滌綸POY底層絲后加工染色色差原因分析

王亞紅

（中國石化儀征化纖股份有限公司長絲生產(chǎn)中心，江蘇 儀征 211900）

滌綸POY底層絲后加工染色色差原因分析

王亞紅

（中國石化儀征化纖股份有限公司長絲生產(chǎn)中心，江蘇 儀征 211900）

對滌綸POY底層絲進(jìn)行分析，找出了底層絲后加工染色存在色差的原因，并提出一些解決底層絲染色的方法。

滌綸 POY 底層絲 色差

當(dāng)前國內(nèi)化纖行業(yè)發(fā)展越來越快，市場競爭也愈發(fā)激烈，對產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高，許多廠家通過不斷提高自身產(chǎn)品質(zhì)量來提高產(chǎn)品的競爭力。為了節(jié)約成本，多數(shù)DTY生產(chǎn)廠家要求POY能夠適應(yīng)接尾要求，這不僅對POY原絲的尾絲質(zhì)量、紙管質(zhì)量要求較高，同時(shí)對POY原絲的管底絲的質(zhì)量也提出很高的要求，筆者主要對POY底層絲后加工染色色差原因進(jìn)行分析試驗(yàn)，提出一些解決底層絲后加工染色的方法，以供同行借鑒。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 原料

270 dtex／47 f滌綸POY。

1.2 主要生產(chǎn)設(shè)備

紡絲設(shè)備：德國ZIMMER公司制造的熔體直接紡POY生產(chǎn)線；

卷繞設(shè)備：日本TORAY公司生產(chǎn)的TW716／8型卷繞機(jī)。

1.3 測試儀器

風(fēng)速儀：美國TA5 aneometer／themomeder型；條干儀：瑞士USTER TESTER 4型；

強(qiáng)伸儀：瑞士USTER TENSORAPID 3型；動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力儀：德國DPG／M型。

2 結(jié)果與討論

2.1 影響后加工染色的POY指標(biāo)

實(shí)踐證明，DTY的染色性能不僅與POY的后加工條件有關(guān)，而且很大程度上依賴于POY的原絲質(zhì)量［1］，下面對影響后加工染色的POY指標(biāo)進(jìn)行研究，如表1所示。

表1 影響后加工染色的POY指標(biāo)

經(jīng)過分析，影響后加工染色的POY指標(biāo)主要是動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力、斷裂伸長率、條干不勻率及強(qiáng)度和纖度的不勻率等。據(jù)分析，對POY底層絲染色的影響最大的指標(biāo)是動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力，其次是斷裂伸長率。所以，下面主要以動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力為研究指標(biāo)，同時(shí)對斷裂伸長率做了測試。

2.2 確認(rèn)問題底層絲的位置

2.2.1 對底層、中層、表層絲進(jìn)行動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力指標(biāo)測試及對比

首先對POY絲餅的底層絲、中層絲及表層絲進(jìn)行動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力指標(biāo)測試，確定問題絲的位置及和正常絲之間的差距，結(jié)果如表2所示。

表2 絲餅表層、中間、底層絲的動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力值比較

由表2可見，正常絲餅的表層絲、中層絲和距管底2 mm的管底絲動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力值沒有多大的區(qū)別，問題絲可能更加接近紙管位置。

2.2.2 對底層500 m的絲進(jìn)行動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力指標(biāo)對比

接下來對底層500 m的絲進(jìn)行動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力指標(biāo)對比，結(jié)果如表3所示。

表3 底層絲動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力的變化趨勢 ／cN

由表3可見，距筒管100 m以內(nèi)的底層絲，各位號之間的動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力差異較大。

2.2.3 對距筒管100 m以內(nèi)的底層絲再次進(jìn)行動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力指標(biāo)對比

對動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力儀每次測試取樣的長度進(jìn)行調(diào)整，從100 m／次調(diào)整到最小需絲量20 m／次，對底層絲的動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力值再次進(jìn)行比較，結(jié)果如表4所示。

