂。
在亲水过程中,含有亲水性基团的单体在纤维上聚合、交联,以一层薄膜状态固着在纤维表面,从而形成一层连续性的亲水薄膜。
亲水薄膜具有一定的导电性,可以提高材料的抗静电性能。
亲水整理的实质就是提高非织造材料的表面张力,降低材料与水之间的接触角[1 ] 。
水刺专用的一般亲水涤纶短纤维和水刺专用高亲水涤纶短纤维所使用的油剂分别是日本竹本油剂和日本松本油剂。
1. 2 测试项目与仪器a) 表面形态:J SM25600LV 扫描电子显微镜;b) 卷曲性能: YG362B 卷曲弹性测试仪,采用GB/ T14338 —2008 标准;c) 摩擦性能: Y151 纤维摩擦系数测定仪;d) 比电阻: YG321 纤维比电阻仪,采用GB/T14342 —2008 标准;e) 强度:L Y206E 电子单纤维强力仪,采用GB/T14337 —2008 标准;f) 回潮率: Y802A 型八篮恒温烘箱,采用GB/T6503 —2008 标准;g) 吸水率和下沉时间:采用EDANA 标准;h) 接触角:OCA40 接触角测量仪。
涤纶短纤维纺丝工艺与质量控制(直接纺)—涤纶短纤维的纺丝
涤纶短纤维纺丝工艺及其影响因素
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• 工艺参数影响归纳为三个方面： • （1）可纺性：纺丝是否顺利进行； • （2）卷绕丝的均匀性和后加工均匀性：与成品
纤维质量有关； • （3）纺丝机产量。 • 参数主要有温度、压力、冷却条件、泵供量等。
15
• （一）纺丝工艺控制
• 1.熔体输送
• 弯管区：输送熔体和保温，较长，1.5min，粘度降。 T7=Tm +（14～20）℃ → 275～280℃（接近或低于熔体 温度）
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（五）纺丝工艺影响因素
熔体清洁
机械杂质含量
熔体粘度
原料相对分子质量
熔融温度
干燥粘度降
纺丝温度
干切片含水率
纺丝压力
孔径 长径比
孔的形状
卷绕速度 吐出量
形变速率
可纺性
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冷却均匀性
纺丝温度变动 吹风不匀
风温、风速、风量变动
吐出量波动 卷速波动
线密度波动
组件压力 使用时间
喷孔排列方式
组件结构
卷绕丝 均匀性
• (3)熔体过滤器压差异常，如异常上升应重点检查熔体特性黏度和聚酯熔 体杂质含量。但当熔体过滤器压差连续降低，如果排除熔体黏度下降的情 况下，可能是滤芯被击穿了，应跟踪组件压力是否异常上升，若组件压力 上升异常，应及时切换熔体过滤器。
• (4)熔体过滤器切换后，过滤器上盖或底部发现少量漏浆，可能熔体进出 口垫片紧固不到位，可对上盖或熔体进出口重新进行一次热紧固。如果过 滤器投用后，发现24h内上盖或底部有大量漏浆，应立即将熔体过滤器切 换到备台。
箱体温度，平衡在260℃左右。 • （6）当空调故障排除后按开车步骤进行操作。
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涤纶长丝生产知识题
一、判断题1．涤纶短纤维熔体纺丝生产中，压缩空气分工艺压缩空气和仪表压缩空气两种。
（√）2．熔体直接纺丝可完全取代间接纺丝生产。
（×）3．熔体直接纺丝不如间接纺丝灵活多变，因此间接纺丝并不会消失。
（√）4．过滤器滤芯提出前，必须进行吹氮作业，而插滤芯时不需要吹氮作业。
（×）5．每次提、插滤芯前都必须进行吹氮作业。
（√）6．聚酯熔体中杂质多会造成熔体过滤器进、出口压差上升快。
（√）7．环吹装置更换通常在换筒时进行。
（√）8．处理卷绕自由罗拉缠辊可在其运转情况下用钩刀去除。
（×）9．处理卷绕自由辊缠辊时必须先使其停转，再将缠丝去除。
（√）10．卷绕L形导丝棒的作用是改变丝束方向，防止丝束散乱。
（×）11．卷绕L形导丝棒的作用是防止生头位丝束在切断前与运行的丝束合并而引起绕辊。
（√）12．熔体过滤器组装时各螺纹部位都要涂上少量的MoS2，以防止高温咬死。
（√）13．计量泵停车后，当组件压力下降到接近2.0MPa时，应该对计量泵进行刹车。
（√）14．熔体过滤器放流前应该先将其温度保持在280℃左右。
（√）15．合成纤维油剂应呈中性，对加工机械零部件无腐蚀。
（√）16．涤纶短纤维纺丝油剂、拉伸油剂可为同一规格型号油剂。
（√）17．环吹空调风机吸入的空气已经过预过滤器和精过滤器的净化处理。
（×）18．环吹空调风机吸入的空气已经预过滤器除去一部分灰尘，在风机的出口再经精过滤器进一步除尘。
（√）19．环形吹风按吹风方向可分为从丝束四周吹向中心和从丝束中心往外吹两种。
（√）20．纺制高强低伸型涤纶短纤维，后处理一般要配置紧张热定型机。
（√）21．如TEG回收釜内残渣黏度太大，可充压空以加快排放。
（×）22．如TEG回收釜内残渣黏度太大，应充氮气加快排放。
（√）23．涤纶初生纤维的存放时间越长越好。
（×）24．喷丝孔的长径比增大，会导致熔体流经微孔时产生温升，从而加大出口膨化现象。
涤纶短纤维后加工生产工艺流程解析
涤纶短纤后加工工艺流程
• 集束→拉伸→热定形（紧张）→卷曲 →定形（松弛）→切断→打包
1、初生纤维的存放和集束
• 存放的目的:刚成形的初生纤维，起结构不 太稳定，需一段时间存放平衡使内应力减 小和消失，并使卷绕时所上的油剂，得到 均匀扩散，从而改善拉伸性能。一般在恒 温恒湿下存放8小时以上。
2、拉伸
短纤维切断长度由纤维品种而定： 棉型纤维：38mm 毛型纤维：90~120mm 中长纤维：51~76mm 打包是涤纶短纤维生产的最后一道工序， 将短纤维打成一定规格和重量的包，以便运 送出厂。
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3、热定型：
消除纤维内应力，提高纤维的尺寸稳定性， 并且进一步改善其物理机 械性能。使拉伸，卷曲效果固定，并使成品 纤维符合要求。
4、卷曲
目的：通过卷曲，增加纤维间的抱合力 方法：在热水或水蒸汽加热下，通过机械 挤压获得卷曲效果。 一般棉型纤维5-7个曲/厘米，毛型3-5个 曲/厘米
5、切断和打包
涤纶纺丝工艺与质量控制
涤纶纺丝工艺与质量控制摘要：介绍涤纶长丝生产的基本知识、生产工艺和设备。
内容包括切片输送、干燥、纺丝、卷绕、拉伸加捻、变形、拉伸变形、拉伸整经、纺丝拉伸卷绕一步法（FDY）、微细旦长丝、工业丝、网络丝和空气变形丝。
关键词：POY，FDY,纺丝工艺参数，喷丝组件设备，及涤纶的工艺要求。
前言涤纶（聚对苯二甲酸乙二醇脂纤维）是由对苯二甲酸和乙二醇进行酯化、缩聚、经熔和加工而制成的合成纤维，它是重要的纺织材料，已广泛的用于纺织工业和其他部门。
