江蘇省科技計劃項目

江蘇省科技計劃

項目(省產(chǎn)學研前瞻性聯(lián)合研究項目）超仿棉滌錦噴變形混關鍵技術及品研發(fā)項目

總結報蘇州大

學二0一八年六月三日

一項概及景我國化纖產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，其生產(chǎn)技術已基本上達到了國際先進水平，雖然在功能和新產(chǎn)品方面也有較大發(fā)展，但和國外相關技術領域的高科技化纖產(chǎn)品相比仍存在很大差距，尤其是在化纖的高性能、功能化、舒適性和仿天然纖維、差別化高附加值等功能新產(chǎn)品研發(fā)與技術創(chuàng)新嚴重不足，產(chǎn)品結構不合理，造成滌綸行業(yè)產(chǎn)能過剩，庫存增加，經(jīng)濟效益下滑，仍面臨著巨大的挑戰(zhàn)和亟需解決的瓶頸難題。目前,國滌綸產(chǎn)品的差別化率還達不到0，遠低于發(fā)達國家同類產(chǎn)品的50~6０%,遠遠不能夠滿足廣大消費者的需求。但從化纖發(fā)展現(xiàn)狀和長遠發(fā)展前景看，因此，如何解決滌綸新材料高性能、功能化、復合型、舒適性等方向的發(fā)展難,加快高仿真、差別化、低成本高性能等新纖維產(chǎn)品加工技術研究，產(chǎn)業(yè)化開發(fā)出具有完全自主知識產(chǎn)權的高技術含量、高附加值和市場前景好的可持續(xù)發(fā)展的新產(chǎn)品就成了當前國內滌綸行業(yè)新品開發(fā)的研究重點和當務之急本項目研究的超仿棉滌錦空噴變形混纖絲是一種新型的功能型差別化滌綸,它不僅強調在纖維表面形態(tài)和面料風格上追求接近棉織物,更重要的是面料制品在性能及功能上要達到超仿棉效果.此外，超仿棉技術更加重視多種差別化、功能性技術的整合發(fā),強調聚合、紡絲、織造、染整技術的相互融.在此項技術上，歐美、日本、韓國及臺灣地區(qū)發(fā)展迅速，從2０年起,歐美和日本開發(fā)了能夠改善纖維和織物外觀的所謂“聚酯仿棉流行面料”產(chǎn)品，如日本東洋紡開發(fā)成功的滌綸面料，東國貿易株式會社研發(fā)的系列纖維，得到看上去好（1），外觀優(yōu),感覺好（），以及以高細纖維為主體，多功能組合的高仿真乃至高仿真新合纖面料制品研發(fā)的新階段。就國內而言聚酯超仿棉纖維及產(chǎn)品已成為中國紡織工業(yè)聯(lián)合會要重點攻關和推廣的紡織原料科技項目，其目標正是把化纖原料中產(chǎn)量最大、用途最廣的滌綸纖維，通過物理和化學的改性，改造成穿著舒適、性能接近甚至超過天然棉纖維的紡織原料,進而從根本上改善化纖原料的服用性能，提高紡織品的高性能、功能化、高附加值解決棉花供應不足的問題，其目標是實現(xiàn)仿棉纖維產(chǎn)品關鍵共性技術的突破，最終用超仿棉混纖絲替代天然棉纖維.目前，國內外通常采用的聚酯仿棉加工技術主要是通過采用單一差別化技術或單一功能性的物理改性如超細旦、中空微孔、異形截面、混纖復合和化學改性如親水性基團接枝共聚和親水性化合物涂層處理方法得以實施，賦予纖維某種仿

棉的功能。然,這種加工法存在加工工序復,產(chǎn)成本高，效率低、產(chǎn)品品質差及功能單一等諸多缺點，該加工方法制成的織物染色不均勻、吸濕透氣及保濕性,產(chǎn)品質量不穩(wěn)定。因此，在聚酯仿棉產(chǎn)品制備方法以及工藝技術上亟需解決上述問題。本項目研究針對現(xiàn)有聚酯仿棉纖維產(chǎn)品制備方法以及工藝設備上存在的不足及缺陷，對市場需求、發(fā)展前景進行了充分的分析認證，提出了研究制備超仿棉滌錦空噴變形混纖絲關鍵技術及產(chǎn)品的研究內容、試驗方法、工藝技術路線和可行性方案的總體構思及目標,即通過采用共混熔融紡絲成形制成不同規(guī)格、不同品種、不同性能的超仿棉滌錦空噴變形原絲“改性滌綸長絲和錦綸絲”，然后在同一臺機器上將上述制成的“改性滌綸長絲和錦綸絲”分別以不同速率超喂方式同時輸入雙向三維渦流空噴變形組合裝置，經(jīng)雙向三維渦流空氣噴射，使進入空噴噴嘴紊流室中的絲束被形成的三維渦流空噴紊流氣流吹擊，發(fā)生分離,并形成無規(guī)則纏繞交絡混纖而形成相互纏結的帶絲圈，制得超仿棉滌錦空噴變形混纖絲.本項目研究與現(xiàn)有技術相比，具有工藝流程短、生產(chǎn)效率高、低成本高功效、節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)加工技術和產(chǎn)品結構多元化、柔性化設計等特征技術，制備獲得的超仿棉滌錦空噴變形混纖絲及產(chǎn)品性能具有與天然棉纖維相似的外觀、蓬松性和良好的回彈性以及吸濕導濕透氣舒適性好等優(yōu)點，同時還具備技術含量和附加值高，質量好，性價比優(yōu)勢明顯的特點產(chǎn)品廣泛應用于床上用品等相關的睡眠保健類、服裝及裝飾用品等中高端市場消費領域。目前本項目對于超仿棉滌錦空噴變形混纖關鍵技術及其產(chǎn)品的研究，取得了超仿棉滌錦空噴變形混纖關鍵技術及產(chǎn)品研發(fā)的突破，完成了項目研究提出的超仿棉滌錦空噴變形混纖絲產(chǎn)品的前瞻性研究總體目標。本項目通過物理和化學的改性試驗研究,進而從根本上改善化纖穿著吸濕導濕透氣舒適性好等服用性能，接近甚至超過天然棉纖維的服用性,提高紡織品的高性能、功能化、高附加值，解決棉花供應不足的問題,最終實現(xiàn)用仿棉滌錦空噴變形混纖絲及其產(chǎn)品替代天然棉纖維及其產(chǎn)品。二、項目究關鍵技術難點本項目針對現(xiàn)有聚酯仿棉產(chǎn)品制備方法和工藝設備上存在的不足缺陷以及市場需求發(fā)展前,提出了研究制備超仿棉滌錦空噴變形混纖絲關鍵技術及產(chǎn)品的研究內容、試驗方法、工藝技術路線和可行性方案的總體思路及目標,研究采用

共混熔融紡絲成型制成不同規(guī)格、不同品種、不同性能的超仿棉滌錦空噴變形原絲“改性滌綸長絲和錦綸絲”，然后在同一臺機器上將上述制成的“改性滌綸長絲和錦綸６長絲”分別以不同速率超喂方式同時輸入雙向三維渦流空噴變形組合裝置，經(jīng)雙向三維渦流空氣噴射,使進入空噴噴嘴紊流室中的絲束被形成的三維渦流空噴紊流氣流吹擊,發(fā)生分離，并形成無規(guī)則纏繞交絡混纖而形成相互纏結的帶絲圈，制得超仿棉滌錦空噴變形混纖絲的試驗方法及工藝技術路線，實現(xiàn)超仿棉滌錦空噴變形混纖關鍵技術及產(chǎn)品研發(fā)的突破，賦予超仿棉滌錦空噴變形混纖絲產(chǎn)品具有與天然棉纖維相似的外觀、蓬松性和良好的回彈性以及吸濕導濕透氣性好等優(yōu)點，甚至在某些性能方面超越天然棉纖維的性能及功效?，F(xiàn)將本項目研究總體方案中所述的試驗方法、工藝技術路線和研究開發(fā)內容以及要重點解決的關鍵技術問題歸納如下：驗方法工藝技路線本項目試驗采用共混熔融紡絲、熔體噴絲板微孔中擠出、冷卻成形、拉伸熱定型、上油、卷繞成型制成不同規(guī)格、不同品種、不同性能的符合適用于制備超仿棉滌錦空噴變形混纖絲原絲要求的“改性滌綸長絲和錦綸絲",然后在同一臺機器上將上述制成的“改性滌綸長絲和錦綸６長絲”分別以不同速率超喂方式同時輸入雙向三維渦流空噴變形組合裝置,雙向三維渦流空噴變形、交絡混纖、上油和卷繞成型制成超仿棉滌錦空噴變形混纖絲及產(chǎn)品的試驗方法及工藝技術路線，使制成的超仿棉滌錦空噴變形混纖絲產(chǎn)品具有與天然棉纖維相似的外觀、蓬松性和良好的回彈性以及吸濕導濕透氣性好等優(yōu)點，甚至在某些性能方面超越天然棉纖維的性能及功能。要研究發(fā)內容本研究采用共混熔融紡絲成形制成不同規(guī)格、不同品種、不同性能的“改性滌綸長絲和錦綸長絲”，然后將改性滌綸長絲絲束和錦綸6絲絲束分別以不同超喂速率同時輸入雙向三維渦流空噴變形組合裝置，經(jīng)雙向三維渦流空氣噴射、分離、相互交纏交絡混纖制成超仿棉滌錦空噴變形混纖絲的試驗方法、加工工序、工藝技術路線和研究試驗實施過程中主要研究內容以及所需解決的關鍵技術及難點有如下幾個方面：①。研究采用熔融紡絲成形制成符合適用于滌錦空噴變形混纖原絲要求的不同規(guī)格、不同品種、不同性能的改性滌綸長絲和錦綸６長絲的制備方法及工藝技

