淺談幾種規(guī)格滌綸超細(xì)纖維的開發(fā)及后道應(yīng)用

郝應(yīng)超，徐春建

（江蘇盛虹科技股份有限公司，江蘇蘇州215228）

作為一種近年來發(fā)展迅速、性能卓越的差別化纖維，超細(xì)纖維已被廣泛應(yīng)用于針織新產(chǎn)品的開發(fā)，它能有效提高產(chǎn)品的檔次和附加值，從而成為企業(yè)開發(fā)高檔針織品的一種熱門原料，成為化學(xué)纖維向高技術(shù)、高仿真化方向發(fā)展的典型代表和未來纖維工業(yè)競爭力的重要指標(biāo)。超細(xì)纖維的應(yīng)用始于20 世紀(jì)80年代，90年代后受到矚目，本世紀(jì)有較大進(jìn)展，然而至今國際上仍無超細(xì)纖維的統(tǒng)一定義，近年來才有一個(gè)大致認(rèn)可的范圍。如日韓等國定義單絲線密度低于0.3 dtex 的纖維為超細(xì)纖維，而國內(nèi)認(rèn)為小于0.5 dtex 的纖維為超細(xì)纖維，但實(shí)際應(yīng)用中也有0.5 ～0.8 dtex 的纖維被稱為超細(xì)纖維。而超細(xì)纖維對(duì)于下游 (應(yīng)用纖維)企業(yè)來說，則更多考慮的是它能否滿足產(chǎn)品用途所需的超細(xì)性能和價(jià)格之間的平衡點(diǎn)。因此超細(xì)纖維產(chǎn)品在不斷應(yīng)用與開發(fā)的動(dòng)態(tài)進(jìn)程中，仍有各種新產(chǎn)品不斷出現(xiàn)。

1 超細(xì)滌綸長絲的工藝流程

本工藝是采用熔體直接紡的方式，紡絲采用特殊的冷卻成形技術(shù)生產(chǎn)多孔系列超細(xì)滌綸長絲。采用POY — DTY 的工藝路線，工藝流程如下：

聚合熔體→熔體過濾器→增壓泵→熱交換器→靜態(tài)混合器→紡絲箱體→計(jì)量泵→組件→特殊的成形冷卻→集束上油→甬道→預(yù)網(wǎng)絡(luò)→第一導(dǎo)絲盤→第二導(dǎo)絲盤→卷繞成形→檢驗(yàn)→平衡→移送假捻→原絲架→剪絲器→第一羅拉→止捻器→第一熱箱→冷卻板→假捻器→第二羅拉→網(wǎng)絡(luò)器→輔助羅拉→第二熱箱→第三羅拉→探絲器→上油羅拉→卷繞→檢驗(yàn)→包裝

2 產(chǎn)品開發(fā)

2.1 噴絲板的設(shè)計(jì)

噴絲板是制造超細(xì)滌綸長絲的關(guān)鍵部件。噴絲板的設(shè)計(jì)是否合理直接影響到超細(xì)纖維的可紡性及物理性能。噴絲板設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮布孔方式及加工精度等。噴絲板的布孔一般選擇圓形排布和菱形排布兩種方式。結(jié)合本公司紡絲采用特殊的冷卻成形方式，本工藝采用了圓形的排布方式。詳見示意圖圖1。

圖1 噴絲孔排布示意圖

2.2 紡絲工藝條件

2.2.1 熔體輸送溫度

對(duì)于超細(xì)滌綸長絲，要求熔體輸送過程中，熔體黏度降越小越好[2]。所以熔體輸送溫度不能控制太高，太高會(huì)形成較大的黏度降，影響紡絲生產(chǎn)；但輸送溫度太低會(huì)使熔體黏度相對(duì)較大，影響熔體輸送的流動(dòng)均勻性，從而影響到紡絲加工。所以要在保證熔體良好輸送的前提下，盡量降低熔體輸送溫度，控制熔體黏度降[1]。可以通過降低熔體輸送管線及熱交換器的保溫?zé)崦綔囟葋斫档腿垠w輸送溫度，達(dá)到減小黏度降的目的。