涤纶是采用熔融纺丝的方法进行纺丝的，在熔融纺丝过程中，生产聚酯（PET）品种取决于纺丝速度。
在纺速2800—4000m/min内纺出的丝称为预取向丝（POY）,涤纶POY具有较大的取向度，而且有一定结晶度，这就赋予了POY以更好的稳定性。
因此，POY是一种可以用于生产拉伸丝和变形丝的商业半成品。
一、涤纶POY的发展史在三十年代初期死卡罗瑟斯首先用脂肪族二元酸和二元醇聚成拒有成纤性能的高分子物——聚酯。
由他制成的纤维，虽然有像丝一样的光泽，比粘胶纤维高的强度及打的弹性，但是熔点低、耐水性差、制造费用昂贵、毫无使用价值，为以后的合成纤维的研究指出了方向，开辟了道路。
温菲尔德等于1941年发现了有使用价值的涤纶。
温菲尔德在研究了大量的文献资料后，提出了分子对称性对于用聚酯制成的纤维性质有很大影响的见解，他用对称的芳香族聚酯见证了他见解的正确性。
用对苯二甲酸和乙二醇缩合成的聚酯，它能结晶并具有成纤性能，同时具有高熔点和抗水解性，把它进行熔融纺丝则能够得到取向和结晶的纤维。
但是，由于二战及原料制造技术和成本高等原因，使得涤纶发展缓慢，因此，直至1953年才开始大规模生产，1960年以前涤纶仅在美、日、西欧各国生产，以后在发展中国家也有生产，目前涤纶产量已占世界合成纤维的首位。
二、涤纶POY的现状涤纶POY之所以能够得到持续迅速的发展，并受到很多国家的重视，其原因是很多方面的，但其中重要原因之一是由于石油化学工业的重大发展，给生产涤纶POY提供了丰富廉价的起始原料对二甲苯、乙二醇。
第二节 短纤维纺丝卷绕设备
第二节短纤维纺丝卷绕设备
短纤维纺丝成形后，可以集中各纺丝部位的丝条为一粗丝束，然后由圈条机构有条不紊地铺放在盛丝桶内，供后处理。
一、短纤维卷绕机
涤纶短纤维纺丝卷绕机，每个纺丝部位的丝束经过油盘给湿上油后，在导丝小转子处转弯合股成一粗丝束，再经总上油盘第二次给湿上油，由牵引辊组引向位入轮，然后由圈条机构将丝束铺放在盛丝桶中。
由此可见，短纤维卷绕机主要由给湿上油装置、导丝小转子、牵引装置及喂入轮、圈条机构等组成。
其中牵引装置和圈条装置是与长丝卷绕机完全不同的机构，其余作用原理及结构基本类同，此处不再重复。
二、牵引装置及喂入轮
牵引装置由数个牵引辊组成，一般由4～7个上下交叉排列而成。
牵引辊的主要作用是调节控制丝束进入圈条机的张力，故又称引力轮。
由于初生纤维强度较低，伸长较大，而牵引速度又很高，所以要求牵引辊运转平稳无振动。
为了防止缠辊，要求牵引辊表面光滑，有的还附有装缠辊检测装置，一旦缠辊立即发出讯号，以便及时处理。
为了保持丝条有一定的张力，牵引辊表面线速度略高于导丝盘速度。
牵引辊可以集体由一台电动机传动，也可每只牵引辊由单独小电动机传动。
但都要无级变速传动，以适应调速要求。
喂入轮分辊筒式和啮合式两种结构。
辊筒式喂入轮中有两个辊，一各为表面镀硬铬的金属辊，另一个为表面包覆丁腈橡胶的橡胶辊。
金属辊为主动辊，而橡胶辊为摩擦传动辊，两者间由弹簧力压紧接触，并握住丝束向圈条机构输送。
辊筒式喂入轮结构非常简单，运转时无噪音，但易缠辊。
啮合式喂入轮为一对模数相等的齿轮，由该两齿轮的啮合来握住丝束喂给圈条机构。
涤纶短纤维卷曲和切断张力及重锤的设定
涤纶短纤维卷曲和切断张力及重锤的设定引言涤纶短纤维是一种常用的合成纤维，具有优异的物理和化学性能。
卷曲和切断是涤纶短纤维制备过程中的重要步骤，涉及到张力和重锤的设定。
本文将详细探讨涤纶短纤维卷曲和切断过程中张力和重锤的设定方法及其对产品质量的影响。
卷曲过程张力设定方法在涤纶短纤维的卷曲过程中，张力的设定是关键。
合理的张力可以保证纤维卷曲的均匀性和稳定性。
以下是常用的张力设定方法：1.松紧带张力法：通过调整松紧带的松紧程度，控制张力的大小。
较松的松紧带可以降低张力，较紧的松紧带可以增加张力。
2.动压张力法：通过调整卷曲机械的压力，控制张力的大小。
增加机械压力可以增加张力，减小机械压力可以降低张力。
3.重力张力法：通过调整卷曲机械上的重物来控制张力的大小。
增加重物的重量可以增加张力，减小重物的重量可以降低张力。
张力对产品质量的影响张力的设定对涤纶短纤维卷曲产品的质量有着重要的影响。
以下是不同张力对产品质量的影响：1.张力过高会导致纤维卷曲过度，形成紧密的卷曲结构。
虽然这种结构可以增加纤维的弹性和柔软性，但过高的张力会导致纤维之间的空隙减小，降低纤维的透气性和透湿性。
2.张力过低会导致纤维卷曲不足，形成松散的卷曲结构。
这种松散的结构会降低纤维的强度和耐磨性，使纤维容易断裂和磨损。
综上所述，合理的张力设定可以保证涤纶短纤维卷曲产品具有良好的弹性、柔软性和透气性。
切断过程重锤设定方法在涤纶短纤维的切断过程中，重锤的设定是关键。
重锤的重量和下压力可以影响切断的效果和质量。
以下是常用的重锤设定方法：1.重锤重量法：通过调整重锤的重量，控制下压力的大小。
增加重锤的重量可以增加下压力，减小重锤的重量可以降低下压力。
2.弹簧调节法：在重锤下方设有弹簧，通过调整弹簧的紧密程度，控制下压力的大小。
较紧的弹簧可以增加下压力，较松的弹簧可以降低下压力。
3.液压调节法：通过液压系统调节重锤的下压力。
增加液压压力可以增加下压力，减小液压压力可以降低下压力。
涤纶短纤维生产工艺技术
涤纶短纤维生产工艺技术涤纶短纤维是一种合成纤维，具有耐高温、耐酸碱、耐磨损、抗皱缩等优点，广泛应用于纺织、汽车、建筑等领域。
涤纶短纤维的生产工艺技术主要包括原材料准备、聚合、纺丝、拉伸、卷绕等环节。
原材料准备是涤纶短纤维生产的第一步。
原料主要包括对苯二甲酸、乙二醇等化学原料，以及添加剂、催化剂等辅助材料。
这些原料通过精确称量后，按一定比例混合在一起，形成涤纶短纤维的原料溶液。
接下来是聚合过程。
原料溶液通过一系列的反应釜，在催化剂的作用下，进行聚合反应。
这个过程中需要控制反应温度、压力、时间等参数，以确保聚合反应的顺利进行。
聚合反应完成后，生成聚对苯二甲酸乙二醇酯（聚酯）。
紧接着是纺丝过程。
聚酯经过除杂、预分散等工艺处理后，被送入纺丝机进行纺丝。
纺丝过程中，聚酯被加热至熔化状态，通过喷头细孔被挤出形成涤纶短纤维。
其中，纺丝喷孔的形状和尺寸对最终纤维的质量有着重要影响。
然后是拉伸过程。
纺丝出来的涤纶短纤维通过冷却、拉伸等工艺处理，改善其物理性能。
拉伸可以增加纤维的强度、延伸率和尺度均一性。
在拉伸过程中，温度和速度控制是关键，以避免纤维断裂或拉伸不平均等质量问题。
最后是卷绕过程。
经过拉伸后的涤纶短纤维需要卷绕成卷筒，方便后续的处理和使用。
卷绕过程中，需要控制卷绕速度、张力等参数，以确保卷绕的均匀与紧密性。
以上就是涤纶短纤维生产工艺技术的主要环节。
通过准备原材料、聚合、纺丝、拉伸和卷绕等步骤，可以得到物理性能稳定、质量优良的涤纶短纤维。