術.②．研究在同一臺機器上將改性滌綸長絲和錦綸６長絲進行滌錦空噴變形混纖工序和雙向三維渦流空噴變形組合裝置以及不同速率超喂導絲絲路的柔性化改造技術.③.研究將改性滌綸長絲和錦綸６長絲放在同一臺機器上進行雙向三維渦流空噴變形混纖制成超仿棉滌錦空噴變形混纖絲工藝流程、加工工序及工藝等關鍵技術.④．研究雙向三維渦流空噴變形混纖工藝技術與超仿棉滌錦空噴變形混纖絲產(chǎn)品的形態(tài)結構和性能之間的構效關系。）要重點解的關鍵術：①。研究在同一臺機器上進行滌錦空噴變形混纖加工工序、不同速率超喂導絲絲路設置、雙向三維渦流空噴變形裝置等特性的柔性化技術改造。②．研究改性滌綸長絲和錦綸６長絲的不同超喂速率、空噴噴嘴環(huán)形縫隙間距、噴嘴空噴壓力、空噴變形速度等參數(shù)的生產(chǎn)工藝及關鍵技術③．研究雙向三維渦流空噴變形混纖生產(chǎn)工藝及及設備對該超仿棉滌錦空噴變形混纖絲的絲圈形態(tài)、吸濕性能、放濕或導濕性能以及強伸度性能的影響。因此,基于上述本研究提出的采用熔融紡絲成形制成適用于滌錦空噴變形混纖原絲的不同規(guī)格、不同品種、不同性能的改性滌綸長絲和錦綸長絲，然后將改性滌綸長絲和錦綸長絲同一臺機器上分別以不同速率超喂方式同時輸入雙向三維渦流空噴變形組合裝置進行雙向三維渦流空噴變形混纖、上油和卷繞成型制成超仿棉滌錦空噴變形混纖絲的試驗方法、加工工序及技術路線的總體方案，實現(xiàn)了現(xiàn)有技術上還不能將不同規(guī)格、不同品種、不同性能的改性滌綸長絲和錦綸絲在同一臺機器上進行雙向三維渦流空噴變形混纖加工生產(chǎn)制備超仿棉滌錦空噴變形混纖絲加工工藝及關鍵技術的突破，賦予產(chǎn)品具有與天然棉纖維相似的外觀、蓬松性和良好的回彈性以及吸濕導濕透氣性好等優(yōu)點,甚至在某些性能方面超越天然纖維的性能及功能。本研究工藝技術及產(chǎn)品與目前國內外現(xiàn)有聚酯仿棉纖維技術及產(chǎn)品相比，具有工藝流程短、生產(chǎn)效率高、能耗低、成本低、產(chǎn)品質量好以及性價比優(yōu)勢明顯等優(yōu)點,至在某些性能方面超越天然纖維的性能，符合國家化纖發(fā)展現(xiàn)狀和長遠發(fā)展前景現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系的相關政策要求和可持續(xù)發(fā)展方.前對于采用雙向三維渦流空噴變形混纖研發(fā)生產(chǎn)超仿棉滌錦空噴

變形混纖絲關鍵技術及其產(chǎn)品制備方法的研究，未見相關的介紹和資料報道，項目屬國內首創(chuàng)，本項目產(chǎn)品具有明顯增效降本、投資經(jīng)濟性好和可持續(xù)發(fā)展前景.三、項目究實施及完情況3超仿棉滌空噴變形混原絲制工藝技術基于本項目研究提出的上述試驗總體方案，試驗采用熔融紡絲成形制成符合和適用于生產(chǎn)超仿棉滌錦空噴變形混纖絲所需原絲不同規(guī)格、不同品種、不同性能要求的改性滌綸長絲和錦綸長絲，然后將改性滌綸長絲和錦綸６長絲在同一臺機器上分別以不同速率超喂方式同時輸入雙向三維渦流空噴變形組合裝置進行雙向三維渦流空噴變形混纖、上油和卷繞成型制成超仿棉滌錦空噴變形混纖絲。其中超仿棉滌錦空噴變形混纖絲所需原絲的試驗方法、工藝技術以及要重點解決的關鍵技術問題歸納如下：3.1改性滌綸絲制備藝技術3。1。1。１

改性滌綸長絲試驗方法及工藝技術路線本研究試驗采用在聚酯干切片中添加一定質量分數(shù)配比的干切片輸入螺桿擠出機進行混合、熔融、擠壓輸送至紡絲箱體,經(jīng)量泵、紡絲組件，從噴絲板微孔中擠出，冷卻固化、拉伸熱定型、卷繞成型,制成符合適用于滌錦空噴變形混纖原絲性能要求的改性滌綸長絲的加工方法和工藝技術路線。3．1．1．2試驗原料及試驗設備3．1.１．２．1主要原料及性能（１)片，特性粘度[η］:5Ｌ，熔點≥2５8±2℃，凝聚粒子（≥10μm)＜0.６個,干切片含水率≤3０。（2)切片：特性黏度：１。，熔點８±2，凝聚粒子(≥１0μm）〈0．6個,干切片含水率≤3０。３.1。1.２.2試驗設備試驗設備主要包括螺桿擠出機、靜態(tài)混合器、紡絲箱體、計量泵、紡絲組件、噴絲板、側吹風冷卻裝置、噴嘴上油裝置以及紡絲甬道、拉伸熱定型裝置和卷繞裝置等。3.1.1．3

改性滌綸長絲試制工藝本研究試驗采用在聚酯干切片中添加一定質量分數(shù)配比的干切片輸入螺桿擠出機進行混合、熔融、擠壓輸送至紡絲箱體，經(jīng)計量泵、紡絲組件，從噴絲板微

孔中擠出，冷卻固化、拉伸熱定型、卷繞成型的試驗方法和工藝技術，制成符合適用于滌錦空噴變形混纖原絲性能要求的改性滌綸長絲的試驗工藝如表1-1所示，其性能指標如表－２所.表１－1改性滌綸長絲試制工藝項目纖度規(guī)格紡絲溫度組件組成始壓側吹風壓力側吹風速度側吹風溫度側吹風濕度油劑濃度預網(wǎng)絡壓力第一拉伸輥速度第一拉伸輥溫度第二拉伸輥速度第二拉伸輥溫度卷繞速度

單位℃目℃%％℃℃

參數(shù)８3/7２282±２40～60/200~2１５0～１705０00．5０22±275±510～130。５0～1．00１500~1７0０８5～1００4２４0~４550１20~１35４２0０～4500表１－２項目產(chǎn)品規(guī)格線密度斷裂強度斷裂伸長率

改性滌綸長絲性能指標設定值單位%

參數(shù)８3/７2≥３.80３0±5

3．１。1.4

改性滌綸長絲制備關鍵技術采用熔融紡絲成形制成不同規(guī)格、不同品種、不同性能的改性滌綸長絲作為制備超仿棉滌錦空噴變形混纖絲的原絲，其必須滿足符合和適用于生產(chǎn)超仿棉滌錦空噴變形混纖絲所需品種、規(guī)格、性能的要求。因此,在制備改性滌綸長絲的試制中，需要解決的主要工藝及關鍵技術難點及其措施有如下幾個方面：3.1．1。4。１

紡絲組件結構參數(shù)設定由于制備改性滌綸長絲試驗所用切片與切片原料的特性黏度和熔點等特性差異較大以致二者熔體在紡絲成形流動時產(chǎn)生不同的剪切速率及流變行為.此，在研究采用在聚酯干切片中添加一定質量分數(shù)配比的干切片進行熔融改性紡絲工藝中，在設定紡絲組件結構參數(shù)時,必須兼顧組份與組份熔體流動時形成不同的剪切速率及流變行為，由此可見,紡絲組件過濾介質及其配比等結構參數(shù)設定范圍或優(yōu)化是否合理，是本項目研究中要解決改性滌綸長絲紡絲熔體獲得良好的流變性、可紡性和熔體細流強度以及均勻性的關鍵技術之一。試驗表明，在制備改性滌綸長絲過程中，試驗選用具有不同粗細、不定形多孔構造及孔隙率高、過濾比表面積大的金屬砂配比為目~６0目／200g２1０g紡絲組件壓力控制在１５0～１70的設定范圍較為合理，可達到強化改性滌綸熔體流動時的混合混煉的流動均勻性及勻化效,證紡絲狀況穩(wěn)定和產(chǎn)品質.3。體溫度設定

紡絲熔由于改性滌綸紡絲試驗所用原料切片與切片的特性黏度和熔點等特性差異較大,因,在改性滌綸長絲制備過程中紡絲熔體溫度設定,除了考慮所紡產(chǎn)品種類、纖度規(guī)格、紡絲組件結構參數(shù)、噴絲板孔徑及分布排列等因素影響外,還要兼顧組份與組份改性紡絲熔體在噴絲板微孔孔道中流動時的熔體粘度、和流變行為以及可紡,盡量減少熔體的不規(guī)則流動，增加改性紡絲熔體擠出過程中的穩(wěn)態(tài)流動及混合勻化效果。因此在紡制規(guī)格為ｆ改性滌綸長絲的紡絲過程中，設定的紡絲熔體溫度不能過高或過低，如溫度設定過高易導致改性紡絲熔體粘度過低,易使熔體擠出時發(fā)生粘板現(xiàn),板周期明顯縮短，嚴重時可導致紡絲劣化,影響正常生產(chǎn)和成品質;紡絲溫度設定也不能太低，否則易使熔體粘度過高而導致熔體流動性變差，紡絲熔體擠出時易產(chǎn)生注頭絲,使可紡性變,從而影響改性滌綸長絲的后加工性能。試驗認為:在紡制規(guī)格為8372f改性滌綸長

絲時,當設定的紡絲組件壓力為15０、過濾金屬砂配配比為40目~６０目/200ｇ~２10g時，其改性紡絲熔體溫度控制在２℃較好，可使改性紡絲熔體獲得具有較好的的流變性、可紡性和熔體細流強度及其均勻性，有利于紡絲成形。3．１.1．４．３冷卻成形工藝在改性紡絲熔體的冷卻成形過程中，由于改性紡絲熔體中含有組份與組份的存在，導致改性紡絲熔體本身存在一定的差異性及不均勻等因素，以致從噴絲板微孔擠出改性紡絲熔體的拉伸粘度和取向結晶化程度也存在一定差異及不均勻，從而影響冷卻成形過程中絲條的易散熱程度、冷卻速率、固化點位置、拉伸卷繞張力以及結構性能的不均勻及不穩(wěn)定，特別是在噴絲板下０形變區(qū)內，這種差異的影響就更加明顯。因,冷卻成形過程,改性紡絲熔體細流在紡絲線上的拉伸流變行為和冷卻工藝條件的設定和控制要求比普通聚酯紡絲熔體對冷卻條件設定和控制要求更為嚴格，要求側吹風速度不能過大或過小或不穩(wěn)定，冷卻吹風氣流保持呈層流狀態(tài)，盡量減弱室外氣流的干擾,避免造成側吹風冷卻風速流層紊亂和絲條的擾動,保冷卻吹風氣流對改性紡絲熔體的冷卻均勻效果及穩(wěn)定性的控,改性紡絲熔體細流內外層絲條冷卻更加均勻。因此，在紡制規(guī)格為8３7２ｆ改性滌綸長絲的冷卻工藝條件設定的試驗時,采用適當降低側吹風冷卻速率，減緩延長冷卻長度和固化點位置,減小紡絲線上拉伸流動形變區(qū)內紡絲張力的措,效控制在拉伸形變區(qū)內改性滌綸熔體拉伸粘度、拉伸應變速率和取向結晶化程度提高側吹風冷卻氣流的均勻一致性和分布穩(wěn)定性以及冷卻效果。試驗認為，當紡制規(guī)格為８２ｆ改性滌綸長絲的紡絲速度設定為和紡絲溫度為２82±2℃時，其設定的冷卻吹風速度控制在．50m，吹風溫度選擇在22±２℃之間，吹風濕度控制在7５±5％比較合理，可獲得均勻、穩(wěn)定的側吹風冷卻氣流分布和冷卻效果以及良好的改性滌綸長絲的性能，表1所示給出了規(guī)格為8372f改性滌綸長絲的冷卻成形工藝參數(shù)。表1-3改性滌綸長絲冷卻成形工藝項目纖度規(guī)格紡絲溫度