2.2.2 紡絲溫度

對(duì)于超細(xì)多孔滌綸長絲，紡絲溫度的控制至關(guān)重要?？梢酝ㄟ^紡絲溫度的調(diào)節(jié)來有效改變?nèi)垠w的流變性能，同時(shí)紡絲溫度對(duì)纖維的毛絲影響也較明顯。在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在紡絲溫度太低時(shí)，注頭絲較多，升頭困難，還會(huì)增加紡絲的毛絲和斷頭[2]。另外組件壓力的大小也會(huì)影響到熔體的流變性能，所以紡絲溫度要結(jié)合組件壓力的情況調(diào)整。較高的組件壓力可適當(dāng)降低黏度，改善熔體的流變性能[1]。本工藝就是選擇較高的組件壓力進(jìn)行生產(chǎn)。實(shí)驗(yàn)證明，在較高的組件壓力下，紡絲溫度控制在288 ~294 ℃較為合理。

2.2.3 冷卻條件

冷卻條件對(duì)超細(xì)多孔纖維影響較大，因?yàn)槌?xì)多孔纖維DPF 較小，比表面積大，在相同的冷卻條件下，更易散熱，冷卻速度更快。但急劇冷卻將會(huì)形成皮芯結(jié)構(gòu)，使纖維在生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)毛絲和斷頭，同時(shí)使染色性能變差[1]，所以應(yīng)選擇相對(duì)緩和的冷卻條件進(jìn)行冷卻。對(duì)多孔絲來說，特殊的冷卻成形是最理想的冷卻方式，但風(fēng)速過小將很難穿透絲層，這樣就會(huì)造成內(nèi)外層的差異。

2.2.4 上油

對(duì)于超細(xì)多孔絲來說，單油嘴上油很難保證纖維含油的均勻性，所以本工藝采用雙油嘴的方式上油，經(jīng)過對(duì)上油進(jìn)行在線檢測，雙油嘴上油纖維含油均勻性明顯提高。另外，超細(xì)纖維比表面積大，與空氣和瓷件之間的摩擦力大，需要提高上油率來提高絲束之間的抱合及平滑性，減少毛絲的出現(xiàn)。

2.3 假捻工藝條件

超細(xì)多孔纖維單絲線密度很小，在后加工中易產(chǎn)生毛絲，所以要盡量避免纖維與設(shè)備接觸，本工藝采用高溫短熱箱機(jī)臺(tái)進(jìn)行加工，加熱和冷卻采用點(diǎn)接觸式，冷卻采用抽風(fēng)的方式，避免了面接觸對(duì)纖維的損傷。

2.4 產(chǎn)品物理性能指標(biāo)

表1 為我司生產(chǎn)的167 dtex/288 f DTY 的物理性能指標(biāo)。

表1 167 dtex/288 f DTY 主要物理性能指標(biāo)

3 超細(xì)纖維的應(yīng)用

超細(xì)多孔纖維可以做成仿真絲、仿桃皮絨、仿麂皮絨、仿毛和高密類針織產(chǎn)品。超細(xì)多孔纖維在紡織領(lǐng)域中開拓了前所未有的出路，其主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)楦邫n時(shí)裝面料、高密織物、高性能揩布、仿桃皮絨織物、人麂皮、高級(jí)拭鏡紙、氣體過濾材料等，還可用于人造血管等生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域。

3.1 珊瑚絨類產(chǎn)品

采用167 dtex/288 f、222 dtex /384 f 超細(xì)滌綸低彈絲為原料，用于針織，絲纖度細(xì)，彎曲模量小，加工的珊瑚絨類織物具有杰出的柔軟性。該類面料由于纖維間密度較高，呈珊瑚狀，覆蓋性好，猶如活珊瑚般輕軟的體態(tài)，色彩斑斕，質(zhì)地細(xì)膩，手感柔軟，不掉毛，不起球，不掉色；吸水性能出色，是全棉產(chǎn)品的三倍；同時(shí)對(duì)皮膚無任何刺激，不過敏，外形美觀，顏色豐富，可以染成藏青、玫紅、米黃、駝灰、紫羅蘭、深咖啡等色。

該類產(chǎn)品自上市以來，就以其絨面豐盈、手感柔糯、不易脫毛、聚熱性好、無臃腫感、服用性佳等優(yōu)點(diǎn)廣博眾愛?！吧汉鹘q”不僅可制休閑女士套裝、長毛玩具，且可用作汽車坐位及沙發(fā)坐套等家紡產(chǎn)業(yè)用布。

