pe細旦滌綸全拉伸絲的直紡生產(chǎn)

pe細旦滌綸全拉伸絲的直紡生產(chǎn)

隨著絲綢行業(yè)競爭的加劇，多頭紡織技術已成為發(fā)展的必然趨勢。從8頭、12頭到16頭、20頭和24頭，已發(fā)展到32件絲綢紡織材料。隨著紡絲頭數(shù)的增加,紡絲位距逐漸增大,絲條易產(chǎn)生各種不勻,會對成品絲的質量產(chǎn)生一定影響。因此,一般32頭紡絲設備多用于生產(chǎn)常規(guī)品種(單絲線密度大于1.0dtex)。在32頭側吹風紡絲設備上生產(chǎn)細旦滌綸長絲時,除了斷頭等不易控制的因素外,最主要的難點是染色問題:一是本身側吹風窗更寬,側吹風的不穩(wěn)定性對細旦長絲的條干均勻度影響尤為嚴重;二是32頭紡更易引起絲條間沿紡程上的張力不勻、受熱不勻,在采用敏感染料染色時,極易出現(xiàn)條紋及深淺色。作者以55.6dtex/72f的滌綸FDY為例,對采用32頭側吹風紡絲設備生產(chǎn)細旦滌綸長絲的生產(chǎn)工藝進行了探討。1測試1.1江蘇民園原子研究基地后根據(jù)半消光聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)熔體:特性黏數(shù)為0.675dL/g,江蘇新民科技股份有限公司產(chǎn);F-1048油劑:日本竹本公司產(chǎn)。1.2生產(chǎn)設備紡絲裝置:北京中麗制造的側吹風紡絲箱體和紡絲機;卷繞裝置:日本TMT公司AtiⅡ-615MR/32型卷繞機。1.3工藝32頭側吹風直紡細旦滌綸FDY長絲生產(chǎn)工藝流程見圖1。1.4條干不勻率的測定拉伸性能:采用常州紡織儀器廠有限公司制造的SK-II型強伸儀,按GB/T14344—2008標準進行測試。條干不勻率:采用瑞士烏斯特公司制造的Uster-IV型條干儀,按GB/T14346—1993標準進行測試。含油率:采用中性皂液洗滌法,按GB/T6504—2008標準進行測試。染色均勻性:采用無錫宏成的HC2000噴射式染色試驗機,常州紡織儀器廠D65標準光源箱,9級標準灰卡,按GB/T6508—2001標準測試。2結果與討論2.1紡織法2.1.1熔體流動性差紡絲溫度直接影響熔體黏度,同時還對熔體細流的冷卻固化效果、初生纖維的結構以及拉伸性能都有很大影響。紡絲溫度過低,熔體流動性差,飄絲、斷頭現(xiàn)象明顯;紡絲溫度過高,則會引起彎頭、并絲、粘板現(xiàn)象。在生產(chǎn)細旦長絲時,應該適當提高紡絲溫度,以增強熔體的流動性能。另外,必須考慮32頭紡噴絲板面2合1的特點,選擇合適的紡絲溫度。在生產(chǎn)55.6dtex/72f長絲時,選擇紡絲溫度為293℃,生產(chǎn)正常,滿卷率高,無飄絲、并絲、粘板等異常現(xiàn)象。2.1.2組件壓力不勻32頭紡采用16個杯形雙通道組件,杯形紡絲組件結構簡單,組裝方便,與傳統(tǒng)單通道分纖法相比,組件內兩部分熔體互不干擾,不存在因為組件內壓力不勻導致的線密度異常。使用2合1噴絲板,噴絲板上共有144個圓孔,生產(chǎn)時,分成兩個絲束。在生產(chǎn)細旦長絲時,應適當提高組件壓力,提高過濾效果、勻化熔體。從表2可知,在生產(chǎn)55.6dtex/72f長絲時,當組件壓力為15～17MPa,組件的上機成功率及可紡性最好。組件壓力過高時,漏漿嚴重且使用周期短;組件壓力過低時,上機成功率差,發(fā)生滴漿、注頭現(xiàn)象。2.1.3橫向整流器內冷冷卻技術細旦長絲初生纖維比表面積大,易于散熱,因而熔體細流的凝固點上移。另外,比表面積大,細旦絲絲束與空氣的摩擦力大,初生纖維在張力作用下具有較高的結晶度和取向度。因此,必須使用緩和的冷卻條件。在實際生產(chǎn)中,因為是雙通道、2合1板面的紡絲組件,實際紡絲狀態(tài)類似于111.2dtex/144f的長絲,絲束密集。側吹風速度低,穿透能力不夠,冷卻效果不好;速度高,側吹風紊流引起的絲條晃動嚴重影響纖維的染色性能。成品絲染色M率一直低于90%。試驗表明:在噴絲板下方使用平板式橫向整流器,可改善冷卻吹風效果。使用橫向整流器可使絲束的冷卻過程均勻化,有效抑制了紡絲過程中毛絲、斷頭現(xiàn)象的出現(xiàn)。通過試驗(見表3,表4),設定側吹風速度0.55m/s,選用3組(24層,高度21cm)橫向整流器,生產(chǎn)狀態(tài)穩(wěn)定,毛絲、斷頭少,產(chǎn)品質量穩(wěn)定,染色性能好。2.1.4絲束均勻平壓器上油生產(chǎn)中采用適合細旦絲生產(chǎn)的新型“一”字孔油嘴。與傳統(tǒng)的圓孔油嘴相比,其特點是先上油,后集束。上油時,絲束均勻平鋪在油嘴“一”字孔前方,效果類似油輪上油,能夠更好地保證上油的均勻性。