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涤纶长丝基础知识

关注:1750     发表时间:2017-11-30 10:37:27

涤纶长丝基础知识   

                    

(一)纤维分类:   

1.    纤维的概念:纤维是一种细而长的物质,其长度与直径之比在1000以上,并具有一定的强度和柔软性。 


2.    纤维的分类:

 ①  天然纤维:天然生成的纤维 

a  植物纤维:以植物上采集的纤维。如:棉花、麻等。 

b  动物纤维:以动物上采集的纤维。如:羊毛、蚕丝、兔毛等。 


②  化学纤维:用化学方法制造出来的纤维。 

a  再生纤维:用天然高分子化合物为原料,经化学处理和机械加工而制得的纤维。如:粘胶纤维、醋酸纤维。 

b  合成纤维:用石油、天然气和煤为原料,经一系列的化学反应制成高分子化合物再加工制得的纤维。如:涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、氯纶等,以涤纶、锦纶、腈纶为代表,成为化学纤维的主力军。  


(二)涤纶:涤纶是我国聚酯产品的商品名称。其化学名称为:聚对苯二甲酸乙二酯(简称PET)。它是由对苯二甲酸(简称PTA)和乙二醇(简称EG)在一定温度、压力和催化剂(三氧化二锑或乙二醇锑或醋酸锑)作用下,经酯化、缩聚反应而制得。即:PTA+EG→PET 我公司聚酯为五釜缩聚(二道酯化、三道缩聚),其特点是稳定性好。涤纶产品可分为涤纶长丝和涤纶短纤维。 


(三)涤纶长丝的性能   

1.    模量高:在温度(干态或湿态)增高时,涤纶的模量更优于锦纶。   

2.    强度较高:约在4.5-8CN/dtex,且在95℃水中的保留强度达73%,而锦纶只有51%,这能满足大多数服装和产业用。 3.    折皱恢复性好:这一特点可能来源于纤维的内部刚性。   

4.    吸水性差:故其回潮率低。  

5.    易起球:主要是因为其强度高,纤维单丝短裂后,其纤维球被保留在织物上。 

6.    玻璃化温度低:在干态时,玻璃化温度为80℃,此特点有利于进行纱线的卷曲及变形、织物热定形。  

7.    不易沾污:但其亲油性使人体油脂、油性洗涤剂和油污不易脱去。   

8.    吸色性差。 


(四)涤纶长丝的分类:   

1.初生丝:

a  未拉伸丝或未取向丝(常规纺丝)——UDY或UOY            

b  半取向丝(中速纺丝)——MOY            

c  预取向丝(高速纺丝)——POY            

d  高取向丝(超高速纺丝)——FOY、HOY 


2.拉伸

丝:

a  拉伸丝(二步法拉伸丝)——DY            

b  全拉伸丝(纺丝拉伸一步法)——FDY            

c  常规变形丝——TY 


3.变形丝:

a  拉伸变形丝——DTY            

b  空气变形丝——ATY  


(五)涤纶长丝的应用:   

1.    服装:可生产仿真丝、仿麂皮、桃皮绒、长毛绒、短毛绒、超柔、等服装面料、      里料和其他服装辅料。   2.    床上用品:如被面、枕套、床单、床罩等。  

3.    装饰用:如沙发布、窗帘布、地毯、汽车装饰布、伞布等。  

4.    产业用:如玩具、缝纫线、帘子线、帆布、工业用布等。   

5.    非化纤用;如用超细纤维生产的人造麂皮,可用于加工皮大衣、皮夹克等。 


(六)常见概念:   

1.    POY:高速纺丝的初生丝(亦即卷绕丝)称为预取向丝或部分取向丝;或只要能直接进行拉伸变形加工的原丝,且加工前放置时间对原丝的性质无大影响,并在加工过程中不会出现生头困难,不会造成成品毛丝、强度偏低、染色不匀的未拉伸丝,均可称为POY。   

