全消光涤纶DTY的生产工艺研究

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DTY生产工艺及参数设定

DTY生产工艺及参数设定

DTY生产工艺及参数设定DTY是有POY(预取向丝)通过假捻而形成的,我们公司的DTY设备是TMT公司的ATF-1500SZ加弹机,加弹机是由拉伸变形区、定型区、卷绕区所组成的。

整个流程是:原丝架→切丝器→第一罗拉(FR1)→生头杆导丝器→第一加热箱(H1)→冷却板→假捻器→张力器→第二罗拉(FR2)→网络喷嘴→第二罗拉A(FR2A)→第二加热箱(H2)→第三罗拉(FR3)→探丝器(感应器)→上油轮→卷绕成型装置。

一、设备简述第一罗拉为喂入罗拉,其装置有两种组成方式。

一个是喂丝罗拉和皮圈,另一个是喂丝罗拉和皮辊,皮圈的优点接触面积大、握持力大、可减少轴承磨损,其缺点是易损坏。

而皮辊的优点是耐磨且可多次使用,其缺点是握持力不足,须在辊上绕圈弥补。

我司设备是由喂丝罗拉和皮辊组成的,在FR2上必须绕两圈,在加工细旦时还需在FR1上绕两圈(移丝间距一般为5-10mm)来弥补张力不足。

丝条通过第一罗拉到升头杆,升头杆顶部有个止捻器装置,作用是将丝条固定在第一热箱顶部,起到防止丝逃捻或回捻。

第一热箱又叫变形热箱,它是接触式加热方式(与第二热箱不同),其作用是加热丝条呈塑化状态,更容易拉伸变形,它的温度越高蓬松性和卷曲性越好,染色变浅。

其长度为2.5m(加弹机分为两种型,“M”型和“V”型,我司的加弹机属于“M”型,而“V”型的长度为2m)。

它是由真空密封联苯蒸汽和电加热复合加热。

定型区主要是第二热箱又叫定型热箱,是非接触型空气加热,它是由热媒加热的。

第二罗拉A与第三罗拉之间的超喂比,即定型超喂,主要控制丝条在相对松驰状态下定型。

假捻器(叠盘式摩擦假捻器)是整个加弹机的核心部位,它是通过摩擦盘的转向对丝条进行加捻和解捻从而形成一个假捻的作用(我们公司一般做“Z”捻)。

一般摩擦盘分软盘(聚氨酯PU盘等)和硬盘(陶瓷盘、砂盘等),软盘摩擦系数高、表面柔软、对丝条损伤小、“雪花少”但使用寿命短成本贵;而硬盘与软盘反之。

全消光三角异形涤纶全拉伸丝的生产工艺探讨

全消光三角异形涤纶全拉伸丝的生产工艺探讨

TiO2 在熔体中的移动困难, 在聚酯中不利 于 分 散 , 因此纺丝时易产生断头。
表 2 不同纺丝温度的纤维可纺性
纺 丝 箱 体 温 度 /℃ 280 285 288 290 292 295
飘丝 多
较多 较少
无 无 较少
断头 多
较多 较少
无 无 较少
可纺性 差 差
较好 好 好
较好
纺丝时如果温度过高, 飘丝断头会有上升趋
第一热辊温度为拉伸温度, 与纺制常规产品 相同, 温度必须高于玻璃化温度才能进行正常拉 伸。拉伸温度过高, 分子间活动能力太强, 大分子 的取向度会因温度的升高而降低, 纤维的强度会降 低; 若拉伸温度选择过低, 又会使拉伸张力升高,
造成毛丝和断头, 因此拉伸温度选择在 90 ℃。 第二热辊的温度为定形温度, 温度越高, 纤维
收稿日期: 2007- 11- 02 修回日期: 2007- 12- 18 作者简介: 张建丽 ( 1956 ̄) , 女, 实验师, 长期从 事有机化 学和高 分子材料实验教学和科研工作。
风 速 仪 : 美 国 产 TSI- 8330- M 型 ; 条 干 测 试 仪: 瑞 士 产 伸 仪 : 德 国 产 STATIMAT M 型 ; 张 力 仪 : 德 国 产 ETMP- 200 型 ; YI72 型 哈 氏 切 片 器 ; 上 海 光 学 仪 器 厂 显 微 摄 影仪。 1.4 纤维的异形度计算方法
( 4) 卷绕成型过程中, 一辊速度为 1 900 m/min、 温 度 选 择 在 90 ℃, 二 辊 速 度 选 择 在 4 300 m/min、 温度控制在 160 ℃, 上油率控制在 1.1 %, 可使全 消光涤纶 FDY 三角异形丝的产品质量和性能稳定。

全消光涤纶FDY生产技术

全消光涤纶FDY生产技术
Sax g h o i ,z n , 320 l g 10 0,C i ; .C i e i cdm ,B i g 10 2 ,C i ) h a 3 h a Txl A a e y e n 0 0 5 hn n n te i f a
Ab ta t T etrme tt e d ma d o uld l Teye e flme to e o aie fb i r e , t e p e e t sr c o b te e h e n ffl u l rln a n n d c rtv a rc mak t h rs n i wo s d v td t n alru d ds u so f i rd cin tc nq e wih f c s s o h rc s a a tr k r i e oe o a l—o n ic s in o t p o u to e h iu t o u e n t e p o e sp r mees s s c s s lcin a d p e a ain o u l g a e tttnu do ie, d sg f p o ld p n ee rf e f r u h a ee to n rp rto fd li g n i im ix d n a ein o rf e s i n rt o i o i i c F DY, dyn fsie s in n e eau , c oi g, ec.a d t e o tma r d cin tc n q e o u ld l r ig o l , pn i g tmp r tr c e ol n t n h p i lp u t e h i u ff l u l o o T r ln DY s d tr n d.Th h sc l p roma c s o h e y d v lp d f l d l T r ln F e e eF y i ee mie e p y ia efr n e ft e n wl e eo e ul ul e e e DY r y ae

