83 dtex/36 f輕網(wǎng)高彈滌綸DTY生產(chǎn)工藝

吳金亮， 盧慶豐， 丁國軍， 張逢書， 吳劍虹

(1. 榮盛石化股份有限公司，杭州 311247；2. 浙江盛元化纖有限公司，杭州 311247)

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83 dtex/36 f輕網(wǎng)高彈滌綸DTY生產(chǎn)工藝

吳金亮1， 盧慶豐1， 丁國軍1， 張逢書1， 吳劍虹2

(1. 榮盛石化股份有限公司，杭州 311247；2. 浙江盛元化纖有限公司，杭州 311247)

摘要:通過優(yōu)化滌綸DTY加工中牽伸比、網(wǎng)絡壓力、變形溫度、定型溫度、定型超喂和卷繞超喂、D/Y比等工藝條件，研究83 dtex/36f輕網(wǎng)高彈滌綸DTY的生產(chǎn)工藝。結(jié)果表明：選擇牽伸比1.75～1.79，網(wǎng)絡壓力0.12 MPa，變形溫度195～197 ℃，定型溫度90～95 ℃，適當提高定型超喂(5.5%左右)和卷繞超喂(3.7%左右)，可得到卷曲收縮率為29.4%的纖維，有利于獲得高彈性、蓬松度良好、網(wǎng)絡均勻的滌綸DTY。

關鍵詞:聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維；拉伸變形絲；高彈性；網(wǎng)絡絲

隨著紡織技術的進步和紡織面料質(zhì)量需求的提高，高彈性滌綸DTY由于其外觀豐盈、手感綿軟等特點，越來越受到廣大用戶的青睞。目前市場上的高彈絲往往彈性低、回復率差，生產(chǎn)加工時一等品率低，很難做到大面積推廣。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，彈力絲的彈性主要取決于其纖維的卷曲收縮率，卷曲收縮率越高彈性就越高，故彈力絲的卷曲收縮率指標直接表征纖維的彈性[1]。如果纖維的卷曲收縮率指標、手感柔軟、外觀豐滿性要明顯好于普通的DTY，則可以認定為高彈性滌綸DTY[2]。本文就83 dtex/36f輕網(wǎng)高彈性滌綸DTY的生產(chǎn)工藝條件作了研究，并應用到實際生產(chǎn)中，所制纖維彈性優(yōu)異、風格飽滿，各項指標優(yōu)于國家標準，且加工一等品率達到97.5%以上。

1　實　驗

1.1原絲

公司自產(chǎn)POY，線密度140 dtex/36f，斷裂伸長率132%，斷裂強度2.5 cN/dtex，條干不勻率0.8%，含油率0.4%。

1.2儀器設備

FK6V-1000型加彈機(德國Barmag公司)，STATIMAT.ME型全自動強伸度測試儀(德國TEXTECHNO公司)，MP20 NMR ANALYZER型核磁共振含油分析儀(德國布魯克光譜儀器有限公司)，Uster-4型條干儀(瑞士進口)。

1.3輕網(wǎng)高彈性滌綸DTY的生產(chǎn)

選擇假捻機型為FK6V-1000型，加工速度提高到800 m/min。對比一般的低彈絲，適度提高了牽伸比及D/Y比，選擇適宜的網(wǎng)絡壓力、變形熱箱溫度、定型熱箱溫度、網(wǎng)絡超喂率、定型超喂率等工藝條件，POY原絲經(jīng)第一熱箱形變、假捻器加捻(解捻)、網(wǎng)絡噴嘴、第二熱箱定型、上油卷繞得到網(wǎng)絡均勻、彈性佳的滌綸DTY。

2　結(jié)果與分析

2.1牽伸比

牽伸比(DR)是W2軸(二道軸)與W1軸(一道軸)之間的比值。DR設定的高低直接影響著纖維的性能[3]。如果DR設定太低，導致假捻器前的張力(T1)過低，絲條容易在上熱箱內(nèi)抖動，受熱不勻；同時，假捻器后的張力(T2)也過低，解捻不充分，纖維黏結(jié)，甚至形成僵絲，最終導致纖維的彈性降低、手感不良。如果DR設定過高，導致加捻張力和解捻張力均過高，雖然在一定程度上提高了纖維的卷曲收縮率，彈性也有了提升，但高張力勢必容易導致單纖的斷裂，毛絲增加，反而使纖維的卷曲收縮率降低[4]。綜合實驗效結(jié)果當選擇DR為1.75～1.79時，DTY彈性良好，外觀無僵絲和毛絲。

