熔体直纺33 dtex/36 f全消光细旦涤纶DTY的开发.pdf

介绍了33dtex/36f全消光细旦涤纶低弹网络丝（DTY)的生产技术，结果表明：提高纺丝温度、延缓冷却成形速度、选择合适的上油条件、合理控制卷绕速度、增加预取向丝(POY预网络，加弹过程中充分考虑TiO,对POY加工性能的影响，选用材质柔软的聚氨酯摩擦盘及优化组合，同时选择合适的工艺参数，可生产出优质的全消光细旦涤纶DTY。关键词：全消光：细旦：涤纶低弹丝；生产技术中图分类号：TQ342.21文献标志码：B文章编号：10 0 1-7 0 54(2 0 2 3）0 7-33-0 3全消光涤纶长丝织物手感柔软、光泽柔和、色彩鲜艳、悬垂感好，在高档男女服装和装饰布领域得到广泛的应用。33dtex/36f全消光细旦涤纶低弹丝(DTY)可用于高端羽绒服面料以及其他高档面料，有轻薄、手感细腻柔软的特点，还具有抗紫外线的功效，因此广受市场青睐。为适应市场需求，公司采用熔体直纺工艺开发了33dtex/36f全消光细旦涤纶DTY，本文对涤纶预取向丝(POY)-DTY的生产工艺进行了探讨。1试验1.1原料聚酯熔体，特性黏度(0.6 7 2 0.0 1)dL/g，熔点260，端羧基含量(2 0 3）mol/t，二甘醇质量分数(1.40.1)%,自产。1.2生产设备及测试仪器日本TMT公司纺丝箱体、ORCA型卷绕头、ATF-1500FOUR型加弹机。瑞士乌斯特公司USTER-IV型条干仪，常州八方力士纺织仪器有限公司YG023B-型强伸仪、YC367型热应力仪、YG086测长仪、YC368型卷曲收缩率测试仪。1.3工艺流程33dtex/36f全消光细旦涤纶DTY生产工艺流程收稿日期：2 0 2 2-0 9-15修回日期：2 0 2 3-0 6-0 2作者简介：周文龙，男，工程师，一直从事涤纶DTY工艺技术管理等方面的工作。如图1所示。聚酯熔体熔体过滤器增压泵热交换器静态混合器油嘴上油环吹风冷却喷丝板组件纺丝箱体计量泵平衡加弹机POY预网络P O Y 卷绕成形预网络原丝架第二罗拉摩擦盘假轮器冷却板第一热箱第一罗拉中网络第二热箱第三罗拉油辊上油卷绕DTY图1DTY生产工艺流程2结果与讨论2.151dtex/36f全消光POY的生产工艺2.1.1纺丝温度纺丝温度对正常生产全消光细旦丝有很大的影响。提高纺丝温度，熔体通过喷丝板微孔的流变性能得到较大改善，即在延长聚酯熔体细流的冷却时间的同时保持板面较高的温度，故POY的可纺性和拉伸性能得到改善。51dtex/36fPOY与8 8 dtex/36fPOY相比，由于单丝纤度较细，必须提高纺丝温度1 2，但是全消光聚酯熔体中含有大量消光剂TiO2，这些微小颗粒的存在减弱了分子间的作用力，导致熔体的特性黏度下降，流动性增大2 ，所以，过高的纺丝温度会导致生产中出现毛丝、断头现象，尤其是细旦丝生产中出现毛丝现象更严重，无法生头。经过反复试验，实际生产中选择2 9 1的纺丝温度为宜。2.1.2冷却成形全消光细旦丝与半消光细旦丝的冷却条件基本34合成纤维SyntheticFiberinChina2023年第52 卷第7 期相同。全消光细旦丝的比表面积大，丝束成形时的冷却速率高，从而导致凝固点明显上移3。为了生产品质优良的丝束，应适当减缓冷却速度，提高环吹风温度，降低环吹风风压。但是，该品种总纤度较小，环吹风风压过低时，丝束抗干扰能力较弱，易受外界环境野风的影响，产生条干异常，在后加工时张力波动大，染色易出现条纹。生产实践表明，风压2 0 Pa、风温(19 1)时冷却成形效果最好。2.1.3集束上油生产51dtex/36f全消光POY时，集束位置通常在距喷丝板8 0 0 mm左右。由于生产全消光细旦丝的纺丝速度较高，且丝束表面含有大量TiO2，丝束与油嘴经过高速摩擦后，TiO,易被刮下形成大量白粉，随着白粉的增多，油嘴上槽易结垢甚至堵塞油孔，进而造成丝束上油率下降或上油不匀。生产上表现为飘丝，丝饼上毛圈丝较多，尤其是靠近纸管2 cm内极易出现单丝网丝，导致后加工时张力波动频繁，出现张力C切(C切是指张力波动非常大，达到设定波动的最大值或者最小值造成切丝器切丝，或者张力波动的幅度小但是波动的次数达到设定的次数造成切丝)，染色时出现严重条纹、僵丝。