直接纺涤纶fdy扁平丝的工艺探讨
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作者单位 浙江恒逸高新材料有限公司
本研究主要采用熔体直接纺的工艺对fdy扁平丝进行生产并从多方面对影响最终生产工艺的影响进行了分析进而为提升fdy原料设备以及主要仪器11原料聚酯熔体双s12设备纺丝设备使用德国巴马格侧吹卷绕设备为德国巴马格13其他测试仪器分别有条干仪强伸仪张力仪以及风速仪其中前三者为瑞涤纶 扁平丝的工艺探讨
文 G 刘辉 孙治峰
摘要本研究主要对涤纶 !"# 扁平丝的相关工艺设计进行了 简要的介绍!并从多方面如纺丝的温度!速度以及其他工艺等对 工艺的影响进行了探讨"
关键词扁平丝#喷丝板#扁平度#工艺
对于织物而言!当使用$一%型纤维时!可有效改善纤维的光 泽度&弹性以及手感等' 通常情况下!当纤维截面为圆形时!所织 制而成的产物会有一种蜡状的软滑感!但当将截面进行异形化后 就会使纤维与织物之间的摩擦系数被显著提升!之前的软滑感也 会有所减弱!并触之会有种丝绸的感觉" 此外!当截面为纤维时其 还能对光进行更强的反射!所以会进一步减弱透光性!并使织物 更加耐脏" 一般情况下!此类织物多被应用于制作坐垫&靠背以及 地毯等等" 因此当前多数化纤制造厂家都在不断加大力度对差别 化纤维用品进行研发!以此来不断适应市场的需求" 本研究主要 采 用 熔 体 直 接 纺 的 工 艺 !对 !"# 扁 平 丝 进 行 生 产 !并 从 多 方 面 对 影响最终生产工艺的影响进行了分析!进而为提升 !"# 扁平丝的 质量提供了理论依据"
原料设备以及主要仪器 原料 聚酯熔体&双 $ 油剂 设备 纺丝设备使用德国巴马格侧吹!卷绕设备为德国巴马格 其他测试仪器 分别有条干仪&强伸仪&张力仪以及风速仪!其中前三者为瑞 士产!最后为美国产" 试验 计算扁平度 扁 平 度 计 算 公 式 (扁 平 度%&'(!其 中 !扁 平 度 主 要 表 示 纤 维 成 纺 成 丝 以 后 其 截 面 上 的 长 与 宽 的 比 #& 为 截 面 长 度 !( 则 为 截 面 宽度) 工艺流程 聚酯熔体经由过滤器后进入增压泵!进行增压后即进入换热 器!之后进入纺丝箱体进行纺丝!纺丝结束后进行侧吹风!之后在 油嘴上进行上油!进而通过 )*+ 与 )*, 进行热定型后!再 依 次 通 过网络器以及卷绕头!最终成丝" 结果与讨论 喷丝板的设计 在使用*一%型喷丝板生产扁平丝时!其主要就是通过将喷丝 板的形状进行调整) 在对喷丝板进行设计时!尤其要考虑喷丝板 上孔截面的长与宽!因为当长宽比不同时!纤维的很对参数都会 出现较大差异!而一旦设计出现不合理的地方就会导致生产出的 扁平丝多数会出现断头!并耽误生产!且产出的纤维的扁平度也 不能满足后期的使用需求) 本次研究中主要对 -*. 速度为 +/012'234! 温度为 ,51!风 速为 1672'8 时的各个指标进行了系统的对比) 从上表中不难看出!当孔截面的长宽之比发生变化时!产品 的扁平度也会随之产生相应的变化!但是若长宽之间的比例较大 时!织物就会变软!且此时熔体在孔道中的流速也会变小!致使喷 丝头的拉伸比过大!并最终导致断头数的增加) 由上表中可知!当 在此参数范围内时!长宽比为 96: 时可设计出最佳的喷丝板) 而此时!据相关文献资料研究表明!若要制出优质的异形丝! 喷丝孔的单丝孔单位挤出量应需满足以下公式(
表 , 纺丝温度对扁平度的影响
纺丝速度对丝条扁平度的影响 当保持熔体 计 量 泵 的 速 度 不 变 时 ! 将 纺 丝 速 度 从 +:11 提 升 至 +/11 后 !再 进 行 试 验 后 可 发 现 !当 纺 丝 速 度 增 加 时 !扁 平 度 也 会有所增加!在此过程中!喷丝头的拉伸比会增大!而后拉伸倍数 则会减少) 具体影响详见下表)
表 = 纺丝速度对丝条扁平度的影响