2.2熱箱溫度

圖1是第一熱箱溫度的變化對DTY卷縮率的影響。由圖1可知，在一定的溫度范圍內(nèi)，隨著變形溫度的提高，纖維的卷縮率增大，溫度過大，卷縮率反而下降。這是因為隨著變形溫度的增加，纖維的塑性得到了增加，纖維變形的阻力下降，得到的DTY變形就越充分，卷曲性能、手感、彈性越好；但溫度上升到220 ℃甚至更高時，接近了纖維軟化溫度，解取向度增加，塑性太強，形變效果反而變差，卷縮率降低，同時，纖維變脆，毛絲和僵絲隨之增加。為了得到較高卷曲的纖維，第一熱箱溫度比常規(guī)生產(chǎn)時提高5～8 ℃即可。本實驗選擇第一熱箱溫度為195～197 ℃。

圖1　第一熱箱溫度對卷縮率的影響Fig.1　Effect of the first texturing heater temperature on fiber crimp rate

纖維經(jīng)過第一熱箱和假捻器的形變后，需要進行補充熱定型，降低內(nèi)應力，提高纖維的穩(wěn)定性[5]。為了得到高卷曲的纖維，必須要把經(jīng)過假捻器產(chǎn)生的卷曲形態(tài)保持下來，所以設置合適的定型溫度就顯得尤為重要。溫度設定太低，不易起到補充熱定型的效果，纖維穩(wěn)定性降低。溫度設定過高，導致纖維塑性增強，形變無法得到保持，卷曲收縮率反而大大降低。為了得到穩(wěn)定性良好又彈性較高的纖維，在設定定型溫度時較常規(guī)生產(chǎn)低70～75 ℃為宜。本實驗選擇定型溫度為90 ℃。

2.3定型超喂

定型超喂率是指第二羅拉和第三羅拉速度差相對于第二羅拉的百分率。圖2是定型超喂率與DTY卷曲收縮率的關系，圖3是定型超喂率與DTY卷曲穩(wěn)定度的關系。由圖2和圖3可知，隨著定型超喂率的提高，纖維的卷曲收縮率、卷曲穩(wěn)定度都相應得到提高。這是因為定型超喂率越高，絲條在定型熱箱中越松弛，使得分子間的內(nèi)應力得到有效降低，從而將經(jīng)過假捻器變形而產(chǎn)生的卷曲和蓬松的纖維狀態(tài)保持下來，因此纖維的卷曲收縮率和卷曲穩(wěn)定度也越高。本實驗選擇定型超喂率為5.5%。

圖2　定型超喂率與DTY卷曲收縮率的關系Fig.2　Relation between set overfeed and DTY crimp rate

圖3　定型超喂率與DTY卷曲收縮率的關系Fig.3　Relation between set overfeed and DTY crimp stability

2.4卷繞超喂

卷繞超喂率是指第二羅拉和卷繞輥表面速度差相對于第二羅拉表面速度的百分率。DTY的卷裝張力直接取決于卷繞超喂率。為了保證良好的退繞效果，不能將卷裝張力設定過低，否則容易導致絲餅松軟，絲束之間相互黏連、夾結(jié)，在高速退繞時造成斷頭，同時，絲餅端面極易形成塌邊現(xiàn)象，不易儲存和運輸。但卷繞張力也不能過高，否則絲餅太硬，卷曲性能會下降，同時，過高的張力極易導致紙管變形，進而導致絆絲的形成，影響外觀和退繞[6]。為了保證既有良好的外觀又有較高的卷曲性能，本實驗選擇卷繞超喂率為3.7%，使卷繞張力保持在18～22 cN。

2.5D/Y比

D/Y比指的是假捻摩擦盤表面速度與第二喂入羅拉表面速度之比。圖4是D/Y比與卷縮率的關系。由圖4可知，隨著D/Y比的提高，纖維的卷曲收縮率也相應提高。這是因為隨著D/Y比的提高，摩擦盤的表面速度增加，傳遞到絲條的力矩也隨之增加，在一定的車速條件下，單位長度內(nèi)絲條獲得的卷曲效果得到提高，加捻及解捻數(shù)增加，絲條蓬松性提高。高卷曲的纖維，其捻度也一定較高，故在選擇D/Y比的時候也一定比常規(guī)加工要高[7]。但也不是越高越好，D/Y比太高，絲條容易打滑，且摩擦盤對絲條的損傷也大，易產(chǎn)生毛絲。硬質(zhì)的陶瓷摩擦片因?qū)z條的磨損較大，故不在考慮范圍內(nèi)，選擇軟硬適中的聚氨酯摩擦片為最佳。另外，摩擦片組合中，選擇1-5-1為宜，因為過高組合會降低假捻張力，過低組合會降低卷曲效果。本實驗選擇適當提高D/Y比至1.85，使假捻充分，DTY的卷曲性提高。

