涤纶纤维生产中毛丝原因与措施
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减少纯涤纶纱毛羽和控制络筒过程中毛羽增加的实践
减少毛羽,是优质印染工序中的一项关键技术。
为了更好地减少整个纯涤纶纱
毛羽增加的严重程度,我们应该采取有效的工艺技术来控制这一过程。
首先,我们应该特别关注毛羽的清洁工作。
为此,我们应该采取一些措施,如
根据规定的清洁程序正确清洁络筒,消除纱锭的积灰、除尘、消除络筒外壳上的游离毛羽,清除丝网材料缠绕体上的毛羽等。
其次,加强毛羽的控制。
在匹线的操作中,应采用超声波整理和物理处理的方法,以保持低毛羽络筒,以使商品表面更为光滑。
此外,定期检查织带设备,以控制织带中工件尺寸者准确性是一项重要工作。
同时,也应及时做好相应的调节,使拉伸纱条的完整性和美观程度不会受到影响。
最后,我们应当在工艺中添加一些毛羽抑制剂,以改善络筒的聚集效果,减少
机械折线时细零碎毛羽的产生。
总之,减少纯涤纶纱毛羽和控制络筒过程中毛羽增加是一个复杂的技术问题,
值得深入研究。
只有采取有效的方法,才能够最大限度地减少毛羽增加的严重程度,从而提升印染品质。
涤纶长丝之生产流程2011-05-14 15:14第一章涤纶简介涤纶的化学名称是聚对苯二甲酸乙二酯,是由聚酯经机械加工而成的纤维。
涤纶的工业化生产始于50年代,起步较晚,但由于其原料易得,性能优良,用途广泛,因而发展非常迅速,一跃而成生产量最大的纤维品种。
涤纶纤维按其外观形状可分为涤纶短纤维和涤纶长纤维(涤纶长丝)两大类,其中最早发展起来的是涤纶短纤维,我们最早见到的“涤棉”、“涤卡”、“毛涤”等就是涤纶短纤维的混纺织物。
涤纶长丝类似于蚕丝,它是以长度上千米计算的连续不断的丝条,在生产时,通常被卷绕成一定形状和重量的筒子后包装出厂。
目前,围绕涤纶长丝主要生产的品种是涤纶非变形复丝(FDY、DT)和涤纶变形复丝(DTY),尤其是涤纶低弹变形丝(DTY)为最多。
目前,我厂最主要的品种就是低弹丝(DTY)。
一、涤纶长丝纤度表示方法:纤度是表示纤维粗细程度的指标,涤纶纤维纤度通常以旦数和分特数(或特数)表示纤维的纤度。
1、旦:9000米长的纤维所具有的重量(用克表示)如:9000米长的纤维重150克,那么该纤维的纤度为150旦,如果其纤维的纤度为75旦,那么它就是:9000米长这样的纤维重为75克。
重量(克)旦的计算公式为:旦数=─────× 9000长度(米)在实际应用过程中,“旦”常用字母D表示,如150 旦可写成150D。
对于某种纤维来讲,它的旦数越高,则表示纤维越粗,反之,纤维越细。
2、特和分特:(我厂现用分特表示DTY的纤度)特:1000米长的纤维所具有的重量(用克表示)。
分特:10000米长的纤维所具有的重量(用克表示)。
例:1000米长的某种纤维重15克。
那么它的纤度就是15特或150分特,特和分特的计算公式为:纤维重量(克)特数=──────×1000纤维长度(米)纤维重量(克)分特数=───────×10000纤维长度(米)在表示纤维粗细方面,特或分特与旦类似。
【百科】涤纶纺纱各工序常见问题的处理涤纶纤维为大分子聚合物,结晶度高,吸湿能力差,易产生静电,且染色困难,在加工过程中由于多种因素易造成束丝、并丝、硬丝、胶块、超长、倍长纤维,纺纱过程中易造成纱线条干不匀、牵伸不开、小辫子纱、橡皮纱等;若油剂选用不当则易产生静电,造成粘卷、缠花、梳棉针布充塞、并条喇叭口堵塞、罗拉皮辊缠花等。
解决办法:01合理搭配原料不同产地批号的化纤混合搭配,一方面有利于纺纱的顺利进行,既提高纤维抱合力,又能减少纺纱过程中的粘连现象。
02选择适当适量的涤纶油剂配用适当适量的油剂是解决生产加工过程中粘连、缠绕现象的方法之一。
但是对油剂标准要有一定的限制要求:(1)吸湿性好。
用作消除化纤加工过程中所产生的静电。
(2)粘着性小。
否则,在梳棉造成缠锡林、缠刺辊现象,并条粗纱中喇叭口、导条斜管不畅,各工序发生缠罗拉、缠皮辊现象,影响成纱质量。
03缩短清花工艺流程一般采用两个开清点、两棉箱短流程,输棉管道尽可能缩短。
流程为: A002C→A034→36C→A092A→A076C开清棉工序中各部打手速度不宜过高,各部落杂区隔距宜小。
但是若原料中粗硬丝、并丝、倍粗倍长纤维胶块含量较高时,各部打手速度可适当提高,各落杂区隔距可适当放大,以争取最大限度的排除异形纤维。
04清花工序中产生的棉卷膨松、粘连现象处理方法(1)加装积极回转的凹凸防粘罗拉,对棉层上下压紧刻出印痕,以起到防粘作用。
(2)采用单尘笼吸棉。
关闭下尘笼可减少粘层结合而单尘笼吸棉,在打手到尘棒间通道两侧加装边长50mm及190mm外包铁皮的直角三角形木块,可解决棉层两侧厚边现象。
(3)增大紧压罗拉压力,使纤维集聚紧密。
(4)缩短棉卷长度,加重棉卷定量。
棉卷长度以25~30mm为宜,棉卷定量以350g/m为宜。
(5)采用5~7根粗纱夹入花卷外层。
05解决梳理静电缠绕问题在梳棉工序中,涤纶易与分梳元件摩擦产生静电,且不易消除,易造成缠绕锡林、道夫、盖板、刺辊等,且棉条膨松易堵塞喇叭口。
第一章:概述第一节纺织纤维的分类一、纺织纤维纺织纤维分为天然纤维和化学纤维两大类1、天然纤维分为:1)植物纤维:又称纤维素纤维;如棉花木棉麻等。
2)动物纤维:又称蛋白纤维;如羊毛兔毛骆驼毛等。
3)矿物纤维:又称天然无机纤维;如石棉等。
2、化学纤维分为:1)再生纤维再生纤维素纤维;粘胶纤维铜氨纤维。
蛋白质纤维:大豆纤维花生纤维。
