毛條產(chǎn)品質(zhì)量的研究與控制分析

馬生虎 姜貴軍 吳 瓊

（黑龍江省大慶石化公司腈綸廠；黑龍江 大慶 163000）

1 概述

腈綸膨體條生產(chǎn)原理：腈綸具有熱彈性，這是目前化學(xué)纖維中惟腈綸具有的特性。利用這一特性可以生產(chǎn)膨體毛條。將腈綸絲束在其玻璃化溫度以上進行熱拉伸并在張力狀態(tài)下迅速冷卻，使纖維具有較大內(nèi)應(yīng)力并固定下來，這種纖維稱為收縮纖維。收縮纖維經(jīng)過蒸汽處理后成為不具有收縮能力的正規(guī)纖維，把收縮纖維與正規(guī)纖維按一定比例混合梳理而生產(chǎn)的毛條，稱為腈綸膨體毛條。這種毛條加工成紗后，在100℃左右進行熱松馳處理時，收縮纖維沿軸向收縮成紗芯，正規(guī)纖維則在紗的表面形成圈形，手感膨松而柔軟。

2 影響纖維平均長度的因素分析

2.1 設(shè)備狀態(tài)的影響

我車間主要設(shè)備是拉斷機，毛條產(chǎn)品的工藝指標(biāo)大多數(shù)由拉斷機完成的。如：長毛率，短毛率，縮率，平均長度偏差等。

羅拉壓力。加大羅拉壓力，纖維的握持力也增大，纖維容易斷裂，但壓力太大，易使羅拉變形，引起條子規(guī)律性不勻，壓力太小，握持力不足，纖維在羅拉牽伸中打滑，出現(xiàn)未拉斷現(xiàn)象。實際生產(chǎn)中，羅拉壓力可以根據(jù)絲束的總旦數(shù)、單絲強力、牽伸倍數(shù)及羅拉質(zhì)量的變化作相應(yīng)調(diào)整。

羅拉皮輥的質(zhì)量。皮輥、羅拉的質(zhì)量差，纖維握持不勻易出現(xiàn)長毛，長度偏差增大。

2.2 腈綸絲束本，身品質(zhì)的影響

腈綸絲束本身質(zhì)量的好壞直接影響到制條后纖維的平均長度，最關(guān)鍵的就是保持絲束質(zhì)量的穩(wěn)定，絲束的質(zhì)量越穩(wěn)定，制條纖維的平均長度就越容易控制。在腈綸絲束的品質(zhì)指標(biāo)中，纖度偏差、單纖強度、纖維延伸度是影響毛條纖維平均長度的關(guān)鍵指標(biāo)，而卷曲度、含油率和回潮率對毛條纖維的平均長度也有一定的影響，但是次要影響因素。

纖度偏差：如果絲束纖度偏差大或超出允許范圍，那么單絲或絲束的粗細變化加重，導(dǎo)致纖維斷裂不勻，毛條的長毛率和短毛率波動有上升的趨勢。

單纖強度：絲束單纖強度越高，拉斷纖維就越困難，毛條的長毛率高，絲束單纖強度越低，拉斷纖維就越容易，但毛條的短毛率高。因此，單纖的強度不勻增大，將導(dǎo)致纖維斷裂不勻率上升，加劇毛條纖維的平均長度波動。

纖維延伸度：纖維延伸度波動越大，毛條纖維的平均長度就越難于控制。纖維延伸度越小，纖維越脆，受外力愈易斷裂，毛條的纖維平均長度趨小、短毛率趨高，纖維延伸度越大，纖維受外力作用愈不易斷裂，纖維平均長度趨大、長毛率趨高。

2.3 生產(chǎn)工藝的影響

拉斷制條工藝是控制腈綸纖維平均長度分布的關(guān)鍵工序，也是唯一控制纖維長度的工序。其中再割區(qū)的牽伸倍數(shù)和隔距是控制纖維平均長度的最重要工藝手段，而液壓系統(tǒng)的壓力大小、羅拉皮輥質(zhì)量等則是影響纖維平均長度的設(shè)備因素。

絲束厚薄的影響：由于進入拉斷區(qū)的絲束之間不斷地產(chǎn)生相互干擾，形成了整個區(qū)域內(nèi)張力不一，特別是在靠近后羅拉握持點一端，纖維層厚、最緊密，纖維之間相互干擾也最大，因此張力就最小，結(jié)果愈靠近后羅拉斷裂的機會就愈少，而在前羅拉則較大，所以產(chǎn)生短纖維概率大。

牽伸倍數(shù)的影響：拉斷纖維的長度分布主要由再割區(qū)的牽伸倍數(shù)來決定。牽伸倍數(shù)大，斷裂點前移，拉斷纖維的平均長度就短；反之，牽伸倍數(shù)小，斷裂點后移，拉斷纖維的平均長度就長。

