浅谈影响涤纶短纤维卷曲效果的主要因素.doc

浅谈影响涤纶短纤维卷曲效果的主要因素许小波邯郸纺织机械有限公司( 中国)宜，一般以(0 16 0 04 ) cN / dtex为宜。而一定大小且稳定的丝束 张力是通过张力机来完成的，它放 置在叠丝机与蒸汽预热箱及卷曲 机之间。丝束的张力通过卷曲机 与叠丝机的速度差来实现，一般卷 曲机的进丝速度高出叠丝机出丝 速度的 1% 2% 。丝束通过张力 机中间的张力辊筒，带动辊筒和滑 动架在导柱间上下滑动，通过线速 度调节器检测丝束张力并给出信 号，对本 机 后 的 机器速度进行微 调。张力机上每根张力辊的水平 度都可调，以保证丝束水平且受力 均匀。当丝束厚薄严重不均匀时， 张力机发出信号，命令其前后设备 停止运转，以保证丝束质量。摘 要:卷曲是纺丝工艺的一个重要的环节，卷曲的好坏会影响到后道混纺工序的质量。对影响涤纶卷曲效果的主要因素做了介绍。关键词:卷曲度，温度，压力，张力，热定型涤纶短纤维表面光滑、截面多为圆形，纤维间抱合力较小，需对 其进行卷曲加工。卷曲后纤维抱 合力增强，既有利于纺织加工，又 能改善织物手感。涤纶短纤维的 卷曲加工一般通过机械卷曲来实 现，即由上下一对加压卷曲辊将具 有一定张力和温度的丝束连续地 送进卷曲箱内，借助卷曲辊的主压 和卷曲箱的背压作用，使短纤维获 得均匀卷曲。下文介绍了影响涤 纶短纤维卷曲效果的主要因素1-2。验，单位卷曲辊长度上的丝束线密度 即卷曲密度一般为 0 660 77 ktex / mm。但随着化纤生产 线规模的扩大，卷曲辊的直径和宽 度在不断增加，当丝束线密度较低 时，卷曲密度在较宽的卷曲辊上并 不易调节，很容易出现厚薄不匀， 造成压力不均，所以可适当增加卷 曲密度。如年产 5 万 t 的涤纶项 目，卷曲辊宽度为 550 mm，卷曲密 度基本可达到 0 91 ktex / mm。而 纤维自身的特性以及前道工序的 不同也会影响纤维的卷曲密度。丝束温度3丝束的总线密度和厚薄均匀度1丝束张力2丝束的温度是影响涤纶短纤维卷曲效果的基本条件，其包括丝 束自身的温度和丝束的卷曲温度。 丝束自身的温度通过蒸汽预 热箱来完成，蒸汽预热箱是提高纤 维温湿度的重要设备。丝束温湿 度的提高有利于短纤维卷曲效果 特别是卷曲度的提高。卷曲度是 指在纤维伸直长度内纤维卷曲伸 直长度所占的百分率，以此反映卷 曲后纤维的缩短程度，其大小与卷 曲数、卷曲波幅形态有关。一般，丝束的总线密度与纤维的卷曲效果密切相关。若丝束总线密 度相对于卷曲辊宽度较大，丝片较 厚，根据欧拉公式，丝束自身柔度 就会变 大，纤 维 的卷曲度就会降 低，卷曲效果会变差;反之，当丝束 总线密度相对较小时，就会出现丝 束分布不匀，特别是当卷曲辊相对 较宽时，纤维易出现卷曲横斑，若 控制不好还会出现毛边、破断丝等丝束张力大小是决定纤维卷曲稳定性一个重要条件。丝束张 力过大会导致卷曲机上下卷曲辊 的握持力小于丝束牵引力，造成丝 束在卷曲辊之间严重打滑，引起丝 束喂入 卷 曲 辊 的 速 度 有 波 动; 反 之，当丝束张力过小时亦会造成丝 束不稳定，丝束间很难保持良好的 平行度，造成卷曲不均匀。因此， 为了保证丝束的质量，必须使丝束纤 维 生 产提高到玻璃化温度以上时，纤维在外力的作用下会产生很大且不可 逆转的塑性变形，且外力消除后恢 复较小。卷曲机的主要控温部件 为卷曲辊和卷曲箱。卷曲辊温度 太低，会使纤维温度低于玻璃化温 度;但卷曲辊温度也不能太高，过 高的温度会使丝束黏结在卷曲辊 表面，甚至发生龟裂。一般，涤纶 卷曲温度要控制在 80 左右。卷 曲过程中，丝束由于传热、做功以 及与卷曲箱摩擦，会令卷曲辊的温 度升高，通常会采取向卷曲辊内通 入一定压力的 80 左右的循环温 水来保持其恒温。提高卷曲箱的 温度有利于丝束在卷曲箱内的加 热定型作用，纺织行业内采用的加 热方法是:在上下卷曲刀与丝束接 触面处开设蒸汽孔，喷 0 3 MPa 的 蒸汽，压力不宜太高，否则会使纤 维发黄、易产生黏并丝。蒸汽的存 在可降低丝束对上下卷曲刀的摩 擦力，提高卷曲辊的出丝速度。卷曲效果的关键因素，其包括卷曲辊主压和卷曲刀背压两部分。卷 曲辊主压力是引起丝束摩擦力的 主要条件，当其大于丝束的张力和 背压推力之和时，卷曲辊才能正常 运行。卷曲辊的压力要求两个卷 曲辊接触面应均匀，这有利于纤维 卷曲度一致，且保证卷曲平行;卷 曲刀背压是卷曲箱内活动卷曲刀 对丝束的压力，亦是决定丝束卷曲 数的主要因素。普通涤纶卷曲机 背压一般为 24 5 N / cm2 ，但对于经 过紧张热定型的涤纶纤维，由于纤 维结晶度高、刚性大，较难以卷曲，所 以压力会提高到 29 4 34 3 N / cm2 。 根据欧拉公式，当纤维截面积一定 时，其自身柔度一定，背压越大则 丝束越 容 易 弯 曲，卷 曲 长 度 就 越 小。当背压较大时，卷曲长度较小 则产生 丝 束 的 卷 曲 数 会 增 多; 反 之，卷曲长度较大则产生丝束的卷 曲数会减少。