涤纶长丝生产(5-6章)

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各工艺条件对假捻张力和DTY性质的影 响见《涤纶长丝生产》书籍的P279页。
第四节 常见异常现象的原因 及其修正措施
丝条在拉伸变形过程中,常发生断头、 疵点、假捻张力变化等异常现象,造成这 种异常情况的原因及其措施见《涤纶长丝 生产》书籍的P290~295页。
第五节 拉伸变形丝 质量的评价
1、强、伸度 拉伸倍数的提高,对丝条的强度增加、
5、僵丝和紧点
主要原因:假捻张力不稳定,POY质量波动, 摩擦打滑,D/Y比和拉伸倍数选择不当。
第六章 网络丝和空气变形丝
第一节 网络丝
一、网络生成的原理
当合纤长丝在网络器的丝道中通过时,受到 与丝条垂直的喷射气流横向撞击,产生与丝条平 行的涡流,使各单丝产生两个马鞍形运动和高频 率振动的波浪形往复。合纤长丝首先开松,随后 整根丝条在网络喷嘴丝通道里通过,折向气流使 每根单丝不同程度地被捆扎和加速。丝道中间的 单丝得到气流所给予的最大加速,而位于丝道侧 壁的单丝则进入边缘较弱的气流回流里。当两股 气流所携带的单丝在丝道内相汇合时,便发生交 络、缠结,产生沿丝条轴线方向上的缠结点。
4、丝条张力和超喂率 丝条的张力愈高,在高频气流冲击下,丝条产生的
弦振动愈小,即丝条的开松和丝的旋转程度下降,从而 使网络丝的网络度下降。
单丝条张力过低,丝条在网络器丝道中易偏离中心 位置而位于丝道的气流死角区域,其丝条不易被吹开, 致使丝条网络不均匀,大段丝条没有网络点。
5、网络器安装的位置
一般网络器一般安装在第二拉伸辊之后的进 或出第二热箱的位置上。
6、POY油剂的性质
不良的POY油剂会产生“雪花”粘附在网络 器上,从而改变了丝道的截面形状和喷射孔与丝 道横截面面积之比,影响丝条的网络度和均匀性
7、网络丝的纤度和单丝纤度
丝条的网络度随丝条纤度的增加而下降。表 明要达到同一网络度,随着丝条纤度的提高,压 缩空气的压力应提高。
8、压缩空气耗气量
网络器压缩空气喷射管孔径和丝道直径有关, 当喷射孔直径小时,耗气量小 。
②拉伸倍数:
假捻张力随拉伸倍数的增加而增加, 但增加的速度是加捻张力大于解捻张力。
③D/Y比: T2随D/Y比的增加而降低;T1随D/Y
比的增加而上升。
④第一热箱温度:
在一定温度范围内,由于随着温度的 升高,丝条的刚性减少,热应力趋于缓和, 因而假捻张力也相应的减少。
⑤摩擦盘的个数: 随着摩擦盘数的增加,解捻张力急速
3、拉伸倍数(DR)
2罗拉表面速度
1罗拉表面速度
牵伸比增加,在一定范围内 DTY强度 增加、伸长下降、线密度下降、加工张力 增加、上染率明显下降、毛丝增多、断头 增多。若牵伸比较低,则生产不稳定,致 使在假捻器下方捻度不能全部消除,产生 僵丝,从而使纤维的蓬松性变差。
4、D/Y比
假捻器表面速度
2罗拉表面速度
D/Y比增加,T2张力下降,D/Y比降低,T2 张力上升。另外D/Y比增加,捻数增加;卷缩率 增加,残余扭矩有所增加; D/Y比增加,假捻度 上升,低弹丝取向度增加,不利于染料分子向纤 维内部扩散,染色向浅,反之向深。
残余扭矩:指残余在假捻变形丝中的扭应力。
假捻度:假捻器的转速(r/min)与输出辊表面线 速度(m/min)之比。
一般
较好

丝条强度
较低
较低
较高

盘的使用寿命 3~4年
4年以上 2年以上
3~6(12~18)个月
2、加工速度(YS)
2罗拉表面速度
速度提高可以增加产量,降低生产成 本。但是速度提高后假捻张力升高会增加 断头,丝条在第一热箱内的停留时间缩短, DTY的结晶度下降,上染率略有增加;卷 曲收缩率降低;毛丝增加,影响断裂强度 。
气流入口
气流
丝道 折向气流
二、网络器的结构和要求 1、网络器的类型和结构
主要有4种: 封闭式单孔网络器 封闭式双孔网络器 开启式单孔网络器 开启式双孔网络器
2、网络器结构对网络效果的影响 ①丝道横截面积与压缩空气喷射孔的横截面积比:
当丝道直径一定,喷射孔径过小,使高频波 浪的频率小(气流小),网络结点间的距离过大, 且不均匀;喷射孔径过大,网络牢度不够,在外 力作用下易松散。
