44 dtex/48 f 錦綸細(xì)旦彈力絲后加工工藝探討

高 原，黎 明

(廣東新會(huì)美達(dá)錦綸股份有限公司，廣東 新會(huì) 529100)

細(xì)旦絲在針織領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用空間，它能滿(mǎn)足人們?nèi)找嫣岣叩膶?duì)紡織服裝質(zhì)感等方面的要求。由于細(xì)旦絲單纖細(xì)，加工過(guò)程中易出現(xiàn)毛絲、緊捻、斷頭等各種質(zhì)量問(wèn)題，導(dǎo)致該類(lèi)產(chǎn)品合格率較低，生產(chǎn)成本提高。為解決上述問(wèn)題，本論文通過(guò)對(duì)錦綸細(xì)旦彈力絲后加工工藝參數(shù)和部件材質(zhì)及結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化選擇，成功生產(chǎn)44 dtex/48 f 細(xì)旦彈力絲，同時(shí)對(duì)其各項(xiàng)指標(biāo)、染色及外觀進(jìn)行測(cè)試表征。

1 試驗(yàn)

1.1 原料

由本公司生產(chǎn)的POY(規(guī)格52 dtex/48 f)各項(xiàng)指標(biāo)如表1所示。

表1 POY物性指標(biāo)

1.2 加彈及檢測(cè)設(shè)備

加彈設(shè)備：RPR 3SDY/2E，意大利。

測(cè)試儀器：USTER型條干儀，瑞士；FPA-M強(qiáng)伸儀，德國(guó)。

1.3 工藝流程

POY→第一羅拉→熱箱→冷卻板→假捻器→第二羅拉→上油→卷繞→DTY

1.4 主要工藝參數(shù)及指標(biāo)

后紡加彈主要工藝參數(shù)控制如表2所示。

表2 細(xì)旦DTY后加工工藝參數(shù)設(shè)定

加工所得DTY(規(guī)格：44 dtex/48 f)的物理指標(biāo)如表3所示。

表3 44 dtex/48 f 細(xì)旦 DTY物性指標(biāo)

2 結(jié)果與討論

2.1 工藝參數(shù)

2.1.1 絲速

在正常生產(chǎn)情況下，隨著絲速的升高，絲與摩擦盤(pán)的接觸壓力增大，滑移少，假捻效果好。但隨著絲速的升高，變形和冷卻時(shí)間減少，絲條的熱塑性降低。如果絲速過(guò)高，出現(xiàn)張力波動(dòng)，絲條運(yùn)行不穩(wěn)定，未解捻絲將增多，因此毛絲、斷頭絲隨著增加，從而導(dǎo)致筒子紗蓬松性差，絲條染色均勻性大大降低[1]。細(xì)旦絲由于其纖度小，單纖細(xì)，假捻度高，因此對(duì)該類(lèi)敏感性的低纖度纖維應(yīng)采用相對(duì)較低的絲速，通過(guò)不同絲速對(duì)生產(chǎn)影響的試驗(yàn)(見(jiàn)表4)，從產(chǎn)量及生產(chǎn)穩(wěn)定性等因素考慮，采用600 m/min左右絲速為宜。

表4 不同絲速加工情況對(duì)比表

注：在其它工藝參數(shù)不變的前提下。

2.1.2 拉伸比

拉伸比一般由POY的剩余拉伸比決定，它直接影響絲的纖度、強(qiáng)度以及伸度。隨著拉伸比的增加，絲的強(qiáng)度升高、伸度下降、卷曲率低、卷曲穩(wěn)定性提高。這主要是因?yàn)殡S著拉伸比的升高，纖維大分子伸展，并沿纖維軸向整齊排列，拉伸絲的取向度增加，同時(shí)誘導(dǎo)大分子結(jié)晶，從而使得絲條強(qiáng)度增加。由于高拉伸比下，纖維內(nèi)大分子的取向度增加，其進(jìn)一步伸展的可能性下降，因此在拉伸過(guò)程中，可進(jìn)行再次伸長(zhǎng)的性能有所下降；另外由于拉伸比增加，張力高限制了纖維卷曲發(fā)展所需的迅速位移，纖維卷曲密，故卷曲率下降，卷曲穩(wěn)定性提高[1]。如果拉伸比過(guò)低，張力小，易波動(dòng)、打滑，產(chǎn)生緊捻。因此，在一定范圍內(nèi)適當(dāng)提高拉伸比可以使加捻穩(wěn)定，錠位間差別小，染色的A率提高，可減少后加工的差異。對(duì)于單纖細(xì)的纖維，拉伸不能太大，并且可調(diào)的范圍也比較窄。不同拉伸比對(duì)纖維物理指標(biāo)的影響見(jiàn)表5。根據(jù)原料約66%的伸度，試驗(yàn)得出1.255左右的拉伸比較適宜，張力在16-18 cN之間。