所以，在全消光POY生产过程中，油嘴的选择极为重要，必须选择摩擦因数低的油嘴，同时，需要调整油嘴角度，保证丝束中每根丝上油均匀。2.1.4预网络众所周知，生产全消光POY时，网络喷嘴可以增加各单丝间的抱合力便于退绕，同时能使油剂在丝束内分散均匀，有利于上油均匀。由于全消光POY表面有大量的TiO,集聚，减小了纤维的表面积，从而使得丝与丝间的接触面积减小，导致摩擦因数相应减小，表现为丝束的抱合性变差3。为防止上述情况发生，一方面需提高含油量，另一方面设置网络喷嘴，还要选择合适的网络压力，若网络压力过低，丝束不能开松，起不到网络作用，易被损伤反而破坏纤维表面的油膜；若网络压力过高，丝束被吹散，与网络喷嘴撞击严重，同时纤维表面的油剂被吹溅开，含油量下降也易产生毛丝。生产过程中预网络压力选择0.0 5 0.0 6 MPa时形成10 个/m的弱网络点，增加了丝束的抱合性，减少了毛圈丝的产生，提高了加弹的加工速度和产品质量。2.1.5卷绕速度卷绕速度不仅直接影响生产效率而且影响全消光POY的预取向度：卷绕速度越大，POY的预取向度越大，从而导致后拉伸倍数降低，断裂伸长率也相应降低。为了保证断裂伸长率在12 5%135%之间，后加工的可牵伸性能较好，生产51dtex/36f全消光POY时，与同规格的半消光POY相比，卷绕速度要适当降低10 0 m/min。通过反复试验，卷绕速度控制在2 9 0 0 m/min为宜。2.2333dtex/36f全消光DTY的生产工艺2.2.1加工速度加工速度由POY的产品质量以及生产过程中的稳定性所决定。由于全消光DTY单丝纤度小，纤维表面有大量TiO,存在，在加工过程中易受到瓷件、丝道的摩擦，单丝断裂形成毛丝甚至出现断头，同时随着速度的提高，解捻张力不匀率急剧上升，假捻张力不稳定，染色易出现僵丝，因此生产时不宜采用过高的加工速度，同时降低加工速度使得纤维大分子形变较小，因此应力较小，生产更稳定，但影响经济效益。生产实践证明，加工速度660m/min时生产较为稳定，DTY满卷率达到9 7%2.2.2拉伸倍数拉伸倍数的选择主要是根据POY的伸长所决定的。通常情况下，拉伸倍数增大，假捻张力也随之增大，DTY的强度提高，染色的均匀性提高，但全消光POY中大量的TiO,使其抗张能力降低，导致加弹过程中单丝易断裂，产生毛丝等。综合多方面因素，51dtex/36f全消光POY拉伸变形过程中，拉伸倍数设置为1.7 0 左右较为合适。2.2.3D/Y比和摩擦盘材质及组合因全消光POY表面TiO,聚集，POY与摩擦盘的接触面积变小，摩擦因数相应变小，所以全消光POY的假捻效果比半消光品种的稍差4。适当提高D/Y比，既可以提升纤维的蓬松性又能保证染色性能，减少毛丝的产生，但是D/Y比过高，解捻张力下降过度，丝束解捻不充分，易出现紧点、僵丝等现象。优化摩擦盘之间的组合，可以减少丝束在盘片间的滑移，提高加工稳定性，这样也可以减少毛丝的产生。另外，全消光POY的单丝比较细，断裂强度较半消光的低，丝束受到摩擦盘高速摩擦容易产生损伤，所以需要选用材质柔软的摩擦盘，这样有利于提高纤维的强度。通过试验得出，采用1-4-1组合方式，选择材质柔软的聚氨酯摩擦盘，D/Y比1.7 2，同时将解抢张力与加抢张力的比值控周文龙.熔体直纺3 3 dt纶DTY的开发2023,52(7)35制在0.7 5左右，此时丝束可以获得最佳的性能和状态。2.2.4变形温度和定形温度第一热箱即变形热箱，为丝条提供一定的拉伸变形温度，合适的温度有利于大分子结构的形成，主要影响丝束的染色性能及卷曲性能。全消光POY中由于含有大量的TiO2，导致纤维大分子内部结构的规整性被破坏，所以，其变形温度比51dtex/36f半消光P0Y的低10 左右，控制在17 0 17 5为宜。第二热箱即定形热箱，主要是对已经过拉伸变形的丝束进行热定形，尽量消除纤维内应力，保证丝束的尺寸稳定性。