全消光涤纶长丝的研制

全消光涤纶长丝的研制

半消光纤维全消光纤维图3.4POY纤维表面电镜扫描图3.5Ti0:在纤维中的分布情况图3—5是Ti(h粒子在POY纤维内部的分布情况,结合图2-4POY纤维的表面电镜扫描图,可以很清楚置窖看到TiO'z粒子的分布情况。

无论是纤维内部和纤维的表面,Ti02粒子都有不同程度的团聚情况。

根据图4-1,Ti02粒子在母粒中的分布较为均匀,粒子尺寸也大部分在O.221ma。

而在图34和图3.5中,Ti02粒子尺寸最大的达到了O.61am左右。

分散性基本均匀,健在表面的聚集情况较多。

主要是因为我们采用的工艺路线是母粒法,而母粒中的Ti02粒子没有添加偶联剂进行表面处理,在纺丝过程中,Ti02粒子表面电荷产生富集,使邻近料子问形成范德华静电引力,在此作用下,粒子相互靠在一起,从而使总表面积和表面超额自由能降低,凝聚成团Is]。

Ti02粒子在纤维中的分布不匀易造成纤维的折射率不一致,n02粒子比较密集的地方,消光效果较好;而Ti02粒子子少的地方,消光效果相对就差。

从图3—5来看,虽然Tj02粒子有一定的团聚,但分散性能尚可,消光效果能满足要求。

图3-5全消光POY电镜扫描图3.6消光度的影响因素LTi02含量图3-6Ti02含量与L值关系示意图由于目前市场上并无明确的关于消光度的量化表示方法,目前,用户对于消光度的评价通常是采用目测的办法。

曾经有人提出用L值表示涤纶纤维的消光程度,认为L值越大,消光度越高,并且Ti02含量与L值关系如图3.6191。

从切片的L值上,无法找到以上的关系,如表2.1所示,Ti02含量为0.31%的半消光切片L值为82.6,而在表2-2中,Ti02含量为50%的全消光母粒L值为81,对超有光切片的L值测试结果为86。

而从切片的表观来看,明显的全消光母粒的消光情况好于半消光切片和超有光切片。

出现此类偏差的主要原因在于测试方法上,对于切片的色泽的测定,使用的是分光光度计,先将切片在135_+5"C的条件下进行烘干(半表4-4纺丝温度与POY可纺性对比而在切片纺的过程中,由于切片中的Ti02在切片中分配比较均匀,所以不需再次进行分配。

涤纶FDY分纤母丝纺丝生产工艺研究

涤纶FDY分纤母丝纺丝生产工艺研究

涤纶FDY分纤母丝纺丝生产工艺研究涤纶FDY分纤母丝纺丝生产工艺研究南亚芹(中国纺织科学研究院北京中丽制机工程技术有限公司,北京l00025)摘要:以圆形截面222dte/10f和三角形截面264dtex/8f为例,通过对涤纶一步法分纤母丝生产中切片干燥、高速纺丝、拉伸一卷绕一热定形工艺条件的探讨,研究出纺丝、拉伸、卷绕各点适宜的关键工艺参数,为指导实际生产提供理论依据。

关键词:一步法;分纤母丝;单丝;PET;FDY纺织材料新品种一涤纶单丝(单丝纤度为20--30dtex),主要用于渔网线、绳索、高密度滤网、印刷筛网、蝉翼布面料、间隙布、窗帘布、遮阳布、头巾、婚纱、面罩、鞋材、床垫、垫肩、杯罩、集成电路印刷板等,用其制成的纺织品质薄、透明和手感好。

单丝生产可以采用多孔喷丝头先生产母丝,再经分纤得到单丝。

世界单丝生产只有美、日、韩等国家掌握关键技术。

单丝生产具有高技术、高效益、高附加值等特点。

目前采用全拉伸丝(FDY)工艺生产的涤纶分纤母丝,最高纺速为4300m/min。

1分纤母丝的高速纺丝设备及工艺传统的单丝生产,是通过UDY-DY (未拉伸丝拉伸变形)工艺完成,纺丝速度为700—900m/min,单丝染色性能不均匀,无法满足市场需要,导致国内涤纶单丝市场供不应求,形成主要依靠进口的紧张局面。

北京中丽制机公司、北京中纺精业公司和吴江精美化纤公司等单位共同研制,开发了生产分纤母丝的纺丝—拉伸一步法联合机,采用FDY工艺路线,在一台机器上先后完成纺丝成形、初生纤维的拉伸取向、纤维的热定形和卷绕,得到分纤母丝,再经分纤后得到单丝。

分纤后的涤纶单丝已在市场上得到广泛应用,完全可以满足国内市场需求。

一步法FDY生产工艺路线不仅流程短、生产效率高、能耗低、设备占地面积小,而且生产工艺过程的稳定性和产品质量稳定性较uDY—DT二步法工艺得到较大提高。

下面以已开发出的典型产品——圆形截面222dtex/lof和三角形截面264dte/8f丝为例,对涤纶一步法分纤母丝纺丝工艺条件及关键参数进行分析研究,为实际生产提供理论依据。

解决涤纶FDY超细长丝毛羽的生产工艺研究

解决涤纶FDY超细长丝毛羽的生产工艺研究

解决涤纶FDY超细长丝毛羽的生产工艺研究雷晓光(大连华阳工程有限公司,辽宁大连 116047) 摘要:讨论了PET纺丝生产中各技术环节对超细纤维毛羽的影响,介绍生产超细纤维的工艺特点和解决毛羽的方法。

关键词:涤纶超细纤维毛羽生产工艺研究超细纤维具有真丝般天然柔软的手感,用其织成的织物轻薄、柔软、透气性、悬垂性良好,具有独特的风格,可作为仿真丝、高吸水材料;因其良好的拒水、防风和透气性,还可织成高密度的防水织物,是织成高档夹克衫、风雨衣和登山服的理想面料。

