300D/84fPPFDY高強(qiáng)工業(yè)絲生產(chǎn)工藝探討

秦振貴

摘 要：本文探討了在DHP419型丙綸紡牽聯(lián)合機(jī)上生產(chǎn)300D/84f FDY高強(qiáng)丙綸長絲的工藝條件，生產(chǎn)中采用PP切片粒料，添加降溫母粒2.5%，紡絲溫度為260-270 ℃，紡絲速度為2200m/min，冷卻風(fēng)溫度18-25℃，冷卻風(fēng)速度0.3-0.5 m/s，拉伸倍數(shù)7.6倍，熱定型溫度130-140℃。

關(guān)鍵詞：丙綸；細(xì)旦高強(qiáng)絲；紡絲溫度；拉伸倍數(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.04.056

0 前言

高強(qiáng)丙綸工業(yè)絲又稱高強(qiáng)度丙綸長絲，由于其具有質(zhì)輕、斷裂強(qiáng)度大（強(qiáng)力〉8g/d）、耐磨、低導(dǎo)熱性、耐酸堿、耐化學(xué)藥品、不吸濕、抗老化、靜電積蓄少等性能，是替代滌綸、錦綸、尼龍、玻纖、棉紗、芳綸的新型理想化纖材料，廣泛應(yīng)用于織造各種類型的產(chǎn)業(yè)用紡織品。隨著我國工業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，預(yù)計(jì)國內(nèi)市場需求每年以5%的速度遞增，特別是產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域前景十分看好。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 原料

PP切片，大連西太平洋石化（MI=3.5）；分子量調(diào)節(jié)劑（降溫母粒）。

1.2 設(shè)備

DHP419型丙綸高強(qiáng)紡絲機(jī)；JHW A635卷繞機(jī)。

1.3 檢測儀器

YG086型縷紗測長機(jī)，XL-1A紗線強(qiáng)伸度儀。

1.4 丙綸FDY長絲生產(chǎn)工藝流程

混料—投料—螺桿擠壓機(jī)—紡絲箱體—側(cè)吹風(fēng)—紡絲甬道—上油—導(dǎo)絲器—第一牽伸熱輥—導(dǎo)絲器—第二牽伸熱輥—導(dǎo)絲器—第三牽伸熱輥—導(dǎo)絲器—第四牽伸熱輥—導(dǎo)絲器—第五牽伸熱輥—網(wǎng)絡(luò)器—卷繞機(jī)—筒子絲。

2 結(jié)果與討論

2.1 紡絲溫度

紡絲溫度直接影響聚丙烯的流變性能、聚丙烯的降解程度和初生纖維的預(yù)取向度。因此紡絲溫度是熔體成型中的主要工藝參數(shù)。紡絲溫度過高，熔體粘度降低過大，紡絲時容易產(chǎn)生注頭絲和毛絲；同時還會因?yàn)槿垠w粘度過低，流動性大，而形成自重引申大于噴頭拉伸造成的并絲現(xiàn)象。紡絲溫度過低，熔體粘度過大，岀絲困難且不均勻，造成噴絲頭拉伸時產(chǎn)生熔體破裂無法牽伸，嚴(yán)重時可能出現(xiàn)全面斷頭和硬絲。

常采用熔融指數(shù)來表示熔體粘度的相對值.實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)聚丙烯熔融指數(shù)小于10時，就應(yīng)該添加降溫母粒，添加比例在2.5%～3%之間。

2.2 側(cè)吹風(fēng)

生產(chǎn)聚丙烯FDY采用側(cè)吹風(fēng)。側(cè)吹風(fēng)溫度的選擇應(yīng)根據(jù)紡絲速度確定，隨著紡絲速度的提高，取向加大，這就需要較低的側(cè)吹風(fēng)溫度以維系盡量較低的雙折射，保證初生纖維具有足夠的剩余拉伸倍數(shù)。對于高強(qiáng)工業(yè)絲，當(dāng)紡絲速度超過1500m/min后.降低側(cè)吹風(fēng)溫度對初生纖維結(jié)構(gòu)貢獻(xiàn)已經(jīng)不大，高取向?qū)е戮w結(jié)構(gòu)趨向完整性，初生纖維拉伸性能變差，纖維強(qiáng)度反而下降，所以紡絲速度在2200min時產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率最佳。