丝束的卷曲长度与 卷曲箱的高度有关，卷曲箱高度越 大则卷曲长度越长，具体高度要依 据纤维卷曲工艺要求来确定。卷 曲箱的压力也需根据丝束的多少 和丝束卷曲工艺要求来合理地制定。( 上接第 16 页)涤纶短纤维的卷曲度控制在 10% 15% 为宜，此时的卷曲度有利于 后纺。卷曲度过低，则纤维抱合力 偏小;卷曲度过高，则纤维强度降 低、耐磨性恶化。所以，卷曲前应 对涤纶纤维进行预热，一般利用蒸 汽预热 箱，饱 和 蒸汽压力一般为 0 3 MPa，温度一般为 130 ，纤维 经过蒸汽预热箱后温度一般控制 在 90 105 之间。具体根据丝 束的线密度和所需温度，合理调节 蒸汽量，保证蒸汽预热箱的出丝温 度。图 1 为丝束蒸汽预热温度与 卷曲度的关系。丝束的卷曲温度包括卷曲辊 温度和卷曲箱温度。涤纶短纤维 是在机械力的作用下获得永久性 卷曲变形的。根据纤维特性，卷曲 温度一般应接近或大于纤维的玻 璃化温度，涤纶短纤维经拉伸后其 玻璃化温度约为 80 左右。倘若 纤维在玻璃化温度以下进行卷曲， 由于短纤维分子链段尚处于冻结 状态，所以只能发生键角和键长的 变形，形变量较小且不稳定，一旦 外力去除会马上恢复;当卷曲温度卷曲压力4卷曲压力是影响涤纶短纤维图 1 丝束预热温度与卷曲度的关系图 2 松弛热定型温度与卷曲度的关系纤 维 生 产板式干 燥 机 方 法，连 续 的 帘 板 输送，利用循环热风对卷曲丝束进行 强制的对流换热，效率高且卷曲纤 维不易混乱，操作方便3。整个松 弛热定型分为三个阶段:烘干、定 型和冷却。对于涤纶短纤维，烘干 温度一般为 110 130 ，定型温 度一般为 120 140 ，冷却温度 则 没 有 要 求，整 个 阶 段 一 般 在15 20 min左右。丝束的松弛热定型结语57丝束的松弛热定型即为对经过牵伸、卷曲、上油后的丝束在松 弛状态下进行烘干与定型，以消除 前道工序中过多的含水量和内应 力，使大分子发生一定的松弛，提 高纤维的结晶度，降低纤维的热收 缩性，提高纤维的弹性。但松弛热 定型对卷曲丝束有一定的影响，卷 曲度会随温度的上升而下降，温度 过高会导致纤维黏结成块，影响纤 维性能。根据涤纶纤维的特性，松 弛热定型的温度一般控制在 110 140 ，由图 2 可知此时的卷曲度 比较适宜后纺。对于涤纶短纤维 的松弛热定型，纺织行业一般采用应根据生产工艺对涤纶短纤维卷曲的要求，合理地选型和调整 所涉及的卷曲设备的相关参数，以 更好地实现纤维的卷曲效果，为后 道的混纺创造良好的条件。参 考 文 献其他61蔡东才 涤纶后加工M 北京: 纺织工业出版社，1986: 71-86 上海市化学纤维工业公司 涤纶生产基 本知识M 北 京: 纺织工业出版社，1978: 171-173章熙民 传热学M 北京: 中国建筑工 业出版社，2001: 141-1542此外，卷曲箱的停留时间、卷曲刀刀尖和卷曲辊形成的三角区、 叠丝机的叠丝厚薄均匀度、丝片质 量等级也会对涤纶短纤维卷曲效 果产生影响。3Briefly onmain influencing factors forstaple fibers crimp effectpolyesterXu Xiaobo，Handan Textile Machinery Co ，Ltd ，Handan / ChinaAbstract:Crimping was an important process for spinning technology，which would directly influence on the blended spinnings quality So the main influencing factors for polyester staple fibers crimp effect were introducedKeywords: crimp，temperature，pressure，tension，heat-setting櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚櫚欢迎订阅国际纺织导报办，为中 国 知 网 CNKI 系 列 数 据 库、万 方 数 据数 字 化 期 刊 群、中文科技期刊数据库 ( 全文 版) 等收录期刊。国际纺 织 导 报与 世 界 纺 织 界知 名 刊 物Melliand和Chemi- cal Fiber同 步 报 导国际上纺织及 化纤领 域 内 的 各类研究成果和工 艺发展趋势，介绍国际上重要的学国 际 纺 织 导 报( Melliand中国)(月刊)，大 16 开，全铜版纸 印刷，定价每册 12 元，全年 144 元， 国 际 标 准 连 续 出 版 物 号: ISSN1007-6867，国内统一连续出版物 号:CN 31 1743 / TS，邮 发 代 号:4 245国际纺 织 导 报由 东 华 大 学 主办，德国著名的专业出版机构协术会议 及 专 业 领域内的技术经济 信息，并同时容纳我国纺织和化纤 领域内 科 研 及 生产方面的成果和 信息报导。国际