由于现代织布机自动化程度的提高,生产速度快,效率高,这就要求纤维生产厂家所提供的超细纤维的质量越来越高。

纤维质量包括纤度、纤度偏差、纤度变异系数、断裂强度、断裂强度变异系数、断裂伸长、断裂伸长变异系数、条干不匀率、上油率、沸水收缩率、网络点、毛羽数及染色M率等。

还有一些其它外观指标。

本文以75dtex/96f涤纶FDY长丝为例,对解决超细FDY长丝中的毛羽工艺技术进行探讨。

1、实验1.1、原料及其指标仪征化纤有限公司生产的半消光聚酯切片,〔η〕0.652dl/g;熔点261.6?;凝聚粒子0.22个/mg;端羧基含量18mol/t;灰分0.05%;水分0.07%;铁1.80μg/g。

1.2、仪器及设备山东潍坊生产的强力仪;瑞士Uster公司生产的?型条干仪;上海天平仪器厂生产的万分之一天平。

中原干燥公司生产的干燥机;大连华阳化工化纤新技术工程公司生产的HYF型纺丝机;日本村田公司生产的No.778卷绕机;日本津田驹生产的喷水织机。

1.3、工艺流程及工艺参数1.3.1、工艺流程聚酯切片?切片料斗?振动筛?脉冲输送装置?湿切片料仓?预结晶器?干燥器?螺杆挤压机?预过滤器?纺丝箱体?计量泵?纺丝组件?侧吹风冷却装置?纺丝上油?预网络?第一牵伸辊和第二牵伸辊?网络?卷绕?落筒?整理?上浆?喷水织布。

1.3.2、主要的工艺参数见表一2、工艺探讨2.1、聚酯切片质量的好坏对丝条毛羽的产生至关重要,大分子的均匀性;凝聚粒子的含量以及灰分含量和直径都会产生毛羽,甚至影响生产的正常性。

全消光涤纶DTY的生产工艺研究

全消光涤纶DTY的生产工艺研究
由后缩聚器生产的高黏度熔体直接纺丝的优 点: 熔体黏度高均匀性; 无需 SSP 和传输, 所以无 尘; 无需结晶和干燥; 能耗低; 维修少; 厂房费用 低; 投资少; 在后缩聚器中聚合物停留时间短; 聚 合物降解轻微; 聚合物质量高。
5 工业丝切片纺路线与直接纺工艺 比较
基于 45 t/d 生产能力, 从来自缩聚生产线的纺
产生的内应力, 提高成品的尺寸稳定性, 对于纤维
的沸水收缩率、卷曲收缩率和染色均匀性有着直接
的影响。纺制 83 dtex/72 f 全消光涤纶 DTY 时, 第
一、二热箱温度分别选择在 190 ℃和 140 ℃较为适
宜。
3 结论
纺制 83 dtex/72 f 全消光涤纶 DTY 时, 加工速 度低于 630 m/min, 拉伸倍率 DR 为 1.64 以及第一、 二热箱温度分别选择在 190 ℃和 140 ℃, 生产较为 稳定。其中, 加工速度、拉伸倍率 DR 和第一热箱 的温度低于生产普通半消光纤维加工中的相应量。 摩擦盘的材质要求选用对于丝条损伤小、弹性好的 聚氨酯摩擦盘, 效果较好。
38 合成纤维 S FC 2007 No.8
表 1 全消光 POY 的质量指标
项目 线密度/( dtex/f) 断 裂 强 度 /cN·dtex- 1
强度 CV/% 断 裂 伸 长 率 /%
伸长 CV/% 条 干 不 匀 率 /% TiO2 含量/% 染色 M 率 ( 灰卡)
全消光 124/72
2.29 3.44 126.5 4.01 1.52 2.25 ≥85 ( 4 级)
切片纺
190 190 130 22 12
250 000 150 000 4 000 000 150 000 400 000

dty生产工艺

dty生产工艺

dty生产工艺
DTY(Draw Textured Yarn)是由聚酯切片经过加热至熔化状态后,通过挤出喷丝成型,经冷却、凝固、拉伸、烘干等工艺步骤制成的一种聚酯纤维。