單位℃

參數(shù)8３/722８2±2側吹風

側吹風壓力

55０

側吹風風溫側吹風濕度側吹風速度卷繞速度3.1．1.４。4拉伸熱定型工藝

℃％

２2±275±50.50４350在經(jīng)冷卻固化成形后的改性滌綸長絲絲束的拉伸熱定型中，由于改性滌綸長絲冷卻絲束中含有組份和組份存在，破壞了纖維原有結構的規(guī)整性,使分子間的堆砌密度下降以及分子間的作用力減弱，在改性滌綸長絲冷卻絲束內部形成許多弱點和應力分布的不均勻性,以使改性滌綸長絲冷卻絲束拉伸性能要比普通滌綸長絲冷卻絲束拉伸性能差。因此,在紡制改性滌綸長絲絲束的拉伸熱定型過程中，拉伸速度、拉伸溫度是影響改性滌綸長絲絲束結構性能的主要因素，尤其是拉伸速度的提高，易導致其在紡絲線上拉伸過程中分子取向結晶化程度的相應增加，使改性滌綸長絲絲束產(chǎn)生較高的屈服應力和較低的延伸度，影響改性滌綸長絲絲束的后加工性能。研究表明，在設定紡制規(guī)格為改性滌綸長絲的拉伸熱定型工藝參數(shù)時，第一拉伸輥速度不能過高而導致拉伸倍數(shù)太小和拉伸張力低，使絲條在拉伸輥表面跳動及其拉伸穩(wěn)定性變差,最終使產(chǎn)品的條干均勻性和染色性能變差，但也不能過低,則易造成拉伸倍數(shù)過,導致拉伸張力過高，造成產(chǎn)品出現(xiàn)毛絲或斷頭。其次，第一拉伸輥溫度也不能過高,導致拉伸形變速率較大，造成絲束抖動增大，拉伸點不穩(wěn)定，拉伸均勻性變差，嚴重時易引起拉伸點上移而產(chǎn)生纏輥現(xiàn),尤其是過高或過低的第二拉伸輥速度及其溫度，易導致改性滌綸長絲絲條拉伸形變阻力的過大或過小，造成改性滌綸長絲性能的波動以及不穩(wěn)定,對錦綸滌綸空噴變形混纖效果的影響更為明顯。試驗認為，在設定紡制規(guī)格為8372f改性滌綸長絲的拉伸熱定型工藝參數(shù)時，當卷繞速度選擇在4２０～4５０0m設定范圍內時,其第一拉伸輥速度一般選擇在０0ｍ~1700m間，其溫度控制在℃~95℃之;二拉伸輥速度選擇在4２40m~4５５0m其溫度控制在１℃～12５℃之間比較宜，其改性滌綸長絲拉伸熱定型工藝如表1-4所示。表1-４改性滌綸長絲拉伸熱定型工藝

項目纖度規(guī)格線密度主網(wǎng)絡壓力第一拉伸輥速度第一拉伸輥溫度

單位℃

參數(shù)８3/72８３±３3．0~4．0150０～1７０085～9５卷繞

第二拉伸輥速度

4２40～４55０第二拉伸輥溫度卷繞速度３．１.1．4。5改性滌綸長絲卷繞速度

℃

1１5～1２5～4500研究表,在相同纖維規(guī)格一定噴絲頭拉伸比條件下，卷繞速度和噴絲頭拉伸比成正比關系，卷繞速度越高，噴絲頭的拉伸倍數(shù)越大,在紡絲線上拉伸流動的應力和拉伸流動過程中分子取向結晶化也就相應增加。因此，在試制規(guī)格為８改性滌綸長絲卷繞成型,于在改性滌綸長絲絲束中含組份和組,破壞了纖維原有結構的規(guī)整性和分子間的堆砌密度以及分子間的作用力，使改性滌綸長絲絲束內部形成許多弱點和應力分布的不均勻性,由此導致其改性紡絲熔體的流變性和噴絲頭拉伸性能要比普通聚酯熔體的流變性和噴絲頭拉伸性能差.由此可見，卷繞速度設定不能過高，否則易造成其在紡絲線上拉伸過程中分子取向結晶化也就相應增加，導致改性滌綸長絲產(chǎn)生較高的屈服應力和較低的延伸度，造成卷繞筒子產(chǎn)生凸邊、螺旋邊、蜘網(wǎng)絲，使改性滌綸長絲性能變差；但選擇的卷繞速度也不能過低，否則易導致絲條卷繞張力的過小或波動，出現(xiàn)脫圈和塌邊以及成型不良現(xiàn)象,影響改性滌綸長絲性能及卷繞成型質量。表－4示給出了試制規(guī)格為8372f改性滌綸長絲時，其卷繞速度設定應控制在4200m～4５０0m范圍內較為合理。3。1。1。５改性滌綸長絲制備工藝及產(chǎn)品性能本研究生產(chǎn)的改性滌綸長絲是在聚酯干切片中添加一定質量分數(shù)配比的干切片輸入螺桿擠出機進行混合、熔融、擠壓輸送至紡絲箱體，經(jīng)計量泵、紡絲組件，從噴絲板微孔中擠出，冷卻固化、拉伸熱定型、卷繞成型，制成適用于上述研究提出的生產(chǎn)規(guī)格為18０12超仿棉滌綸錦綸空噴變形混纖原絲品種、規(guī)

格、性能要求的改性滌綸長絲的試驗方法和工藝技術如表1—5所示給出了采用共混熔融紡絲成形制備規(guī)格為8372ｆ改性滌綸長絲的生產(chǎn)工藝，表１—６所示給出了規(guī)格為8372f改性滌綸長絲產(chǎn)品性能參數(shù)值。項目

表1－5改性滌綸長絲制備工藝單位

參數(shù)纖度規(guī)格紡絲溫度組件組成始壓側吹風壓力側吹風速度側吹風溫度側吹風濕度油劑濃度主網(wǎng)絡壓力第一拉伸輥速度第一拉伸輥溫度第二拉伸輥速度第二拉伸輥溫度卷繞速度

℃目℃％%℃℃

83/７2２8２±24０~60／１5550０0.5022±2７5±5113.2１5409844０01304350項目產(chǎn)品規(guī)格線密度斷裂強度斷裂伸長率

表1—６改性滌綸長絲產(chǎn)品性能單位％

實測參數(shù)值83/72834．３０．23.1錦綸長絲制備工技術

3.1。２．1

錦綸6長絲試驗方法及工藝技術路線研究采用將聚酰胺干切片入螺桿擠出機進行混合、熔融、擠壓輸送至紡絲箱體經(jīng)計量泵、紡絲組件，從噴絲板微孔中擠,吸單裝置、側吹風冷卻固化、拉伸熱定型、卷繞成型，制成符合上述研究提出生產(chǎn)規(guī)格為18０120f超仿棉滌綸錦綸空噴變形混纖原絲品種、規(guī)格、性能要求所需錦綸６長絲的試驗方法和工藝技術.3。1．2.2試驗原料及試驗設備3．１．2。2。1主要原料及性能錦綸６干切片相對粘度：２。，熔點21℃０℃，含水率≤３00,單體及低聚體含量≤２．０％,凝聚粒子≥1０μm）＜0。6個。3。1。２．2。2

試驗設備試驗設備主要包括螺桿擠出機、靜態(tài)混合器、紡絲箱體、計量泵、紡絲組件、噴絲板、吸單裝置、側吹風冷卻裝置、上油裝置、拉伸熱定型裝置和卷繞機構等。3.１.２．3

錦綸6長絲試制工藝本研究采用錦綸６干切片輸入螺桿擠出機中進行混合、壓縮、熔融、勻化和計量輸送到紡絲箱體的熔體分配管，經(jīng)計量泵、紡絲組件，從噴絲板微孔中擠出、吸單裝置、側吹風冷卻固化、上油、拉伸熱定型裝置和卷繞成型,制成符合適用于滌錦空噴變形混纖原絲性能要求的錦綸絲，錦綸６長絲試制工藝設定如表—7所示,其性能指標要求如表1-8所示。表１—7錦綸６長絲試制工藝聯(lián)苯爐螺桿擠壓頭組件

項目規(guī)格箱體各區(qū)溫度壓力組件組成

單位℃℃目

參數(shù)8２／4826１±２(2５1，25６,２６1，２63,260，２５8)±215０～17040~6０/2０～３０+6０～８0／5０～60

側吹風上油卷繞

壓力側吹風壓力側吹風風溫側吹風濕度側吹風速度含油率第一拉伸輥速度第二拉伸熱輥速度第二拉伸熱輥溫度卷繞速度

℃％%℃

140~１6０５0０~７0０１8～２２７５～950。５0~0。7０1．13700~4400~47１35~1０～４６50項目產(chǎn)品規(guī)格線密度斷裂強度斷裂伸長率

表1—８錦綸６長絲性能指標設定值單位％

參數(shù)８2/４8≥445±５3。１.2．4錦綸6長絲制備關鍵技術３。１。2．4。1螺桿擠出機各區(qū)溫度由于本研究試驗選用的錦綸6切片中含有一定量的單體或低聚,如螺桿擠出機各區(qū)溫度設定不合理,極易導致錦綸６干切片在螺桿中提前過早熔化而產(chǎn)生環(huán)流和“環(huán)結”阻料現(xiàn)象或產(chǎn)生局部過熱而引起熱分解,使螺桿各區(qū)中的紡絲熔體產(chǎn)生不均勻和不穩(wěn)定的流變行為。因此，在紡制錦綸絲原絲時，應根據(jù)試驗選用的錦綸切片的特性、螺桿擠出機設備結構特征與相對應的功能選擇螺桿擠出機各區(qū)溫度設定的合理范,錦綸6干切片在螺桿擠出機中能獲得充分熔融、混合勻化和良好的流動均勻性、可紡性效果由表１—9中試驗設定各區(qū)溫度參數(shù)可以看出，所選螺桿各區(qū)溫度的設定采用由低到高而再到低的平弧形溫度分布形式，避免錦綸干切在螺桿中提前過早熔化而產(chǎn)生環(huán)流和“環(huán)結”阻料

