多異混纖復(fù)合長絲牽伸卷繞系統(tǒng)的研究與探討

北京中麗制機(jī)工程技術(shù)有限公司 華金祥/文

1 前言

多異混纖復(fù)合長絲可由兩種不同孔數(shù)、不同纖度、不同截面形狀、不同伸長、不同沸水收縮的纖維復(fù)合而成。由于兩種纖維的多異特性使織成的面料具有仿毛、仿真絲及超強(qiáng)懸垂等獨(dú)特風(fēng)格。用其制成的服裝有明顯的艷麗感和輕柔感，并具有易洗、免燙、快干等特點(diǎn)，是衣用化纖中較理想的新型合纖材料。

近幾年來，北京中麗制機(jī)采用POY/FDY一步法紡絲工藝、紡絲張力控制、高速網(wǎng)絡(luò)復(fù)合等技術(shù)，優(yōu)化紡程絲路，使一步法生產(chǎn)的混纖長絲產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、品種多樣；采用多頭紡技術(shù)提高單紡位產(chǎn)量和效率，節(jié)約投資，并形成了產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；?/p>

在多異混纖復(fù)合長絲生產(chǎn)中影響產(chǎn)品質(zhì)量因素較多，結(jié)合多年的實(shí)踐，本文重點(diǎn)對牽伸卷繞系統(tǒng)中影響因素進(jìn)行重點(diǎn)探討。

2 牽伸卷繞系統(tǒng)的基本構(gòu)成

2.1 工藝流程

多異混纖（一步法）復(fù)合長絲牽伸卷繞系統(tǒng)由機(jī)架、導(dǎo)絲器、預(yù)網(wǎng)絡(luò)器、導(dǎo)絲盤、熱牽伸輥、主網(wǎng)絡(luò)器、全自動卷繞頭所組成，其上長絲按品種而分為POY絲、FDY絲。在POY絲的紡程上有導(dǎo)絲器、預(yù)網(wǎng)絡(luò)器、GR1下導(dǎo)絲盤、GR2上導(dǎo)絲盤，2個導(dǎo)絲盤上下布置、轉(zhuǎn)向相反，實(shí)現(xiàn)對出生纖維的高速牽伸；在FDY絲的紡程上有導(dǎo)絲器、預(yù)網(wǎng)絡(luò)器、HGR1對熱輥、HGR2單熱輥及SR2分絲輥，2組熱牽輥共同完成對初生纖維的牽伸和定型。紡絲獲得的初生纖維分別經(jīng)過FDY牽伸定型和POY高速牽伸獲得不同特性的全牽伸絲、預(yù)取向絲，二者經(jīng)主網(wǎng)絡(luò)器并絲合股后由全自動卷繞頭卷繞成絲餅供織造使用。牽伸卷繞系統(tǒng)還擁有對每個導(dǎo)絲盤、熱輥速度和加熱溫度的控制系統(tǒng)，以及對全自動卷繞頭速度卷繞程序的控制系統(tǒng)。

2.2 設(shè)備配置

表1 多異混纖（一步法）復(fù)合長絲牽伸卷繞系統(tǒng)配置表

3 不同配置的牽伸卷繞系統(tǒng)

3.1 高異異收縮混纖牽伸卷繞系統(tǒng)

該系統(tǒng)生產(chǎn)的產(chǎn)品具有“高異性”的異伸長、異沸水收縮的特性（見圖2）。在該系統(tǒng)中可分別調(diào)整POY、FDY各自的工藝參數(shù)、紡程張力，以達(dá)到靈活控制POY、FDY絲束的伸長和沸水收縮的目的。

A組份（POY）絲束經(jīng)過卷繞機(jī)架上部的預(yù)網(wǎng)絡(luò)器、導(dǎo)絲器，以及在下導(dǎo)盤(GR1)、上導(dǎo)盤(GR2)的高速牽伸、張力調(diào)節(jié)后成為高伸長、高沸水收縮的預(yù)取向POY絲束；B組份（FDY）絲束經(jīng)過預(yù)網(wǎng)絡(luò)器、導(dǎo)絲器，以及在HGR1熱輥、HGR2熱輥牽伸定型后成為低伸長、低沸水收縮的全牽伸的FDY絲束。二者經(jīng)由導(dǎo)絲鉤并絲后導(dǎo)入主網(wǎng)絡(luò)交絡(luò)合股，再由卷繞頭高速卷繞成為定重的高異收縮混纖復(fù)合絲餅，經(jīng)外觀檢驗(yàn)分等后包裝出廠。

3.2 低異異收縮混纖牽伸卷繞系統(tǒng)