DTY生产工艺可以分为以下几个步骤:
1. 切片:将聚酯切片加载在锥形料位的斗轮中,通过自重和加热等措施,使切片熔化。

2. 挤出喷丝:将熔化的切片通过喷丝器的喷丝孔喷出,通过高速气流冷却、凝固成型。

3. 油包涂覆:将凝固成型的聚酯纤维通过粘附于轮染油面的方法,使纤维与油膜相互接触,以降低纤维间的摩擦力。

4. 变形拉伸:将油包涂覆的聚酯纤维通过两个变位拉伸机构的拉伸辊进行一定程度的拉伸,使纤维形成一定的拉伸比例。

5. 热定型:将拉伸后的聚酯纤维在低张力状态下通过烘干机进行热定型处理,提高纤维的定型性能。

6. 脱油:将热定型后的聚酯纤维通过漂洗机去除油包涂覆的油膜。

7. 绕线:将脱油的聚酯纤维通过绕线机进行卷绕,成为一定长度的DTY纱线。

8. 包装:将绕好的DTY纱线进行包装,以备后续使用。

上述工艺步骤中,挤出喷丝和变形拉伸是关键步骤。

挤出喷丝工艺中,通过控制喷丝压力、温度、喷丝孔直径等参数,使聚酯切片在喷丝孔处形成细丝,控制冷却速度和引下速度,使聚酯细丝得以凝固和拉伸。

变形拉伸工艺中,通过拉伸辊的不同速度,使得纤维在拉伸中产生一定的变形,使纤维的形态和物理性能发生变化。

拉伸的目的是改变纤维的内部结构,提高其强度和弹性等性能。

通过上述工艺步骤,可以生产出具有一定拉伸比例和一定物理性能的DTY纱线,广泛用于纺织、编织、针织等领域。

全消光涤纶Φ

全消光涤纶Φ

第 卷 第 期 年 月纺 织 学 报∏ × ¬ ∂∏文章编号 2 2 2全消光涤纶Φ∆Ψ生产技术钱樟宝 曹欣羊 段亚峰 金剑 赵江峰杭州华欣纺织有限公司 浙江杭州 绍兴文理学院 浙江绍兴中国纺织科学研究院 北京 摘 要 为更好地开发装饰用布市场需求较大的全消光涤纶ƒ⁄≠ 对其生产工艺进行全面探讨 并就其关键工艺参数如消光剂二氧化钛母粒的选择及配制!ƒ⁄≠喷丝孔异形板设计!切片干燥工艺!纺丝温度!冷却工艺等进行讨论确定最佳的全消光涤纶ƒ⁄≠生产工艺∀对新研发的全消光涤纶ƒ⁄≠产品的各项物理指标进行测试 结果表明该产品的各项指标均满足市场要求∀关键词 涤纶ƒ⁄≠ 全消光 纺丝工艺 消光剂× 中图分类号 ×≥ 文献标识码ΜανυφαχτυρετεχηνιθυεοφφυλλδυλλΤερψλενεΦ∆Ψ±≤ ÷⁄ ≠ΗανγζηουΗυαξινΤεξτιλεΧο Λτδ Ηανγζηου Ζηεϕιανγ Χηινα ΣηαοξινγΧολλεγεοφΑρτσανδΣχιενχεσΣηαοξινγ Ζηεϕιανγ Χηινα ΧηιναΤεξτιλεΑχαδεµψ Βειϕινγ ΧηιναΑβστραχτ × ∏ ∏ × √ √ 2 ∏ ∏ ∏ ∏ ∏∏ ∏ ∏ ¬ƒ⁄≠ ∏∏ ∏ ∏ ∏ × ƒ⁄≠ × √ ∏ ∏ × ƒ⁄≠× ∏ ¬∏ Κεψωορδσ × ƒ⁄≠ ∏ ∏ ∏ ∏ ×收稿日期 修回日期 基金项目 中国纺织工业协会指导性科技计划项目作者简介 钱樟宝 ) 男 高级工程师∀主要从事差别化纤维和功能性纤维的技术研究开发与应用∀段亚峰 通讯作者∞2 ∏ ∀涤纶纤维表面光滑形状规整 在光线的照射下 反射光很强 肉眼看起来有极为不舒服的强烈光泽但在纤维内添加少量折射率不同的物质 可使光线向不同方向漫反射 纤维光泽变暗 从而改善视觉效果∀对母粒法生产全消光涤纶丝已有报道 但仅限于生产⁄×≠丝的研究 生产全消光ƒ⁄≠丝的报道很少∀根据市场调研 市场对全消光仿棉涤纶丝的需求较旺 特别是在装饰用布如汽车内饰!汽车坐垫等方面有很大的需求∀本文探讨了全消光涤纶ƒ⁄≠的生产工艺 并选择出佳的生产工艺参数 以期为该类产品的开发提供参考∀1 测试设备及材料1.1 主要设备与测试仪器预结晶!干燥系统 北京德厚朴干燥有限公司 螺杆挤出机 北京中丽制机化纤工程技术有限公司!上海金纬机械制造有限公司 纺丝组件 北京中丽制机化纤工程技术有限公司 卷绕机组 北京中丽制机化纤工程技术有限公司∀×≥ 2 2 型风速仪 美国 ≥×∞ 2 2≤÷型条干测试仪 瑞士 ≥× × × 型自动强伸仪 德国 ∞× °2 型张力仪 德国 ∀1.2材料原料 大有光聚酯 °∞× 切片 助剂 功能添加剂×纺丝抗静电剂!油剂∀2基础工艺分析2.1母粒的制备由于×的折射率同其它白色颜料比较与涤纶纤维的折射率差异最大 所以×常用作涤纶纤维的消光剂 除考虑其折射率之外 还应考虑对涤纶纤维消光性和可纺性产生影响的其它指标∀ 粒径∀根据光散射的原理 × 的粒径等于被散射光波长的一半时 散射力最大∀由于可见光波长为 ∗ 所以×粒径选择在 ∗ Λ 范围时 在涤纶纤维中的消光效果最佳∀ × 的分散性∀本文选择的× 粒径范围在 ∗ Λ 之间 这些粒子的比表面积和表面自由能很大 粒子之间易凝聚∀将这些×直接加入纺丝熔体时 不易分散均匀 不仅达不到消光目的 还容易引起喷丝板堵塞 使组件压力升高过快 缩短组件使用周期 影响纺丝正常进行 且纺丝时也容易产生毛丝 影响最终的纤维性能∀× 表面处理∀× 为无机物 属于极性!