現(xiàn)象或產(chǎn)生局部過熱而引起熱分解，強化錦綸切片在螺桿擠出機中的混合、塑化熔融、壓縮和混流、混煉及勻化的效,改善和提高錦綸6熔體在螺桿擠出機中的流動均勻穩(wěn)定性，確保在整個螺桿擠出過程中的恒壓穩(wěn)態(tài)下定量將錦綸6熔體輸送至紡絲系統(tǒng)進行紡絲。表1-9所示為試驗規(guī)格為8372ｆ錦綸６干切片在螺桿擠出機各區(qū)溫度的設定參數(shù)值。表１-9螺桿擠出機各區(qū)溫度參數(shù)項目單位參數(shù)

一區(qū)℃２51

二區(qū)℃2５６

三區(qū)℃2６1

四區(qū)℃２63

五區(qū)℃２60

六區(qū)℃25８3。1。２.４．２噴絲板結構參數(shù)設置由于從螺桿擠出機體輸送至紡絲系統(tǒng)的錦綸6熔體中含有一定量的單體或低聚體,使其熔體粘度本身存在一定的不均勻性，由此導致錦綸６熔體在噴絲板微孔孔道中流動時產(chǎn)生不均勻及不穩(wěn)定流動的流變行為，直接影響到錦綸６紡絲熔體在噴絲板微孔孔道中流動時的剪切速率、擠出漲大比、噴絲頭拉伸比,造成錦綸６熔體在噴絲板微孔擠出中出現(xiàn)不均勻及不穩(wěn)定流動而產(chǎn)生毛絲、飄絲和斷頭.理論研究表明,使錦綸6熔體在噴絲板微孔孔道中流動時的流動均勻穩(wěn)定性得到改善和提,可通過對噴絲板結構參數(shù)優(yōu)化設計或調整，即在于優(yōu)化設計包括噴絲板微孔結構尺寸及其分布排列等噴絲板結構參數(shù)的合理性設置，避免錦綸6熔體在噴絲板微孔孔道中流動和擠出過程中出現(xiàn)不均勻及不穩(wěn)定流動而產(chǎn)生毛絲、飄絲和斷頭的現(xiàn).試驗表明,在紡制規(guī)格為2４8f的錦綸６熔體在噴絲板微孔流動和擠出過程,噴絲板結構參數(shù)設計值應選擇在噴絲板微孔孔徑為0。2１ｍm~0。24、長徑比為１:3。０～1:4.０之間較為合理，可達到改善錦綸絲熔體在擠出噴絲孔口時出現(xiàn)極為明顯的擠出脹大現(xiàn)象及發(fā)生熔體漫流噴絲板板面的不穩(wěn)定現(xiàn)象，提高錦綸６紡絲熔體的流變行為、可紡性和后加工性能.試驗認為，噴絲板微孔孔徑不能太大,否則易造成噴絲頭拉伸比過大而導致紡絲線上形變區(qū)內的拉伸形變阻力增大和紡絲拉伸張力過高，使后拉伸變形性能劣化，同時噴絲板微孔孔徑不能太小，否則，易導致熔體擠出過程中出現(xiàn)不均勻及不穩(wěn)定現(xiàn)象，噴絲頭拉伸比過小和拉伸張力,嚴重時出現(xiàn)毛絲或斷,能正常生產(chǎn)。因此，在紡制規(guī)格為８f綸６長絲的試驗中,通過對噴絲板結構參數(shù)優(yōu)化設

計或調整，表1－10所示給出了紡制規(guī)格為錦綸6長絲時的噴絲板微孔孔徑和長徑比參數(shù)的試驗設定值。項目纖度規(guī)格

表１－10

紡絲組件及噴絲板結構參數(shù)單位參數(shù)82/48紡絲熔體溫度

℃

258±2紡絲組件噴絲板

壓力金屬過濾網(wǎng)過濾金屬砂配比微孔直徑微孔長徑比卷繞速度

μm目—

1５0≤2540～6０/２0～30+6０~8０/50～600。２５~0.3０2。５～3.54５50試驗認為，在紡制規(guī)格為８４8f綸長絲的試驗中,錦綸６熔體的紡絲組件采用過濾金屬砂配比為4０目／25g和６0/５5g、金屬過濾網(wǎng)為20μm的組合設置紡絲組件壓力分別控制在13范圍內時,終確定紡絲噴絲板微孔孔徑為0.26和微孔長徑比為３。0的優(yōu)化設置，這樣可減小熔體紡絲擠出中的擠出脹大現(xiàn)象，避免熔體出噴絲孔口時所產(chǎn)生的不穩(wěn)定及不均勻流動,提高錦綸6紡絲熔體在擠出噴絲孔出口的穩(wěn)態(tài)紡絲效果及可紡性。3.１.2。4。3

紡絲溫度在錦綸６長絲的紡絲成形過程中其紡絲溫度設定是否合理直接影響到錦綸6紡絲熔體在噴絲板孔道內流動時的切變速率、流變行為、可紡性和纖維的結構性能,特別是對熔體在噴絲板孔道中的剪切速率和熔體出噴絲孔后的擠出漲大比以及不規(guī)則流動影響很大，其原因是由于錦綸6熔體中含有一定量的單體或低聚體，由此導致錦綸紡絲熔在噴絲板微孔孔道中流動和擠出過程中出現(xiàn)不均勻及不穩(wěn)定波動而產(chǎn)生毛絲、飄絲和斷頭。在紡制規(guī)格為824８f錦綸６長絲時,紡絲溫度主要與錦綸干切片能如相對粘度、熔點、單體及低聚體含量、紡絲組件和噴絲板結構參數(shù)設置、紡絲速度參數(shù)等因素有關，試驗認為,當紡絲熔體擠出溫度設定超過6０℃時,易造成熔體粘度明顯下降，使熔體擠出時發(fā)生粘板現(xiàn)

象,清板周期明顯縮短，嚴重時可導致紡絲劣化；而當紡絲熔體溫度設定低于256時，易造成熔體粘度過高而導致熔體流動性變,紡絲熔體擠出時易產(chǎn)生注頭絲，使可紡性變,從而影響正常生產(chǎn)和成品絲質量及后加工性能。由此可知,在紡制規(guī)格為２48f錦綸絲時，紡絲溫度的設定不宜過高或過低,當紡絲其他主要工藝參數(shù)如紡絲組件過濾金屬砂配比為目/25g和60目/、金屬過濾網(wǎng)為20組件壓力分別控制在3~1、噴絲板微孔孔徑為0和微孔長徑比為３．0、紡絲速度為455０m時,紡絲溫度應控制在25８±2℃較為合理,使紡絲時的錦綸體在噴絲板孔道內流動時流動的均勻穩(wěn)定性和流變性及可紡性得到改,減少熔體出噴絲口的不規(guī)則流動表所示為試驗規(guī)格為８248ｆ錦綸６長絲時紡絲溫度參數(shù)的設定值。表1—1１

錦綸6長絲紡絲成形工藝組件噴絲板

項目纖度規(guī)格紡絲溫度壓力介質配比微孔直徑微孔長徑比卷繞速度

單位℃目-

參數(shù)８2/48258±21504０／25+6０／５50。2６3.045503。1.２．４。4冷卻成形工藝由于錦綸6絲束中含有一定量的單體或低聚體，在其冷卻成形過程中具有較高的吸濕性和較強的取向結晶化程度傾向要,而影響錦綸6紡絲線上熔體拉伸流動粘度、拉伸應變速率、絲束冷卻效果及絲條粗細的均勻性,尤其是在噴絲板下變區(qū)內的這種程度的影響更加明顯。因此，在錦綸6絲熔體的冷卻成形試驗中,通過提高和控制在噴絲頭下拉伸形變區(qū)內冷卻介質的含濕量,來確保錦綸6紡絲熔體冷卻固點位置的穩(wěn)定提高錦綸6絲條粗細均勻性。在試驗實施過程中，采用單獨設置的冷卻加濕控制系統(tǒng),將冷卻介質濕度提高到90以上,達到迅速提高冷卻給熱系數(shù)和熱傳導效果，提高冷卻吹風氣流的均勻一致

性和分布穩(wěn)定性以及冷卻效果使絲束充分冷卻吸濕。另外，盡量使冷卻吹風空氣的流動保持呈層流狀態(tài),強化絲條周圍空氣風速流層的對流，減弱室外氣流的干擾，使熔體細流內外層絲條冷卻更加均勻,避冷卻成形過程中絲條的擾動或不穩(wěn)定的現(xiàn)象.表１－12所示給出了規(guī)格為為錦綸6長絲紡絲速度為４５50ｍ時冷卻成形工藝參數(shù)的試驗設定值.表1—12錦綸6長絲冷卻成形工藝項目纖度規(guī)格紡絲熔體溫度側吹風壓力

單位℃

參數(shù)８2/4８258±2550側吹風

側吹風風溫側吹風濕度側吹風速度卷繞速度

℃％

１９±29０±５０．5５４5503。1.2．4．５錦綸６長絲卷繞成型工藝在錦綸6絲束絲的卷繞成型過程中，其卷裝成型質量及性能主要取決于設置的拉伸速度、卷繞速度、卷繞超喂率、卷繞張力和張力波動及不穩(wěn)定等因素的影響。試驗表,于錦綸6的玻璃化溫度和模量較低，拉伸時所需的拉伸應力相對較小，試驗采用第一拉伸輥不加熱的形式進行冷拉伸，第二拉伸輥采用拉伸加熱定型及卷繞速度的工藝技術，避免錦綸6長絲卷繞張力的波動及不穩(wěn)定。另外,錦綸維大分子內存在一定含量的單體分子及其低聚體分子,使其纖維內部形成許多弱點，相對增加了拉伸、卷繞成型中應力分布的不均勻性導致錦綸6長絲卷繞張力的波動及不穩(wěn)定現(xiàn)象明顯增加,從影響錦綸6絲條干均勻性和卷裝成型質量及后加工性.此卷繞速度的設定不能過高或過低，否則易導致絲條卷繞張力過大或過小和張力波動及不穩(wěn)定，使卷繞筒子成型產(chǎn)生凸邊、螺旋邊、蜘網(wǎng)絲和表面凹凸，后加工退繞變差及性能劣化.試驗認為，在紡制規(guī)格為８248ｆ錦綸6長絲時，卷繞速度為4ｍ的設定值時，第一拉伸輥速度選擇在３８50m,二拉伸輥速度選擇在4580ｍ和第二拉伸輥溫度控制在4℃較為合理，可獲得較好的錦綸6長絲性能及卷裝成型質量，表１—13所示給出了符