2.    DTY:即假捻变形丝,POY经过拉伸、假捻变形而制得的具有一定强度、一定卷曲度的丝。 DTY 假捻变形的种类从变形机构分 

①皮圈夹持式变形 

②叠盘摩擦式变形从变形方法分: ①内拉伸法:拉伸的同时进行假捻 ②外拉伸法;拉伸之后进行假捻一般采用内拉伸法   

3.    FDY:即全拉伸丝,它可采用低速纺丝(纺速900-1500m/min),高速拉伸卷绕(卷绕速度3200-4200m/min),两道工序在一台纺丝拉伸联合机上完成,可生成55-165dtex的拉伸丝,也有将高速纺丝(纺丝速度2600-3500m/min)和超高速拉伸卷绕(卷绕速度5100-5500m/min)合并成一步生产拉伸丝。  

4.    旦:9000米长纤维所具有的克重(den)分特:10000米长纤维所具有的克重(dtex)分特数=旦数×1.1 

5.    批号:涤纶长丝生产中,将原料、规格品种、生产工艺和质量性能完全相同的丝划为同一批丝,并给这一批丝的一个代号   

6.    规格:长丝的规格是以整束丝的纤度及组成这束丝的单丝根数来表示的  

7.    CV值的含义:表示某项指标的离散程度。 


(七)涤纶长丝的生产流程(本公司) PTA+EG→PTA熔体→熔体过滤器→增压泵→五通阀→冷却器→纺丝箱体→纺丝组件→冷却上油→卷绕成型(POY)→平衡→分级包装


(八)POY的几项重要的物性指标及对后加工成品丝的影响   

1.    线密度的定义:表示纤维的粗细程度,其单位用分特(dtex)旦(den)表示 CV值的影响:过大,说明POY生产不稳定,其内在质量不佳,不仅影响DTE产品的纤度不匀,而且能影响DTY内在质量,产生染色不匀。 

  

2. 断裂强度:纤维被拉伸到断裂时所承受的负荷其单位为:CN/dtex  POY一般在2.2以上。

①断裂强度高,长丝在加工过程中不易断头,绕辊和织物的强力也高。

②太高,后加工拉伸张力太高,也极易造成拉伸不匀和单丝断裂而产生毛丝,且织物的手质变差。 

③过低,拉伸张力太低,从而造成DTY加工不稳定,也容易被损伤。  

 

3. 断裂伸长:纤维被拉伸到断裂时伸长的程度,用%表示。断裂伸长在70-180%,最好为100-150% 

①断裂伸长率是一种反映纤维韧性的指标 

②伸长愈大,后加工毛丝断头较少,且织物手感柔软。伸长过大,后加工拉伸倍数高,致使POY变形加工的适应性变差,尤为重要的是伸长不匀率。 

③伸长过低,纤维的自然拉伸倍数也低,拉伸性能不好,成品毛丝多和易断头。   


4. 条干不匀率:是一种表示长丝条干均匀度的指标,用CV值(变异系数)或U值(uster%)表示。要求U%在1.2%以下,CV%在1.45%以下。太高,会造成DTY加工不稳定,使成品丝的不匀率增加,僵丝和毛丝增多,尤其使匀染率(M率)降低。   


5.上油率:表示长丝含油多少的指标,用%表示。 

①太高,加工中***增多,且加捻过程中丝易打滑,产生僵丝。 

②过低,POY集束性平滑性差,加工易断头,POY表现为低强低伸现象。 

③上油率CV值高,成品丝易产生僵丝、染色不匀等。 

④油剂类型的选择,应适应后加工不同形式摩擦盘或皮圈式加工的要求,并根据产生***的疏松性和黏结性来选择,同时油剂应不污染加弹机上的加热器、导丝器,具有抗静电性,并与弹力丝油剂,直至织造油剂有亲和性,不使机械部件生锈,不影响丝条的染色均匀性等。 

注:POY最重要的物理指标为强度、伸度及纤度不匀率,不匀率高的POY后加工稳定性差。在上面三个不匀率中,影响产品质量最主要的不匀率为纤度不匀率,其次强度、伸度不匀率。因为纤度不匀率高的纤维往往其强度伸度不匀率也会随之升高,并且当纤度不匀率高时,在后加工过程中容易造成张力波动。 