特种有机物化学纤维:甲壳素纤维海藻胶纤维。
无机纤维:玻璃纤维金属纤维碳纤维2)合成纤维分为:1)聚酯纤维(涤纶)2)聚酰胺纤维(锦纶尼龙)3)聚丙烯腈纤维(腈纶)4)聚烯腈纤维(丙纶)5)聚乙烯醇纤维(维纶维尼纶)6)聚氯乙烯纤维(氯纶)7)其他:聚氨酯纤维芳香族聚酰氨纤维等。
二、纤维:直径在数微米至数十微米之间略粗些,长度比直径大许多倍的物体,称为纤维。
三、再生纤维:即以天然高分子化合物为原料,经化学处理和机械加工制得的纤维。
四、合成纤维:即以石油、天然气、煤及农副产品为原料,经一系列的化合反应,制得高分子化合物,再经加工而制得的纤维。
第二节织物的分类一、机织物:用两组纱线(经纱和纬纱),基本上互相垂直交织而成的片状纺织品。
二、针织物:用一组或多组纱线,本身之间或相互之间采用套圈的方法钩连成片的织物。
按生产方式的不同又可区分为纬编和经编两类如内、外衣,运动衫及袜类。
三、编织物:用一组或多组纱线,用本身之间或相互之间钩编串套或打结的方式形成片状织物,如毛衣等。
四、非织造布:由纤维形成网状而得到的织物,如无纺布。
五、其他特种织物:如由两组(或多组)经纱,一组纬纱用梭织方法生产三向织物,三维织物。
第三节纤维分类一、长丝:包括单丝、复丝和帘子丝。
1、单丝:指用单孔喷丝板纺制而成的一根连续单纤维。
但在实际应用中,往往也包括3---6孔喷丝板纺制的3---6根单纤维组成的少孔丝。
较粗的合成纤维单丝(直径0.02—2mm)称为鬃毛,用作绳索毛刷日用网兜鱼网等,细的用作透明丝袜等其他用品。
解决涤纶FDY超细长丝毛羽的生产工艺研究雷晓光(大连华阳工程有限公司,辽宁大连 116047) 摘要:讨论了PET纺丝生产中各技术环节对超细纤维毛羽的影响,介绍生产超细纤维的工艺特点和解决毛羽的方法。
关键词:涤纶超细纤维毛羽生产工艺研究超细纤维具有真丝般天然柔软的手感,用其织成的织物轻薄、柔软、透气性、悬垂性良好,具有独特的风格,可作为仿真丝、高吸水材料;因其良好的拒水、防风和透气性,还可织成高密度的防水织物,是织成高档夹克衫、风雨衣和登山服的理想面料。
由于现代织布机自动化程度的提高,生产速度快,效率高,这就要求纤维生产厂家所提供的超细纤维的质量越来越高。
纤维质量包括纤度、纤度偏差、纤度变异系数、断裂强度、断裂强度变异系数、断裂伸长、断裂伸长变异系数、条干不匀率、上油率、沸水收缩率、网络点、毛羽数及染色M率等。
还有一些其它外观指标。
本文以75dtex/96f涤纶FDY长丝为例,对解决超细FDY长丝中的毛羽工艺技术进行探讨。
1、实验1.1、原料及其指标仪征化纤有限公司生产的半消光聚酯切片,〔η〕0.652dl/g;熔点261.6?;凝聚粒子0.22个/mg;端羧基含量18mol/t;灰分0.05%;水分0.07%;铁1.80μg/g。
1.2、仪器及设备山东潍坊生产的强力仪;瑞士Uster公司生产的?型条干仪;上海天平仪器厂生产的万分之一天平。
中原干燥公司生产的干燥机;大连华阳化工化纤新技术工程公司生产的HYF型纺丝机;日本村田公司生产的No.778卷绕机;日本津田驹生产的喷水织机。
1.3、工艺流程及工艺参数1.3.1、工艺流程聚酯切片?切片料斗?振动筛?脉冲输送装置?湿切片料仓?预结晶器?干燥器?螺杆挤压机?预过滤器?纺丝箱体?计量泵?纺丝组件?侧吹风冷却装置?纺丝上油?预网络?第一牵伸辊和第二牵伸辊?网络?卷绕?落筒?整理?上浆?喷水织布。
1.3.2、主要的工艺参数见表一2、工艺探讨2.1、聚酯切片质量的好坏对丝条毛羽的产生至关重要,大分子的均匀性;凝聚粒子的含量以及灰分含量和直径都会产生毛羽,甚至影响生产的正常性。
实践与经验合成纤维工业,2023,46(4):83CHINA㊀SYNTHETIC㊀FIBER㊀INDUSTRY㊀㊀收稿日期:2023-01-05;修改稿收到日期:2023-06-04㊂作者简介:唐兵兵(1987 ),男,工程师,现从事涤纶工业丝的研发及生产管理工作㊂E-mail:tangbingbing@㊂高强涤纶工业丝生产中毛丝的产生原因及控制措施唐兵兵,杨㊀勇,施玉琦,刘树生(江苏恒力化纤股份有限公司,江苏苏州215226)摘㊀要:以特性黏数1.100~1.150dL /g 的高黏聚酯切片为原料,通过螺杆挤压熔融㊁热辊拉伸生产3300dtex /384f 高强涤纶工业丝,从高黏聚酯切片的特性黏数及含水率㊁组件结构㊁冷却条件㊁油剂上油方式㊁热辊温度等方面分析了生产中毛丝产生的原因,并提出了控制措施㊂结果表明:控制高黏聚酯切片的特性黏数在1.120~1.130dL /g,切片含水率低于25μg /g,有利于减少毛丝的产生;在纺丝组件分配板下方增设导流板,在缓冷区与无风区之间增设多孔板,均可减少毛丝的产生;与使用乳液油㊁油轮上油相比,使用原油㊁油嘴上油,可有效减少毛丝的产生;随着第二热辊温度的升高,毛丝降等率呈现先降低后增加的趋势,第二热辊温度为91ħ时毛丝降等率最低,为2.22%㊂关键词:聚对苯二甲酸乙二酯纤维㊀工业丝㊀毛丝㊀控制措施中图分类号:TQ342+.21㊀㊀文献标识码:B㊀㊀文章编号:1001-0041(2023)04-0083-04㊀㊀高强涤纶工业丝具有强度高㊁模量大㊁伸长小㊁耐热性能好㊁耐冲击及耐疲劳性能好等优点,广泛应用于安全带㊁海洋缆绳㊁消防水带等特殊设备中[1]㊂随着我国经济的高速发展,涤纶工业丝的需求量逐年增加,但高性能涤纶工业丝的生产对技术软件和设备硬件都有着极高的要求[2]㊂因熔体质量㊁纺丝温度㊁拉伸工艺㊁上油方式等工艺条件的影响,涤纶工业丝生产中容易产生毛丝[3]㊂毛丝是指丝条受伤呈毛绒现象或因单丝断裂丝头凸出于复丝表面,通常是检验丝筒的表面,以每个丝筒累计毛丝根数进行表征㊂圈丝(单丝未断裂)也是毛丝的一种类型,是指露于丝筒表面成弧状的单根丝㊁且长度大于2mm 