合適用于生產(chǎn)規(guī)格為1８0ｆ超仿棉滌綸錦綸空噴變形混纖原絲試制規(guī)格為8248f錦綸6長絲時的卷繞成型工藝。表1-1３項目纖度規(guī)格主網(wǎng)絡壓力

錦綸6長絲拉伸卷繞成型工藝單位

參數(shù)82／4８3.0卷繞

第一拉伸輥速度第二拉伸熱輥速度第二拉伸熱輥溫度卷繞速度

℃

3４５8０1404５５03.1。2．5錦綸6長絲制備工藝及產(chǎn)品性能本研究制備的錦綸６長絲是采用將聚酰胺６干切片輸入螺桿擠出機進行混合、熔融、擠壓輸送至紡絲箱體，經(jīng)計量泵、紡絲組件，從噴絲板微孔中擠出，經(jīng)吸單裝置、側吹風冷卻固化、拉伸熱定型、卷繞成型，制成符合適用于生產(chǎn)規(guī)格為1801２0f超仿棉滌綸錦綸空噴變形混纖原絲品種、規(guī)格、性能要求的錦綸6長絲原絲的試驗方法和工藝技術,其生產(chǎn)規(guī)格為２48ｆ錦綸長絲制備工藝和產(chǎn)品性能指標如表1－１4和表所示。表１-14錦綸6長絲制備工藝聯(lián)苯爐螺桿擠壓頭組件側吹風

項目規(guī)格箱體各區(qū)溫度壓力組件組成壓力側吹風壓力側吹風風溫

單位℃℃目℃

參數(shù)8２/4826１(2５1，2５6，26１,263，260，2５8)±２1５540/25+60/5514０5５０19±2

噴嘴上油卷繞

側吹風濕度側吹風速度調配濃度含油率第一拉伸輥速度第二拉伸熱輥速度第二拉伸熱輥溫度卷繞速度

％%％℃

9０±５０。５５10%1.1０1404５5０表1—1５錦綸6長絲產(chǎn)品性能3

項目單位產(chǎn)品規(guī)格線密度斷裂強度斷裂伸長率%超仿棉錦空噴變形纖工藝術

設定參數(shù)8≥4.0045±５

實測參數(shù)值82／４８824。３7。１本研究針對現(xiàn)有聚酯仿棉產(chǎn)品制備方法和工藝設備上存在的不足缺陷以及市場需求發(fā)展前,提出了研究采用共混熔融紡絲成形制成不同規(guī)格、不同品種、不同性能的超仿棉滌錦空噴變形原絲“改性滌綸長絲和錦綸絲”，然后在同一臺機器上將上述制成的“改性滌綸長絲和錦綸６長絲”分別以不同速率超喂方式同時輸入雙向三維渦流空噴變形組合裝置進行雙向三維渦流空噴變形、交絡混纖、上油和卷繞成型制成超仿棉滌錦空噴變形混纖絲關鍵技術及產(chǎn)品的研究內容、試驗方法、工藝技術路線的總體目標,實現(xiàn)超仿棉滌錦空噴變形混纖關鍵技術及產(chǎn)品研發(fā)的突破，賦予超仿棉滌錦空噴變形混纖絲產(chǎn)品具有與天然棉纖維相似的外觀、蓬松性和良好的回彈性以及吸濕導濕透氣性好等優(yōu)點，甚至在某些性能方面超越天然纖維的性能及功效，并為形成批量規(guī)?；a(chǎn)超仿棉滌錦空噴變形混纖絲產(chǎn)品提供切實可行的制備方法和工藝技術及前瞻性研究成果。3

滌錦空變形混纖試方法及藝技術路線

本研究試驗方法及工藝技術路線主要針對現(xiàn)有技術上還不能解決將改性滌綸長絲和錦綸6長絲放在同一臺機器上進行空噴變形混纖制得滌錦空噴變形混纖絲工藝技術中亟需解決的瓶頸難題及關鍵技術，通過研究采用將不同材質相匹配的改性滌綸長絲和錦綸6長絲作為所設置制成的超仿棉滌錦空噴變形混纖絲中的芯絲和非芯絲，其中改性滌綸長絲束絲為芯絲其超喂率較低,起骨架作用而承受張力,而錦綸6長絲束絲以高超喂率喂入，在超高速空噴氣流的作用下進行滌錦空噴變形混纖加工，在成品絲表面形成絲圈，成為膨松狀態(tài)的外層，形成提供一種適用于在同一臺機器上將上述制成的原絲絲束“改性滌綸長絲和錦綸長絲”分別以不同超喂速率同時輸入雙向三維渦流空噴變形組合裝置進行三維渦流空噴紊流氣流空噴變形、交絡混纖、上油和卷繞成型生產(chǎn)超仿棉滌錦空噴變形混纖絲的制備方法及工藝技術路線，其超仿棉滌錦空噴變形混纖絲的制備方法及工藝流程設置如圖2—1所示。圖2—1

滌錦空噴變形混纖工藝流程設置示意圖滌錦空噴變形纖工序及設本研究試驗工序及設備設置技術方案主要針對現(xiàn)有技術上還不能解決將改性滌綸長絲和錦綸6長絲放在同一臺機器上進行滌錦空噴變形混纖制成超仿棉滌錦空噴變形混纖絲工序及設備設置中亟需解決的瓶頸難題及關鍵技術通過采用在同一臺機器上將“改性滌綸長絲和錦綸6長絲”分別以不同超喂速率同時輸入雙向三維渦流空噴變形組合裝置,在空噴渦流噴嘴腔內形成的三維渦流空噴紊流空氣氣流下進行空氣噴射，使進入空噴噴嘴紊流室中的絲束被空噴紊流氣流吹擊，發(fā)生分離，并在噴嘴紊流腔內的空噴紊流中激烈地移動、回轉、交絡混纖、上油和卷繞成型工序及設備的柔性化設置，實現(xiàn)制備超仿棉滌錦空噴變形混纖絲及其關鍵技術研究的突破,獲得一種適用于在同一臺機器上進行雙向三維渦流空噴變

形混纖制備超仿棉滌錦空噴變形混纖絲的加工工序及設備柔性化設置的工藝技術。3．２。2.１滌錦空噴變形混纖工序本項目研究采用在同一臺機器上將不同材質相匹配的改性滌綸長絲和錦綸長絲分別以不同超喂速率同時輸入雙向三維渦流空噴變形組合裝置進行雙向三維渦流空噴變形混纖、上油和卷繞成型制備超仿棉滌錦空噴變形混纖絲的工序及設備設置的技術路線如圖2－2所示。圖2－２

滌錦空噴變形混纖工序示意圖３．２.2.２

滌錦空噴變形噴嘴滌錦空噴變形噴嘴是改性滌綸長絲和錦綸６長絲進行滌錦空噴變形混纖加工設備中的重要裝置，其技術關鍵主要取決于滌錦空噴噴嘴外殼、噴嘴芯渦流腔結構、噴嘴環(huán)形縫隙間距及其噴嘴芯結構材質等，不同的空噴變形噴咀結構和氣流截面將產(chǎn)生不同的氣流狀態(tài)和絲條的空噴變形混纖效果，圖2所示為本試驗滌錦空噴變形噴嘴外殼及其芯結構示意圖。

圖2－3滌錦空噴變形噴嘴外殼及其芯結構示意圖由圖２-３可知，試驗采用的滌錦空噴變形噴嘴由可分離的噴嘴外殼和噴嘴芯結構裝置構成，其空噴變形噴嘴外殼為銅合金材質，噴嘴芯采用硬而耐磨的復合陶瓷材質,在滌錦空噴變形噴嘴結構內設置特殊的空噴渦流腔及環(huán)形縫隙間距結構，用于調節(jié)和控制空噴變形過程中空噴氣流的渦流量及其流速以及壓縮空氣使用量，使空噴變形噴嘴具有良好的易形成湍流和氣流擴散效果以及空噴變形效果,使改性滌綸長絲和錦綸６長絲以不同速率超喂方式同時輸入空噴變形噴嘴紊流室中被形成的三維渦流空噴紊流空氣流進行空噴噴射、吹擊發(fā)生分離，并在空噴紊流中激烈地移動和回轉，隨后與渦流空噴噴射氣流一起連續(xù)地從渦流紊流區(qū)泄出,并在泄出的一瞬間形成相互交纏、交絡混纖，得到具有穩(wěn)定膨松狀絲圈形態(tài)效果的超仿棉滌錦空噴變形混纖絲.3.2.3滌錦空噴形混纖工藝根據(jù)上述提出的本研究制備滌綸錦綸空變形混纖絲的試驗方法及工藝流程的總體思路及技術方案，重點研究在同一臺機器上將上述改性滌綸長絲和錦綸絲分別以不同超喂速率同時輸入雙向渦流空噴變形噴嘴組合裝置進行雙向三維渦流空噴變形交絡混纖過程中的工藝參數(shù)及關鍵技術，探討滌綸錦綸空變形混纖試驗中采用不同性質材質相匹配的改性滌綸長絲和錦綸絲產(chǎn)品規(guī)格以及原絲纖度性能特征要求、不同超喂速率及其超喂方式、空噴噴嘴環(huán)形縫隙間距、噴嘴空噴壓力、空噴變形速度等工藝參數(shù)的影響,研究滌綸錦綸空變形混纖試制工藝、加工工序及其設備關鍵裝置的柔性化設置與超仿棉滌錦空噴變形混纖絲外觀的表面形態(tài)結構、吸濕導濕性以及強伸度性能之間的構效關系,使制成的超仿棉滌錦

空噴變形混纖絲具有與天然棉纖維相似的外觀、蓬松性和良好的回彈性以及吸濕導濕透氣性好等優(yōu)良性能，表2和表2—2示分別給出了本研究試制規(guī)格為１８0１２0f超仿棉滌錦空噴變形混纖絲的主要工藝參數(shù)及產(chǎn)品性能指標設定值。表２—1滌錦空噴變形混纖試制工藝項目產(chǎn)品規(guī)格線密度錦綸６長絲規(guī)格改性滌綸長絲規(guī)格第一超喂率第二超喂率卷繞超喂率油輪轉速噴嘴空噴壓力空噴變形加工速度噴嘴間隙變形混纖絲卷繞速度