随着科技的进步和技术的改进，涤纶短纤维的生产工艺技术也在不断完善，为纺织行业的发展提供了坚实的基础。
大容量涤纶短纤维卷曲工艺优化
压力要适当。该 装置卷 曲辊为 咖３０ｍｍ ｘ ２ ｍ， ０ ５ ０ｍ 卷曲辊 问隙 ０ ０ ０ １ ．８～ ．０ｍｍ， 卷曲温度 ８ Ｏ～８ ５℃ ， 丝束 总线密度 ５ ６×１ 。ｄｅ ， ． ０ ｔｘ 卷曲质量好 ， 曲机运行稳定。 卷
关键词 ： 聚对苯二 甲酸乙二酯纤维
短纤维
摘 要 ： 分析 了丝束总线密度 、 丝束张力 、 卷曲温度 以及卷 曲压力等工艺 ， 对大容量涤纶短纤维＠ ｆ￣ 定运 ｌ ， ｔ ｔ
行 的 影 响 ， 对装 置增 容 后 的卷 曲工 艺 进 行 了 优 化 。结 果 表 明 ： 束 总 线 密 度 与 卷 曲 辊 的 宽 度 要 匹 配 ， 曲 并 丝 卷ＵＹ Ｈ 纤ＨＣ，０３： Ｉ Ｓ Ｔ Ｉ ＤＲ Ｎ 维Ｉ Ｂ ＩＳ 成 Ｔ 业Ｅ ＮＴ ０ （５ １ ６４
大 容 量 涤 纶 短 纤 维 卷 曲工 艺 优化
黄洪英 白燕芳
３０７ ） ０ ２ ０
（ 中国石油化工股份有限公司天津分公司化工部 ， 天津
曲效果有 着 重 要 的影 响 。总线 密 度 大 ， 要 求 卷 则
曲辊 的宽度 也 大 。如 果 总 线 密度 过 大 ， 丝 片 太 则 厚 ， 曲效果 较差 ； 之 ， 片过 薄 ， 造成 进丝参 卷 反 丝 会 差 不齐 ， 易 引 起 跳 辊 ， 起 毛 边 及 卷 曲 度 不 容 引
的连 续性 。 因此 ， 行卷 曲机 改造 ， 进 将卷 曲辊 宽度
收 稿 日期 ： ０ ０ ０ — ３ ２ １ — ３ ０ ；修 改 稿 收 到 日期 ：００ １—０ ２ １—０１ 。
卷 曲 性 能 ： 用 太 仓 纺 织 仪 器 厂 生 产 的 利
Ｙ ３２ Ｇ ６ Ａ型卷 曲弹性仪 测 试纤 维 的 卷 曲度 和 卷 曲 数 。测试 方 法 按 国 家标 准 Ｇ ／ １４４合 成 短 纤 Ｂ Ｔ４ ６
石墨烯改性中空涤纶短纤维生产工艺探讨
实践与经验合成纤维工业,2023,46(6):77CHINA㊀SYNTHETIC㊀FIBER㊀INDUSTRY㊀㊀收稿日期:2023-06-13;修改稿收到日期:2023-10-17㊂作者简介:郑权(1972 ),男,工程师,一直从事涤纶短纤维产品开发和生产工艺管理工作㊂E-mail:1074501533@㊂石墨烯改性中空涤纶短纤维生产工艺探讨郑㊀权1,孙道华1,庄耀中2,沈㊀虹2,胡兴其2,吴㊀斌1(1.湖州市中磊化纤有限公司,浙江湖州313021;2.新凤鸣集团股份有限公司,浙江桐乡314513)摘㊀要:在大容量直接纺中空涤纶短纤维生产线上,通过在线添加装置添加石墨烯母粒对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)熔体共混改性,生产5.50dtex 石墨烯改性中空涤纶短纤维,探讨了生产工艺对产品性能的影响㊂结果表明:在干燥温度160ħ㊁干燥时间8h 的条件下,石墨烯母粒含水率达40μg /g;在PET 熔体中添加质量分数为1.0%的石墨烯母粒共混改性后,PET 熔体的特性黏数控制在0.645dL /g;纺丝温度285ħ㊁环吹风速3.4m /s 时前纺生产稳定,原丝具有良好的潜在三维卷曲;拉伸温度66ħ㊁拉伸倍数2.80时后纺生产正常,产品的三维立体卷曲感强;5.50dtex 石墨烯改性中空涤纶短纤维的卷曲数为25mm 长度内6.5个,卷曲率为16.7%,轻负荷作用下的蓬松度为154cm 3/g,重负荷作用下的蓬松度为28cm 3/g,抑菌率为99.5%,保温率为94%,远红外发射率为92%,负离子释放量为5500个/cm 3㊂关键词:聚对苯二甲酸乙二酯纤维㊀中空短纤维㊀石墨烯母粒㊀共混改性㊀生产工艺中图分类号:TQ342+.21㊀㊀文献标识码:B㊀㊀文章编号:1001-0041(2023)06-0077-05㊀㊀目前,应用于家纺㊁家居㊁玩具填充等领域具有抗菌㊁远红外㊁负离子㊁抗紫外线等功能的改性中空涤纶短纤维多为单一功能的中空涤纶短纤维,已经无法满足消费者对功能性的需求,亟待开发出高性能㊁多功能的纤维产品㊂石墨烯集远红外加热㊁释放负离子㊁抑菌抗菌㊁抗紫外线㊁防静电等多功能于一体[1],在纺织行业的应用日益广泛,用石墨烯改性制备功能性纺织纤维成为近年来的研究热点[2]㊂石墨烯改性中空涤纶短纤维作为复合功能性家用纺织品的重要原料,应用前景广阔[3-4]㊂基于开发高附加值产品㊁提高市场竞争力㊁填补湖州市中磊化纤有限公司复合功能涤纶短纤维产品空白的目的,作者以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)熔体和石墨烯母粒为主要原料,通过在线添加装置在熔体PET 中添加石墨烯母粒进行共混改性,在中空涤纶短纤维纺丝生产线和后处理联合机上生产5.50dtex 石墨烯改性中空涤纶短纤维,探讨生产工艺对可纺性和产品性能的影响,确定了较佳的生产工艺条件㊂1㊀试验1.1㊀原料PET 熔体:特性黏数(0.650ʃ0.010)dL /g,端羧基含量(30.0ʃ1.5)mol /t,熔点258ħ,湖州市中磊化纤有限公司产;石墨烯母粒:主要基体为PET,石墨烯质量分数为20%,特性黏数为0.65~0.75dL /g,熔点255ħ,苏州宝丽迪材料科技股份有限公司产㊂1.2㊀主要设备及仪器五釜流程聚合装置:生产能力为600kt /a,中国昆仑工程公司制;母粒在线添加装置:无锡聚新科技股份有限公司制;中空涤纶短纤维纺丝生产线:邵阳纺织机械有限责任公司制;中空涤纶短纤维后处理联合机:恒天重工股份有限公司制;HX5-300型打包机:上海邯祥机电成套设备有限公司制;PV 36型毛细管黏度仪:德国Lauda 公司制;DGG-9070A 型电热恒温鼓风干燥箱:上海森信实验仪器有限公司制;XCP-1AN 型纤维卷曲弹性仪:上海新纤仪器有限公司制;YG079型纤维梳棉分析机:常州市华纺纺织仪器有限公司制;YG936D 型纤维蓬松度测试仪:常州市华纺纺织仪器有限公司制㊂1.3㊀生产工艺流程600kt /a 五釜流程聚合装置配置12条大容量直接纺涤纶短纤维生产线,其中有2条40kt /a中空涤纶短纤维生产线㊂在中空涤纶短纤维生产线和后处理联合机上采用在线添加装置添加石墨烯母粒,生产5.50dtex石墨烯改性中空涤纶短纤维,生产工艺流程见图1㊂母粒在线添加装置主要由吸料机㊁母粒干燥塔㊁螺杆挤压机㊁母粒注入泵㊁动态混合器组成,石墨烯母粒通过吸料机吸入母粒干燥塔,干燥后进入螺杆挤压机熔融挤出,由母粒注入泵按比例注入熔体输送管道上的动态混合器,聚酯装置过来的PET熔体与石墨烯母粒熔体在动态混合器中得到充分均匀的混合,实现熔体的共混改性;改性熔体进入纺丝箱体经喷丝组件挤出,由环吹冷却装置冷却成形,再进行给湿上油㊁卷绕集束㊁往复落桶等工序,制得石墨烯改性中空纤维原丝;原丝经拉伸㊁卷曲㊁上油㊁切断㊁松弛热定型㊁打包等工序,制得石墨烯改性中空涤纶短纤维㊂㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀母粒注入泵ˌѳ螺杆挤压机ѳ母粒干燥塔ѳ吸料机ѳ石墨烯母粒PET熔体ң熔体输送ң动态混合器ң纺丝箱体ң喷丝组件ң环吹冷却ң给湿上油ˌ㊀㊀㊀㊀打包ѳ松弛热定型ѳ切断ѳ上油ѳ卷曲ѳ拉伸ѳ集束ѳ卷绕图1㊀石墨烯改性中空涤纶短纤维生产工艺流程Fig.1㊀Production process of graphene modified hollow polyester staple fiber㊀㊀石墨烯母粒在母粒干燥塔中160ħ下干燥8h,去除母粒中的水分,再经过螺杆机压机熔融挤出,螺杆机压机各区温度依次为270,275,285, 290,285ħ;由母粒注入泵精确计量质量分数为1.0%的母粒,注入动态混合器,动态混合器转动频率为35Hz,将母粒熔体和PET熔体均匀混合,实现熔体共混改性㊂生产的石墨烯改性中空涤纶短纤维产品规格为5.50dtex,前㊁后纺主要工艺参数分别见表1㊁表2㊂表1㊀前纺主要工艺参数Tab.1㊀Main fore-spinning process parameters项㊀目㊀㊀㊀参数改性熔体特性黏数/(dL㊃g-1)0.645大循环温度/ħ282ʃ2小循环温度/ħ278ʃ2纺丝温度/ħ285ʃ2纺丝速度/(m㊃min-1)1200ʃ2环吹风温度/ħ22ʃ2环吹风速度/(m㊃s-1) 3.4ʃ0.2表2㊀后纺主要工艺参数Tab.2㊀Main post-spinning process parameters项㊀目㊀㊀㊀参数拉伸速度/(m㊃min-1)185ʃ5拉伸温度/ħ66ʃ2拉伸倍数 2.80松弛热定型温度/ħ165ʃ5松弛热定型时间/min151.4㊀分析与测试特性黏数:将改性熔体试样溶解在苯酚和四氯乙烷的混合溶剂中,使用PV36型毛细管黏度计进行测定,仪器自动计算试样特性黏数㊂含水率:使用电热恒温鼓风干燥箱将石墨烯母粒加热,使水分挥发,根据加热前后石墨烯母粒的质量变化计算石墨烯母粒的含水率㊂卷曲数㊁卷曲率:使用XCP-1AN型纤维卷曲弹性仪,在规定的负荷下,在一定的受力时间内,测定纤维的长度变化,读取纤维的卷曲数和卷曲率㊂卷曲数是指纤维在受轻负荷时25mm长度内的卷曲个数;卷曲率是指纤维被拉直时表观长度的增加部分占直挺纤维长度的比值,是表征纤维卷曲程度的指标[5]㊂蓬松度:使用YG079型纤维梳棉分析机和YG936D型纤维蓬松度测试仪测定纤维在规定负荷作用下和去除负荷后的体积,根据式(1)㊁式(2)计算纤维的蓬松度㊂V1=Ak1/G(1)V2=Ak2/G(2)式中:V1为纤维在轻负荷(60g)作用下的蓬松度,V2为纤维在重负荷(560g)作用下的蓬松度, A为样板面积(取100cm2),h1为轻负荷(60g)作用1min下试样的高度,h2为重负荷(560g)作用1min下试样的高度,G为纤维质量㊂2㊀结果与讨论2.1㊀石墨烯母粒干燥工艺石墨烯母粒的含水率偏高,其熔体在熔融过程中会发生水解,导致纺丝毛丝㊁断头多[6]㊂因此,石墨烯母粒在进入螺杆挤压机之前,需在一定87㊀合㊀成㊀纤㊀维㊀工㊀业㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2023年第46卷干燥温度的干燥塔中进行干燥,将石墨烯母粒含水率控制在60μg/g以下㊂在干燥过程中,设定干燥时间为8h的条件下,主要对干燥温度进行了试验㊂从表3可知:干燥温度低,石墨烯母粒含水率高,干燥塔中石墨烯母粒结块严重,纺丝时出丝不畅,纺丝过程不稳定;干燥温度设定在160ħ时,干燥过程顺利,石墨烯母粒含水率为40μg/g,纺丝状况稳定;干燥温度达到170ħ时,石墨烯母粒在干燥塔中黏连结块,造成堵料,影响干燥进程㊂因此,选择干燥温度为160ħ㊁干燥时间为8h,可将石墨烯母粒含水量控制在较低的范围内,并确保纺丝过程的顺利㊂表3㊀干燥温度对石墨烯母粒含水率及纺丝状况的影响Tab.3㊀Effect of drying temperature on moisture content of graphene masterbatch and spinning condition干燥温度/ħ母粒含水率/(μg㊃g-1)纺丝状况14073母粒结块严重,不能正常下料15066喷丝板面有注头丝,纺丝断丝多16040母粒干燥正常,纺丝状况稳定17025母粒结块堵料,干燥塔下料不畅2.2㊀石墨烯母粒添加量中空涤纶短纤维生产中石墨烯母粒的添加量需满足前后纺的可纺性要求㊂PET熔体中加入石墨烯小分子会导致PET大分子的规整性排列受到一定程度的破坏,熔体的特性黏数降低[7]㊂石墨烯母粒添加量越高,PET熔体特性黏数越低,会造成纺丝状况变差,注头丝㊁毛丝㊁断头增多,可纺性差㊂石墨烯母粒添加量对可纺性的影响见表4㊂表4㊀石墨烯母粒添加量对可纺性的影响Tab.4㊀Effect of graphene masterbatch addition on spinnability石墨烯母粒质量分数/%PET熔体特性黏数/(dL㊃g-1)生产状况0.50.648㊀前纺生产稳定,后纺拉伸偶有缠辊现象1.00.645㊀前后纺生产稳定2.00.637㊀喷丝板面有注头丝,后纺生产正常4.00.628㊀前纺毛丝断头多,后纺生产正常㊀㊀从表4可知:添加石墨烯母粒质量分数小于1.0%时,PET熔体的特性黏数相对较高,前后纺生产稳定,对可纺性和产品质量有利;添加石墨烯母粒质量分数达2.0%及以上时,PET熔体的特性黏数较低,纺丝时有注头丝㊁毛丝产生㊂结合市场实际情况,后道家纺用户多是将石墨烯改性中空涤纶短纤维与常规中空涤纶短纤维混纺使用,为保证产品的功能性,生产石墨烯改性中空涤纶短纤维时添加石墨烯母粒质量分数1.0%较为合适㊂2.3㊀纺丝温度中空涤纶短纤维生产中,由于石墨烯小分子的加入,PET熔体的特性黏数下降,需适当降低纺丝温度稳定纺丝状况㊂纺丝温度偏高,会加剧PET熔体的热降解,使PET熔体特性黏数降低,纺丝过程中注头丝㊁毛丝等异常情况增多,对产品质量产生影响;纺丝温度偏低,有利于纺丝成形和产品质量,但会影响纤维的拉伸性能,后纺拉伸缠辊增多[8]㊂从表5可知:纺丝温度为282ħ时,前纺生产稳定,后纺拉伸时出现缠辊;纺丝温度为285ħ时,前后纺生产状况都很稳定,生产的石墨烯改性中空涤纶短纤维的蓬松度也较高;纺丝温度超过288ħ时,纺丝状况不稳定,喷丝板面注头丝㊁断丝现象较多㊂因此,合适的纺丝温度应控制在285ħ左右㊂表5㊀纺丝温度对可纺性及产品性能的影响Tab.5㊀Effect of spinning temperature on