2.3 拉伸工藝

拉伸工藝是FDY工業(yè)絲生產(chǎn)的核心，直接影響FDY工業(yè)絲的質(zhì)量。

2.3.1 拉伸倍數(shù)及其分配

拉伸倍數(shù)主要根據(jù)成品絲質(zhì)量要求和最大拉伸比確定。紡制高強(qiáng)力工業(yè)絲需要采用較高的拉伸倍數(shù)。FDY工藝屬紡絲拉伸一步法，實(shí)際是中速紡絲、高速拉伸。要得到斷裂強(qiáng)度8g/d的PP高強(qiáng)絲，拉伸倍數(shù)應(yīng)選擇6～8倍之間。對FDY生產(chǎn)工藝來講，拉伸倍數(shù)的分配是以一二級為主，三四級為輔。對聚丙烯來講一二級拉伸倍數(shù)占總拉伸倍數(shù)的比例以60～70%為宜。一二級拉伸低于60% ，會加重三四級拉伸的負(fù)荷，而由于五輥是熱定型輥，較高倍拉伸馬上定型必然造成不勻率大大提高。

2.3.2 拉伸溫度

FDY紡絲機(jī)通常由五組熱輥組成，第一、二三組熱輥用于主拉伸，第四、五組熱輥除了拉伸外還用于定型。一般第一組熱輥溫度選擇80～95℃ ；第二組熱輥溫度在110～120 C。

2.4 熱定型溫度

對FDY生產(chǎn)來講，纖維的沸水收縮率取決于熱定型的溫度，對丙綸高強(qiáng)絲而言，熱定型溫度必須大于120℃ ，一般以120～140℃ 為宜。一般第四、五組熱輥溫度選擇在125～140℃之間。

2.5 卷繞

卷繞機(jī)的正壓轉(zhuǎn)速及張力直接關(guān)系到纖維的成形，其中以張力最為主要，丙綸的物理特性有較高的收縮率及滑移性，影響著纖維的成形，其操作中根據(jù)收縮率的大小來選取張力。根據(jù)實(shí)踐良好的卷繞成形，其絲束張力控制在50～60cN。

2.6 生產(chǎn)工藝

分子量調(diào)節(jié)劑加入量2.5-3%。螺桿擠壓機(jī)溫度（℃）一區(qū)240，二區(qū)255.三區(qū)265四區(qū)270五區(qū)275六區(qū)265擠出頭260箱體溫度（℃）265。計(jì)量泵頻率（HZ）20.5側(cè)吹風(fēng)風(fēng)溫（℃）18側(cè)吹風(fēng)風(fēng)速（HZ）18。1-5輥的溫度為90，110，125，130，130.1-5輥的頻率為（HZ）24.9，68.4，96.5，120.3，126.3。卷繞速度2200m/min。

3 結(jié)論

（1）以聚丙烯切片粒料為原料，在國產(chǎn)設(shè)備DHP419型丙綸紡牽聯(lián)合機(jī)上成功地開發(fā)了各種規(guī)格品種的細(xì)旦高強(qiáng)長絲，各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（2）紡制時要求切片熔融指數(shù)為20-25，分子量為18～20萬，紡絲溫度為260～270℃，降溫母粒添加量2～3%，側(cè)吹風(fēng)風(fēng)速為0.3～0.4m/s、風(fēng)溫為18～25℃可紡性良好。

（3）細(xì)旦丙綸高強(qiáng)長絲采用較高的拉伸倍數(shù)6～8倍，拉伸速度1800～2200m/min，第一、二熱輥為80-110℃左右，第三、四、五組熱輥為120～140℃，其后加工性能良好，質(zhì)量穩(wěn)定。

（4）隨著工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，產(chǎn)業(yè)用纖維用途越來越廣，市場需求也不斷增加，因此，細(xì)旦丙綸高強(qiáng)絲是一種很有發(fā)展前途的新穎產(chǎn)品。endprint