單位％%％

參數(shù)180/120１1２~1623～27—7.0~—１10．３5～0.8．０～10。０400~5003．5~4.0３８0~48０表2—2

滌錦空噴變形混纖絲性能指標設定值項目產(chǎn)品規(guī)格線密度斷裂強度斷裂伸長率

單位%

參數(shù)1８≥２.00≥18３。２．３。1空噴變形混纖原絲性能特征由于本研究采用共混熔融紡絲成形制成不同規(guī)格、不同品種、不同性能的“改性滌綸長絲和錦綸6長絲”作為本項目制備規(guī)格為１８０１２0f的超仿棉滌錦空噴變形混纖絲的原絲，它對制備滌錦空噴變形混纖原絲“改性滌綸長絲與錦

綸６長絲”性能特征有特殊的要求，首先要求空噴變形混纖原絲總束絲根數(shù)在０根以上，當空噴變形混纖原絲總束絲根數(shù)減少至0根以下時,其滌綸錦綸空噴變形混纖加工就不穩(wěn)定,另外，二者束絲根數(shù)不能相差太大；其次要求單絲纖度為1~2之間，以使由空噴變形混纖形成的各單絲之間相互交絡得到的絲圈更為牢固,不發(fā)生抽絲,獲得良好的絲圈形態(tài)效果.試驗表明，不同的滌錦空噴變形混纖原絲結構和性能特征對所設定的滌錦空噴變形混纖工藝、工序及設備設置、滌錦空噴變形混纖效果以及性能特征產(chǎn)生較大的影響尤其是原絲束絲根數(shù)、單絲纖度和有無捻度及其捻數(shù)等特性對滌綸錦綸空噴變形混纖絲的絲圈蓬松性及其牢固程度等空噴變形混纖混纖效果及性能的影響更為明顯試驗要求空噴變形混纖原絲結構以無捻為最好，有利于利用三維渦流空噴變形中形成的空噴氣流壓力使絲束單絲間的摩擦力和絲束整體的膨松狀態(tài)得到穩(wěn)定增加空噴變形混纖絲圈的交絡性，并獲得良好的絲圈形態(tài)效果。本試驗選用規(guī)格為０120ｆ滌錦空噴變形混纖絲原絲的“改性滌綸長絲與錦綸６長絲”性能特征如表２所示。表2—3滌錦空噴變形混纖絲的原絲特性項目產(chǎn)品規(guī)格線密度絲束根數(shù)斷裂強度斷裂伸長率

單位根％

改性滌綸長絲83/7２83±34。０5３０．2

錦綸6長絲８2±3484．374５3。2．３.２滌錦空噴變形超喂率本研究采用在同一臺機器上將“改性滌綸長絲和錦綸絲”分別以不同超喂速率同時輸入雙向三維渦流空噴變形組合裝置，經(jīng)雙向三維渦流空氣噴射，使絲束在噴嘴渦流腔內進行三維渦流空噴噴射、交纏、回轉、分離，然后與空噴噴射流體一起從小孔中排出，形成相互交纏交絡混纖的絲圈，制成滌錦空噴變形混纖絲的試驗方法及工藝技術，圖所示為本試驗制備超仿棉滌錦空噴變形混纖絲采用的空噴變形混纖導絲絲路及其工序示意圖。

圖2－４滌錦空噴變形混纖導絲絲路及其工序示意圖由圖２—4可以看出,試驗將不同材質相匹配的改性滌綸長絲和錦綸長絲作為所設置制成的超仿棉滌錦空噴變形混纖絲中的芯絲和非芯絲，其中改性滌綸長絲束絲為芯絲，其超喂率較低，起骨架作用而承受張力,而錦綸６長絲束絲以高超喂率喂入，經(jīng)滌錦空噴變形混纖,成品絲表面形成絲,成為膨松狀態(tài)的外層,由此可知,改性滌綸長絲與錦綸6長絲在雙向三維渦流空噴變形中的不同超喂速率或二者輸入超喂速度差對滌錦空噴變形混纖產(chǎn)生的絲圈形態(tài)及其性能的影響更為明顯。試驗表明，在滌錦空噴變形混纖過程中，改性滌綸長絲和錦綸6長絲以不同超喂速率同時輸入雙向三維渦流空噴變形噴嘴的超喂率差異不能太大，否則易造成滌綸錦綸絲條在空噴變形過程中產(chǎn)生漂移和張力波動,影響滌錦混纖絲的空噴變形混纖形態(tài)效果及染色均勻性。但二者之間以不同超喂速率輸入噴嘴的超喂率差異也不能太小，二者差異太小易導致張力過大，造成毛絲和斷頭增多,不利于增加空噴變形絲圈和提高交絡性。因此,在滌錦空噴變形混纖過程中其他工藝條件固定不變時,作為芯絲的改性滌綸長絲的超喂率應適當選擇低些，控制在12％～16%范圍內，而作為非芯絲的錦綸長絲應選擇高超喂率為２３％~27％范圍內較為合理。另外，適當提高二者之間的不同超喂速率差異值，可增強空噴變形效,有利于增加噴氣變形絲圈和提高空噴變形混纖的交絡性，使空噴變形混纖絲外觀更加膨松。本試驗認:于試制規(guī)格為18的超仿棉滌錦空噴變形混纖絲來,改性滌綸長絲和錦綸6長絲超喂率分別控制在3%２5%之間較宜,表—4所示為試制規(guī)格為1８01２0f的超仿棉滌錦空噴變形混纖絲時分別以不同超喂速率同時輸入雙向三維渦流空噴變形噴嘴的改性滌綸長絲和錦綸6長絲的不同超喂率參數(shù)值.

表2—４滌錦空噴變形超喂率工藝項目產(chǎn)品規(guī)格線密度原絲錦綸6規(guī)格原絲滌綸規(guī)格第一超喂率第二超喂率卷繞超喂率卷繞速度

單位%％%

試驗設定參數(shù)１２０１083/7２12～1６２３~２7—7．０～-1１．0380~4８０

試制實測參數(shù)／1208２１４2５-9.1４１03。2．３.3空噴噴嘴環(huán)形縫隙間距空噴變形噴嘴是進行滌錦空噴變形混纖過程中的重要裝置，其技術關鍵在于空噴噴嘴環(huán)形縫隙間距和空噴噴嘴芯的渦流腔結構及其材質,同的空噴變形噴嘴渦流腔結構和空噴噴嘴環(huán)形縫隙間距及其截面形狀大小將產(chǎn)生不同的氣流截面和氣流狀態(tài)，尤其是空噴噴嘴環(huán)形縫隙間距及其截面形狀直接影響相互交纏交絡混纖絲圈的空噴變形效果和空噴渦流氣流的耗氣量。研究表明，空噴噴嘴環(huán)形縫隙間隙距及其截面的氣流狀態(tài)是調節(jié)經(jīng)環(huán)形隙間窄縫加速后進入噴咀紊流室內產(chǎn)生一種不規(guī)則運動紊流氣流的強烈程度，同時又能使氣流形成弓形激波，增加氣體壓力，使單絲在運動方向上產(chǎn)生不規(guī)則的變化而形成高頻振動，對離開噴咀的運行絲條起阻尼減速作用，并在垂直偏轉時迅速膨化，使其部分單絲獲得不同速度，使出口處絲條產(chǎn)生滑移和彎曲起圈,直接影響相互交纏、交絡混纖絲圈的變形效果及穩(wěn)定膨松狀態(tài)結構,適當增加空噴噴射間隙的環(huán)形隙間距可增強氣流的紊流度，提高單絲振動頻率，產(chǎn)生大量的絲圈。圖2-5所示為試制超仿棉滌錦空噴變形混纖絲時將其空噴噴嘴環(huán)形縫隙間距設定選擇在3.5~4.范圍內的滌錦空噴變形噴嘴結構示意圖.

圖中1．

圖2—5滌錦空噴變形噴嘴結構示意圖噴嘴;２。噴嘴外殼;3。壓縮空氣進氣口。

空噴變形噴嘴；５．空噴噴嘴紊流室；６.空噴噴嘴環(huán)形腔由圖２－5以看出，對于試制規(guī)格為ｆ的超仿棉滌錦空噴變形混纖絲來,所選擇的滌錦空噴噴嘴環(huán)形縫隙間距應根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格、空噴變形混纖工序及其工藝參數(shù)如滌錦空噴變形超喂率、噴嘴導絲管孔徑大小、噴嘴空噴壓力、空噴氣流速率、噴射流造成紊流、漩轉流、噴射流的溢出力等影響因素綜合考慮。除此之,本試驗認為，所選擇的滌錦空噴噴嘴環(huán)形縫隙間距裝置還應具備良好的氣流擴散效果、易形成湍流和空噴變形效果，最終試驗結果確定所選的空噴噴嘴環(huán)形縫隙間距為3較為合,可獲得性能良好的不均勻的穩(wěn)態(tài)絲圈效果。３。２.３.4噴嘴空噴壓力滌錦空噴噴嘴的空噴壓力是影響雙向三維渦流空噴氣流強度、氣流速率空噴紊流和漩轉流及噴射流的溢出力等氣流狀態(tài)以及空噴變形混纖效果的重要因素，它與原絲纖度、不同超喂速率差、空噴噴嘴環(huán)形縫隙間距等噴嘴的結構參數(shù)有很大關系，尤其是空噴噴嘴環(huán)形縫隙間距及其截面形狀對噴嘴空噴噴射壓力的影響更為明顯.因此,在本試驗試制規(guī)格為8超仿棉滌錦空噴變形混纖絲的其他主要工藝參數(shù)確定時,選擇不同的噴嘴空噴壓力將使進入空噴噴嘴紊流室內的三維渦流空噴紊流氣流產(chǎn)生獲得不同的空噴氣流強度、空噴紊流氣流速率和漩轉流及噴射流的溢出力等氣流狀態(tài)和產(chǎn)生不同的空噴變形效果。試驗表明，由表2—5所示給出了試制規(guī)格為18０12０f超仿棉滌錦空噴變形混纖絲其他主要工藝

參數(shù)如第一超喂率為第二超喂率為空噴噴嘴環(huán)形縫隙間距為３卷繞超喂率為—8.3％，空噴變形速度為4３0m確定時，其滌錦空噴噴嘴的空噴壓力控制在9.1

較好,可得到較好的蓬松狀態(tài)及滌錦空噴變形效果。試驗認為，在滌錦空噴變形過程,當提高噴嘴空噴壓力,增強氣流的紊流度,提高單絲振動頻率,使單絲在運動方向上產(chǎn)生不規(guī)則的變化而形成高頻振動，獲得不同速度，產(chǎn)生滑移和彎曲起圈，形成大量絲圈，獲得不均勻的絲圈和蓬松效果。另外隨著噴嘴空噴壓力的適當提高,絲圈增加，而相對強度稍有下降趨勢，但噴嘴空噴壓力改變并不會引起空噴變形混纖絲性質的根本性變化。項目產(chǎn)品規(guī)格線密度第一超喂率第二超喂率噴嘴空噴壓力卷繞超喂率空噴變形速度噴嘴環(huán)形縫隙間距卷繞速度