表5 不同拉伸比加工情況對(duì)比

拉伸倍數(shù)張力/cN強(qiáng)度/(cN·dtex-1)伸度/%卷曲率/%卷曲穩(wěn)定性/%備 注1.23016/153.6219.237.847.9張力波動(dòng),有緊捻1.24516/163.7220.538.648.2絲條彈性不均勻1.25517/163.7120.838.948.7絲條彈性均勻,無(wú)毛絲、緊捻1.26017/163.6419.638.648.4絲條彈性不均勻1.26517/173.5219.438.248.5有毛絲、緊捻

注：在其它工藝參數(shù)不變的前提下。

2.1.3 速比

速比(D/Y)是決定加工絲條的蓬松性、彈性及手感的關(guān)鍵。假捻度愈大，則卷縮力愈大，卷縮細(xì)而多，絲條經(jīng)過(guò)解捻后外觀愈豐滿(mǎn)，并且由于加捻同時(shí)吸收了拉伸時(shí)所帶來(lái)的張力波動(dòng)，使張力變化減小，絲條變形均勻良好[1]。不同速比對(duì)纖維各項(xiàng)指標(biāo)的影響見(jiàn)表6。D/Y比過(guò)高，易造成纖維捻度不勻及打滑，并且隨著摩擦阻力的增大，會(huì)導(dǎo)致絲條的強(qiáng)伸度下降，毛絲多；D/Y比過(guò)低，易造成張力波動(dòng)，假捻效果不佳，染色不均勻。最佳D/Y比由絲條作用在盤(pán)上的正壓力及絲條和盤(pán)表面的摩擦系數(shù)決定，一般解捻張力和加捻張力的比值為1。加工DTY 的彈性指標(biāo)要根據(jù)客戶(hù)的要求進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，由于此產(chǎn)品主要用于織布則需要適當(dāng)降低彈性，因此速比以1.6為宜。

表6 不同速比加工情況對(duì)比表

注：在其它工藝參數(shù)不變的前提下。

2.1.4 熱箱溫度

熱箱溫度的高低主要影響絲條的卷曲伸長(zhǎng)、色牢度及可染性。不同溫度對(duì)纖維各項(xiàng)指標(biāo)的影響見(jiàn)表7。在較低溫度下，隨著溫度升高，分子的活動(dòng)能力逐漸增強(qiáng)，熱變形產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力隨之減小，從而使絲條的塑性增強(qiáng)，纖維變形充分，蓬松性提高，絲條的強(qiáng)度增加。但隨著溫度進(jìn)一步升高，纖維內(nèi)的無(wú)定型取向易產(chǎn)生解取向，使纖維變脆，強(qiáng)度因而下降，并且易產(chǎn)生毛絲或單絲間黏結(jié)，造成僵絲，大大降低絲條的卷縮性。而當(dāng)溫度過(guò)低時(shí)，絲條變形不充分，導(dǎo)致卷曲率及卷曲穩(wěn)定性降低，絲條綿軟、無(wú)彈性為棉花絲[1]。加工細(xì)旦絲時(shí)，由于纖維纖度細(xì)，且其比表面積大，與熱箱接觸及受熱性能提高，因此可選略低的溫度，并結(jié)合600 m/min的生產(chǎn)速度，選175 ℃為宜。

表7 不同溫度加工情況對(duì)比表

注：在其它工藝參數(shù)不變的前提下。

2.2 設(shè)備與各部件

2.2.1 機(jī)型

加工細(xì)旦彈力絲時(shí)，由于纖維纖度低，而捻度的要求高，如果在加工過(guò)程中絲條的阻捻張力過(guò)大則易導(dǎo)致斷頭增多。因此應(yīng)選用絲路上阻力比較小的V型機(jī)(熱箱與冷卻板在一條直線上)。由于此機(jī)型加捻區(qū)比較短，提高了加捻的有效性；并且加工時(shí)靜電少，使絲條在加捻區(qū)的張力波動(dòng)變小，提高絲條的穩(wěn)定性，提高產(chǎn)品合格率。