表4 對比底層絲動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力變化趨勢 ／cN

由表4可見，底層100 m的絲越靠近紙管動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力值越大。

2.2.4 底層絲的伸長測試

由于動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力儀測試一次最少需要20 m纖維，而伸長測試一次只需要50 cm纖維，為了更加了解底層絲的質(zhì)量，對底層絲的伸長進(jìn)行了連續(xù)測試，數(shù)據(jù)如表5所示。

由于伸長數(shù)據(jù)多次測試偏低，又取一個(gè)頭2-4進(jìn)行采樣，測試距管底30，100，200 m的伸長，數(shù)據(jù)如表6所示。

由表5、表6可見，在距離管底100 m時(shí)，底層絲伸長CV值大，與批樣數(shù)據(jù)相差較大；到200 m時(shí)，底層絲的伸長CV值較小，與批樣數(shù)據(jù)相差較小。

2.3 原因分析

2.3.1 切換時(shí)的速度跟蹤

東麗TW716／8型卷繞機(jī)在切換時(shí)卷繞輥是主動(dòng)輥，而壓輥是從動(dòng)輥，當(dāng)A軸滿卷切換時(shí)，A軸有一個(gè)升速，裝著空紙管的B軸啟動(dòng)，最終B軸的卷繞速度相比設(shè)定的卷繞速度也有一個(gè)升速，當(dāng)壓輥和A軸脫開時(shí)，壓輥速度有一個(gè)速度損失，所以壓輥速度會有一定程度的下降。當(dāng)壓輥和B軸接觸時(shí)，壓輥速度即卷繞速度達(dá)到最低，然后壓輥和B軸通過摩擦達(dá)到速度一致，最終卷繞速度恢復(fù)正常值，所以壓輥即卷繞速度是一個(gè)先升后降的過程。實(shí)際觀測卷繞速度的切換，發(fā)現(xiàn)切換時(shí)位與位之間的速度差異較大，當(dāng)滿卷升速比及空紙管的升速比均為1.5%時(shí)，部分位跟蹤數(shù)據(jù)如表7所示。

由于在切換過程中，卷繞速度的速度差平均約為70 m／min，最大的速度差將近90 m／min，模擬當(dāng)時(shí)的狀況，速度上升最高點(diǎn)比正常速度約高20 m／min，下降的速度最低點(diǎn)比正常速度約為70 m／min，據(jù)經(jīng)驗(yàn)，20 m／min的速度差不會對底層絲的指標(biāo)造成很大影響，所以底層絲的動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力偏低主要是速度下降造成的。而在切換過程中其他參數(shù)不變，于是模擬當(dāng)時(shí)狀況，將卷繞速度從3 260 m／min調(diào)整為3 190 m／min，其它參數(shù)不變的情況下纖度及動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力數(shù)據(jù)如下表8所示。

表5 底層絲的伸長測試數(shù)據(jù) ，%

表6 底層絲伸長測試，%

表7 卷繞切換時(shí)速度變化數(shù)據(jù)

表8 卷繞速度調(diào)整前后指標(biāo)變化數(shù)據(jù)

由表7、表8可見，底層絲的染色差異主要是由于在切換過程中卷繞速度的變化造成的，并且卷繞頭的速度變化越大，絲餅底層絲的纖度和動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力偏差越大。

2.3.2 生速比對底層絲的影響

2.3.2.1 滿卷生速比對動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力的影響趨勢

由于調(diào)整滿卷時(shí)升速比，對切換時(shí)的速度變化有影響，于是保持空紙管的升速比不動(dòng)，對滿卷升速比1.5%、2.5%和3.5%的底層絲動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力指標(biāo)進(jìn)行比較，數(shù)據(jù)如表9所示。