可見，當(dāng)纖維性能基本一致、前再割區(qū)隔距相同時，拉斷纖維數(shù)長度變化隨拉伸倍數(shù)增加而有變短的趨向。

再割區(qū)隔距的影響：再割區(qū)隔距的選擇包括后再割隔距和前再割隔距兩方面，主要從下列因素考慮。

（1）控制拉斷條中的最長纖維長度。隔距大，拉斷條中的最長纖維就長，隔距小，拉斷條中最長纖維就短，拉斷條中最長纖維長度不要超過200rm。（2）控制纖維的長度分布。如纖維受羅拉握持正常，對于超長纖維的控制，一般只須掌握好前再割區(qū)有效隔距和拉伸比，即可達到要求。而對短纖維指標(biāo)，則在前再割區(qū)工藝確定的條件下，相應(yīng)選擇后再割隔距和拉伸比，使進入前再割區(qū)后只發(fā)生次再被拉斷的可能，多一次拉斷，將使產(chǎn)生短纖維的機會增加。增加前、后再割區(qū)隔距可降低短毛率，但前再割區(qū)的隔距必須服從工藝要求的纖維長度來加以選擇，后再割區(qū)隔距的增加，應(yīng)以纖維在前再割區(qū)內(nèi)盡可能地不發(fā)生二次拉斷為原則。（3）在正常工藝條件下，絲束中各根單絲幾乎全部在主拉斷區(qū)開始發(fā)生斷裂，為降低機臺工作負荷和皮輥羅拉的握持力，主拉斷區(qū)和后再割區(qū)選擇較大的隔距。

拉斷纖維的長度與羅拉隔距、拉伸比和單絲斷裂伸長的關(guān)系研究單絲斷裂伸長率為常數(shù)時，二者的關(guān)系接近成正比，最長纖維L隨隔距L的變化而變化，較最短纖維L的變化顯著。

單絲斷裂伸長率為常數(shù)時，拉斷纖維長度隨拉伸比E的增加而減短，最長纖維長度逐漸趨近于隔距L，最短纖維長度逐漸趨近于Lεp/Hεp；達到一定拉伸范圍后，纖維長度隨拉伸比增加而減短的趨勢愈不明顯。

隔距L為常數(shù)時，二者的關(guān)系接近正比，最長纖維與最短纖維的長度差異隨斷裂伸長率增大而減短。

因此，對于性能一定的腈綸絲束可通過適當(dāng)調(diào)節(jié)羅拉隔距和拉伸比來控制拉斷纖維的長度。

汽蒸的影響：通常情況下，生產(chǎn)高縮條和正規(guī)條時，選擇再割區(qū)的隔距不同。因為經(jīng)汽蒸處理后纖維收縮，導(dǎo)致正規(guī)纖維平均長度下降，故再割區(qū)隔距在生產(chǎn)正規(guī)條時要比生產(chǎn)高縮時大。

3 采取的措施

3.1 設(shè)備狀態(tài)的控制

按時巡檢設(shè)備，檢查液壓系統(tǒng)壓力波動情況，油泵、油缸、油路系統(tǒng)是否有內(nèi)漏現(xiàn)象，軸和加壓臂是否有彎曲，皮輥和羅拉的損耗等，如有不能用的及時更換元件，避免產(chǎn)生長毛和粗細節(jié)，影響毛條平均長度偏差。

3.2 調(diào)整和改進生產(chǎn)工藝

一是放寬前后再割區(qū)的隔距，減輕拉斷機的生產(chǎn)負荷；二是提高前再割區(qū)的牽伸倍數(shù)，降低纖維的平均長度；三是統(tǒng)一拉斷機的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)正規(guī)條和高縮條的拉斷機再割區(qū)隔距相同（原設(shè)計：正規(guī)條隔距大于高縮條的隔距），既方便組織生產(chǎn)，又防止因生產(chǎn)切換出錯而產(chǎn)生纖維長度失控狀態(tài)。

表1 拉斷工序生產(chǎn)工藝配置

3.2 選擇適合的腈綸絲束

要求紡絲調(diào)整工藝，降低原料延伸度和總旦數(shù)，并保證各項指標(biāo)穩(wěn)定。另外，監(jiān)督生產(chǎn)工段，接好料、用好料。

3.4 加強巡檢、及時整改

加強操作工巡檢，按時進行工藝檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時反饋、認真分析和及時處理生產(chǎn)問題，敢于創(chuàng)新。

4 實施后的效果

通過實踐證明，控制毛條纖維平均長度應(yīng)把調(diào)整再割區(qū)隔距和牽伸倍數(shù)結(jié)合起來進行，以提高生產(chǎn)經(jīng)濟效益。

[1]化纖紡織生產(chǎn)經(jīng)營實用手冊[J].中國化纖工業(yè)協(xié)會信息中心，1997.5.

[2]姚穆，周錦芳，黃淑珍等.紡織材料學(xué)[M].北京：中國紡織出版社，2002.

[3]董紀(jì)震，趙耀明，陳雪英等.合成纖維生產(chǎn)工藝學(xué)[M].北京：中國紡織出版社，1996.