30 D/36 F滌綸DTY生產(chǎn)工藝探討

李曉佳

（江蘇德力化纖有限公司，江蘇 宿遷 223800）

1 實驗

1.1 原料

采用53 dtex/36 F半消光POY滌綸長絲，纖度為53.50 dtex 2.00%，斷裂伸長率為116.50% 4.00%，熱應力為27.0 cN。

1.2 工藝流程及參數(shù)

原絲架→預網(wǎng)絡→切絲器→第一羅拉→升絲桿→第一熱箱→冷卻板→假捻器→張力探測儀→第二羅拉→網(wǎng)絡噴嘴→輔助羅拉→第二熱箱→第三羅拉→探絲器→上油輪→分絲桿→卷繞成型。

改批生產(chǎn)時，通過實驗得到相關(guān)物性指標后不斷調(diào)試優(yōu)化工藝，最終選擇加工速度為680 m/min、拉伸倍數(shù)為1.67、變形熱箱溫度為175 ℃、定型熱箱溫度為150 ℃、D/Y比為1.65、網(wǎng)絡超喂率（W2X）為 - 4.50%、定型超喂率（W3）為 - 6.00%、卷繞超喂率（W4）為 - 5.70%、預網(wǎng)絡氣壓為0.04 MPa、中網(wǎng)絡氣壓為0.20 MPa、油輪轉(zhuǎn)速為0.65 r/min、卷繞時間為1 360 min。設定以上工藝參數(shù)批量生產(chǎn)，指標良好。

2 工藝參數(shù)設定及分析

2.1 加工速度

30 D/36 F屬于細旦絲，能夠承受的拉伸強度較低，在拉伸過程中易出現(xiàn)毛絲、斷頭現(xiàn)象，相比常規(guī)品種和粗旦絲，其加工速度需適度減緩。先將滌綸預取向絲（Pre-Oriented Yarn，POY）投到加彈機投絲打樣，確定該品種的極限速度，預設車速進行打樣，在此基礎上不斷加快車速，確定該品種在機臺上的極限速度。當張力圖譜出現(xiàn)10 s/次的波動時，此時的車速為極限車速（830 m/min）。一般情況下，加工速度=極限車速×85.00%左右，確定加工速度范圍，在此范圍內(nèi)通過實驗（表1），最終確定車速為680 m/min。

表1 加工速度對生產(chǎn)的影響

由表1可知，當加工速度為650 m/min時，產(chǎn)品指標較好。但考慮到提速對生產(chǎn)效率和產(chǎn)能效益具有較大影響，最終選擇將加工速度定為680 m/min，指標較好且產(chǎn)量較高。

2.2 拉伸比及D/Y比

2.2.1 拉伸比

拉伸比是第二羅拉和第一羅拉之間的速度比，拉伸倍數(shù)對產(chǎn)品物性指標影響較大。拉伸倍數(shù)較低，則拉伸不足，假捻張力低，體系不穩(wěn)定，絲條易形成僵絲和緊點；拉伸倍數(shù)過高，則易導致毛絲和斷頭。拉伸倍數(shù)大致為POY實際纖度/DTY名義纖度，在此基礎上不斷進行打樣實驗，并測量加捻張力T1與解捻張力T2。

2.2.2 D/Y比

D/Y比是摩擦片表面轉(zhuǎn)速與絲條離開假捻器的速度之比。隨著D/Y比的增加，解捻張力T2減小，即T2/T1（K值）減小。K值過低易產(chǎn)生僵絲，K值過高易產(chǎn)生毛絲。

根據(jù)經(jīng)驗，一般情況下，該品種K值為0.65~0.85時，各項物性指標良好。實驗結(jié)果如表2所示，最終確認拉伸倍數(shù)為1.67。

表2 拉伸倍數(shù)對物性指標的影響

由表2可以看出，當拉伸倍數(shù)為1.67時，絲條的各項物性指標良好。

2.3 變形及定型熱箱溫度

30 D/36 F由于單絲纖度低、加工速度慢、絲條停留在熱箱的時間較長，變形溫度不宜過高，否則容易導致單絲粘連并絲、絲條發(fā)脆，影響產(chǎn)品斷裂強度。此外，不同變形溫度對絲條的染色性能影響也較大。實驗數(shù)據(jù)表明，當溫度為170~175 ℃時，絲條染色較好。綜合考慮，最終選擇175 ℃的變形溫度。表3是不同變形溫度對絲條品質(zhì)的影響。

表3 變形溫度對滌綸DTY質(zhì)量的影響

定型熱箱的主要作用是降低絲條的卷曲收縮率，溫度過高，絲條的殘余扭矩會減小，卷曲收縮率會降低，但過高會導致絲條發(fā)硬，手感不好；溫度過低，絲條會比較蓬松，但定型效果不好，纖維的內(nèi)部應力沒有消除，卷曲收縮率偏高，后紡不易退繞，斷頭多。通過實驗可知，當定型溫度為140 ℃時，卷曲收縮率為20.36%；當定型溫度為145 ℃時，卷曲收縮率為15.61%；當定型溫度為150 ℃時，卷曲收縮率為10.33%，最終選擇定型溫度為150 ℃。