由表9可見，滿卷升速比小的底層絲動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力更加靠近中心值。

2.3.2.2 空紙管生速比對動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力的影響趨勢

在滿卷時(shí)生速比1.5%的情況下，對空紙管生速比為1.5%和0.8%的底層絲進(jìn)行動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力指標(biāo)測試，數(shù)據(jù)變化趨勢如表10所示。

表9 對比底層絲動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力數(shù)據(jù) ／cN

由表10可見，在靠近紙管100 m內(nèi)的動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力數(shù)據(jù)比正常絲的值偏高，并且越靠近底層偏高越多。

表10 底層絲動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力變化趨勢 ／cN

2.3.3 紙管直徑設(shè)定調(diào)整

對于東麗TW716／8型卷繞機(jī)，線速度即卷繞速度的調(diào)整是根據(jù)角速度的調(diào)整達(dá)到設(shè)定值的，底層絲的卷繞速度是由此時(shí)的角速度乘以紙管外徑得到的，具體公式如下：

V＝ωd／2

式中，V—卷繞速度（m／min）；

ω—角速度（r／min）；

d—紙管外徑（cm）。

通常，電腦中紙管外徑的設(shè)定值和實(shí)際紙管的外徑值保持一致。現(xiàn)在，保持實(shí)際紙管的外徑不變，在電腦中對紙管外徑d的設(shè)定值調(diào)大，這時(shí)，為保持卷繞速度V不變，角速度ω會相應(yīng)的變小，但實(shí)際的紙管外徑并沒有變化，于是實(shí)際的卷繞速度V就變小了，當(dāng)然對應(yīng)的底層絲的指標(biāo)也相應(yīng)地發(fā)生了變化，實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果如表11所示。

表11 調(diào)整紙管直徑設(shè)定值動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力對比／cN

由表11可見，將紙管外徑的設(shè)定值適當(dāng)調(diào)大，可以降低底層絲的動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力。

2.3.4 組件更換前后指標(biāo)對比

更換組件時(shí)，由于剛上機(jī)的組件板面溫度較低，所以通常將第一落絲進(jìn)行分批處理，但接下來的第二落絲也會存在指標(biāo)異常的可能，造成DTY色差，所以對更換組件前后的一落滿卷絲進(jìn)行動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力對比，如表12所示。

表12 組件更換前、后一落絲動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力對比／cN

由表12可見，更換組件后第一落絲的表層絲指標(biāo)正常，不存在更換組件造成的色差問題。

3 結(jié) 論

a）經(jīng)驗(yàn)證，TW716／8型卷繞機(jī)生產(chǎn)的滌綸POY表層絲（剝絲后）和中卷絲動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力差異不大，而距紙管底約100～200 m的底層絲確實(shí)存在斷裂伸長率偏小、動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力偏大的情況，而這種情況是由于切換時(shí)卷繞頭的速度變化造成的，也是造成底層絲后加工染色色差的主要原因。

b）更換組件后第一落絲的表層絲（剝絲后）動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力正常，說明不存在更換組件造成的POY后加工色差問題。

c）設(shè)定適當(dāng)?shù)纳俦群图埞芡鈴街担梢栽谝欢ǔ潭壬蠌浹a(bǔ)切換時(shí)的速度損失，從而使動(dòng)態(tài)熱應(yīng)力偏差變小，后加工染色均勻性增加。

［1］ 李允成，徐心華等編注.滌綸長絲生產(chǎn)［M］.第2版.北京：中國紡織出版社，1989：215.

Analysis of color difference on after processing of PET POY inner yarn

Wang Yahong
（Yizheng Chemical Fiber Co．，Ltd Filament Plant，Yizheng Jiangsu 211900，China）

The article mainly analyzes inner yarn of PET POY，finds the reasons of color difference on after processing，and proposes some solutions.

PET；POY；inner yarn；color difference

TQ342.2；TQ340.15

：B

：1006-334X（2011）01-0037-04

2011－02－25

王亞紅（1977－），女，河北定州人，工程師，長期從事化纖工藝技術(shù)及生產(chǎn)管理工作。