spinnabilityand product properties纺丝温度/ħV1/(cm3㊃g-1)V2/(cm3㊃g-1)生产状况28215429㊀前纺生产稳定,后纺拉伸有缠辊现象28515528㊀前后纺生产正常28814824㊀喷丝板面有注头丝,后纺生产正常29114321㊀前纺断头多,后纺拉伸产生毛丝,有缠辊现象2.4㊀环吹风冷却工艺环吹风速度是影响石墨烯改性中空涤纶短纤维的卷曲率和蓬松度的决定性因素㊂在较高的环吹风速度下,每根纤维的迎风面和背风面形成非对称冷却,非对称冷却使原丝获得潜在的三维卷曲,原丝在后纺拉伸后,纤维展现出三维立体卷曲形态㊂环吹风速度过低,冷却不充分,非对称冷却不明显,纺丝时僵丝㊁并丝多,纤维卷曲率和蓬松度低,卷形大,三维立体感差,回弹性差;环吹风速度偏高,原丝冷却过快,原丝拉伸困难,拉伸时断头㊁缠辊现象较多[9]㊂从表6可知:环吹风速度为3.4m/s时,生产状况和产品质量都较为正常;环吹风速度提高到3.6m/s和3.8m/s时,纤维的卷曲率和蓬松度并没有明显增加,说明偏高的环吹风速度对产品质量没有贡献㊂因此,生产石墨97第6期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀郑㊀权等.石墨烯改性中空涤纶短纤维生产工艺探讨烯改性中空涤纶短纤维时选择环吹风速度为3.4m/s较合适㊂表6㊀环吹风速度对可纺性及产品性能的影响Tab.6㊀Effect of circular air blow speed on spinnability and product properties环吹风速度/(m㊃s-1)卷曲数/个卷曲率/%V1/(cm3㊃g-1)V2/(cm3㊃g-1)生产状况3.04.213.513618纺丝僵丝㊁并丝多,产品卷形差,纤维很软3.2 5.515.414826前后纺生产正常,产品卷形大,纤维偏软3.4 6.716.815828前后纺生产正常3.6 6.817.215928前纺生产正常,后纺出现缠辊3.8 6.516.715829纺丝有僵丝㊁并丝,后纺缠辊多2.5㊀后纺拉伸工艺前纺原丝经过后纺拉伸,其潜在卷曲才能得到充分展现,从而得到具有三维立体卷曲形状的石墨烯改性中空涤纶短纤维产品,三维立体卷曲形状赋予了纤维蓬松性和回弹性㊂纤维的卷曲率和蓬松度越高,表明纤维蓬松性㊁回弹性越好,填充被子或枕头的效果也越好㊂涤纶短纤维生产中后纺拉伸工艺参数主要是拉伸温度和拉伸倍数㊂拉伸温度较低时,原丝在拉伸过程中会产生较大的拉伸应力,且不会发生应力松弛,拉伸困难㊁缠辊多,若拉伸倍数低,则原丝的潜在卷曲展现不充分,纤维的卷曲和蓬松度低;拉伸温度较高时,原丝在拉伸过程中的拉伸应力降低,纤维的拉伸性能好,若拉伸倍数高,则原丝的潜在卷曲展现充分,纤维的卷曲率和蓬松度高,但过高的拉伸温度会减小纤维内在的应力差和超分子结构差异,从而抑制纤维潜在卷曲的释放㊂从表7可知:拉伸温度较低为55~60ħ时,拉伸倍数较低为2.65~2.73,拉伸过程中纤维缠辊严重;拉伸温度为66ħ时,拉伸倍数可提高到2.80,后纺拉伸状况稳定,产品质量好,说明拉伸后原丝的潜在卷曲展现充分;继续提高拉伸温度至70ħ时,拉伸倍数反而略有降低,拉伸时纤维容易断裂,形成毛丝缠辊㊂因此,生产石墨烯改性中空涤纶短纤维时后纺拉伸合适的拉伸温度为66ħ㊁拉伸倍数为2.80㊂表7㊀拉伸工艺对可纺性及产品性能的影响Tab.7㊀Effect of drawing process on spinnability and product properties拉伸温度/ħ拉伸倍数卷曲数/个卷曲率/%V1/(cm3㊃g-1)V2/(cm3㊃g-1)拉伸状况55 2.65 5.315.814925拉伸缠辊严重60 2.73 6.216.215227拉伸缠辊多66 2.80 6.816.915828拉伸正常70 2.78 6.516.715427拉伸辊面毛丝多,有缠辊2.6㊀较佳生产工艺与产品质量通过上述分析得到生产5.50dtex石墨烯改性中空涤纶短纤维的较佳工艺条件如下:PET熔体特性黏数(0.650ʃ0.010)dL/g㊁石墨烯母粒特性黏数0.65~0.75dL/g,石墨烯母粒干燥温度160ħ㊁干燥时间8h,添加石墨烯母粒质量分为1.0%,纺丝温度285ħ㊁环吹风速度3.4m/s,拉伸温度66ħ㊁拉伸倍数2.80㊂在较佳工艺条件下,干燥后石墨烯母粒含水率为40μg/g,前后纺生产稳定,无僵丝㊁并丝㊁缠辊㊁断头情况;产品质量正常,三维立体卷曲感强,蓬松㊁回弹性好㊂从表8可知,5.50dtex石墨烯改性中空涤纶短纤维的卷曲数为6.5个,卷曲率为16.7%,V1为154 cm3/g,V2为28cm3/g,与同规格的常规中空涤纶短纤维相比,其卷曲性能和蓬松性指标略有下降,但均达到了FZ/T52004 2022‘充填用中空涤纶短纤维“规定的质量要求㊂表8㊀ 5.50dtex石墨烯改性中空涤纶短纤维的主要质量指标Tab.8㊀Main quality indexes of5.50dtex graphenemodified hollow polyester staple fiber项目参数石墨烯改性纤维常规纤维线密度/dtex 5.56 5.52卷曲数/个 6.57.2卷曲率/%16.718.7V1/(cm3.g-1)154160V2/(cm3.g-1)2832㊀㊀另外,将使用5.50dtex石墨烯改性中空涤纶短纤维充填的枕头送到第三方检测机构检测,其抑菌率为99.5%(GB/T20944.3 2008要求大于等于70%),保温率为94%(FZ/T73016 2000要求大于等于55%),远红外发射率为92%(GB/T08㊀合㊀成㊀纤㊀维㊀工㊀业㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2023年第46卷30127 2013要求大于等于88%),负离子释放量达5500个/cm 3(GB /T 30128 2014要求大于1000个/cm 3),这些功能指标都达到了国家或行业标准的要求,能够满足下游用户对产品的功能性需求㊂3㊀结论a.石墨烯母粒的加入对PET 熔体的特性黏数影响较大,在PET 熔体中添加质量分数为1.0%的石墨烯母粒进行共混改性,改性熔体的特性黏数控制在0.645dL /g,生产的石墨烯改性中空涤纶短纤维产品质量指标和功能性指标均达到了国家或行业标准的要求㊂b.