的丝条,检验时也计入毛丝根数[4]㊂产品出现毛丝直接影响其后道加工工序,断头增加,形成疵点,严重影响用户使用㊂因此,解决毛丝问题是提高涤纶工业丝产品质量的关键㊂目前,国内对涤纶民用丝生产中毛丝的形成原因研究较多,这为涤纶工业丝生产中毛丝产生的原因分析和控制措施提供了借鉴㊂黄凯等[5]在涤纶工业丝生产中使用拉伸点定位器使拉伸过程更为顺利,降低了由于快速拉伸对纤维造成的毛丝㊁断头等损伤㊂李惊涛[6]提出从上油方式㊁拉伸辊排布㊁网络器压力等方面进行控制,可以减少涤纶工业丝生产中毛丝的形成㊂曹剑[7]分析了涤纶工业丝生产中毛丝的形成原因,提出及时更换组件及导丝器等可以有效减少毛丝的产生㊂李晓东[8]研究了纺丝温度㊁螺杆温度㊁组件过滤精度和冷却风等对毛丝产生的影响,适当提高纺丝温度,控制纺丝速度在3200m /min 以内,并适当提高纺丝组件的过滤精度,可以有效减少毛丝的产生㊂涤纶工业丝由于应用在特殊领域,毛丝过多不仅影响其断裂强度,还对后道加工产生影响,通常要求产品断裂强度大于8.40cN /dtex,毛丝降等率小于等于2.0%㊂作者以特性黏数1.100~1.150dL /g 的高黏聚酯切片为原料,生产3300dtex /384f 高强涤纶工业丝,从工艺和设备两方面分析了生产中毛丝产生的原因,并提出了控制措施㊂1㊀试验1.1㊀原料高黏聚酯切片:特性黏数1.100~1.150dL /g,熔点(261.0ʃ2.0)ħ,端羧基含量(13.0ʃ3.0)mol /t,二甘醇质量分数(0.92ʃ0.10)%,江苏恒力化纤股份有限公司生产;涤纶工业丝油剂:日本竹本公司生产㊂1.2㊀主要设备及仪器纺丝及卷绕设备:包括纺丝箱体㊁冷却风箱㊁ATi-412HR/4型卷绕机,日本TMT公司制;HL-IND-001型全自动外检系统:东华大学制;SF-1型微量水分测定仪:常州八方力士纺织仪器有限公司制㊂1.3㊀高强涤纶工业丝的生产以特性黏数1.100~1.150dL/g的高黏聚酯切片为原料,通过螺杆挤压熔融㊁五辊热拉伸生产3300dtex/384f高强涤纶工业丝,生产工艺流程见图1,纺丝工艺参数见表1㊂聚酯切片预结晶ң预加热ң固相增黏ңң氮气输送螺杆挤出ң纺丝箱体ң计量泵ңң纺丝组件无风区ң冷却ң上油ңң预网络拉伸定型ң主网络ң卷绕成型ңң检验包装图1㊀高强涤纶工业丝生产工艺流程Fig.1㊀Flow chart of high-strength polyester industrial yarn表1㊀纺丝工艺参数Tab.1㊀Spinning process parameters项目参数螺杆温度/ħ285~310纺丝温度/ħ290~305缓冷区温度/ħ290~310冷却风速度/(m㊃s-1)0.45~0.60纺丝速度/(m㊃min-1)3000~3100主网络压力/MPa0.20~0.30含油率/%0.5~0.6拉伸倍数 5.5~6.21.4㊀分析与测试特性黏数:按照GB/T14190 2017‘纤维级聚酯切片(PET)试验方法“,采用乌氏黏度计测定㊂含水率:按照GB/T14190 2017‘纤维级聚酯切片(PET)试验方法“,采用SF-1型微量水分测定仪测定㊂毛丝降等率:按照GB/T16604 2017‘涤纶工业丝“外观要求进行判定,统计一段时间内的毛丝降等丝饼数量和满卷丝饼数量,毛丝降等丝饼数量占满卷丝饼数量的百分数为毛丝降等率㊂2㊀结果与讨论2.1㊀原料对毛丝的影响2.1.1㊀聚酯切片特性黏数对毛丝的影响聚酯切片特性黏数较低,熔体黏度低,拉伸时容易出现单丝拉断,产生毛丝甚至断头;聚酯切片特性黏数过大,熔体黏度高,流动性变差,熔体在出喷丝板时膨化率较大,容易产生注头丝,断头率增加㊂由表2可知:在其他工艺条件一定时,当聚酯切片特性黏数为1.100dL/g时,毛丝降等率为12.26%;聚酯切片特性黏数提高到1.123dL/g时,毛丝降等率降低至8.92%,毛丝现象有所改善;继续提高聚酯切片黏数至1.138~1.150dL/g 时,毛丝降等率反而升高至12.0%㊂因此,涤纶工业丝生产中聚酯切片特性黏数控制在1.120~ 1.130dL/g较为合适㊂聚酯切片特性黏数提高后,相应地需要提高螺杆纺丝温度,使熔体流动性变好,提高可纺性㊂实际生产中,需要保证聚酯切片质量的稳定性,选择合适的纺丝温度㊂表2㊀聚酯切片特性黏数对毛丝降等率的影响Tab.2㊀Effect of intrinsic viscosity of polyester chipon broken filament rate特性黏数/(dL㊃g-1)端羧基含量/(mol㊃t-1)毛丝降等率/%1.10014.612.261.11213.511.181.12313.28.921.13813.310.021.15012.312.002.1.2㊀聚酯切片含水率对毛丝的影响聚酯分子链中含有大量的酯键和端羧基,高温环境下受到水分子和端羧基的影响,聚酯分子很容易发生逆反应,导致分子链断裂,纤维经热辊拉伸时单丝易拉断,产生毛丝㊂从图2可以看出:在其他工艺条件一定时,聚酯切片含水率小于25μg/g时,毛丝降等率在2.00%~2.20%;当含水率超过25μg/g时,毛丝降等率迅速上升,含水率为30μg/g时毛丝降等率达到3.29%,且断头增多,可纺性变差㊂因此,在生产过程中应控制聚酯切片含水率小于25μg/g㊂图2㊀聚酯切片含水率与毛丝降等率的关系Fig.2㊀Relationship