表2－5單位％％％

噴嘴空噴壓力工藝試驗設定參數(shù)18０/12０１１２～1６2３～27８.0~１0。０－7.０～－１1.04０0～5００3.５~４．０380～4８0

試制實測參數(shù)1８0/1201８0±10142５9.１－8。３４30３.84１0３．2.3.５空噴變形速度及卷繞成型工藝由于本試驗采用不同性質材質相匹配的改性滌綸長絲和錦綸絲作為空噴變形混纖的芯絲和非芯絲，并分別以不同超喂速率同時輸入雙向三維渦流空噴變形組合裝置、上油和卷繞成型制成超仿棉滌錦空噴變形混纖絲。在空噴變形卷繞成型過程中,其卷繞超喂率、繞速度和輔助羅拉速(即變形速度）之間存在一定的相互關系，同時其卷繞超喂率、卷繞速度和輔助羅拉速度對滌錦絲束的空噴變形混纖效果及其穩(wěn)定性產(chǎn)生很大的影響。圖６所示為超仿棉滌錦空噴變形混纖絲的空噴變形卷繞成型裝置示意圖。

圖2-６滌錦空噴變形混纖絲卷繞成型示意圖由圖2—6可知，試驗采用的滌錦空噴變形卷繞成型工序由包括輔助羅拉和上油裝置及卷繞裝置構成，其卷繞超喂率、卷繞速度和輔助羅拉速度之間有一定的相互依賴關系。由此可知，在空噴變形卷繞成型過程中，可通過調整輔助羅拉速度（變形速度）與卷繞裝置之間的超喂率或欠喂率差異，達到調控輔助羅拉速度和卷繞速度及卷繞張力的作用，確保卷裝成型質量。當空噴變形卷繞成型其他工藝條件固定和卷繞超喂率及卷繞速度確定時,隨著輔助羅拉速度增加，空噴變形效果減弱,空噴變形混纖絲結構穩(wěn)定性有所降低，而混纖絲強度有所提高。表2—6空噴變形速度及卷繞成型工藝項目產(chǎn)品規(guī)格線密度空噴變形速度卷繞超喂率卷繞速度

單位％

試驗設定參數(shù)／12０180±10400～500-7.0～-１1。0380～480

試制實測參數(shù)18２０１8０430-9。1４1０試驗表明，由于滌錦空噴變形混纖絲中的改性滌綸長絲和錦綸６長絲存在分子結構差異，從而導致二者在空噴變形后產(chǎn)生不同的后收縮差異，因此，在設定空噴變形混纖卷繞速度時,還應考慮它與卷繞超喂率、卷繞張力參數(shù)之間的影響，選擇過高或過低的卷繞速度及輔助羅拉速度，除了對卷繞超喂率產(chǎn)生較大的影響,易引起卷繞過程中張力的波動和不均勻,致空噴變形混纖絲的交絡交纏起圈程度和絲束整體的膨松結構變形效果產(chǎn)生不穩(wěn)定，影響滌錦絲束的空噴變形混纖效果和卷裝成型質量。試驗認為，適當降低卷繞速度可減小其絲條的卷繞張力，增加空噴變形混纖效果，提高絲條的穩(wěn)定性對于試制規(guī)格為２０ｆ

滌綸錦綸空噴變形混纖絲的卷繞成型中,所選的卷繞速度不宜過高，當?shù)谝怀孤屎偷诙孤史謩e選擇14％和25%、空噴噴嘴環(huán)形縫隙間距為3．8、噴嘴空噴壓力為9１、卷繞超喂率-8．３％時其輔助羅拉速度（變形速度）和卷繞速度分別設定為４30ｍ及０m數(shù)值較為合,可獲得良好的超仿棉滌錦空噴變形混纖絲的卷裝成型質量。圖２—７所示給出了試驗規(guī)格為180120f超仿棉滌錦空噴變形混纖絲的卷繞成型絲筒。3

圖2－7超仿棉滌錦空噴變形混纖絲卷裝絲筒超仿棉錦空噴變形纖工藝術及產(chǎn)品本項目研究的超仿棉滌錦空噴變形混纖關鍵技術及產(chǎn)品研發(fā)是采用在同一臺機器上將改性滌綸長絲和錦綸長絲分別以不同速率超喂方式同時輸入雙向三維渦流空噴變形組合裝置進行三維渦流空噴變形混纖、上油和卷繞成型的試驗方法、加工工序及工藝技術路線在試制實施過程中，重點研究滌錦空噴變形混纖過程中的不同超喂速率、空噴噴嘴環(huán)形縫隙間距、噴嘴空噴壓力、空噴變形速度、產(chǎn)品規(guī)格及其原絲性能特征等參數(shù)對超仿棉滌錦空噴變形混纖絲形態(tài)和性能的影,使制成的超仿棉滌錦空噴變形混纖絲產(chǎn)品具有與天然棉纖維相似的外觀、蓬松性和良好的回彈性以及吸濕導濕透氣性好等優(yōu)良性能,甚至在某些性能方面超越天然棉纖維的性能及功能，并達到符合本項目研究產(chǎn)品性能指標的要求。３．2.4．1超仿棉滌錦空噴變形混纖工藝流程及技術路線本研究針對現(xiàn)有聚酯仿棉產(chǎn)品制備方法以及工藝設備上存在的不足及缺陷,對市場需求、發(fā)展前景進行了充分的分析認證，提出了采用在同一臺機器上將改性滌綸長絲與錦綸６長絲分別以不同超喂速率同時輸入雙向三維渦流空噴變形組

合裝置，經(jīng)雙向三維渦流空氣噴射，使進入空噴噴嘴紊流室中的絲束被形成的三維渦流空噴紊流氣流吹擊，發(fā)生分離,并形成無規(guī)則纏繞交絡混纖而形成相互纏結的帶絲圈，經(jīng)上油和卷繞成型制成超仿棉滌錦空噴變形混纖絲的研究內容、試驗方法、步驟、技術路線和可行性方案的總體構思及目標，著重研究解決在同一臺機器上改性滌綸長絲和錦綸長絲進行三維渦流空噴變形混纖制成超仿棉滌錦空噴變形混纖絲工藝技術中亟需解決的瓶頸難題及關鍵技術，通過上述試驗研究，實現(xiàn)超仿棉滌錦空噴變形混纖關鍵技術的突破，獲得了適用于在同一臺機器上將改性滌綸長絲和錦綸絲分別以不同速率超喂方式同時輸入雙向三維渦流空噴變形組合裝置進行三維渦流空噴變形混纖、上油和卷繞成型，制得超仿棉滌錦空噴變形混纖絲的試驗方法及工藝技術路線，其工藝流程及技術路線如圖８所示。圖2-8超仿棉滌錦空噴變形混纖工藝流程示意圖3．2。4。2超仿棉滌錦空噴變形混纖工序及設備根據(jù)上述研究試制超仿棉滌錦空噴變形混纖工藝流程及技術路線的設定要求，對現(xiàn)有空噴變形設備相關裝置以及導絲絲路裝置設置進行柔性化技術改造,研究采用在同一臺機器上將“改性滌綸長絲和錦綸絲”分別以不同超喂速率同時輸入雙向三維渦流空噴變形組合裝置，經(jīng)雙向三維渦流空氣噴射，使進入空噴噴嘴紊流室中的絲束被形成的三維渦流空噴紊流氣流吹擊，發(fā)生分離，并形成無規(guī)則纏繞交絡混纖而形成相互纏結的帶絲圈，并經(jīng)上油和卷繞成型工序,獲得制備超仿棉滌綸錦綸空噴變形混纖絲所選的試驗方法、加工工序及工藝技術,實現(xiàn)采用在同一臺機器上將改性滌綸長絲和錦綸６長絲分別以不同速率超喂方式同

時輸入雙向三維渦流空噴變形組合裝置進行三維渦流空噴變形、交纏交絡混纖工藝及關鍵技術的突破。圖2９所示給出了試制超仿棉滌綸錦綸空噴變形混纖絲工序及其設備示意圖。圖２—9超仿棉滌錦空噴變形混纖工序及其設備示意圖3．2。4．３超仿棉滌錦空噴變形混纖工藝本項目研究的制備超仿棉滌錦空噴變形混纖絲的試驗方法及工藝技術,要針對現(xiàn)有技術上還不能解決將改性滌綸長絲和錦綸６長絲放在同一臺機器上進行空噴變形混纖制得超仿棉滌錦空噴變形混纖絲工藝技術中亟需解決的瓶頸難題及關鍵技,提出了本研究試驗的總體目標以及要重點解決的關鍵技術問題，通過上述試驗研,獲得了適用于在同一臺機器上將改性滌綸長絲和錦綸６長絲分別以不同速率超喂方式同時輸入雙向三維渦流空噴變形組合裝置，經(jīng)雙向三維渦流空氣噴射，使進入空噴噴嘴紊流室中的絲束被形成的三維渦流空噴紊流氣流吹擊，發(fā)生分離,在三維渦流空噴紊流中激烈地移動和回,隨后與渦流噴射氣流一起連續(xù)地從渦流紊流區(qū)泄,成無規(guī)則纏繞交絡混纖、上油和卷繞成,制成具有與天然棉纖維相似的外觀、蓬松性和良好的回彈性以及吸濕導濕透氣性好等優(yōu)良性能的超仿棉滌錦空噴變形混纖絲的試驗方法及工藝技術，表２7和表２－８所示分別為本研究試制規(guī)格為１８０１2超仿棉滌綸錦綸空噴變形混纖纖絲所確定的滌錦空噴變形混纖工藝參數(shù)及其產(chǎn)品性能指標設定與實測參數(shù)值。表2-7超仿棉滌錦空噴變形混纖工藝項目產(chǎn)品規(guī)格

單位

試驗設定參數(shù)1８０/120

試制實測參數(shù)