生产5.50dtex 石墨烯改性中空涤纶短纤维时,选择纺丝温度为285ħ㊁环吹风速3.4m /s,前纺生产稳定,原丝具有良好的潜在三维卷曲;选择拉伸温度为66ħ㊁拉伸倍数为2.80,后纺生产正常,原丝的潜在卷曲充分展现,产品的三维立体卷曲感强,蓬松㊁回弹性好㊂c.5.50dtex 石墨烯改性中空涤纶短纤维的卷曲数为6.5个,卷曲率为16.7%,V 1为154cm 3/g,V 2为28cm 3/g,与同规格的常规中空涤纶短纤维相比,其卷曲性能和蓬松性指标略有下降,但均达到了FZ /T 52004 2022‘充填用中空涤纶短纤维“规定的质量要求;产品还具有优异的功能性,抑菌率为99.5%,保温率为94%,远红外发射率为92%,负离子释放量为5500个/cm 3㊂参㊀考㊀文㊀献[1]㊀胡元元,吕治家.石墨烯改性面料的开发[J].棉纺织技术,2019,47(6):48-51.[2]㊀李金茗,吴穗生,杨梅,等.功能性石墨烯纺织品的应用研究[J].化纤与纺织技术,2017,46(1):11-15.[3]㊀贺福.石墨烯内暖纤维[M].北京:化学工业出版社,2010.[4]㊀胡兴文,许日鹏,王双成,等.石墨烯负离子改性聚酯纤维的制备及性能[J].合成纤维,2018,47(4):30-33.[5]㊀李振峰,高宏保,魏家瑞,等.涤纶短纤维生产[M].南京:东南大学出版社,1991.[6]㊀郑权.有色中空涤纶短纤维生产工艺探讨[J].合成技术及应用,2003,18(1):50-52.[7]㊀王勇.共混熔纺抗菌中空纤维纺丝工艺探讨[J].合成技术及应用,2001,16(4):42-44.[8]㊀董纪震,赵耀明,陈雪英,等.合成纤维生产工艺学[M].北京:中国纺织出版社,1994.[9]㊀郑权.3.33dtex 中空纤维增容生产工艺研究[J].合成纤维,2005,34(10):40-42.Production process of hollow polyester staplefiber modified with grapheneZHENG Quan 1,SUN Daohua 1,ZHUANG Yaozhong 2,SHEN Hong 2,HU Xingqi 2,WU Bin 1(1.Huzhou Zhonglei Chemical Fibre Co.,Ltd.,Huzhou 313021;2.Xinfengming Group Co.,Ltd.,Tongxiang 314513)Abstract :In a large-capacity direct spun hollow polyester staple fiber production line,5.50dtex graphene modified hollow pol-yester staple fiber was produced by blending modification subsequent to adding graphene masterbatch to polyethylene terephthalate (PET)melt through an on-line addition device.The effects of production process on product properties were discussed.The re-sults showed that the moisture content of graphene masterbatch was 40μg /g at a drying temperature of 160ħand drying time of 8h;the intrinsic viscosity of PET melt was controlled at 0.645dL /g after blending modification when the mass fraction of gra-phene masterbatch was 1.0%in PET melt;and the fore-spinning production was stable and the precursor had good potential three-dimensional crimp when the spinning temperature was 285ħand the circular blow air speed was 3.4m /s;the post-spin-ning production was normal and the product had high three-dimensional crimp when the drawing temperature was 66ħand the draw ratio was 2.80;and the 5.50dtex graphene modified hollow polyester staple fiber had a crimp number of 6.5in the length of 25mm,crimp rate of 16.7%,bulkiness under light load of 154cm 3/g,bulkiness under heavy load of 28cm 3/g,bacterio-static rate of 99.5%,insulation rate of 94%,far infrared emissivity of 92%and negative ion release amount of 5500ion /cm 3.Key words :polyethylene terephthalate fiber;hollow staple fiber;graphene masterbatch;blending modification;productionprocess18第6期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀郑㊀权等.石墨烯改性中空涤纶短纤维生产工艺探讨。
涤纶短纤维后加工工艺与质量控制—卷曲的原因、方法和机理
丝束→上、下卷曲轮夹持（上，压缩空气加压）→卷曲箱（重锤加压， 由上、下卷曲刀与侧板构成一扁平状）→丝束在此处挤压形成卷曲
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• 3.卷曲特性
• 卷曲数：一定长度（25mm或1cm）纤维上波纹的数目； Jn=4-6个/cm。
• 卷曲度：卷曲纤维在一定张力下长度增加部分所占的百分 数（因卷曲而缩短的部分占挺直纤维长度的百分数）；它 表示卷曲后纤维的缩短程度，J=10-15%；轻负荷 0.0018dN/tex，重负荷PET0.075dN/tex。
• 上述均反映了卷曲程度，表示卷曲波纹越细密。10-18个 /25mm，卷曲度10-18% 。棉型涤纶短纤维增加卷曲。
• 卷曲回复率Jw：纤维受力后卷曲回复的能力。
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• （四）卷曲机理：纤维变形 • 外部条件：机械挤压（湿热、外力） • 内部条件：线性大分子高温下的可塑性