原因:DTY加工条件选择不当,使假捻张力 发生波动,导致解捻不充分。
④其它段斑丝
表现在袜带上出现短条纹、仅有很少 轻微疵点。
4、毛丝
毛丝产生原因:
①POY质量:纺丝温度太高或太低、纺丝组 件压力过低、过滤材质被击穿、导丝器对 丝条的擦伤、卷绕成型不良等。
②DTY加工工艺:D/Y比和拉伸倍数选择不 当、热箱温度过高、导丝器擦伤丝条等。
目的:①增加单丝间的抱合性,减少织布断头。 ②使丝条具有独特的风格。
4、定型: 条件:①V2>V3,丝条在第二热箱里被松驰。
②第二热箱将丝条加热到一定温度。
目的:使纤维弹性保持在较低范围内,赋予纤 维适中的蓬松度,提高纤维结构稳定性。
加弹工艺6个过程
5、上油: 条件:①油槽的油位具有一定的高度或油轮
流体喷射孔直径的选择与加工丝条的纤度有 关,纤度愈高,孔径需愈大。 ②丝道的直径和长度: 丝道直径取决于被加工丝的总纤度。 丝道长度是线道直径的9~14倍。 ③丝道截面形状: 圆形、椭圆形、三角形等。
3、网络器的材质和对其加工的要求 材质:不锈钢、黄铜、陶瓷、钨钢等 要求:耐磨性、可加工性。
三、网络加工工艺条件的选择(拉伸变形丝)
第二节 空气变形丝
空气变形丝(ATY)是 指利用压缩空气喷射处理长 丝,以获得蓬松性以及使其 具有类似短纤纱某种特性的 加工方法。
一、空气变形原理
空气变形主要是通过空气变形喷嘴来实 现。原丝条进入喷嘴被气流吹开、吹乱,随 后在加速送丝管中被加速。离开喷嘴前,各 根单丝大体保持平行,但离开喷嘴时,丝条 即进行90°的转折,生成大小不同弯曲的弧 圈。由于超喂而出现一定长度的自由丝段, 在丝条发生交缠的同时,在弯折点上方发生 网络,形成空气变形丝的基本结构。根据对 产品的不同要求,在空气变形机的其他机构 中可进行热定型或割丝圈,使丝条表面产生 类似短纤纱的绒毛。
8、第三超喂率(OF3)
2罗拉表面速度-黑辊表面速度
2罗拉表面速度
第三超喂率对物性没有直接关系,只 是调节卷绕张力,控制卷径大小 ,OF3的假捻张力
1、工艺条件对假捻张力的影响 ①加工速度:
随着丝速的提高,变形的冷却时间减 少,丝条的热塑性降低,假捻张力提高; 当丝速高到一定值时,变形的冷却时间低 到不符合工艺要求时,丝条的热塑性极低, 于是出现假捻张力波动的现象,使拉伸变 形加工无法正常进行。
下降,而加捻张力下降趋势较慢。 ⑥摩擦盘的材质:
D/Y比相同,材质不同,假捻张力不同。
2、最佳假捻张力的选择
K值:T2/T1
K值过小,则加捻效率就低,加捻不均 匀;K值过大,摩擦阻力增大,易产生毛 丝和解捻不完全,形成紧点(僵丝)。
加捻张力和解捻张力的大小及K值,随 原丝品种、工艺条件、机器的运转状态等 条件而异。
表现在袜带上出现的染色深浅间距较大,条 纹既长又宽,且色差大、离散性强,故又称“阔 段斑”。 原因:主要是POY在纺丝过程中,冷却成形条件的 波动,尤其是冷却吹风的不稳定因素,致使丝条 的凝固、纺丝拉伸、取向不均匀,造成纤维结构 和外观条干不匀。
③紧点段斑丝
表现在袜带上出现没有规律的点状或 短或窄的线条状条花,抽出丝条发现有紧 点,严重时出现僵丝。
达一定转速。②完整的供油系统。
目的:给予丝一定含油量,增加纤维平滑性、 粘合性、减少纤维静电,使丝卷退绕和织 造性能良好。
6、成形 条件:①给予丝条一定的卷绕张力。②完整
的成形结构。
目的:使丝卷成形良好,用于运输和退绕。
第二节 工艺条件对生产过程和
产品质量的影响
1、摩擦盘材质
由于摩擦盘与丝条直接接触摩擦, 并施于丝条假捻力,因此它的材质对假捻 效果和丝条的强度影响较大。通常摩擦盘 的材质有硬质和软质两大类。
POY在一热箱内受一、二罗拉的 拉伸,同时受到假捻器传递过来的加 捻作用,在拉伸力、加捻扭转力和热 的作用下发生拉伸变形、热定型等变 化。
丝条自第一热箱出来经冷却板固 定丝条的热变形、降低其热塑性,以 使丝条具有一定的刚性,更利于捻度 的传递。最后解捻就成为DTY。
一、拉伸变形(加弹)工艺原理