具有“低異性”的異收縮混纖牽伸卷繞系統(tǒng)（見圖3）可以根據(jù)產(chǎn)品的要求通過調(diào)整POY、FDY絲束的牽伸卷繞工藝參數(shù)及張力獲得不同的異收縮混纖絲的伸長及沸水收縮率。

A組份（POY）絲束經(jīng)預(yù)網(wǎng)絡(luò)、導(dǎo)絲器，由下導(dǎo)盤(GR1)高速牽伸后，再經(jīng)導(dǎo)絲鉤導(dǎo)入HGR2熱輥定型，成為伸長與沸水收縮率較低的預(yù)取向POY絲束；B組份（FDY）絲束經(jīng)預(yù)網(wǎng)絡(luò)器、導(dǎo)絲器，再經(jīng)HGR1熱 輥、HGR2熱輥牽伸定型后成為低伸長、低沸水收縮的FDY絲束。二者經(jīng)由導(dǎo)絲鉤并絲后導(dǎo)入主網(wǎng)絡(luò)交絡(luò)合股，再由卷繞頭高速卷繞成為定重的低異收縮的混纖復(fù)合絲餅。經(jīng)外觀檢驗(yàn)分等后包裝出廠。

3.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

在圖2和圖3中，多異混纖復(fù)合長絲牽伸卷繞系統(tǒng)包括：預(yù)網(wǎng)絡(luò)器、導(dǎo)絲器、HGR1熱輥、HGR2熱輥、上導(dǎo)盤GR2、下導(dǎo)盤GR1、主網(wǎng)絡(luò)器、全自動卷繞頭。預(yù)網(wǎng)絡(luò)器安裝于機(jī)架的面板上方；HGR1安裝于面板左下方，HGR2位于面板中上方；上導(dǎo)盤GR2和下導(dǎo)盤GR1分別為轉(zhuǎn)向相反的兩個冷輥，安裝于同一紡絲位面板右側(cè)，上下布置；主網(wǎng)絡(luò)器設(shè)于面板下方，在全自動卷繞頭正上方；全自動卷繞頭放至在地面上。

在FDY絲束生產(chǎn)中，HGR1熱輥為一對低溫?zé)彷?，加熱溫度范?0～150℃，機(jī)械速度為850～2600米/分；HGR2由1套高溫?zé)彷伜?套SR2分絲輥組成，高溫?zé)彷伒募訜釡囟确秶鸀?0～200℃，分絲輥為冷輥，速度范圍為2200～5000米/分。絲束在HGR1上繞數(shù)圈被加熱后，再繞在HGR2熱輥上數(shù)圈，由于HGR1、 HGR2的速度不同，加熱的絲束得到牽伸， 受到牽伸絲束在HGR2熱輥上定型，由此獲得全牽伸的FDY長絲。

在POY絲束生產(chǎn)中，GR1下導(dǎo)盤和GR2上導(dǎo)盤均為冷盤，二者以相同速度、相反轉(zhuǎn)向運(yùn)動完成對絲束的高速牽伸，機(jī)械速度為2200～4000米/分，初生纖維在高速的牽引下獲得性能優(yōu)良的預(yù)取向POY長絲。

預(yù)網(wǎng)絡(luò)器對絲束起到均化油劑和穩(wěn)定紡程張力的作用，其結(jié)構(gòu)根據(jù)紡絲頭數(shù)的多少而定。通常有1～2個進(jìn)氣孔，噴氣孔最多可達(dá)24個，噴氣孔直徑為0.5～1.5mm，壓縮空的壓力為 0.5～2.0kg/cm3。

主網(wǎng)絡(luò)器對合股后的絲束進(jìn)行噴氣交絡(luò)，保證2股絲束混纖復(fù)合良好。主網(wǎng)絡(luò)器的噴氣孔直徑約為1.0～2.0mm，壓縮空氣的壓力為1.5～4kg/cm3，產(chǎn)生的交絡(luò)點(diǎn)為20～30個/米。每束合股的混纖復(fù)合長絲對應(yīng)一套主網(wǎng)絡(luò)器。

導(dǎo)絲器由各種導(dǎo)絲瓷棒、瓷鉤所組成，設(shè)置在絲路全程上，以保證絲束運(yùn)行穩(wěn)定，絲束間張力一致。

全自動卷繞頭將復(fù)合后的長絲卷繞成絲餅，每臺卷繞頭最多可卷繞24個絲餅。卷繞成型的方式分兔子頭和撥叉式，速度范圍2500～5000米/分。

為了獲得性能良好的多異混纖復(fù)合長絲，其牽伸卷繞系統(tǒng)為各個熱輥、導(dǎo)絲盤設(shè)置了獨(dú)立的溫度和速度控制系統(tǒng)。可按照產(chǎn)品的要求，單獨(dú)調(diào)整工藝參數(shù)，以保證產(chǎn)品的多異性和質(zhì)量的穩(wěn)定性。