• 开始卷曲箱是空的，进入的纤维不会受到阻碍；随纤维不断输入， 箱内充满丝束，后面输入的丝束受到前面丝束的阻碍，纤维可能上 下左右移动；左右两边是侧板，迫使丝束只能上下卷曲。
• 第一次卷曲在两卷曲轮之间，距夹持点3~4mm，只与卷曲 轮直径有关，起决定作用；
• 第二次卷曲折叠形状，在卷曲刮刀前，上下轮夹持点距离 约6~10mm处；
• 第三次卷曲在卷曲刀口，由卷曲刀稳定。
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型条件；复合纺丝） • 机械卷曲：加热，机械挤压。外观，折叠
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• 2.卷曲设备
• 主要由叠丝机、张力调节机、蒸汽预热箱、卷曲机、冷却 输送带组成。
• 叠丝机主要将牵伸段丝束按卷曲加工所需幅宽进行调整， 入口丝片为3片，出口丝片为1片；
• 张力调节机检测并调节丝片张力，通过三辊机和卷曲机速 比来保证丝片具有一定的张力；
涤纶短纤维卷曲和切断张力及重锤的设定
涤纶短纤维卷曲和切断张力及重锤的设定
涤纶短纤维是一种常用的合成纤维，其制造过程中需要进行卷曲和切
断操作。
而在这个过程中，张力和重锤的设定是非常重要的。
首先，涤纶短纤维的卷曲是指将纤维从纺纱机上卷成一定长度的纤维束。
这个过程中，需要控制好张力的大小，以避免纤维束断裂或者出
现过度拉伸的情况。
一般来说，张力的大小应该根据纤维的特性和卷
曲机的性能进行调整，以达到最佳的卷曲效果。
其次，涤纶短纤维的切断是指将卷曲好的纤维束切成一定长度的短纤维。
在这个过程中，同样需要控制好张力的大小，以避免纤维束断裂
或者出现过度拉伸的情况。
此外，还需要根据纤维的长度和直径等特性，以及切断机的性能进行重锤的设定，以确保切断的精度和效率。
总之，涤纶短纤维的卷曲和切断过程中，张力和重锤的设定是非常重
要的。
只有在正确的设定下，才能保证纤维的质量和生产效率的提高。
因此，制造涤纶短纤维的企业应该注重这些细节，不断优化生产工艺，提高产品质量和市场竞争力。
涤纶短纤维后加工工艺与质量控制—集束和拉伸
聚合物结构对应力—应变行为的影响
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• ④熔纺卷绕丝其它结构因素的影响
• 卷绕丝内含较大的气泡或固体粒子时，
• 卷绕丝内出现裂缝或纤度波动时
可拉伸性↓
• ⑤湿纺冻胶体凝固丝网络结构的影响
• 凝固丝网络骨架越细密
最大拉伸比↑
• 凝固丝的溶胀度↑
最大拉伸比↑
•
可拉伸性先↑后↓
聚丙烯纤维在60℃下拉伸时，密度ρ和熔融热Hc对拉伸比的关系 A—经热处理的试样 b—拉伸前骤冷的试样
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• （2）强度、拉伸模量和屈 服应力
• 纤维的强度、拉伸模量和 屈服应力随拉伸倍数而↑， 增大速度不同
各种纤维的强度对拉伸倍数R的依赖关系
1—粘胶纤维 2—聚乙烯醇纤维 3—聚甲醛纤维 4—PVA与乙烯基己内酰 5—聚酰胺和聚酯纤维 6—聚丙烯腈纤维 7—乙烯醇与N-乙烯基吡咯烷
(t)
1
2
3
e
E1
e
E2
(1 e t / 2 ) t
3
e
（1）普弹形变1
1=e/E1
• 普弹形变是大分子主链的键角和键长受力后发生形变的反映
• 普弹形变与应力同相位，瞬间发生和瞬间回复
• 普弹形变的弹性模量E1很大，形变量1很小 • 总形变的1%，与时间无关
12
• （2）高弹形变2
2 (t)
初生纤维线密度的影响 线密度↓等效于T ↑ 线密度↑ σ＊↑N ↑，等效于T ↓
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（三） 拉伸过程中纤维结构与性能的变化
• 1. 拉伸过程中纤维超分子结构的变化 • （1） 取向度的提高 • ①不同取向结构单元
非晶态高聚物的拉伸作用 大尺寸取向
涤纶短纤维卷曲机常见故障的分析
涤纶短纤维卷曲机常见故障的分析李小强中国石油化工股份有限公司洛阳分公司，河南洛阳471012摘要：介绍了德国福来司拿公司沦纶短纤维卷曲机的卷曲装置组成及其常见故障。
故障主要为卷曲机'本身机件的磨损及各机件间隙的变化及辅助系统异常等。
提出了加强日常维护，定期检查，及时更换损坏件等措施．可避免故障的产生。
关键词：聚对苯二甲酸乙二酯纤维卷曲机短纤维故障中图分类号：TQ340.53 文献识别码：B 文章编号：1001-0041-(2005)04-0064-02目前，国内使用的填塞箱式涤纶短纤维卷曲机卷曲辊宽度有180，400，460，520 cm等。
随着卷曲辊直径和宽度的加大，卷曲机出现故障的概率相应增加。
德国福来司拿公司生产的卷曲辊宽度为520cm卷曲机，该种卷曲机在国内是最大的，在国际上也少见。
3年多来，由于各种原因。
生产中常出现卷曲刀和卷曲辊损伤的现象。
1 卷曲机的主要结构组成及其特点l.1卷曲辊卷曲辊采用4Cr13不锈钢加工制造。
下卷曲辊轴线位于固定机架上，上卷曲辊可以绕一水平轴线旋转，通过调节水平轴中拉杆的位置可调整上、下卷曲辊的对中位置。
上下卷曲辊通过加压机构的施压夹紧丝束，当卷曲辊回转时，丝束在由正压力引起的摩擦力作用下输人卷曲箱。
卷曲辊为空心轴，轴孔中通入温水进行循环冷却，其主要目的是防止卷曲辊表而温度升高，避免丝束粘带在卷曲辊表面或相互粘结，影响卷曲效果。
1.2卷曲箱卷曲箱由上卷曲刀、下卷曲刀、左侧板、右侧板和卷曲片组成。
卷曲刀和侧板采用Crl2Mo合金钢制造。
卷曲刀的作用是将卷曲的丝束从卷曲辊刮下，控制丝束在卷曲箱内的厚度。
上、下卷曲刀与相应的上、下卷曲辊配合安装，上卷曲刀可以绕上卷曲辊的轴线旋转一定的角度。
上、下卷曲刀上均开有小孔，孔内通0.35 MP丑的蒸汽，以满足卷曲箱内纤维卷曲所需的温度要求。
左、右侧板安装在下卷曲刀的两侧支架上，与卷曲刀和卷曲片形成封闭的卷曲箱。
卷曲片紧靠卷曲辊的两侧端面，防止丝束从卷曲辊两侧外溢。
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ｌ＝ ／２ 面 式 中 ：Ｅ 为 杆 的 弹 性 模 数 ，ｋｇ／ｍｍ ；，为 杆 横
① 第 ｌ１届 聚酯 年会 论文 。 收 稿 日期 ：２００１－０９－１８；修 回 日期 ：２００１－ｌ２·２５。 作 者简 介 ：徐 云 山（１８６８．），男 ，浙 江水康人 ，工程 师 ，学 士 ，从 事化纤 设备 管理 工作 。
３ 卷 曲机的调整