原丝自第一拉伸辊(喂入辊)喂入后,受 到第二拉伸辊的拉伸,同时受到自假捻器传递 过来的加捻作用,随即进入第一热箱。丝条在 拉伸力、假捻扭转力和热的作用下发生拉伸变 形、热定型等变化。当丝条出第二拉伸辊后, 即完成拉伸变形过程,纤维具有一定的强度、 伸度和蓬松性。为了降低丝条的内应力,将第 二拉伸辊出来的高弹丝输入第二热箱进行补充 热定型。由于第二拉伸辊与第三拉伸辊之间有 一定的速度差距(超喂),使丝条在第二热箱 略有松弛,故丝条实质上进行了补充热定型, 以消除纤维的内应力,促使部分能量高的分子 链段解取向,达到纤维结构稳定的目的。
1、压缩空气压力 随压力的增加,网络丝的网络度增加,网络牢度增
加,但压力增加到一定值后,丝条的高频振动频率接近 临界值,因而网络度的值增加逐渐缓慢,直到平衡值。
2、网络加工速度 网络度随网络加工速度的增加而降低
3、丝条进出网络器的角度 角度太大,丝条的张力增大,弦振动受阻,亦影响网
络效果。同时,由于丝条与网络器两端接触摩擦过大, 也易擦伤丝条和引起毛丝。
叠盘式摩擦拉伸变形加工中,“雪 花”的产生影响变形加工工艺的控制、机 器的寿命及操作环境。“雪花”的产生除 与纺丝油剂等因素有关外,主要取决于摩 擦盘的材质。
摩擦盘材质性能的比较
金刚砂盘 全陶瓷盘 等离子喷涂陶瓷 聚氨酯盘
雪花产生量 较多
一般
较少

打滑系数
~12%
~12%
~10%
~5%
假捻效果
一般
《涤纶长丝生产》课程 第五章、第六章
假捻部工艺组 2011-3-10
第五章 预取向丝的后加工
▪ 取向的概念
▪ 高聚物中大分子或链段在外力作用下 沿作用力方向(纤维轴向)排列的现象称 为大分子取向。
POY的后加工有三种路线:
▪ ①POY—TY(变形丝)工艺: ▪ ②POY—DY(拉伸丝)工艺: ▪ ③POY—DTY工艺:
POY: Pre-oriented Yarn DTY :Draw Textured Yarn FDY :Full Drawn Yarn
第一节 拉伸变形工艺
如何拉伸?
通过一罗拉与二罗拉之间的 速度差来实现,一罗拉速度慢, 二罗拉速度快就实现了丝在一、 二罗拉之间的拉伸。
两个速度的比就是拉伸比。
如何变形?
拉伸变形(加弹)工艺原理
丝条在进入第一热箱后,丝温达到 90~100℃时,拉伸应力明显下降, 丝条即发生拉伸。第一热箱的主要作 用就是在张力作用下对丝条进行拉伸 和扭曲,并对拉伸和扭曲所产生的形 变进行紧张热定型。而冷却板的作用 则是使纤维的温度降至60~70℃左右, 固定丝条的热变形、降低其热塑性, 以使丝条具有一定的刚性,更利于捻 度的传递。
伸度下降。但拉伸倍数过大时,丝条的强、 伸度均下降。
2、卷缩性能 卷缩率高,表征DTY的手感丰满、外观
美观、弹性好。而卷曲稳定性则表示在织 造和服用过程中卷缩率逐渐损失的程度。
3、染色均匀性 ①机械段斑丝
表现在DTY袜带上出现周期性有规律深浅相 间的条花。 原因:a、POY有规律的粗细不匀。b、加弹过程 中传动辊、摩擦盘等有缺损或运转为平稳。 ②大段斑丝
二、加弹工艺6大过程
1、变形: 条件:①丝条冷却到一定温度。②假捻盘给丝
捻度。
目的:产生纤维卷曲性、弹性及蓬松性。
2、拉伸: 条件:①第一热箱将丝条加热到一定温度。②
V2>V1 目的:提高纤维强度,降低伸度,完善纤维结
构。
加弹工艺6个过程
3、网络:(可根据生产情况设置)
条件:①适宜的网络压缩气压和喷嘴。②丝条 具备适当的张力
5、第一热箱温度(1HT)
一热箱温度高卷曲收缩上升明显、断 裂强度有所增加,达到一定值开始变小趋 势、断裂伸长有所减小;沸水收缩率减小; 毛丝增加、断头增加、染色先转浅后转深。
6、第二热箱温度(2HT)
作用是对丝条进行补充热定型处理, 消除纤维的内应力,促使部分能量高的链 段解取向,达到纤维结构稳定的目的。
二热箱温度高定型效果好,卷曲收缩 率明显下降,膨松性变差;残余扭矩大幅 下降;沸水收缩率明显下降。
7、第二超喂率(OF2)
2罗拉表面速度-3罗拉表面速度
2罗拉表面速度
第二超喂率调节第二热箱内的张力, 当第二热箱使用时,它还能够调控热定型 效果。
丝条在第二热箱内收缩的大小与进入 热箱的超喂率有关,超喂率愈高,DTY愈 松弛状态下的热定型,纤维的收缩率愈高, 内应力松弛愈彻底,DTY的卷缩率降低愈 大。(卷缩率下降、残余扭矩下降)
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