水不溶性物质 而聚酯属于有机高分子 其极性很小 二者表面性能相差很大 相容性不好 混合纺丝时 由于分散不均匀 会对纺丝加工过程和最终性能造成影响 因此 需要对×进行表面处理∀处理后的×在°∞×熔体中有更好的分散性 未发现有明显的团聚现象∀× 母粒的制备∀× 为粉体 °∞×为粒状二者直接混合纺丝×的分散均匀性达不到要求 需采用先在双螺杆挤出机上造高含量母粒 再与°∞×混合纺丝的生产方式∀生产工艺流程见图 ∀经试验选择的载体与°∞×有相近的化学结构和性能 使母粒比°∞×有更好的熔体流动性 并在°∞×中有很好的分散性∀制备工艺参数 双螺杆速度 ∗ Π 模头技术规格5 引条速度 ∗ Π 双螺杆挤出各区温度见表 ∀图 为不同处理方式下纺丝组件压力增值情况∀可看出加工经处理制成的×母粒的纺丝组件压力增加值提高明显变慢 组件使用周期延长∀图 全消光涤纶ƒ⁄≠生产工艺流程ƒ ƒ ∏ ∏ ƒ⁄≠消光剂×表面处理基体高速混合双螺杆挤出机冷却切粒熔融圆形纺丝或异形纺丝ζ纺丝组件过滤ζ螺杆挤压共混ζ干燥ζ全消光母粒干燥ζ抗静电剂干燥ζ大有光°∞×切片侧吹风冷却上油一辊二辊ƒ⁄≠卷绕成型试验外观检验并丝成筒成品检验打包入库出厂销售表1双螺杆挤出各区温度Ταβ.1Εξτρυσιοντεµπερατυρεωιτηδουβλε2σχρεωινεαχησεχτιονε一区二区三区四区 ∗ ∗ ∗ ∗五区挤出区模头∗ ∗ ∗σ)未处理× υ)已处理× ω)制成母粒的×图 纺丝组件压力增加比较ƒ ≤ ∏ 2.2ΤιΟ2对涤纶纤维性能影响2.2.1ΤιΟ2添加量对消光性能的影响纤维中×的添加量视其消光程度而定∀通常大有光纤维不添加×半消光纤维添加× 1 左右 全消光纤维添加× 1 左右∀试验中 分别添加不同质量比的×考察添加量对纤维消光性能的影响 试验结果见图 ∀从图可看到 随× 添加量增加 消光率明显提高 当添加量加大到一定值后 纤维对光的消光率将趋于 ∀2.2.2ΤιΟ2对黏度影响°∞×分子量直接影响其纺丝性能和纤维的物理机械性能 由图 知 随着×添加量增加 °∞×的黏度有明显的下降∀这主要是因为×粒子分散在°∞×切片中 破坏了分子的规整性 降低了大分子之间的作用力 使熔融过程中°∞×聚合物的黏度下降∀为保证获得较好的纤维力学性能 ×在纤维中的添加量要适当∀##第 期钱樟宝等 全消光涤纶ƒ⁄≠生产技术图 × 添加量与消光率关系ƒ × ¬图 × 含量与特性黏度关系ƒ × √3 关键生产工艺技术3.1 切片干燥切片干燥效果对涤纶高速纺的纺丝生产及产品质量影响很大 对于全消光ƒ⁄≠涤纶丝的生产来说 这一点体现的更为突出∀干切片含水率被要求严格控制在 1 以下∀由于采用大有光°∞×切片和全消光母粒进行共混纺丝 其各自的性能不同决定了干燥工艺有很大的区别 见表 ∀大有光切片中不含×相应地结晶困难 其结晶温度和软化点低在预结晶时易发生黏连而造成结块 因此应采取相对较低的预结晶温度和干燥温度 分别为 ε∗ ε和 ε∗ ε ∀通过调整沸腾床预结晶器的脉动电机转速!风机阀门的开度 控制下料喂料率等措施有效地避免了黏连结块现象发生 得到含水率低于 1 干切片∀× 母粒中× 含量很高 大量分散在纤维内部的× 更容易造成纺丝过程中的降解 因此母粒的干燥要求更高∀对全消光母粒专门使用了 个小干燥塔 进行单独干燥 因为母粒的熔点低 黏度低为防止母粒黏连结块 干燥时间适当延长 干燥温度适当控制低些∀表2 2种切片干燥工艺参数Ταβ.2 Παραµετερσοφτωοχηιπδρψινγχραφτσ类别切片预结晶切片干燥温度Πε时间Π温度Πε时间Π大有光 ∗ ∗ ∗ 母粒∗∗∗∗3.2 全消光母粒的添加量由于母粒中× 的添加量很高很小的波动就会直接影响到纤维最终的性能∀为保证× 母粒的添加量稳定 波动小 专门设计加工了 种母粒添加专用装置∀它的特点是采用全消光母粒固体注入式容积法计量加料 根据添加比例控制调整每分钟的喂料速度 保证衡定∀同时在生产过程中及时监控 通过燃烧法测试纤维中的× 添加量 以最快的速度将测试结果反馈到加料控制人员手中 以便掌握实际生产添加× 情况∀该设置加料简便!准确 还可根据生产需要及时更换产品品种∀图 为纤维中× 添加量的测试数据∀由图可以看出 采用该设置加入母粒的× 在全消光纤维中的添加量均一 批次偏差均小于 说明× 添加量控制比较好均匀性好∀图 × 添加量检测ƒ × × ∏3.3 异形板设计纺制异形纤维尤为重要的组件是异形喷丝板∀由于异形喷丝板的孔形复杂 而且精度和光洁度要求高!制板工艺难度较大∀异形喷丝板的孔形设计是否合理 是能否得到预期纤维截面的关键∀由于异形截面纤维比圆形截面纤维具有更大的抗弯强度 以及优良的抗起球性能和弹性 并且异形截面纤维因表面纵向凹凸不平使其在吸湿!轻量化等方面性能优良∀本文考虑将圆形截面纤维和异形截面纤维混合使用∀3.4 纺丝温度纺全消光ƒ⁄≠丝时 × 含量控制在 1 左##纺织学报第 卷右 随着纺丝温度的提高 纺丝过程中的飘丝和断头现象明显减少 可纺性改善∀当温度控制在∗ ε时纺丝效果更好∀纺丝温度与纤维强度!纤维异形度之间关系如图 示 纤维的异形度随纺丝温度升高而下降 纤维强度随纺丝温度升高出现一个最大值 之后下降∀图 纺丝温度与纤维强度和异形度关系ƒ ∏ ∏3.5 冷却工艺冷却成形是指从喷丝板微孔喷出的熔体细流在一定的冷却条件下强制冷却在短时间内凝固成丝条的过程∀目前 ƒ⁄≠涤纶丝的生产过程中冷却成形均采用倒吹风的形式 涉及 个因素 风速!风温和风湿冷却条件对纺丝成型及纤维的条干不匀率和染色性有很大影响∀在风速!