3.2 仿真絲織物

隨著合成纖維紡絲及加工技術(shù)的發(fā)展，化纖仿真絲織物在外觀和服用性能上越來越接近真絲綢，甚至達(dá)到以假亂真的地步。如用22 dtex /96 f 或22 dtex /72 f 制作的仿真絲織物，是一種超薄型針織物，布面光潔、紋路清晰、質(zhì)地細(xì)密、手感滑爽，縱、橫向均具有較好的延伸性，且橫向比縱向延伸性大，吸濕性與透氣性較好?？椢锛染哂姓娼z織物輕柔舒適、華貴典雅的優(yōu)點(diǎn)，又克服了真絲織物易皺、粘身、牢度差等缺點(diǎn)，足以滿足人們渴望衣料多樣化及高檔化的要求。

3.3 高性能清潔布

高性能清潔布是超細(xì)多孔纖維制品的另一個(gè)代表產(chǎn)品。采用55.6 dtex /144 f 超細(xì)低彈絲，由于該類纖維又細(xì)又軟，細(xì)絲間的空隙能吸附住灰塵、油漬、污物，其織物由于具有比普通織物多無數(shù)倍的微細(xì)毛孔，有較高的比表面積和微孔，因而具有很強(qiáng)的清潔能力、除污快而徹底、不掉毛、洗滌后可重復(fù)使用。經(jīng)過測試，該類織物可以吸附自身重量7 倍的灰塵、顆粒、液體，用它作成潔凈布除污效果極好，可擦拭各種眼鏡、影視器材、精密儀器，對(duì)鏡面毫無損傷，因此該類織物在精密機(jī)械、光學(xué)儀器、微電子、無塵室及家庭等方面具有廣闊的用途。

3.4 超高密度防水透氣織物

采用83.3 dtex /192 f 或56 dtex /144 f 超細(xì)低彈絲為原料，在針織機(jī)上加工生產(chǎn)該類超高密織物，該織物雖然密度很高，但質(zhì)地輕盈、懸垂性好、手感柔軟而豐滿、結(jié)構(gòu)細(xì)密，雖不經(jīng)涂層和防水處理，卻同樣具有很高的耐水性，輕便易折疊、易攜帶，是一種高附加值的紡織產(chǎn)品。

3.5 仿麂皮及人造皮革織物

采用167 dtex /228 f 等超細(xì)多孔纖維做成針織布或機(jī)織布后，經(jīng)磨絨或拉毛，再浸漬聚氨酯溶液，并經(jīng)染色和整理，可制作仿麂皮或人造皮革織物。制成織物的許多性能不亞于天然麂皮，輕薄柔軟、具有光滑的表面紋理、防水、透氣、強(qiáng)力好、不變形。

3.6 超柔、短毛絨

采用83 dtex /144 f、83 dtex /192 f 超細(xì)低彈絲為原料，在針織機(jī)編織而成。產(chǎn)品有身骨和強(qiáng)力，織物手感柔軟、毛型感強(qiáng)。經(jīng)過前處理、染色前熱定型濕處理，形成織物收縮，使密度增加。經(jīng)過染色后再起絨，再經(jīng)燙光機(jī)高濕壓絨燙光獲得光澤和纖維伸直效果。產(chǎn)品用于玩具、汽車裝飾布、沙發(fā)套布、鞋帽等領(lǐng)域，特別是印花后更適宜冬季童裝外套。

4 結(jié)論

（1）加工167 dtex /288 f、56 dtex /144 f 等超細(xì)纖維，本公司紡絲采用特殊的冷卻成形技術(shù)，選擇較低熔體輸送溫度，較高的箱體溫度，噴絲孔采用了圓形的排布方式，采用雙油嘴上油，紡制的POY 質(zhì)量優(yōu)異；后加工加熱和冷卻采用點(diǎn)接觸式，冷卻采用抽風(fēng)的方式，避免了面接觸對(duì)纖維的損傷，制取了高質(zhì)量的超細(xì)多孔低彈絲。

（2）本公司采用經(jīng)過自主創(chuàng)新改造的特殊的冷卻成形技術(shù)，紡制的167 dtex /288 f、22 dtex /96 f 等超細(xì)多孔滌綸低彈絲，可以加工成高性能的仿真絲、仿桃皮絨、仿麂皮絨、仿毛和高密類針織產(chǎn)品，主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)楦邫n時(shí)裝面料、高密織物、高性能揩布、仿桃皮絨織物、人麂皮、高級(jí)拭鏡紙、氣體過濾材料等，還可用于人造血管等生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域。

[1]董紀(jì)震，趙耀明.合成纖維生產(chǎn)工藝學(xué)[M].北京： 中國紡織出版社，1994.

[2]徐心華，李允成.滌綸長絲生產(chǎn)[M].北京： 中國紡織出版社，1996.