between moisture contentof polyester chip and broken filament rate48㊀合㊀成㊀纤㊀维㊀工㊀业㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2023年第46卷2.2㊀组件结构对毛丝的影响该生产装置配套纺丝组件由原设备供应商提供,其结构主要包括壳体㊁紧固环㊁上盖㊁压盖㊁分配板㊁喷丝板等㊂在压盖与分配板之间有上下两层滤网,起到过滤作用;分配板与喷丝板之间放置单层网片;熔体进入纺丝组件,通过上盖㊁压盖进入分配板,从孔深65mm㊁直径2.5mm的分配板孔道流出后经过单层网片迅速分配到直径为190~200mm的喷丝板上㊂分配板孔道长径比大,熔体在孔道中存储的能量不能及时释放,熔体无法均匀分配到喷丝板板面上,从而导致喷丝板出丝不匀,毛丝㊁断头增加[9]㊂为了改善熔体的流动性,在分配板下方增设导流板,导流板上下设有一定的角度,使经过分配板孔道的熔体存储的能量能够充分释放,同时也对熔体起到再混合重新分配的作用㊂从表3可知,在其他工艺条件一定时,通过使用增设导流板后的组件,在考察生产周期28d内,生产的涤纶工业丝毛丝降等率下降明显,未加导流板时毛丝降等率为4.63%,增设导流板后毛丝降等率为3.21%,毛丝降等率明显降低㊂表3㊀组件结构对毛丝降等率的影响Tab.3㊀Effect of spin pack structure on broken filament rate 组件结构生产时间/d毛丝降等率/%未加导流板28 4.63增设导流板28 3.212.3㊀无风区多孔板对毛丝的影响涤纶工业丝单丝线密度较大,丝条内部热量不容易传导至表面,纤维出喷丝板冷却时容易产生 皮芯 结构,不利于纤维的进一步拉伸和热定型,因此,在生产涤纶工业丝时使用缓冷区㊁无风区㊁侧吹风冷却区等多级冷却结构,从而减少丝条 皮芯 结构的产生,使单根丝束冷却更加均匀,最大限度降低初生纤维的取向和结晶,以利于拉伸倍数的提高,从而获得高强力㊁高质量的纤维[10]㊂为了进一步改善冷却效果,在缓冷区与无风区之间增设多孔板,增设多孔板主要有以下作用:(1)避免纺丝成型过程中紊流的产生,降低黏丝㊁并丝发生的可能性,以减少毛丝;(2)降低初生纤维之间取向㊁结晶不同引起的内应力差异,进而降低由此引起的拉伸不均匀程度;(3)可有效减少黏附在喷丝板表面的单体和低聚物,提高熔体剥离喷丝板能力,减少熔体黏附在喷丝板表面形成断丝的可能性㊂从表4可知,在其他工艺条件一定时,与未增加多孔板相比,使用多孔板后毛丝降等率明显降低,在考察生产周期5d内,毛丝降等率从5.33%降至3.96%㊂因此,在涤纶工业丝的生产中,为了减少毛丝的产生,可在缓冷区与无风区之间增设多孔板㊂表4㊀多孔板对毛丝降等率的影响Tab.4㊀Effect of perforated plate on broken filament rate多孔板生产时间/d毛丝降等率/%无5 5.33有5 3.962.4㊀油剂及上油方式对毛丝的影响涤纶工业丝油剂应具备以下条件[11-13]: (1)良好的匀附性,易于在纤维表面吸附并迅速铺展开;(2)优良的平滑性,使纤维易于拉伸,减少毛丝㊁断头;(3)优良的抱合性,使丝束集束性好㊂原油具有较高的表面张力,在丝条表面形成的油膜不易破损,从而降低丝条与金属表面㊁丝条与丝条的动摩擦系数,单丝不易被拉断㊂乳液油中含有大量的水分,丝束经过高温热辊时,水分蒸发导致油剂中不同组分发生共蒸发现象,油膜容易破裂,同时由于水分的蒸发,丝束抖动加剧,丝与丝之间碰撞增加,更容易产生毛丝㊂从表5可知,使用乳液油㊁油轮上油方式时毛丝降等率为9.31%,而使用原油㊁油嘴上油方式时毛丝降等率为1.98%,毛丝降等率大幅度降低㊂因此,在涤纶工业丝的生产中,选择使用原油㊁油嘴上油方式可有效减少毛丝的产生㊂表5㊀油剂及上油方式对毛丝降等率的影响Tab.5㊀Effect of spinning finish and oiling methodon broken filament rate油剂㊀㊀上油方式毛丝降等率/%乳液油油轮9.31原油油嘴 1.982.5㊀第二热辊温度对毛丝的影响涤纶工业丝生产中采用五辊热拉伸定型工艺,其中第二热辊的作用是将丝束加热到玻璃化转变温度以上,以便于在第三热辊开始拉伸㊂第二热辊温度太低,丝束在离开第二热辊时未能充分预热,拉伸时会出现 冷拉伸 ,导致单丝拉伸不匀,出现弱丝,后续拉伸时会被拉断出现毛丝;第二热辊温度过高,丝束在第二热辊上过热,会导致拉伸点前移,丝束在第二热辊上出现部分拉伸,离开第二热辊后受到第三热辊的高倍拉伸时就会导致拉伸不匀的发生㊂因此,选择合适的第二热58第4期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀唐兵兵等.高强涤纶工业丝生产中毛丝的产生原因及控制措施辊温度对丝束的拉伸很重要㊂从表6可知:随着第二热辊温度的升高,毛丝降等率呈现先降低后增加的趋势;第二热辊温度为85ħ时,毛丝降等率为3.51%;当第二热辊温度升高至91ħ时,毛丝降等率最低,为2.22%;继续升高第二热辊温度,毛丝反而增加,第二热辊温度为97ħ时,毛丝降等率为3.10%㊂因此,在涤纶工业丝的生产中,应合理选择第二热辊温度,控制第二热辊温度在91ħ左右,毛丝较少㊂表6㊀第二热辊温度对毛丝降等率的影响Tab.6㊀Effect of second hot roller temperature onbroken filament rate第二热辊温度/ħ毛丝降等率/%85 3.5188 3.0291 2.2294 2.7397 3.103㊀结论a.