风温!风湿 个影响因素中 风速对纤维成形的影响很大∀由于 ¬Π ƒ⁄≠的单丝根数较多丝束密集 当风速较低时 冷却风穿透单丝间的能力减弱冷却速率减缓 丝束的凝固点下移造成内外层丝冷却条件差异较大并且容易受到丝室外气流的干扰 使冷却成形条件波动变大 造成丝条的条干不匀率上升 如果风速过大 则会形成湍流引起丝束在冷却时的振幅和飘动 造成丝束粗细不匀引起成品丝条干不匀率偏大∀因此风速的选择要适当∀风速由 Π 降至 Π 使丝条得到相对缓和的冷却从而改善初生丝条的可拉伸性能生产中还需注意到侧吹风风速的均匀和稳定对于降低丝束的条干不匀率起着举足轻重的作用 要求尽可能的减小风速的波动 控制波动范围在 Π之内∀纺制异形丝时 由于比表面积增大 较之圆形纤维在相同的冷却条件下其冷却速率更快 因此 为保证得到理想的异形截面纤维 最终选择风速为∗ Π ∀环吹风速度对纤维异形度的影响见图∀图 风速与异形度关系ƒ风温直接影响着丝束的热交换∀若温度偏高 丝束冷却减缓 出喷丝板的丝冷却长度增加∀由于纤维根数多!密集 因此使纤维的冷却长度大小不同会造成条干不匀率增加 在后拉伸时出现毛丝和断头∀选择较低的风温可以抑制由于加入× 引起的容易结晶问题控制结晶度使后道工序利于实施 减少毛丝和断头 降低成品的条干不匀率∀但是由于异形丝的比表面积增大 较之圆形纤维在相同的冷却条件下 其冷却速率更快 所以宜适当将纺丝侧吹风温度从 ε提高到 ε 保证纺丝正常进行得到形状标准的异形丝∀湿度稳定可以提高纤维的冷却效果 提高湿度可减少纺丝时产生的静电 减少丝条的抖动或跳动 提高可纺性 减少毛丝和断头 湿度提高也利于丝条的冷却 因此相对湿度控制的较高 为 ? ∀在纺制异形纤维时 冷却吹风点的位置对纤维异形度影响非常大∀经试验得知吹风点距喷丝板的距离越近 纤维的异形度越大 如图 所示∀考虑到纤维的成型和最终的性能 吹风点选择距喷丝板距离 较佳∀图 吹风点位置与异形度关系ƒ3.6 纺丝速度适当降低纺丝速度 可抑制因× 存在引起的结晶 降低第 导丝辊处纤维的结晶度 使后续的拉# #第 期钱樟宝等 全消光涤纶ƒ⁄≠生产技术伸!卷绕顺利进行∀在卷绕速度确定之后 一辊速度的高低对成品丝性能有非常大的影响 若提高辊速度则相应的卷绕张力较小 丝条抖动厉害!易发生缠辊和断头 当一辊速度降低时 卷绕张力增大 丝筒成形变差 蛛网丝常抱在卡盘上退不下来 所以一辊的速度选择要适当∀经试验选择一辊速度为 Π 二辊速度选择 Π ∀第 热辊温度为拉伸温度 与纺制常规产品相同 温度必须高于玻璃化温度才能进行正常拉伸∀拉伸温度过高 分子间活动能力太强 大分子的取向度会因温度的升高而降低纤维的强度会降低 若拉伸温度选择过低 又会使拉伸张力升高 造成毛丝和断头 因此拉伸温度选择在 ∗ ε∀第 热辊的温度为定型温度 温度越高纤维干热收缩率越低 强度不匀增加 生产运行稳定性降低 因此温度选择控制在 ∗ ε∀4 产品物理性能通过上述对全消光ƒ⁄≠涤纶丝的工艺设定和选择 最终试纺出圆形!异形和混合形 个品种 并对其部分物理机械性能指标进行测试结果列于表 ∀表3 开发出的几种纤维的物理性能指标Ταβ.3 Πηψσιχαλινδεξεσοφσεϖεραλνεωτεξτιλεφιβερσ形状线密度Π¬断裂强度Π# ¬断裂伸长率Π比电阻Π 8# 含油率Π条干均匀度ΧςΠ网络度Π个#圆形≅异形 ≅ 混合形≅由表可见本文开发的全消光抗静电ƒ⁄≠涤纶丝符合 Π× ) 规定的一等品质量要求∀从纤维截面形状看 圆形和异形混合型等不同截面组合方式的全消光抗静电ƒ⁄≠涤纶丝与单纯圆形或异形截面的相比 不仅由于其中× !抗静电剂的存在 赋予了其特殊的性能 而且由于纤维截面的复杂化使产品具有了棉纤维的色泽 以及手感柔软!悬垂性好的特点 提高了产品档次∀这是由于异形纤维改善了由圆形纤维制成织物的蜡状滑软感 使纤维柔软滑爽 增加了纤维间的空隙 使织物有一定的丰满感 织物风格有很大改变∀同时 由于异形纤维和圆形纤维之间对光线分光!反射!干涉的综合效应 以及消光剂的作用 使不同截面组合型纤维产生了一种特殊的光泽∀异形纤维的引入也使织物不再像单纯圆形截面纤维那样表面比较贴近 因此蓬松性和透气性也得到改善∀5 结 论通过溶剂稀释添加处理技术 对× 进行微米化处理 制备× 含量高达 以上的全消光母粒 在与大有光°∞×切片共混纺丝时具有很好的分散性和可纺性∀自行设计加工全消光母粒固体注入式容积法计量加料器实现了全消光母粒均匀分散∀ 采用提高纺丝温度降低纺速 增加上油率 控制侧吹风的优化纺丝工艺 可使纺丝生产稳定 提高产品的性能∀异形板设计要充分考虑喷丝孔直径!长宽比!长径比和孔排列方式对纺丝和异形度的影响 选用合理的纺丝工艺可纺制具有特殊光泽和手感的ƒ⁄≠涤纶丝∀充分考虑异形纤维和圆形纤维的纺丝特点选择合理的纺丝工艺可实现以全消光母粒!°∞×大有光切片采用异形混合技术纺制ƒ⁄≠涤纶系列产品∀ƒ ÷ 参考文献≈ 邓沁兰沈细周 涤纶半消光超细旦ƒ⁄≠生产工艺探讨≈ 合成纤维工业≈ 曾元¬Π 全消光网络丝的工艺探讨≈ 合成纤维≈ 周召勇¬ 全消光涤纶⁄×≠生产工艺探索≈ 合成技术及应用≈ 李娟 田玲× 纯度测定结果偏低原因分析≈ 人造纤维≈ 在短纤维消光中通过最佳的×粒径分布控制成本的化纤工艺≈ 国际化纤##纺织学报第 卷。