(九)DTY丝的品质标准  


(1)物理指标 

1.    线密度(即纤度):同POY  

2.    断裂强度:同POY  

3.    断裂伸长:同POY

4.    沸水收缩率:定长的长丝放在沸水中煮沸一定时间后,其收缩的长度与原来长度的比值,单位%,它是一种反映长丝热定型和尺寸稳定性的指标与染色性能有一定关系。  

5.    卷曲收缩率和卷曲稳定度:这两项指标只适用于变形丝。      卷曲收缩率:是变形丝在热空气中于轻负荷下的收缩过程度,用百分数表示     卷曲稳定度:是变形丝在热空气中在轻负荷下卷曲收缩率损失的程度,用白分数表示。   6.    含油率:同POY 


(一)    染色均匀性:     它分为深色、浅色、条纹、厚薄、透明丝。 


(二)    外观指标   

1.    僵丝:变形丝特有的某一段呈现竹节状的丝条。有单纤维粘连、丝条细瘦、或是缺乏卷曲弹性与蓬松性,以及丝条僵直发亮等均属于僵丝。 产生僵丝的原因:   

①POY原因: 

a  POY伸长不匀率高                 

b  POY条干不匀率高                 

c  POY纤度不匀率高                 

d  POY上油不匀  


②操作原因:

a  丝路不正,丝从罗拉皮圈、热箱、生头杆、假捻器逃出                

b  进丝罗拉、中间罗拉上有缠丝                

c  POY尾丝打结长度偏长   


③工艺原因:

a  拉伸倍数过低                

b  后加工速度过高                

c  第一热箱温度过高                

d  解捻张力过低  


④设备原因:

a  进、出罗拉损伤或摩擦                

b 假捻器工作盘有损伤                

c 热箱丝道, 捻盘表面有沾污现象   


2. 毛丝:复丝中单根纤维受擦伤呈毛茸或单丝断裂,其丝头超出复丝表面的称为毛丝。毛丝类别有毛刺、毛丝团、毛圈。毛丝产生原因: 

①POY原因:

a  POY毛丝                

b  POY条干不匀率太高                

c  POY无油丝                

d  POY伸长偏低 


②工艺原因:

a  拉伸比太高                    

b  后加工速度偏高                

c  解捻张力高


③操作原因:

a  丝路不正,使丝与非接触部件接触            

b  处理废丝时产生假毛丝 


④设备原因:

a  各导丝器损坏或脱落                

b  第一加热箱严重结焦                

c  摩擦辊有损伤                

d  假捻器导出盘有损伤 


3. 绊丝:是指丝条在筒子两端脱离正常卷绕轨道明显地绊在筒子端面上而呈直线状。绊丝产生的原因:主要是后加工所造成 

①工艺原因:

a  卷绕张力太高                

b  动程太长 


②操作原因:

a  丝路不正,造成DTY呈现全僵丝                

b  丝条未进入卷绕导丝器 


③设备原因:

a  摇架不水平或松 动                

b  横动导丝器不在导丝杆中央                

c  摩擦辊抖动                

d  兔子头松脱或兔子头座磨损 


④辅料原因:

a  DTY纸管强度低                

b  DTY纸管园整度不好 

4. 油污丝:有机械油污和人为油污。


5. 网络

牢度:网络牢度不够是指丝条在单位长度上网络结点不够,不牢或无网络点现象,它分为网络不匀和无网络两种。网络点不牢产生的原因有: 