圖4　D/Y比對卷曲收縮率的影響Fig.4　Effect of D/Y on fiber crimp rate

2.6網(wǎng)絡壓力及噴嘴的選擇

表1是網(wǎng)絡壓力對DTY性能的影響。由表1可知，纖維的網(wǎng)絡度、網(wǎng)絡牢度、斷裂強度隨著網(wǎng)絡壓力的提高而提高，但斷裂伸長率卻是隨著網(wǎng)絡壓力的提高而先增加后下降。這是因為網(wǎng)絡壓力的大小決定了網(wǎng)絡結(jié)點的牢度，實驗證明，隨著壓力升高，絲條被吹散的程度加大，各單纖維間纏繞程度提高，形成的網(wǎng)絡結(jié)點牢度隨之提高。但也不是壓力越高越好，太高的壓力易導致單纖維被吹斷造成毛絲，從而降低纖維的強度。網(wǎng)絡均勻性取決于網(wǎng)絡噴嘴型號和網(wǎng)絡壓力，在生產(chǎn)83d tex/36f DTY時，選擇半圓斜口噴嘴為宜。因為要滿足經(jīng)編的需要，網(wǎng)點不能太弱，否則極易造成織造困難，但也不能太牢，否則織物上會形成節(jié)點，使其豐厚性降低、手感變差，所以半圓型噴嘴是最佳選擇。同時，需要選擇合適的網(wǎng)絡壓力，以控制最佳的網(wǎng)絡牢度和網(wǎng)絡度[8]。從表1可知，在生產(chǎn)輕網(wǎng)DTY時，網(wǎng)絡壓力選擇0.12 MPa為宜。

表1　網(wǎng)絡壓力對DTY性能的影響

2.7工藝及物性指標

表2是經(jīng)過優(yōu)化后生產(chǎn)輕網(wǎng)高彈滌綸DTY與普通滌綸DTY的工藝條件比較，表3是輕網(wǎng)高彈滌綸DTY與普通DTY的物理指標對比。從表2、表3可知，與普通滌綸DTY的性能相比，輕網(wǎng)高彈滌綸DTY的卷曲收縮率和卷曲穩(wěn)定性明顯提高。

表2　83 dtex/36 f輕網(wǎng)高彈滌綸DTY與普通滌綸DTY的主要工藝參數(shù)

表3　83 dtex/36 f輕網(wǎng)高彈滌綸DTY與普通滌綸DTY的物理指標

3　結(jié)　論

與一般滌綸DTY相比，在生產(chǎn)83 dtex/36f輕網(wǎng)高彈滌綸DTY時，要選擇較高的牽伸比，牽伸比為1.75～1.79；上調(diào)變形溫度至195～197 ℃，調(diào)低定型溫度至90 ℃；適當提高定型超喂(5.5%左右)和卷繞超喂(3.7%左右)，所獲得的纖維網(wǎng)絡均勻、彈性高、手感佳。

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DOI:10.3969/j.issn.1001-7003.2016.06.003

收稿日期:2016-01-27; 修回日期: 2016-05-10

作者簡介:吳金亮(1976—)，男，工程師，主要從事滌綸紡絲、加彈生產(chǎn)及工藝管理。

中圖分類號:TS104.1

文獻標志碼:A

文章編號:1001-7003(2016)06-0011-04引用頁碼: 061103

Production process of 83 dtex/36 f high elasticity PET DTY

WU Jinliang1, LU Qingfeng1, DING Guojun1, ZHANG Fengshu1, WU Jianhong2

(1.Rongsheng Petrochemical Co., Ltd., Hangzhou 311247, China; 2.Zhejiang Shengyuan Chemical Fiber Co.,Ltd.,Hangzhou 311247, China)

Abstract:The production process of 83 dtex/36f high crimp PET DTY was discussed through the optimization of draw ratio, network pressure, texturing heater temperature, setting heater temperature, set overfeed, take-up overfeed and D/Y ratio. The results show that the crimp contraction rate increases to 29.4% by selecting draw ratio 1.75～1.79, network pressure 0.12 MPa, texturing temperature 195～197 ℃ and setting temperature 90～95 ℃ and increasing set overfeed to 5.5% and crimp overfeed 3.7%, which helps to produce PET DTY with high elasticity.

Key words:polyethylene terephthalate fiber; draw textured yarn; high elasticity; interlaced yarn