从 卷 曲成 形 机 理 可 以看 出 ，上 下 卷 曲 刀 和 侧 板 在 卷 曲辊 后 构 成 填 塞 箱 ，填 塞 箱 的作 用 是 对 丝 束 产 生 适 当 的 阻滞 力 ，其 大 小 既 能 使 丝 束 发 生 卷 曲变 形 ， 又 能 允 许 丝束 通 过 卷 曲 箱 连 续 卷 曲 。 因 此 ，填 塞 箱 要 保 持 平 滑 。 卷 曲 刀 的 另 一 作 用 是 铲 丝 ，把 丝 片 从 卷 曲 辊 上 铲 下 来 。 因 此 ，卷 曲 刀 与 卷 曲 辊 表 面 必 须 保 持 微 小 的 间 隙 ，这 就 要 求 刀 口很 薄 、而 且 锋 利 ，离 卷 曲 辊 很 近 又要 避 免 与卷 曲辊 表 面 摩 擦 。 上 卷 曲刀 座 上 装 有 活动 板 ，由背 压 汽 缸 加 压 ，控 制 填 塞 箱 出 口 阻 力 。从 上 述 可 以看 出 ，要 保 证 卷 曲质 量 ，必 须 调 整 好 卷 曲机 的 间 隙 ，保 证 丝 束 顺 利 通 过 卷 曲 机 ，根 据 实 践 ，主要 间 隙 值 如 表 １所 示 。
Ｐ
｛ … …
……
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Байду номын сангаас
图 ２ 临 界 力 作 用 示 意
Ｆｉｇ．２ Ｅｆｅｃｔ ｓｋｅｔｃｈ ｍ ａｐ ｏｆ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｓｔｒｅｓｓ
图 ２杆 的 一 端 固 定 ，可 弯 曲 部 分 只 有 全 长 的 ７０％ ，可 弯 曲部 分形 成 一 道 波 纹 ，长 度 等 于 ２ｚ，当力 增 加 到 一 定 数 值 时 ，杆 由 稳 定 的 弹 性 过 度 到 不 稳 定 的 弹性 平 衡 ，即 变 形 ，此 时 的 Ｐ称 为 临 界 力 。
上 下 卷 曲辊 间 的距 离 即相 当 于 １个 卷 曲 曲折 的 大 小 。从 这 可 以得 出 ，提 高 压 力 Ｐ 即提 高 卷 曲 的 内压 力 （阻 力 ），可 以 使 丝 弯 折 的 波 纹 更 密 ，也 就 是 提 高 卷 曲数 。这 个 原 理 可 以 用 材 料 力 学 中 的 欧 拉 公 式 验 证 … 。 临 界 力 作 用 示 意 见 图 ２。
摘 要 ：探讨 影响 短纤 维卷 曲质量 的 因素 ，指 出了必 须调 整好卷 曲机 的间隙 ，在平 均每 毫米宽 度 丝束 的线 密 度 为 ６４８ ｔｅｘ左右 ， 进 入卷 曲机 的温 度为 １３Ｏ℃ ，从 热定 型机 出来 的温度 为 １５０～１６０℃ ，叠 丝辊 温度 为 ７Ｏ℃ 。控 制 主压力 在 ３．Ｏ～３．２ ＭＰａ。背 压 力 ２．９～３．３ ＭＰａ等条件 下 可提 高卷 曲质 量 。 关 键 词 ：ＰＥＴ；短纤 维 ；卷 曲 中 图 分 类 号 ：ＴＱ３４２．２１；ＴＱ３４０．６５１ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１００８－８２６１（２００２）０４－００４４－０３
丝 束 由 卷 曲辊 夹 着 送 进 填 塞 箱 中 ，使 它 充 满 箱 内 ，并 受 到 上 刀 活 动 板 的压 力 而压 紧 ，当丝 束 填满 填 塞 箱 后 ，丝 束 前 进 受 到 阻 力 （这 个 阻 力 称 为 填 塞 箱 所 受 的工 作 压 力 ，由上 刀 活 动板 汽 缸 产 生 ），使 继 续 进 入 的 弯 曲丝 束 在夹 持 点 和 上 下 卷 曲 刀 之 间 的 三 角 形 区域 内 ，受 到 卷 曲刀 的 剥离 作 用 ，产 生 上下 运 动 并 逐 渐 向夹 持 点 移 近 。 当丝 束 的前 进 力 和 阻 力 平 衡 时 ，这 个 运 动 在 某 个 点 附 近 保 持 不 变 ，这 时 ，相 应 的
１卷 曲 辊 ； ２上 卷 曲 刀 ； ３上 刀 活 动 板 ； ４下 卷 曲 刀
图 １ 卷 曲 机 结 构
． １ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｃｒｉｍ ｐｉｎｇ ｍ ａｃｈｉｎｅ
２ 卷 曲机结 构 和 卷 曲成 型 机 理
卷 曲机 如 图 １所 示 ，由 一 对 卷 曲辊 和 一 个 填 塞 箱 构 成 。填 塞 箱 包 括 上 下 卷 曲 刀 和 左 右 侧 板 ，上 卷 曲刀 装 有 上 刀 活 动 板 。
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第 １５卷 第４期
２ｏ０２．（）８
聚 酯 工 业
Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖ ｏ１．Ｉ５ ，Ｎ ｏ．４ ２ｏ０２－１）８
涤 纶 短 纤 维 的 卷 曲①
徐 云 山 ，周 骏
（中 石 油 新 疆 乌 石 化 公 司 化 纤 厂 ，新 疆 乌 鲁 木 齐 ８３００１９）
涤纶 短 纤 维 的 卷 曲 性 能 ，包 括 卷 曲数 和 卷 曲度 ， 与 下 一 道 纺 纱 工 序 的 可 纺 性 有 密 切 的关 系 。 通 常认 为 棉 型 涤 纶 短 纤 维 的 卷 曲 数 以 １１～１５ ２５ ｍｍ， 卷 曲 度 以 １０％ ～１５％ 为 好 。 新 疆 乌 鲁 木 齐 石 化 公 司化 纤 厂 年 产 １５ ０００ ｔ的 涤 纶 短 期 纤 维 生 产 线 ，采 用 邯 郸 纺 机 厂 的 ＨＶ７４２卷 曲机 ，经 过 多年 的 生产 实 践 ，卷 曲质量 已经 有较 大 的提高 。为进 一步 改善 涤 纶 短 纤 维 的卷 曲质 量 ，本 文 对 涤 纶 短 纤 维 卷 曲 的形 成 机 理 、卷 曲机 调 整 和 工 艺 调 整 进 行 了探 讨 。
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第 ４期
徐 云 山 ，等 ：涤 纶 短 纤 维 的卷 曲
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断 面对 中 性 轴 的惯 性 矩 ，ｍｍ ；Ｐ 为 临 界 力 ，ｋｇ；ｆ为 弯折 长度 ，ｍｍ。
由 此 可 见 ：卷 曲数 跟 Ｐ 有 关 ，Ｐ 值 越 大 ，ｆ越 小 ， 卷 曲数 越 大 。
４
１ 设 备 和 工 艺简 介
ＨＶ７４２卷 曲机 由邯 郸 纺 机 厂 生 产 ，采 用 的是 东 洋 纺 技 术 。卷 曲机 卷 曲 轮 直 径 为 ３００ Ｆｔｌｌｎ，工 作 宽 度 ２７０ ｍｍ，卷 曲机 填 塞 箱 高度 为 ３０ ｍｍ，卷 曲辊 压 力 可 调 范 围 ０—０．６ ＭＰａ，卷 曲 总 纤度 １７５万 ｄｔｅｘ。