由上表中不难发现! 后拉伸倍数并不会对扁平度有所影响) 而 对 于 !"# 扁 平 丝 而 言 ! 当 纺 丝 的 其 他 工 艺 参 数 等 都 保 持 不 变 时!若纺丝速度增大!其泵的供量以及单孔的流量都会增大!此时 熔体在喷丝板中的流速也会增大!并使其孔内熔体流动的剪切速 度变大!从而最终加大熔体中的弹性能量) 此时当熔体自喷丝孔 喷出时!孔口就会被进一步加大!此时丝条截面就会更加偏离喷 丝板的孔型) 也即当纺丝速度提升时!扁平度也会变大)
在上式中! 表示为纺丝聚酯熔体的动力粘度!; 为喷丝时孔 单位面积的周长#< 则表示为喷丝孔单位面积的吐出量)
纺丝温度对纤维扁平度的影响 在进行纺丝时!纺丝温度也会对纤维的扁平度产生较大的影 响!且据相关研究发现!通常扁平度与纺丝温度之间成相反相关 的变化) 而熔体粘度也会在很大程度上影响到成型时的丝条!尤 其是对其截面的形状影响极大!当熔体粘度增大时!其流经喷丝 孔时的阻力也会变大) 而当温度升高时!熔体粘度下降!扁平度也 会变小) 详见下表)
侧吹风风速对丝条扁平度的影响 在纺丝过程中!冷却成形是必不可少的工序之一!同时也是 确保最终纺丝效果及最终成品质量的关键因素!尤 其 是 对 于 !"# 扁平丝而言!更是对此环节有着极高的要求) 由于丝条在进行侧 吹风冷却时极易出现冷却不均的情况!并最终致使纺丝不能被有 效染色或者有成条后干湿状况不一的情况发生) 这主要是由于侧 吹风的风速会在一定程度上影响到染色及条干过程!如风速过大 时!丝条就会过度振荡!从而条干不匀!并会增大断头出现的概 率#而当风速较小时!丝条就不易发生凝固!冷却后长度会变得更 大) 结束语 综上可知!当喷丝板孔截面的长宽比增大时!纺丝制品的扁 平度就会增加! 但是若长宽比超过一定范围就会增加断头数#其 次!纺丝温度+速度也会影响到扁平度!并且成正相关#最后则是 当冷却风速提升时!扁平丝的扁平度也会增大!但风速却不宜过 大!否则会出现条干不匀的情况" 参考文献 >+?娄俊杰@ 杨美娟@ 徐光华@ AB CD6 油嘴上油熔体直纺生产 +E9 ;BAFG5E H 涤纶 !"# 工艺探讨>I?6 合成纤维@ ,1+/J7K6
本研究主要采用熔体直接纺的工艺对fdy扁平丝进行生产并从多方面对影响最终生产工艺的影响进行了分析进而为提升fdy原料设备以及主要仪器11原料聚酯熔体双s12设备纺丝设备使用德国巴马格侧吹卷绕设备为德国巴马格13其他测试仪器分别有条干仪强伸仪张力仪以及风速仪其中前三者为瑞涤纶 扁平丝的工艺探讨
文 G 刘辉 孙治峰
摘要本研究主要对涤纶 !"# 扁平丝的相关工艺设计进行了 简要的介绍!并从多方面如纺丝的温度!速度以及其他工艺等对 工艺的影响进行了探讨"
关键词扁平丝#喷丝板#扁平度#工艺
对于织物而言!当使用$一%型纤维时!可有效改善纤维的光 泽度&弹性以及手感等' 通常情况下!当纤维截面为圆形时!所织 制而成的产物会有一种蜡状的软滑感!但当将截面进行异形化后 就会使纤维与织物之间的摩擦系数被显著提升!之前的软滑感也 会有所减弱!并触之会有种丝绸的感觉" 此外!当截面为纤维时其 还能对光进行更强的反射!所以会进一步减弱透光性!并使织物 更加耐脏" 一般情况下!此类织物多被应用于制作坐垫&靠背以及 地毯等等" 因此当前多数化纤制造厂家都在不断加大力度对差别 化纤维用品进行研发!以此来不断适应市场的需求" 本研究主要 采 用 熔 体 直 接 纺 的 工 艺 !对 !"# 扁 平 丝 进 行 生 产 !并 从 多 方 面 对 影响最终生产工艺的影响进行了分析!进而为提升 !"# 扁平丝的 质量提供了理论依据"