在高强涤纶工业丝生产中,控制高黏聚酯切片特性黏数在1.120~1.130dL/g,含水率小于25μg/g,有利于降低毛丝降等率㊂b.高强涤纶工业丝生产中,在纺丝组件分配板下方增加导流板,在缓冷区与无风区之间增设多孔板,均可减少毛丝的产生,降低毛丝降等率㊂c.高强涤纶工业丝生产中,采用原油㊁油嘴上油,控制第二热辊温度为91ħ左右,毛丝较少,毛丝降等率大幅度降低㊂参㊀考㊀文㊀献[1]㊀王玉萍.涤纶工业丝行业发展现状及应用研究[J].合成纤维,2011,40(9):1-6.[2]㊀崔再治,牛家祥,姜晓江.涤纶工业丝的生产[J].聚酯工业,2002,15(3):21-22,35.[3]㊀张荣根,冯培,刘大双,等.涤纶工业长丝毛丝在线检测系统的研究[J].纺织学报,2022,43(4):153-159. 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[13]张瑞波,杨玉每,贺哓江,等.涤纶工业丝用油剂单体的耐热性能研究[J].合成纤维工业,2010,33(3):39-41.Reasons and control of broken filaments in high-strengthpolyester industrial yarnTANG Bingbing,YANG Yong,SHI Yuqi,LIU Shusheng(Jiangsu Hengli Chemical Fiber Co.,Ltd.,Suzhou215226)Abstract:Using a high-viscosity polyester chip with an intrinsic viscosity of1.100-1.150dL/g as raw material,3300dtex/ 384f high-strength polyester industrial yarn was produced through screw extrusion melting and hot roller drawing.The reasons for the formation of broken filaments during production were analyzed from the aspects of the intrinsic viscosity and moisture content of high-viscosity polyester chips,spin pack structure,quenching conditions,oiling method and hot roller temperature,and the control measures were proposed.The results showed that it was conducive to reducing the formation of broken filaments when the intrinsic viscosity of the high-viscosity polyester chip was controlled at1.120-1.130dL/g and the moisture content lower than25μg/g;and the formation of broken filaments can be also depressed by adding a guide plate under the distribution plate of the spin pack and a perforated plate between the annealing zone and the windless zone;compared with emulsion and tanker oiling method, crude oil and nozzle oiling method can effectively reduce the production of broken filaments;and the broken filament rate showed a downward and then upward trend as the second hot roller temperature increased and was minimized as2.22%when the second hot roller temperature was91ħ.Key words:polyethylene terephthalate fiber;industrial yarn;broken filament;control measures68㊀合㊀成㊀纤㊀维㊀工㊀业㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2023年第46卷。
涤纶工业丝条干不匀的因素分析及改进措施作者:唐斌来源:《纺织导报》2014年第06期摘要:影响工业丝条干均匀性的因素很多。
传统纺丝设备在生产工业丝时,侧吹风甬道较宽,受到后加热器热辐射和丝束本身热量的影响,垂直滤网出来的侧吹风使从组件出来的丝束冷却不匀,容易造成条干不匀。