①POY原因:a  POY含油偏高或偏低 


②工艺原因: 

a  网络气压偏低                

b  假捻张力太高或太低 


③操作原因:

a  网络喷嘴未压到位                

b  喷嘴方向错误


④设备原因:

a  网络喷嘴底座堵塞                

b  网络喷嘴堵塞 

6. 成型不良 

7. 尾丝 

8. 色泽 

9. 筒重(十)DTY生产工艺流程及各部件作用: POY原丝→原丝架→切丝器→第一微动导丝器→第一罗拉→止捻器→第一热箱顶部导丝器→第一热箱→

冷却板→假捻器→第二罗拉→第二热箱→第三罗拉→上油轮→卷绕导丝器→摇架进行卷绕 

  1.    原丝架:安装在主机两侧,以便于POY原丝的顺利退绕。可装前、后两饼丝,以供POY丝卷结尾。注意:POY筒管中心是否对准丝架导丝器入口。 


2.    喂丝系统:包括一、二、三罗拉。有皮圈式和皮辊式两种。其作用:

① 输送丝条 


②根据各罗拉的速度不同来调整生产所需的工艺参数,其中第二罗拉和第一罗拉控制拉伸比,第二罗拉和第三罗拉控制第二超喂。 

3.    第一热箱:有接触式和非接触式作用:对丝条进行加热,使丝条处于塑化状态,以便于丝条拉伸和通过假捻器传递的捻度使纤维变形。 

4.    冷却板:作用;将丝条冷却至约80℃,以便之具有足够的刚性,保证加捻的正常进行。 

5.    假捻器:有摩擦盘假捻器和皮圈式假捻器两种。作用:使丝条具有一定卷曲性,它分为“S捻”和“Z捻”。 

6.    第二热箱:作用:对丝条进行热定型处理,消除纤维的内应力,提高纤维卷曲稳定性,以减少纤维的沸水收缩率。 7.    上油系统:作用:① 提高丝条的抱合性 ② 提高丝条的平滑性 ③ 提高丝条的抗静电性 

8.    卷绕系统作用:将丝卷绕成一定形状,一定重量的锭子,便于包装和运输。


(十一)纺丝流程工艺介绍: 

(3)    熔体分配管道:熔体分配管道是将聚酯熔体输送分配到各纺丝箱体的管道。要求它尽可能短,送至各箱体的时间均一,管道中熔体散热少,且不存在熔体死角。

(4)    纺丝组件:纺丝组件由喷丝板、分配板、熔体过滤材料等组成。它的作用是过滤熔体,除去熔体中夹带的机械杂质与凝胶粒子,防止堵塞喷丝孔;使熔体充分混合,防止熔体之间存在粘度差异;将熔体均匀地分配到喷丝板的每一小孔中去。由于高速纺丝的挤出量大、流动阻力大,因而要求过滤材料的粒度比常规纺略大些。同时,因在纺丝时有高的剪切应力,所以喷丝孔的长径比高于常规纺丝。

(5)    冷却成形:由喷丝孔喷出的熔体细流经纺丝侧吹风窗,在熔体凝固和丝条降温的过程中,向周围空气放出大量的热。这些热量主要是通过与流动的空气(侧吹风)进行对流传热而被带走。生产上要求丝条的冷却速度均匀,凝固点位置固定,不受周围空气流的影响而产生剧烈的晃动。由于高速纺的吐出量大,放出热量也多,故需要冷却吹风的风速及风的湿度较高,风温较低。

(6)    熔体细流在冷却成行过程中,由于受卷绕牵引力的作用,受到100~250倍的纺丝拉伸,比常规约大2-4倍。

(7)    集束上油:纤维冷却成形后。在进入纺丝甬道之前,进行集束上油,这可降低卷绕张力。上油的方式由油盘上油和油嘴上油。因高速纺丝丝条进行速度高,用油盘上油,需用两个以上的油盘才能确保上油量;而用油嘴上油,计量准确,可保持油剂的新鲜和清洁,故目前使用计量泵定量供给油嘴上油的方法居多。

(8)    POY的卷绕:高速纺丝的关键是高速卷绕。在高速条件下,设备运转是否平稳、丝条筒子成型的好坏、操作是否方便等问题比常规纺丝突出。要求卷绕张力、卷绕速度及导丝盘、摩擦辊、横动导丝器往复速度、线速度等在运转过程中保持稳定,以保证初生纤维的结构和纤度的均匀。


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