原料设备以及主要仪器 原料 聚酯熔体&双 $ 油剂 设备 纺丝设备使用德国巴马格侧吹!卷绕设备为德国巴马格 其他测试仪器 分别有条干仪&强伸仪&张力仪以及风速仪!其中前三者为瑞 士产!最后为美国产" 试验 计算扁平度 扁 平 度 计 算 公 式 (扁 平 度%&'(!其 中 !扁 平 度 主 要 表 示 纤 维 成 纺 成 丝 以 后 其 截 面 上 的 长 与 宽 的 比 #& 为 截 面 长 度 !( 则 为 截 面 宽度) 工艺流程 聚酯熔体经由过滤器后进入增压泵!进行增压后即进入换热 器!之后进入纺丝箱体进行纺丝!纺丝结束后进行侧吹风!之后在 油嘴上进行上油!进而通过 )*+ 与 )*, 进行热定型后!再 依 次 通 过网络器以及卷绕头!最终成丝" 结果与讨论 喷丝板的设计 在使用*一%型喷丝板生产扁平丝时!其主要就是通过将喷丝 板的形状进行调整) 在对喷丝板进行设计时!尤其要考虑喷丝板 上孔截面的长与宽!因为当长宽比不同时!纤维的很对参数都会 出现较大差异!而一旦设计出现不合理的地方就会导致生产出的 扁平丝多数会出现断头!并耽误生产!且产出的纤维的扁平度也 不能满足后期的使用需求) 本次研究中主要对 -*. 速度为 +/012'234! 温度为 ,51!风 速为 1672'8 时的各个指标进行了系统的对比) 从上表中不难看出!当孔截面的长宽之比发生变化时!产品 的扁平度也会随之产生相应的变化!但是若长宽之间的比例较大 时!织物就会变软!且此时熔体在孔道中的流速也会变小!致使喷 丝头的拉伸比过大!并最终导致断头数的增加) 由上表中可知!当 在此参数范围内时!长宽比为 96: 时可设计出最佳的喷丝板) 而此时!据相关文献资料研究表明!若要制出优质的异形丝! 喷丝孔的单丝孔单位挤出量应需满足以下公式(
表 , 纺丝温度对扁平度的影响
纺丝速度对丝条扁平度的影响 当保持熔体 计 量 泵 的 速 度 不 变 时 ! 将 纺 丝 速 度 从 +:11 提 升 至 +/11 后 !再 进 行 试 验 后 可 发 现 !当 纺 丝 速 度 增 加 时 !扁 平 度 也 会有所增加!在此过程中!喷丝头的拉伸比会增大!而后拉伸倍数 则会减少) 具体影响详见下表)
表 = 纺丝速度对丝条扁平度的影响
由上表中不难发现! 后拉伸倍数并不会对扁平度有所影响) 而 对 于 !"# 扁 平 丝 而 言 ! 当 纺 丝 的 其 他 工 艺 参 数 等 都 保 持 不 变 时!若纺丝速度增大!其泵的供量以及单孔的流量都会增大!此时 熔体在喷丝板中的流速也会增大!并使其孔内熔体流动的剪切速 度变大!从而最终加大熔体中的弹性能量) 此时当熔体自喷丝孔 喷出时!孔口就会被进一步加大!此时丝条截面就会更加偏离喷 丝板的孔型) 也即当纺丝速度提升时!扁平度也会变大)
在上式中! 表示为纺丝聚酯熔体的动力粘度!; 为喷丝时孔 单位面积的周长#< 则表示为喷丝孔单位面积的吐出量)
纺丝温度对纤维扁平度的影响 在进行纺丝时!纺丝温度也会对纤维的扁平度产生较大的影 响!且据相关研究发现!通常扁平度与纺丝温度之间成相反相关 的变化) 而熔体粘度也会在很大程度上影响到成型时的丝条!尤 其是对其截面的形状影响极大!当熔体粘度增大时!其流经喷丝 孔时的阻力也会变大) 而当温度升高时!熔体粘度下降!扁平度也 会变小) 详见下表)
侧吹风风速对丝条扁平度的影响 在纺丝过程中!冷却成形是必不可少的工序之一!同时也是 确保最终纺丝效果及最终成品质量的关键因素!尤 其 是 对 于 !"# 扁平丝而言!更是对此环节有着极高的要求) 由于丝条在进行侧 吹风冷却时极易出现冷却不均的情况!并最终致使纺丝不能被有 效染色或者有成条后干湿状况不一的情况发生) 这主要是由于侧 吹风的风速会在一定程度上影响到染色及条干过程!如风速过大 时!丝条就会过度振荡!从而条干不匀!并会增大断头出现的概 率#而当风速较小时!丝条就不易发生凝固!冷却后长度会变得更 大) 结束语 综上可知!当喷丝板孔截面的长宽比增大时!纺丝制品的扁 平度就会增加! 但是若长宽比超过一定范围就会增加断头数#其 次!纺丝温度+速度也会影响到扁平度!并且成正相关#最后则是 当冷却风速提升时!扁平丝的扁平度也会增大!但风速却不宜过 大!否则会出现条干不匀的情况" 参考文献 >+?娄俊杰@ 杨美娟@ 徐光华@ AB CD6 油嘴上油熔体直纺生产 +E9 ;BAFG5E H 涤纶 !"# 工艺探讨>I?6 合成纤维@ ,1+/J7K6