经实践改造,通过在垂直滤网前方加装冷却整流框,可使侧吹风速均匀分布,可有效克服热辐射造成的条干不匀,使工业丝条干质量有较大改善。
关键词:涤纶工业丝;侧吹风冷却;热能平衡中图分类号:TQ342+.21 文献标志码:BWays to Improve the Evenness of PET Industrial Filament TowAbstract: Evenness of PET industrial filament tow can be affected by many factors. When produced by regular spinning machine, the cross flow air from vertical filter can not quench the filament tow uniformly, thus the evenness of the filament tow is affected negatively. Based on practice, this article introduced a way to improve this situation. By adding a rectifier box in front of vertical filter, the distribution and speed of cross-flow cooling air will be more uniform, thus the evenness of PET industrial filament tow can be improved.Key words: PET industrial fiber; cross-flow quench; thermal energy balance当前,产业用合成纤维产量不断增加。
织物起毛起球成因及防止措施现在生活中起球现象发生在羊毛、涤纶/羊毛和棉织物中,但更多的是出现在涤/棉或涤/粘混纺织物中。
涤/棉/涤/粘混纺织物由于具有耐用、美观和穿着舒适性而受到消费者青睐。
但是,这些优点却由于它们比天然纤维更易起球而遭到冷落。
然而,用涤长丝制作的织物和服装就不会出现此现象,而短纤由于穿和洗涤时的磨擦,很容易将纤维带至表面,从而形成小球。
理论上有下列步骤导致起球:①由于机械作用将纤维拉伸至织物表面,并形成茸毛;②茸毛缠结成球,通过固着纤维和织物表面相连;在磨擦、洗涤、穿着和清洁过和程中,连续的机械作用使球脱落。
任何短纤维都会起球,涤纶短纤的起球最为严重。
这主要是由于涤纶的强力和抗曲性能高,使形成的球不易从纤维上脱落,而且涤纶的静电很容易吸附外来粒子产生起球。
纤维长度和细度,低捻度,多毛和膨松的纱线,单根纱、织造类型,及所用的整理剂种类等,都会促使纤维起球。
具体影响因素如下:⑴ 如果形成的速度大于脱落的速度,球将堆积在表面。
成球的速率与纱线中纤维的数量、长度、横截面、纱线念度、织物结构等有关。
任何可使纤维滑向纱结表面的因素都可提高成球速率。
⑵短纤长度越长,起球越少。
因为凸出在单位面积上的纤维末端较少,而且长的纤维也可以被更牢固地固定在纱线上。
⑶较粗纤维有刚性,不易起球。
⑷横截面呈贺形且表面光洁可使纤维很容易滑移至织物表面,从而起球。
不规则的横截面可降低起球趋势。
⑸低强度纤维可提高小球脱落速度。
⑹高卷曲可减少起球。
⑺喷气较环锭纺的纱线好。
环锭纺纱,较长的纤维较长的纤维倾向于集中在纱线中间,而较短的则在外侧,从而导致起球。
气流比环锭纺的纱线更差。
⑻支数越细,越不易起球。
而涤/毛混纺织物例外,相比同混纺比织物,纱线越细,表面涤纶更多,则更易球。
⑼捻度高可使纱线更紧密,突出的纤维更少,降低了纤维的可移性,从而减少了起球。
⑽在混绲纺织物中,涤纶含量越高,则越容易起球。
⑾纱线毛羽少则不易起球。
化纤生产过程中毛丝的形成与处理方法一、前言在涤纶长丝的生产过程中,毛丝的出现直接影响加工性能,对产品形象以及用户的使用均会造成一定影响,因而,对毛丝的分析与消除是涤纶长丝生产技术管理的一项重要内容。
毛丝的形态各异,产生原因也各不相同,正确的判断会产生事半功倍的效果。
同时,在涤纶短纤生产过程中,毛丝现象也依然会存在的,涤纶短纤纺丝时毛丝的产生与熔体输送过程中的热降解、组件的工况、丝束冷却方式、丝道光滑度等有关系,纺丝熔体的热降解、组件工况是纺丝毛丝的产生最主要的因素。
二、涤纶长丝与涤纶短纤毛丝的产生与处理方法1.涤纶长丝毛丝产生的原因与对策1.1普通涤纶长丝FDY生产过程中毛丝的产生聚酯熔体经增压泵的作用流入纺丝箱体,然后经纺丝、冷却、上油、拉伸、定型等工序卷取成型,所得产品为皮芯结构均一的全拉伸丝FDY。
在纺速和冷却速率非常高的情况下,由于应力集中,使皮层承受较大的张力,纤维的皮层容易产生裂痕而导致毛丝,故选择优良的冷却条件保持径向结构均匀就显得十分重要。
成功的做法是建立一个有效的缓冷区,以及使用带有蜂窝状的侧吹风装置,可产生平流风,实现对熔体细流的良好冷却。
在拉伸过程中,随着加工速度(即第二热辊速度)的提高,产量成比例增加,生产成本下降,并且染色均匀性有所提高。
但是加工速度过高时,产品断头和毛丝随之增加,因此必须权衡确定合适的加工速度。
如果拉伸不足而使张力低下,使丝条的摇动幅度增大,也会造成毛丝和断头,但张力过高会对丝饼成型及退绕产生负作用。