4 系統(tǒng)中絲路的研究

在多異混纖復(fù)合長絲牽伸卷繞系統(tǒng)中，絲路設(shè)計(jì)與產(chǎn)品質(zhì)量有很密切的關(guān)系。在上述的“高異性”和“低異性”系統(tǒng)中均有兩種絲路：以FDY絲路為基準(zhǔn)，POY絲束由導(dǎo)絲鉤強(qiáng)行拉至與FDY絲束同行（見圖4）；另一種是：以POY絲路為基準(zhǔn)，將FDY束由導(dǎo)絲鉤導(dǎo)入HGR1上的入絲點(diǎn)，經(jīng)HGR2后至與POY絲束同行（見圖5）。

4.1 FDY絲束為基準(zhǔn)

從圖4可以看到，在以FDY絲束為基準(zhǔn)的絲路中，由于絲束需要在熱輥上繞數(shù)圈，卷繞頭的中心偏離甬道中心較大，POY絲束在甬道出口處必須被強(qiáng)行斜拉至下導(dǎo)絲盤，才能保證絲束順利進(jìn)入處于卷繞機(jī)的正上方的主網(wǎng)絡(luò)器。導(dǎo)致POY絲束紡程張力很大，容易波動且不穩(wěn)定。

4.2 POY絲束為基準(zhǔn)

從圖5可以看出，在以POY絲束為基礎(chǔ)的絲路上，甬道的中心基本與卷繞頭中心重合，POY絲束從甬道出來后很順暢地經(jīng)上下導(dǎo)絲盤進(jìn)入卷繞頭上方的主網(wǎng)絡(luò)器中，圖3中的強(qiáng)行斜拉消失了；FDY絲束出甬道后，雖然斜拉進(jìn)入第一對熱輥，但由于此時的纖維紡速較低（＜1500米/分），紡程張力較??；且經(jīng)第二熱輥時FDY絲束也已處于卷繞機(jī)正上方，定型后的絲路角度變化很小，影響絲束間張力變化的因素減少，紡程張力穩(wěn)定。

4.3 實(shí)踐與分析

實(shí)踐中，在以FDY 絲路為基準(zhǔn)的系統(tǒng)中，POY絲束張力大且不穩(wěn)定，異收縮率不易控制，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。而在以POY絲路為基準(zhǔn)的系統(tǒng)中， POY絲路變化點(diǎn)少，POY絲束的張力小且穩(wěn)定，毛絲、斷絲現(xiàn)象少，異收縮率易控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。表2是以POY絲束為基準(zhǔn)的高異異收縮混纖牽伸卷繞系統(tǒng)紡制的混纖復(fù)合長絲的工藝參數(shù)和產(chǎn)品物理指標(biāo)。

表2 牽伸卷繞工藝參數(shù)及產(chǎn)品物理指標(biāo)

5 結(jié)論

為了適應(yīng)空前激烈市場競爭，在多異異收縮混纖復(fù)合長絲牽伸卷繞系統(tǒng)的開發(fā)過程中，我們做了很多的探索，目前研發(fā)的裝備可根據(jù)產(chǎn)品的不同要求選擇不同的配置。為獲得優(yōu)異且穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量，采用POY絲束為基準(zhǔn)的絲路，可以減少絲束的張力變化，穩(wěn)定復(fù)合長絲的指標(biāo)。每位頭數(shù)可達(dá)24頭的多頭紡技術(shù)滿足了多異混纖復(fù)合長絲高效高產(chǎn)、高性能、高質(zhì)量的需要，為化纖纖維品種差別化提供了優(yōu)良裝備。經(jīng)過近年來的不斷探索，目前開發(fā)的國產(chǎn)異收縮混纖復(fù)合長絲裝備已實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異，織物具有獨(dú)特風(fēng)格，為提高我國化纖纖維差別化率做出貢獻(xiàn)，其應(yīng)用前景廣闊。FZJX

[1]王學(xué)利，關(guān)于“異收縮混纖絲（ITY）技術(shù)發(fā)展及特點(diǎn)”專題報告[R].

[2]徐州斯?fàn)柨死w維科技有限公司，東華大學(xué)，北京中麗制技工程技術(shù)有限公司合作項(xiàng)目“一步法異收縮混纖絲產(chǎn)業(yè)化成套技術(shù)與應(yīng)用”（項(xiàng)目編號：2010132）