若温度过低，丝束的定形效果不好，卷曲收缩率、沸水收缩率都偏大；若温度过高，丝束手感发硬，蓬松性下降。生产实践证明，定形温度控制在145 150，丝束定形效果较佳。2.3POY、D T Y 产品质量指标生产的全消光涤纶POY和DTY的质量指标如表1、2 所示。3结语(1)生产51dtex/36f全消光细旦涤纶POY时，纺丝温度选择2 9 1，纺丝速度控制在2 9 0 0 m/min，风压选择2 0 Pa，风温选择(19 1)，预网络压力设置在0.0 5 0.0 6 MPa范围内，此时生产的全消光细旦POY的品质最好。(2)全消光细旦涤纶POY拉伸变形过程中，充分考虑TiO,对POY加工性能的影响，选用材质柔软的聚氨酯摩擦盘及优化组合。生产工艺中，加工表1全消光涤纶POY质量指标单丝纤度/纤度不匀断裂强度/断裂强度不断裂伸长dtex率/%(cNdtex)匀率/%率/%1.420.162.422.37132.20断裂伸长不热应力不勺条干不勺热应力/cN含油率/%匀率/%率/%率%2.4521.020.930.700.93表2 全消光涤纶DTY质量指标单丝纤度/纤度变异系断裂强度/断裂强度变断裂伸长dtex数/%(cN dtex)异系数/%率/%0.920.453.952.0522.30断裂伸长变卷曲收缩沸水收缩网络度/含油率/%异系数/%率/%率/%(个ml)5.858.852.452.46152.00速度选择6 6 0 m/min，D T Y 变形温度控制在17 0 175，定形温度控制在145 150，D/Y比选择1.72，同时将解捻张力与加捻张力比值控制在0.7 5左右，丝束可以获得最佳的性能和状态。参考文献1李允成，徐心华.涤纶长丝生产M.2版.北京：中国纺织出版社1994.2尹翠玉，韩书发.全消光涤纶POY的生产工艺探讨J合成纤维工业,2 0 0 7,30(6):50-51.3宣一岷.全消光涤纶长丝加工性能的研究D苏州：苏州大学，2005.4金剑.全消光涤纶DTY的生产工艺研究J.合成纤维，2 0 0 7,36(8):38-39,54.Development of 33 dtex/36 f Fine Denier and Full-Dull Polyester DTY by Melt Direct SpinningZHoU Wen-long(Jiangsu Hengke New Material Co.,Ltd.,Nantong 226368,Jiangsu,China)Abstract:The production technology of 33 dtex/36 f fine denier and full-dull polyester draw textured yarn(DTY)was introduced.The results show that the good quality of the fine denier and full-dull polyester DTYis produced by raising spinning temperature,delaying cooling speed,selecting appropriate oiling condi-tions,controlling winding speed,adding pre-interlacing jet of the pre-oriented yarn(POY).Moreover,the in-fluence of TiO2 on the processing performance of POY is fully considered during the texturing process by us-ing low hardness PU disc as well as the optimum combination and selecting suitable process parameters.Key words:full-dull,fine denier,polyester DTY,production technology