从油剂的附着性与纤维起毛的关系来讲,维持较高的油剂乳液的浓度及丝质含油率,可使得纤维的毛丝减少,但也要防止油剂浓度过高而导致油剂渗透性下降而使得丝质降低。
FDY上油方式可选择油嘴上油和油轮上油。
采用油嘴上油可有效降低纺丝张力,但上油的均匀性不好,导致丝条在拉伸过程中张力波动大,产品染斑多。
采用油轮上油,虽然上油均匀、染色均匀性好,但纺丝张力大,从而使毛丝和断头率增加,使消耗增加,满卷率下降。
涤纶纤维生产过程中毛丝的产生与措施一、前言在涤纶长丝的生产过程中,毛丝无时无刻不伴随左右,成为一个令人头痛的问题,毛丝的出现直接影响加工性能,对产品形象以及用户的使用均会造成一定影响,因而,对毛丝的分析与消除是涤纶长丝生产技术管理的一项重要内容。
毛丝的形态各异,产生原因也各不相同,正确的判断会产生事半功倍的效果。
在生产中,厂家为增加产量、降低成本,在保证较高的纺丝速度的前提下,把毛丝数降至最低,甚至以零毛丝数为目标,就成为涤纶长丝生产过程中的努力目标之一。
同时,在涤纶短纤生产过程中,毛丝现象也依然会存在的,涤纶短纤纺丝时毛丝的产生与熔体输送过程中的热降解、组件的工况、丝束冷却方式、丝道光滑度等有关系,纺丝熔体的热降解、组件工况是纺丝毛丝的产生最主要的因素。
二、涤纶长丝与涤纶短纤毛丝产生的缘由与应对措施分析1.涤纶长丝毛丝产生的原因与对策 1.1普通涤纶长丝FDY生产过程中毛丝的产生聚酯熔体经增压泵的作用流入纺丝箱体,然后经纺丝、冷却、上油、拉伸、定型等工序卷取成型,所得产品为皮芯结构均一的全拉伸丝FDY。
在纺速和冷却速率非常高的情况下,由于应力集中,使皮层承受较大的张力,纤维的皮层容易产生裂痕而导致毛丝,故选择优良的冷却条件保持径向结构均匀就显得十分重要。
成功的做法是建立一个有效的缓冷区,以及使用带有蜂窝状的侧吹风装置,可产生平流风,实现对熔体细流的良好冷却。
在拉伸过程中,随着加工速度(即第二热辊速度)的提高,产量成比例增加,生产成本下降,并且染色均匀性有所提高。
但是加工速度过高时,产品断头和毛丝随之增加,因此必须权衡确定合适的加工速度。
如果拉伸不足而使张力低下,使丝条的摇动幅度增大,也会造成毛丝和断头,但张力过高会对丝饼成型及退绕产生负作用。
从油剂的附着性与纤维起毛的关系来讲,维持较高的油剂乳液的浓度及丝质含油率,可使得纤维的毛丝减少,但也要防止油剂浓度过高而导致油剂渗透性下降而使得丝质降低。
FDY上油方式可选择油嘴上油和油轮上油。
采用油嘴上油可有效降低纺丝张力,但上油的均匀性不好,导致丝条在拉伸过程中张力波动大,产品染斑多。
采用油轮上油,虽然上油均匀、染色均匀性好,但纺丝张力大,从而使毛丝和断头率增加,使消耗增加,满卷率下降。
为此,可采用油轮上油,并且通过调整油轮转速和丝条与油轮包角的大小来有效地降低纺丝张力,减少毛丝和断头的出现。
1.2异形涤纶长丝FDY生产过程中毛丝的产生为了赋予纤维以优良的闪光性、手感和抗起球性,并赋予织物独特的风格和优异的性能,工业上常需生产一类异形涤纶长丝,但在实践中经常发现异形涤纶长丝生产过程中毛丝和断头现象比较普遍,其中喷丝板的设计是制造异形纤维的关键部件。
比如,采用矩形孔形的喷丝板生产扁平长丝时,由于熔体流经孔壁的法向应力不均匀,因此熔体的挤出胀大也不均匀,从而使纤维在纺丝和拉伸过程中容易产生大量的毛丝和断头。
采用哑铃形孔形的喷丝板可有效减小熔体挤出胀大的不均匀性,并且可有效提高异形度。
异型丝的生产对切片的干燥均匀性和含水率的要求均比常规纤维要高,因此理论上应该强化干燥条件。
但大有光切片与半消光切片相比,结晶速度明显偏低,切片容易发生粘连,严重时在预结晶进料处发生结块堆积,使生产无法正常进行,故预结晶应采用较缓和的条件,适当降低预结晶温度,延长切片在预结晶中的停留时间,使切片达到一定的结晶度以确保切片在干燥过程中不发生粘连。
如果干切片含水率过高,或干、湿切片的粘度降过大,都会引起纺丝过程中毛丝和断头现象的增加。
纺丝温度对于异形丝加工性能影响较大,降低纺丝温度虽有利于异形度的增加,但会增加熔体喷丝孔的膨化效应,引起纺丝过程中毛丝和断头现象的增加,选择合适的纺丝温度比如293℃较为理想,因为既可兼顾异形度,同时毛丝和断头的产生相对较少。
冷却成形的条件是影响异形度和后拉伸产品质量的关键参数,冷却越快,异形度越高。
但是由于高异形度和急剧冷却可能产生的皮芯结构,使纤维在拉伸过程中容易出现毛丝和断头,同时使染色性能变差,因此,为减少毛丝和断头,在兼顾异形度的前提下应尽量采用缓和的冷却条件。
1.3涤纶低弹丝DTY生产过程中毛丝的产生在涤纶低弹丝的加工过程中,大多采用叠盘式摩擦牵伸假捻机,能达到高速、易于操作、维修费用低。
假捻器是牵伸假捻机的心脏,其材质对假捻效果和丝条的质量影响较大。
通常摩擦片的材质有硬质和软质两大类,硬质盘常用全陶瓷盘、等离子喷涂陶瓷盘等,软质盘有聚氨酯盘(简称PU盘),硬质盘虽然使用寿命长,但打滑系数大,假捻效果不如软质盘。
在生产中,由于陶瓷盘对丝的损伤较大,使产品的毛丝较多。
通过PU盘与陶瓷盘的有机组合,可有效地解决毛丝问题,产品质量得以提高。
原料采用涤纶预取向丝(POY),在拉伸变形过程中,丝条在假捻器前后的最佳加捻张力和解捻张力是确保生产正常进行的重要因素。
加捻张力应尽量控制得低些,因为在第一热箱中,丝条的张力愈低,变形效果愈好,变形丝的内应力也愈低,制得的低弹丝捻缩增大、集束性好。
但张力太低会使丝条在第一热箱中的气圈不稳定,使丝条接触不良,不利于变形加工。
解捻张力必须大于加捻张力,否则摩擦盘间的丝条呈松驰状态,造成假捻度不匀,使DTY产生紧点僵丝。