從表5可見,在紡制55.6dtex/72f時,使用新型“一”字孔油嘴上油生產(chǎn)細旦長絲時,產(chǎn)品的各項性能指標均優(yōu)于使用傳統(tǒng)圓孔油嘴,接近油輪上油的效果且兼顧了生產(chǎn)狀態(tài)。2.2有條絲即絲絲過長絲132頭紡采用4熱輥拉伸,且熱輥繞圈數(shù)均有所降低。故而生頭工藝的設定有所不同。隨著紡絲頭數(shù)的增加,要求提供給吸槍的壓縮空氣壓力越高,一方面適當提高進氣壓力至8～9MPa,另一方面適當降低生頭速度,以此彌補壓縮空氣的不足。適當降低GR1,GR2低速,有利于整個生頭速度的降低,低速時生頭、掛絲的絲條張力容易控制,便于生頭。由于32頭絲路較寬(是16頭紡的2倍),受熱輥長度限制,熱輥繞圈數(shù)均有所減少(定形輥4.5圈,比16頭、20頭紡少2圈)。一般來說,16頭,20頭紡生頭拉伸倍數(shù)為3.0～3.2;在32頭紡生頭時,生頭拉伸倍數(shù)需增至3.6左右為宜。另外,相比普通16頭、20頭的卷繞頭來說,32頭卷繞頭的掛絲動作要繁雜的多,在生頭掛絲過程中,絲條各部分的張力控制也相對困難許多。經(jīng)過多次調試,生產(chǎn)55.6dtex/72f細旦絲的生頭工藝設定為:GR1650m/min;GR22350m/min,此工藝下生頭成功率較高。2.3旋轉工藝2.3.1提前進行預網(wǎng)絡化預網(wǎng)絡器是模仿網(wǎng)絡噴嘴的工作原理,在絲束上打出一個個松散的網(wǎng)絡結,穩(wěn)定絲束間的張力,為拉伸做準備。同時絲束在其經(jīng)過預網(wǎng)絡時被氣流上下拋動達到油劑被進一步分散、勻化的效果。在實際生產(chǎn)過程中,預網(wǎng)絡壓力過小,會導致毛絲、斷頭增多。因此,生產(chǎn)細旦絲時一方面出于減少斷頭的目的,另一方面為了能更好地勻化上油效果,適當增大預網(wǎng)絡壓力到0.09MPa,此時,生產(chǎn)狀態(tài)穩(wěn)定,成品絲染色性能好。2.3.2染色速度的影響在實際生產(chǎn)中,制定卷繞工藝一般先根據(jù)生產(chǎn)品種確定紡絲速度(GR2速度)。FDY長絲品種的紡絲速度在4500～4900m/min,隨著線密度的降低,紡絲速度需適當降低。由表6可見,生產(chǎn)55.6dtex/72f細旦長絲時,紡絲速度過高,染色效果好,但生產(chǎn)狀態(tài)不穩(wěn)定,很容易造成斷頭和毛絲;紡絲速度過低,生產(chǎn)狀態(tài)較為穩(wěn)定,但由于拉伸不勻,染色控制困難,強伸度達不到工藝要求。故選擇紡絲速度為4600m/min。2.3.3拉伸溫度對絲絲品質的影響因為32頭紡的絲路寬度相當于16頭紡的2倍。故而為了滿足加熱時間的需要,32頭紡設備采用4熱輥加熱進行拉伸。拉伸溫度(GR1,GR2溫度)決定了拉伸性能的好壞,溫度過高,絲條在GR1上抖動厲害,易出現(xiàn)纏輥和毛絲;溫度過低,拉伸點下移,拉伸均勻性差,毛絲、斷頭多。定形溫度(GR3,GR4溫度)主要用于消除拉伸內應力,使成品絲結構性能穩(wěn)定。溫度過高,會造成絲條抖動過大而斷頭,還會造成絲束過硬,影響后道織造;溫度過低,會出現(xiàn)結晶不勻帶來的染色不勻。因此,選擇GR1,GR2溫度為84℃,GR3,GR4溫度為127℃為宜。2.3.4生產(chǎn)無法正常進行對于FDY長絲,拉伸倍數(shù)越大,拉伸越充分,纖維內部的分子取向越高,染色性能越好。但拉伸倍數(shù)太大,會導致毛絲、斷頭的出現(xiàn),嚴重時會使生產(chǎn)無法正常進行。因此,在細旦纖維的生產(chǎn)中,拉伸倍數(shù)的控制顯得格外重要。一方面由于單絲線密度小,可拉伸性能差,稍微高一點的拉伸倍數(shù)就會導致嚴重的毛絲、斷頭;另一方面,拉伸倍數(shù)又不能太低,否則會因拉伸不勻而導致成品絲襪帶染色出現(xiàn)深條紋。生產(chǎn)55.6dtex/72f細旦FDY時,選擇拉伸倍數(shù)為2.7,生產(chǎn)狀態(tài)穩(wěn)定,成品絲無毛絲出現(xiàn),染色均勻性好。2.4細旦滌綸fdy的生產(chǎn)通過工藝優(yōu)化,采用較高的紡絲溫度,加強紡絲組件的過濾效果,采用緩和的、帶有橫向整流器的側吹風,適當提高預網(wǎng)絡壓力,選擇合適的紡絲、卷繞工藝,在32頭直紡側吹設備上生產(chǎn)細旦滌綸FDY,生產(chǎn)狀況穩(wěn)定,設備運轉率大于97%。生產(chǎn)的55.6dtex/72f滌綸FDY長絲質量優(yōu)良,染色M率大于98%,優(yōu)等品率大于95%,具體質量指標見表7。3拉伸卷繞工藝a.