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2 结果与讨论
2.1 加工速度 DTY 的加工速度主要受 POY 内在 质 量 和 加 弹
机 本 身 最 高 机 械 速 度 的 影 响 。 在 研 制 83 dtex/72 f
生产技术
Te c h n iq u e s o f Ma n u fa c t u re
全消光涤纶低弹丝的过程中, 加工速度过高, 解捻
38 合成纤维 S FC 2007 No.8
表 1 全消光 POY 的质量指标
项目 线密度/( dtex/f) 断 裂 强 度 /cN·dtex- 1
强度 CV/% 断 裂 伸 长 率 /%
伸长 CV/% 条 干 不 匀 率 /% TiO2 含量/% 染色 M 率 ( 灰卡)
全消光 124/72
2.29 3.44 126.5 4.01 1.52 2.25 ≥85 ( 4 级)
拉伸倍率是涤纶长丝后加弹的一项非常重要
的 工 艺 参 数 , 可 以 说 , DTY 纤 维 的 各 项 质 量 指 标
都 与 拉 伸 倍 率 有 关 。 随 着 拉 伸 倍 率 的 提 高 , POY
所受的拉伸应力增加, 非晶区的取向增加, 应力诱
导下结晶增强, 假捻张力稳定性提高, 假捻的效果
提高, 紧点和僵丝等疵点减少, 染色的均匀性提
提供拉伸变形所需要的热量, 同时对丝条进行定
形, 与纤维的染色均匀性和卷曲收缩性能有直接的
影 响 。由 于 TiO2 含 量 的 增 加 , POY 的 内 在 结 构 规 整性被破坏, 因此, 加工全消光涤纶时, 第一热箱
的温度应低于普通半消光纤维的。第二热箱主要对
丝条进行补充热定形, 消除纤维在拉伸变形过程中
表 2 T2 的 CV 值与加工速度之间的关系
加 工 速 度 /m·min- 1 540 580 600 630
T2 CV 值/% 1.2 1.2 1.3 1.4
加 工 速 度 /m·min- 1 640 650 660 680
T2 CV 值/% 1.6 2.0 3.9 5.0
2.2 拉伸倍率 DR
主 要 是 因 为 TiO2 的 含 量 增 加 , POY 的 内 在 结 构 规 整性被破坏 , [3 ̄5] 解 捻 张 力 T2 的 CV 值 和 条 干 不 匀 率均有所上升, 导致在拉伸变形中的张力波动增
加。实验结果, 加工速度低于 630 m/min 时, 生产
较为稳定, 如表 2 所示。
( 1) 用于纺丝箱体的高温热载体蒸气加热系统 确保了所有被加热表面之间的温度相同且控制偏差 为最小值, 所有纺丝位生产的丝的性能一致;
( 2) 每 个 纺 丝 箱 体 的 聚 合 物 截 止 阀 无 移 动 部 件;
( 3) 工厂设计采用被预制和绝缘的部件, 减少 了安装时间;
( 4) 所有的标准纺丝位配置在一个带绝缘的壳 体内, 仅在端部固定在钢结构架上, 可预先装配和 调整;
参考文献 [1]倪如青.国 内外差 别 化 及 功 能 性 纤 维 的 生 产 现 状 及 发 展 趋 势[J].合 成纤维, 2001, 30( 3) : 1. [2]朱建民, 何 铮.差别 化纤 维 现 状 分 析 与 发 展 建 议[J].合 成 纤 维 工 业 , 2000, 23( 5) : 1- 4. [3] 沈新元. 高分子材料加工原理 [M]. 北京: 中国纺织出版社, 2000. 232- 233. [4]尹翠玉, 靳宗翰.TCS 一步法生产涤纶超有光三角形 FDY 的工 艺探 讨[J].合成纤维工业, 2001, 24( 4) : 53- 55. [5]尹翠玉, 宋会芬, 沈新元.超有光聚酯切片流变性能的研究[J].合成纤 维, 2005, 34( 3) : 12- 14. [6]尹 翠 玉 , 沈 新 元 .超 有 光 聚 酯 切 片 的 热 性 能 [J].纺 织 学 报 , 2005, 26 ( 5) : 86- 87. [7] 李倩. 谈浅假捻变形工艺中摩擦盘 合理使用 [J]. 合成纤 维工业, 2000, 23( 4) : 69- 70.
译自 《 Chemical Fiber International 》, 2000, 50 (5) :371 陈颖译, 金立国校
本文在总结实践经验的基础上, 以 83 dtex/72 f 的低 弹 网 络 丝 为 例 , 对 全 消 光 涤 纶 DTY 的 生源自产 工 艺进行了研究。1 实验
1.1 原料及指标(表 1)
收稿日期: 2007- 02- 24 作者简介 : 金剑 ( 1964 ̄) , 男 , 汉族, 高级 工程师 , 主要从事 化学 纤维改性研究。
1.2 主要生产设备 德 国 Barmag 公 司 FK6M- 700 型 高 速 加 弹 机 ,
三轴叠盘式摩擦假捻器, 天津爱尼公司的聚氨酯摩 擦盘。 1.3 仪器
UsterⅢ型 强 伸 仪 , UsterⅣ型 条 干 仪 , 德 国 施 密特公司测速仪。 1.4 工艺流程及工艺参数