但解捻张力与加捻张力的比值必须适当,比值过低,则假捻效果差,加捻不匀;比值过大,摩擦阻力增大,易产生毛丝和解捻不完全,并形成紧点僵丝。
PU盘的加入主要影响DTY的卷曲性能和毛丝、僵丝的控制,其他性能指标和全陶瓷盘基本一致,这是由假捻盘材质引起的。
PU盘属软质盘,在加工过程中,其打滑系数比陶瓷盘小。
假捻效果好。
其加工的DTY卷曲收缩率较高,对加工的丝条损伤较小,因此,其加工的DTY外观毛丝较少,但如果PU盘与陶瓷盘的组合不当,会出现大量的紧点僵丝。
通过陶瓷盘与PU盘的有机结合,能大幅度地减少DTY的毛丝,提高产品质量,降低成本,对提高企业的经济效益具有重要意义。
1.4涤纶设备改纺锦纶高弹丝DTY生产过程中毛丝的产生近年来,由于聚酯行业的规模迅速扩张,使得涤纶生产能力过剩,整个市场呈现供过于求的状况。
涤纶长丝虽然总体上需求量较大,但经济效益有所下滑,部分企业已出现亏损现象。
部分企业由于生产成本较高,从而导致企业经济效益下滑。
但也有少数企业前几年陆续将涤纶长丝生产设备改纺锦纶纤维,从而取得不错的收益。
涤纶设备改纺锦纶,设备状况变化不大,投资费用也较低,何况在改造后根据需要仍可生产涤纶长丝,生产的灵活性较大,可根据市场的变化调整生产品种,企业自由度较高,具有一定的价值。
涤纶设备改纺锦纶高弹丝DTY,以其高强度和柔软的绒感而广泛应用于包芯丝领域,但在后加工的过程中由于卷曲刚性的影响容易出现毛丝现象,因此要保证POY的质量,并适当加大POY的上油。
单丝纤度较细的POY具有一定的结晶度,强度较高,伸长较低,在加工过程中如果速度过于激烈,容易破坏它原有的结构产生大量的毛丝,尤其是高弹DTY抗弯强度较低,这样就决定了单丝纤度较细的POY在低张力、低速度中充分变形。
另一方面,在不产生毛丝的情况下,应尽可能的提高拉伸倍数以增大丝条与摩擦盘的接触压力,减少逃捻现象。
假捻张力的控制对DTY 的蓬松性、织物的手感具有重要的意义,尤其是细旦多孔高弹DTY 较为蓬松、抱合性差,因而假捻度相对大一些有益,假捻张力不宜太大。
另外多孔丝柔性好,在选择摩擦盘时尽量使用摩擦系数小一些的材质,可有效控制毛丝的形成。
对于多孔丝而言,由于单丝纤度细,丝条松散,传热效果较好,在拉伸时变形温度对其影响较大,温度过高,丝条局部软化、粘连易产生紧点,强度下降,因此变形温度不宜太高。
另一方面,温度对DTY的卷曲性能、手感有重要意义,这一点对产品的使用性能和毛丝的控制有重要意义,织成织物后具有良好的弹性回复率可以弥补织物上的一些“疵点”。
1.5涤纶设备改锦纶长丝FDY生产过程中毛丝的产生对涤纶设备改纺锦纶长丝FDY生产过程中出现的毛丝现象,在物料指标及工艺条件符合要求的情况下,应从设备方面去解决生产中的毛丝问题。
首先是组件的影响,组件的使用周期长短及过滤效果、喷丝板的清洁程度对毛丝的产生起着至关重要的作用。
组件的更换周期如果过长,组件内杂质就将不断增加,过滤效果就会变差,引起纺丝压力增大,甚至会造成部分喷丝孔堵塞,纺丝时就会飘细丝、断头而产生毛丝。
另外,组件预热不够,喷丝板板面温度低,铲板不彻底,板面不清洁也会产生毛丝。
丝路及导丝系统中,从喷丝到横动系统,中途丝束经过甬道、集束、上油、导丝等过程,这中间的任何一道环节都有可能造成毛丝生成,而从设备系统来说,就是要保证这些静态的设备无任何细小缺陷,特别是导丝钩不得松动、磨损,要精心调好各导丝钩的角度,避免丝束抖动过大,造成张力不稳定或张力过大而产生毛丝。
如果拉伸辊表面有划伤、碰伤则易引起毛丝,拉伸辊擦拭不及时,其表面较脏、积碳较多,也易引起毛丝的产生。
另外,若拉伸辊长期使用后,其表面的粗糙度较低,使其与丝束的摩擦系数减小,易造成丝束打滑现象,必使卷绕张力偏高,使丝条与各个导丝钩及横动导丝器的摩擦力增大,丝束中单根纤维就易断裂,从而产生毛丝。
当丝束的上油量不均匀及油剂含量过少时,表面不能均匀地形成油膜,摩擦阻力增大,集束性差,易产生毛丝。
生产中使用的卷绕头的性能好坏对毛丝的产生也有着至关重要的影响,其中兔子头、横动槽辊、导轨等表面的损伤、划伤,都易引起毛丝。
另外,上下导轨的间距、平行度及其在运行横槽内的磨损和与机架接触面的密实度等也会形成毛丝的产生。
应从各个环节上逐一排查,发现问题及时解决,以大大减少毛丝的产生。
2.涤纶短纤毛丝产生的缘由与应对措施 2.1聚酯熔体的热降解聚酯PET 的热稳定性很好,但对杂质很敏感。
纯PET在250-300℃开始降解,但在350℃以上才明显释放出挥发性产物。
降解的引发过程中包括酯部位的异裂,生成羧酸和乙烯基酯端基,后者可与聚酯PET中的羟乙基酯端基发生酯交换反应放出乙醛,它是最主要的挥发性产物。
在更高的温度下还可观测到CO。
CO2,CH4,C 2H2,C2H4和苯等挥发性产物,因此实际反应更加复杂。
熔体输送管线,用气相热媒加。
气相热媒总管把热媒蒸气自脱过热器分配到熔体输送管线夹套,由各段的最低点进入。
通常。
根据纺丝生产的品种不同,熔体输送管线的热媒蒸气温度为280℃-290℃纺丝箱体及其中的纺丝组件是由气相热媒加热的。
加热情况与熔体输送管道相似,纺丝箱体通常的操作温度范围是275-285℃。
熔体从聚酯终聚釜至生成原丝之前。
都是由热媒保温的。
如果热媒保温温度过高。
熔体输送停留时间较长,熔体大分子降解相对就严重。
在经过计量泵增压挤出、经牵引机牵引形成原丝时,原丝就有缺陷。
易拉断,产生毛丝。
2.2丝束冷却过程环吹装置位于纺丝组件正下方的压力风室中,其主要的作用是通过把空气吹入熔体细流而使熔融聚合物快速冷却。