2.2.2 阻捻器

阻捻器分陶瓷和金屬兩種材質(zhì)。金屬阻捻器在使用過(guò)程中易變形，因此在使用一段時(shí)間后易產(chǎn)生錠位間的差異，若阻捻器變形嚴(yán)重可導(dǎo)致絲條產(chǎn)生緊捻，甚至僵絲。在加工44 dtex/48 f細(xì)旦絲時(shí)，由于纖維的纖度小，為保證絲條的加捻度，對(duì)阻捻器的阻捻效果要求比較高。因此一般選用不能變形的陶瓷阻捻器，由于其阻捻效果一致，可以保證絲條在加捻區(qū)內(nèi)的捻度一致、均勻，進(jìn)而提高彈力絲的內(nèi)部質(zhì)量，提高了絲條的A色率，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。

2.2.3 摩擦盤(pán)

摩擦盤(pán)按材質(zhì)分主要為陶瓷及聚氨酯兩種。摩擦盤(pán)按組合可分導(dǎo)入盤(pán)、工作盤(pán)、導(dǎo)出盤(pán)三種，其中導(dǎo)入盤(pán)受力最大，一般選用陶瓷盤(pán)；導(dǎo)出盤(pán)做成刀口狀，可消除緊點(diǎn)，一般選用陶瓷或金屬盤(pán)[2]；對(duì)于加工纖度低，單纖細(xì)接觸面積大的細(xì)旦絲，其工作盤(pán)最好選用聚氨酯盤(pán)，因?yàn)閺椥泽w材料的聚氨酯盤(pán)相對(duì)硬質(zhì)材料的陶瓷盤(pán)，有著假捻效果好、不易打滑、產(chǎn)生雪花量少等優(yōu)點(diǎn)，可以大大提高絲條的強(qiáng)度。但聚氨酯盤(pán)的使用壽命短，一般為6個(gè)月左右。

2.2.4 其它

44 dtex/48 f規(guī)格纖維的纖度低、單纖細(xì)，對(duì)加工部件有著更高的要求。首先在第一羅拉處加裝螺紋導(dǎo)絲器，使絲條在FR1壓輥上繞一圈(與FR2處相同)，以保證兩端的握持點(diǎn)穩(wěn)定，進(jìn)而減少因?yàn)閴狠伮┕?、走偏等造成的拉伸張力變化等影響，減少緊捻的產(chǎn)生及錠位間的差異，從而穩(wěn)定生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

其次，假捻區(qū)的導(dǎo)絲器應(yīng)光滑，摩擦系數(shù)要小，這樣在生產(chǎn)過(guò)程中，絲條與導(dǎo)絲器的接觸面積小，阻力小，對(duì)絲條的磨損小，從而提高絲條的強(qiáng)度及染色均勻性。

最后，由于44 dtex/48 f細(xì)旦絲的比表面積大，相對(duì)抱合性差，如果含油低則絲條松散，在后加工過(guò)程中易斷頭，因此應(yīng)適當(dāng)提高含油率。但絲條與油輪的包角不能過(guò)大，否則產(chǎn)生的阻力比較大，易導(dǎo)致飄絲斷頭。但纖維的含油也不能過(guò)高，否則易導(dǎo)致后加工時(shí)油污大，清洗難。經(jīng)驗(yàn)數(shù)值以3%左右的含油率為宜。

3 結(jié)論

(1)加工44 dtex/48 f 錦綸細(xì)旦彈力絲的最

佳工藝為：絲速600 m/min、拉伸比1.255、速比1.6、溫度175 ℃。彈力絲的物理指標(biāo)：強(qiáng)度3.71 cN/dtex、伸度20.8%、卷曲率38.9%、卷曲穩(wěn)定度48.7%。

(2)加工細(xì)旦彈力絲，應(yīng)選陶瓷阻捻器及聚氨酯摩擦盤(pán)，以保證彈力絲的彈性一致穩(wěn)定，提高絲條的強(qiáng)度。

(3)加工細(xì)旦絲，需在從絲架到卷繞整條后紡加工絲路上認(rèn)真分析對(duì)比，優(yōu)化選擇，以提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。

[1]李允成，徐心華.滌綸長(zhǎng)絲生產(chǎn)[M].北京：中國(guó)紡織出版社，1995：255-277.

[2]李開(kāi)英,李利.延長(zhǎng)聚氨酯摩擦盤(pán)使用壽命的探討[M].合成纖維工業(yè),2005，28(2):62-63.