2.4 定型超喂和卷繞超喂

2.4.1 定型超喂

定型超喂決定絲條在下熱箱的停留時間，進而影響滌綸DTY的卷曲性能，主要防止絲條運行時出現(xiàn)抖動和不穩(wěn)定情況，影響絲條的品質(zhì)。在實際生產(chǎn)中，根據(jù)絲條的運行情況進行適當調(diào)整，一般情況下，超喂率在-6.00%~-4.00%。通過實驗可知，當該品種W2X及W3分別為-4.50%、-6.00%時，絲條在下熱箱前后不抖動，運行較為穩(wěn)定。

2.4.2 卷繞超喂

卷繞超喂主要控制絲條卷繞張力的大小，進而影響DTY紗筒的卷徑與成型。當卷繞張力過大時，紗筒卷徑偏小，成型較硬；當卷繞張力過小時，紗筒蓬松，不易退繞。通過實驗可知，當該品種的卷繞超喂率為-5.70%、卷繞張力控制在6~7 cN時，成品DTY紗筒的成型和退繞性能良好。

2.5 摩擦片組合

由于30 D/36 F滌綸DTY屬于細旦絲范疇，絲條在經(jīng)過假捻器的摩擦片時容易受損，會產(chǎn)生毛絲和斷頭，因此，應采用材質(zhì)較軟、表面較光滑的聚氨酯盤片。通過實驗可知，采用1-4-1的盤片組合方式，毛絲及斷頭較少，染色M率較高（表4）。

表4 摩擦片組合對染色M率的影響

2.6 網(wǎng)絡氣壓

30 D/36 F細旦絲的生產(chǎn)對網(wǎng)絡要求嚴格，若網(wǎng)絡點太多、太牢，后續(xù)織造時會因網(wǎng)絡點不能完全打開，導致布面風格不好，手感較差；若網(wǎng)絡點太輕，后道織造時斷頭率高。

網(wǎng)絡可增加其單絲間的抱合力，改善后加工性能。在第一羅拉前加裝預網(wǎng)絡噴嘴可提高絲條的集束性，并結(jié)合海博林P142型號中網(wǎng)噴嘴兩道網(wǎng)絡生產(chǎn)，根據(jù)實驗測試結(jié)果，將預網(wǎng)絡與中網(wǎng)絡氣壓分別控制在0.04 MPa及0.20 MPa，絲條更具抱合力，后加工退繞性能良好，且在拉伸變形時不易產(chǎn)生毛絲、斷頭等。

2.7 上油

在30 D/36 F滌綸DTY的生產(chǎn)過程中，上油也極為重要。給DTY上油可使絲條具有平滑性、抱合性和抗靜電性。由于單絲纖度較小，對含油量的控制較為嚴格。若上油較少，易產(chǎn)生大量靜電，布面易產(chǎn)生經(jīng)條，影響品質(zhì)；若上油較多，會導致整經(jīng)上漿時漿料不均勻，在后面的織造中容易起毛絲，導致斷頭增多。根據(jù)經(jīng)驗，含油率一般控制在3.00%左右，該品種的油輪轉(zhuǎn)速為0.65 r/min。

2.8 卷繞時間

對成品DTY進行定長定重，以滿足后道織造的需求。卷繞時間的計算公式：卷繞時間=定重×107/車速/實際纖度/0.98。在實際生產(chǎn)中，考慮到上油輪轉(zhuǎn)速及油位等因素，一般第一批紗筒需提前1 h核重，計算出滿卷時間及錠重，再微調(diào)卷繞時間。

3 結(jié)論

通過以上工藝實驗，30 D/36 F滌綸DTY的主要工藝參數(shù)如下：加工速度為680 m/min，拉伸倍數(shù)為1.67，變形熱箱溫度為175 ℃，定型熱箱溫度為150 ℃，D/Y比為1.65，W2X為-4.5%，W3為-6.0%，W4為-5.7%，預網(wǎng)絡氣壓為0.04 MPa，中網(wǎng)絡氣壓為0.20 MPa，油輪轉(zhuǎn)速為0.65 r/min，卷繞時間為1 360 min。

通過以上工藝參數(shù)制得的30 D/36 F滌綸DTY主要物性指標如下：線密度為33.75 dtex，斷裂伸長率為21.22%，斷裂伸長率變異系數(shù)為4.26%，斷裂強度為4.23 cN/dtex，斷裂強度變異系數(shù)為2.05%，卷曲收縮率為10.26%，卷曲收縮率變異系數(shù)為3.25%，卷曲穩(wěn)定度為84.80%，沸水收縮率為2.96%，含油率為3.11%，網(wǎng)絡為163 N/m，該物性指標符合《滌綸低彈絲》（GB/T 14460—2015）的生產(chǎn)標準。

綜上所述，30 D/36 F滌綸DTY根據(jù)以上工藝參數(shù)批量生產(chǎn)，產(chǎn)品指標良好，生產(chǎn)穩(wěn)定，可滿足客戶需求。