線密度改性滌綸長絲規(guī)格錦綸6長絲規(guī)格第一超喂率第二超喂率卷繞超喂率油輪轉速噴嘴空噴壓力空噴變形速度噴嘴環(huán)形縫隙間距卷繞速度

％％％

180±１０８３／７28１２~１６23~27—７。0~-11．00。３5～0.４５8.0～１0．０400～5０03.5~4．0３80～48０

81４２5－9．10．409。04３03.８410表2—８

超仿棉滌錦空噴變形混纖絲性能指標參數(shù)名稱規(guī)格線密度斷裂強度斷裂伸長率

單位％

考核指標／１21８０±1０≥2．００≥18.０

實測指標1８０±1０2.5３１8.5

超仿棉錦空噴變形纖絲形及性能本項目針對現(xiàn)有聚酯仿棉產(chǎn)品制備方法以及工藝設備上存在的不足及缺陷以及市場需求發(fā)展前景,研究采用在同一臺機器上將改性滌綸長絲與錦綸６長絲分別以不同超喂速率同時輸入雙向三維渦流空噴變形組合裝置進行三維渦流空噴變形、交絡混纖、上油和卷繞成型制成的超仿棉滌錦空噴變形混纖絲制備方法及工藝技術，它與現(xiàn)有技術及產(chǎn)品相比,具有工藝流程短、生產(chǎn)效率高、成本低、產(chǎn)品質量好、性價比優(yōu)勢明顯和該產(chǎn)品具有與天然棉纖維相似的外觀、蓬松性和良好的回彈性以及吸濕導濕透氣性好等優(yōu)點，甚至在某些性能方面超越天然纖維的性能。本研究通過對超仿棉滌錦空噴變形混纖絲表面形態(tài)、吸濕性和導濕透氣性以及強伸度性能等特性的進一步探討，，為實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化開發(fā)生產(chǎn)超仿棉滌錦空噴

變形混纖絲提供本項目研究試驗的工藝技術數(shù)據(jù)和前瞻性研究成果。3超仿棉滌錦空變形混纖絲態(tài)３。３。１。1

測試儀器及方法3.3．1。1。1測試儀器：實驗選用４8０0掃描電子顯微鏡（日本日立），立式量,碼，夾子等測試分析器具.3。３．1．1。2

測試方法:實驗參照５0—２00５合成纖維長絲網(wǎng)絡度試驗方法》,測試條件為室內溫度20℃,相對濕度５%，試樣夾持長度為1。0m，張力為１。實驗從超仿棉滌錦空噴變形混纖絲樣品卷裝中取出有效長度大于１．2m的試樣，上端夾入立式量尺的加持中，沿絲條垂直方向施加規(guī)定重的負荷，在３０ｓ后取間距為１.0m的兩點標記，然后釋放；將所選取的.0m試樣呈松弛狀態(tài)作為測試標樣，然后將測試標樣用雙面膠將所制試樣粘貼于樣品座上，采用離子濺射將其噴金導電處理后，即可放入掃描電子顯微鏡（）觀察和拍攝超仿棉滌錦空噴變形混纖絲表面形態(tài)電鏡圖。3．3.１．2超仿棉滌錦空噴變形混纖絲表面形態(tài)由本研究試驗采用改性滌綸長絲和錦綸６長絲分別以不同超喂速率同時輸入雙向三維渦流空噴變形組合裝置進行雙向三維渦流空噴變形混纖制備得到穩(wěn)定膨松狀的絲圈形態(tài)效果的超仿棉滌錦空噴變形混纖絲。其所制成的超仿棉滌錦空噴變形混纖絲中的芯絲和非芯絲由不同材質相匹配的改性滌綸長絲和錦綸絲構成，其中超喂率較低的改性滌綸長絲為芯絲,主起骨架作用而承受張力，而以高超喂率喂入的錦綸長絲非芯絲，在芯絲表面形成穩(wěn)定膨松狀形態(tài)的絲圈，成為膨松狀態(tài)的外層.如圖3－１所示給出了由掃描電子顯微鏡實驗得到的超仿棉滌錦空噴變形混纖絲表面形態(tài)電鏡圖。

圖3－1超仿棉滌錦空噴變形混纖絲表面形態(tài)電鏡圖由圖-可以看出，經(jīng)雙向三維渦流空噴變形混纖制成的超仿棉滌錦空噴變形混纖絲中的錦綸長絲的非芯絲沿改性滌綸長絲為芯絲的軸向表面呈現(xiàn)出明顯卷曲凸起的不同大小絲圈形狀及其纏結交絡混纖結點，形成交替的多層次表面形態(tài)和良好的蓬松性,它與純棉紗相比，從而使超仿棉滌錦空噴變形混纖絲變得比純棉紗更加蓬松、空隙量增多,更具有獲得良好的吸濕導濕、熱濕舒適性、抗靜電、保濕透氣性能好以及多層次表面形態(tài)結構。另外,從圖還可以看出,選擇設置不同的三維渦流空噴變形混纖工藝、空噴變形工序及雙向三維渦流空噴變形組合裝置結構參數(shù)將使超仿棉滌錦空噴變形混纖絲獲得形成不同大小絲圈形狀、纏結交絡混纖結點、多層次表面形態(tài)和蓬松性等空噴變形混纖效果。3超仿棉滌錦空變形纖絲吸性能３．3.２。１測試儀器及方法３。3.２.１.1測試器具:本實驗采用自制檢測垂直懸掛的纖維材料一端被液體浸濕時，液體通過毛細管作用，在一定時(30分鐘）內沿纖維材料上升的高度為纖維液體芯吸性能測試儀裝置，自制測試儀裝置主要由垂直支架、夾持器、立式標尺、玻璃容器、預加張力夾構成，測試液體采用蒸餾水中加入適量有色的紅色墨水作為測試試液3。2。1．2測試方法:本試驗采用上述自制檢測纖維材料液體芯吸性能的測試儀裝置，分別對超仿棉滌錦空噴變形混纖絲與純棉紗線纖維進行液體芯吸高度測試，測試條件:在測試室溫２0℃、空氣相對濕度65％的標準大氣條件下進行，測試方法及步驟參照

01０７1-２0０8《紡織品毛細效應試驗方法》進行檢測測試結果：測量3０分鐘內液體沿超仿棉滌錦空噴變形混纖絲與純棉紗線纖維試樣一端浸在紅色試液中的液體芯吸高度的平均數(shù)值，并通過用液體芯吸高度來作為衡量和比較超仿棉滌錦空噴變形混纖絲與純棉紗線纖維的吸濕性好壞的表證。3．3.2．2超仿棉滌錦空噴變形混纖絲芯吸性能對于纖維材料或紡織品的吸濕性能，通常采用液體芯吸性能或液體芯吸高度作為表證纖維或紡織品的吸濕能力好壞程度的重要測試指標。本試驗采用上述自制檢測纖維材料液體芯吸性能的測試裝置，分別對超仿棉滌錦空噴變形混纖絲與純棉紗線纖維一端被紅色試液浸濕時、測試在30分鐘時間內沿纖維上升的液體芯吸高度進行同比測試，并通過實驗所檢測滌錦空噴變形混纖絲和棉紗線的液體芯吸高度在一定程度上作為反映或衡量超仿棉滌錦空噴變形混纖絲與棉紗線纖維的吸濕性能好壞程度的依據(jù),同時，達到表證超仿棉滌錦空噴變形混纖絲的吸濕性功能及超仿棉效果的目的,其實驗所檢測滌錦空噴變形混纖絲和棉紗線的液體芯吸高度的結果如表３-1所示。表３超仿棉滌錦空噴變形混纖絲的芯吸性能項目線密度絲束根數(shù)液體芯吸高度

單位Ｆ

純棉紗線1８２±1０１57

超仿棉滌錦空噴變形混纖絲1１05從表試結果可以看出，本實驗所檢測到的超仿棉滌錦空噴變形混纖絲的液體芯吸高度為0５，而純棉紗線的液體芯吸高度為57ｍｍ，二者的液體芯吸高度相差4８mｍ，即超仿棉滌錦空噴變形混纖絲的液體芯吸高度要比純棉紗線的液體芯吸高度高出184％倍,這說明超仿棉滌錦空噴變形混纖絲與純棉紗線相比具備更好的吸濕性能,其原因可能是由于超仿棉滌錦空噴變形混纖絲中含有吸濕性能較好錦綸６長絲絲束以及由錦綸長絲絲束形成穩(wěn)定膨松狀的不同大小絲圈形狀和交替的多層次表面形態(tài)及其纏結交絡混纖結點，從而形成獲得更好的毛細管芯吸效應所致，使得超仿棉滌錦空噴變形混纖絲具有良好的芯吸性能。由此可見，超仿棉滌錦空噴變形混纖絲與純棉紗相比,使超仿棉滌錦空噴變形混纖絲變

得比純棉紗更加蓬松、空隙量增多，更具有良好的吸濕性能，同時也充分說明該超仿棉滌錦空噴變形混纖絲產(chǎn)品在吸濕性能方面超越了天然棉纖維的自然吸濕屬性和風格效,并可極大地改善了純滌綸及其織物吸濕排汗性能差以及在皮膚表面產(chǎn)生悶熱感的缺陷。3.3.3

超仿棉錦空噴變形纖絲的濕性能３．3。3．1測試儀器及方法3.３.3。１。1

測試器具:本實驗測試裝置主要由電子天平、玻璃容器等，測試液體采用蒸餾水作為測試試液。３。３.３．1。2

測試方法：本試驗分別對超仿棉滌錦空噴變形混纖絲與純棉紗線纖維進行放濕性能檢測，測試條件：在測試室溫2０℃、空氣相對濕度5的標準大氣條件下進,測試方法及步驟：分別稱取相同質量的適量超仿棉滌錦空噴變形混纖絲與純棉紗線纖維，同時放入蒸餾水中浸泡,使其達到接近飽和狀態(tài)，用電子天平迅速稱取此時含有水分的超仿棉滌錦空噴變形混纖絲與純棉紗線纖維質量,然后，在溫度為０℃、相對濕度為65％的環(huán)境條件下進行放濕實驗,每隔0．5時（ｈ）用電子天平稱取纖維質量，直致放濕２4小時（）達到相對放濕平衡，并計算得到各試樣放濕過程中的平均放濕速率作為衡量和比較超仿棉滌錦空噴變形混纖絲與純棉紗線纖維的放濕性能好壞的表證。3。3.３.２

超仿棉滌錦空噴變形混纖絲放濕性能在日常生活中，人們對于纖維材料及其紡織品具有良好的導濕性能的穿著舒適性要求越來越高,而穿著適性好壞與纖維材料或紡織品具有良好的導濕性能或放濕性能有很大的關系,其放濕性能一般采用在一定時間內、恒溫恒濕標準大氣環(huán)境條件下測試各纖維試樣放濕過程中直致達到放濕平衡的放濕量,本試驗采用相對應的平均放濕速率（即單位時間試樣放濕過程中達到的相對放濕量)作為衡量和表證被測各纖維試樣放濕性能好壞程度的重要測試指標。表3—２給出了在一定時間內