全 消 光 POY→ 原 丝 架 → 第 一 罗 拉 → 变 形 热 箱→冷却板→假捻器→第二罗拉→网络喷嘴→定形 热箱→第三罗拉→上油轮→卷绕成型→全消光 DTY
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合成纤维 S FC 2007 No.8 39
国外化纤技术
Ne w Te c h n o lo g y
的质量。熔体纺工艺的操作更稳定, 纺丝组件使用 寿命长, 废品和操作成本都得以降低。
上述两种生产技术各有优缺点: 采用固相后 缩聚切片的切片纺的优点是在生产不同品种的工业 丝方面具有较高的灵活性。根据 SSP 类型 ( 间歇或 连续的) , 可根据长丝性能将切片黏度调整到最佳 范围。
( 5) 纺丝头采用下装式组件系统; ( 6) 组件采用特殊装卸工具, 重组件可采用液 压操作机械手; ( 7) 装有喷丝板的组件四周采用蒸气加热; ( 8) 组 件 和 与 之 相 连 的 计 量 泵 装 有 自 密 封 垫 片, 无需用手动转矩扳手拧紧; ( 9) 将纺丝箱体设计成可使用行星齿轮泵 ( 各 处熔体温度和停留时间相同) ; ( 10) 直接由可调变频同步电机驱动; ( 11) 计量泵传动轴通过插槽中销钉起到过载 保护; ( 12) 先进的冷却风设计确保了空调空气的径 向均匀流动; ( 13) 易于移动的空气平衡器。
高。所以从纤维染色均匀性的角度考虑, 拉伸倍率
可 以 适 当 提 高 [6]。但 全 消 光 丝 中 的 TiO2 使 其 抗 张 能力降低, 后加弹中单丝较易断裂, 形成毛丝, 甚
至 断 头 。综 合 两 方 面 因 素 , 纺 制 83 dtex/72 f 全 消
光 涤 纶 DTY 时 , 拉 伸 倍 率 DR 选 定 为 1.64 较 为 适
丝级熔体开始到挤出机之后高黏度熔体, 切片纺与
直接纺的能耗与投资情况对比, 如表 2 所示。
表 2 工业丝切片纺与直接纺的能耗与投资的对比
项目 能耗
热能/( kWh/t) 电/( kWh/t) 冷却水/( m3/t) 冷冻水/( m3/t) 氮气/( m3/t) 投资成本 切粒 ( DM) 切片输送+贮存 ( DM) 连续固相聚合 ( DM) 切片输送+贮存 ( DM) 切片熔融 ( DM) 后缩聚器 ( DM) 厂 房 /m3 人工
190 ℃和 140 ℃, 摩擦盘的材质要求选用聚氨酯摩擦盘, 可以制得合格的 DTY 产品。
关键词: 涤纶; 全消光; DTY
中图法分类号: TQ342.21
文献标识码: B
文章编号: 1001- 7054 ( 2007) 08- 0038- 02
随着国内外聚酯产能的大规模扩张, 涤纶长 丝的市场竞争日益激烈, 产品利润空间越来越小, 生产企业只有通过生产技术的大胆突破创新, 开发 生产出高技术含量、高附加值的产品, 才能提高效 益, 增强企业在市场上的竞争力。根据市场调研发 现, 全消光涤纶长丝在国内已经有了现实需求 [1]。 用全消光长丝开发的全消光织物, 手感柔软、光泽 柔和、色彩鲜艳, 织物的悬垂感好, 在高档男女服 装和装饰布领域得到了广泛的应用。另外, 全消光 纤 维 中 所 含 纳 米 级 TiO2 是 一 种 稳 定 、 无 毒 无 味 的 紫外线吸收剂, 制成的织物具有抗紫外功能, 可用 于羽绒服、运动服、泳衣、帐篷等 [2]。经过实践, 我 们 开 发 了 全 消 光 涤 纶 POY、DTY 和 FDY, 受 到 市场的欢迎。
产生的内应力, 提高成品的尺寸稳定性, 对于纤维
的沸水收缩率、卷曲收缩率和染色均匀性有着直接
的影响。纺制 83 dtex/72 f 全消光涤纶 DTY 时, 第
一、二热箱温度分别选择在 190 ℃和 140 ℃较为适
宜。
3 结论
纺制 83 dtex/72 f 全消光涤纶 DTY 时, 加工速 度低于 630 m/min, 拉伸倍率 DR 为 1.64 以及第一、 二热箱温度分别选择在 190 ℃和 140 ℃, 生产较为 稳定。其中, 加工速度、拉伸倍率 DR 和第一热箱 的温度低于生产普通半消光纤维加工中的相应量。 摩擦盘的材质要求选用对于丝条损伤小、弹性好的 聚氨酯摩擦盘, 效果较好。
宜。
2.3 D/Y 比
D/Y 比指摩擦盘的表面速度与丝条离开假捻器
的 速 度 之 比 。随 着 D/Y 比 的 增 加 , 加 捻 张 力 T1 略 有 下 降 , 解 捻 张 力 T2 下 降 较 大 , 毛 丝 减 少 , 见 表 3。但是, 随着 D/Y 比的上升, 摩擦盘的转速增大,
丝条在摩擦盘间的打滑更加严重, T2 张力的稳定性 随 之 下 降 ; 加 之 TiO2 容 易 在 纤 维 表 面 集 聚 , 摩 擦 接触的面积变小, 摩擦因数相应变小, 所以导致全
表 3 D/Y 比与假捻张力和毛丝的关系
D/Y 比 1.65 1.75 1.85 1.95 2.05
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