pe细旦涤纶全拉伸丝的直纺生产

pe细旦涤纶全拉伸丝的直纺生产

随着丝绸行业竞争的加剧，多头纺织技术已成为发展的必然趋势。从8头、12头到16头、20头和24头，已发展到32件丝绸纺织材料。随着纺丝头数的增加,纺丝位距逐渐增大,丝条易产生各种不匀,会对成品丝的质量产生一定影响。因此,一般32头纺丝设备多用于生产常规品种(单丝线密度大于1.0dtex)。在32头侧吹风纺丝设备上生产细旦涤纶长丝时,除了断头等不易控制的因素外,最主要的难点是染色问题:一是本身侧吹风窗更宽,侧吹风的不稳定性对细旦长丝的条干均匀度影响尤为严重;二是32头纺更易引起丝条间沿纺程上的张力不匀、受热不匀,在采用敏感染料染色时,极易出现条纹及深浅色。作者以55.6dtex/72f的涤纶FDY为例,对采用32头侧吹风纺丝设备生产细旦涤纶长丝的生产工艺进行了探讨。1测试1.1江苏民园原子研究基地后根据半消光聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)熔体:特性黏数为0.675dL/g,江苏新民科技股份有限公司产;F-1048油剂:日本竹本公司产。1.2生产设备纺丝装置:北京中丽制造的侧吹风纺丝箱体和纺丝机;卷绕装置:日本TMT公司AtiⅡ-615MR/32型卷绕机。1.3工艺32头侧吹风直纺细旦涤纶FDY长丝生产工艺流程见图1。1.4条干不匀率的测定拉伸性能:采用常州纺织仪器厂有限公司制造的SK-II型强伸仪,按GB/T14344—2008标准进行测试。条干不匀率:采用瑞士乌斯特公司制造的Uster-IV型条干仪,按GB/T14346—1993标准进行测试。含油率:采用中性皂液洗涤法,按GB/T6504—2008标准进行测试。染色均匀性:采用无锡宏成的HC2000喷射式染色试验机,常州纺织仪器厂D65标准光源箱,9级标准灰卡,按GB/T6508—2001标准测试。2结果与讨论2.1纺织法2.1.1熔体流动性差纺丝温度直接影响熔体黏度,同时还对熔体细流的冷却固化效果、初生纤维的结构以及拉伸性能都有很大影响。纺丝温度过低,熔体流动性差,飘丝、断头现象明显;纺丝温度过高,则会引起弯头、并丝、粘板现象。在生产细旦长丝时,应该适当提高纺丝温度,以增强熔体的流动性能。另外,必须考虑32头纺喷丝板面2合1的特点,选择合适的纺丝温度。在生产55.6dtex/72f长丝时,选择纺丝温度为293℃,生产正常,满卷率高,无飘丝、并丝、粘板等异常现象。2.1.2组件压力不匀32头纺采用16个杯形双通道组件,杯形纺丝组件结构简单,组装方便,与传统单通道分纤法相比,组件内两部分熔体互不干扰,不存在因为组件内压力不匀导致的线密度异常。使用2合1喷丝板,喷丝板上共有144个圆孔,生产时,分成两个丝束。在生产细旦长丝时,应适当提高组件压力,提高过滤效果、匀化熔体。从表2可知,在生产55.6dtex/72f长丝时,当组件压力为15～17MPa,组件的上机成功率及可纺性最好。组件压力过高时,漏浆严重且使用周期短;组件压力过低时,上机成功率差,发生滴浆、注头现象。2.1.3横向整流器内冷冷却技术细旦长丝初生纤维比表面积大,易于散热,因而熔体细流的凝固点上移。另外,比表面积大,细旦丝丝束与空气的摩擦力大,初生纤维在张力作用下具有较高的结晶度和取向度。因此,必须使用缓和的冷却条件。在实际生产中,因为是双通道、2合1板面的纺丝组件,实际纺丝状态类似于111.2dtex/144f的长丝,丝束密集。侧吹风速度低,穿透能力不够,冷却效果不好;速度高,侧吹风紊流引起的丝条晃动严重影响纤维的染色性能。成品丝染色M率一直低于90%。试验表明:在喷丝板下方使用平板式横向整流器,可改善冷却吹风效果。使用横向整流器可使丝束的冷却过程均匀化,有效抑制了纺丝过程中毛丝、断头现象的出现。通过试验(见表3,表4),设定侧吹风速度0.55m/s,选用3组(24层,高度21cm)横向整流器,生产状态稳定,毛丝、断头少,产品质量稳定,染色性能好。2.1.4丝束均匀平压器上油生产中采用适合细旦丝生产的新型“一”字孔油嘴。与传统的圆孔油嘴相比,其特点是先上油,后集束。上油时,丝束均匀平铺在油嘴“一”字孔前方,效果类似油轮上油,能够更好地保证上油的均匀性。从表5可见,在纺制55.6dtex/72f时,使用新型“一”字孔油嘴上油生产细旦长丝时,产品的各项性能指标均优于使用传统圆孔油嘴,接近油轮上油的效果且兼顾了生产状态。2.2有条丝即丝丝过长丝132头纺采用4热辊拉伸,且热辊绕圈数均有所降低。故而生头工艺的设定有所不同。随着纺丝头数的增加,要求提供给吸枪的压缩空气压力越高,一方面适当提高进气压力至8～9MPa,另一方面适当降低生头速度,以此弥补压缩空气的不足。适当降低GR1,GR2低速,有利于整个生头速度的降低,低速时生头、挂丝的丝条张力容易控制,便于生头。由于32头丝路较宽(是16头纺的2倍),受热辊长度限制,热辊绕圈数均有所减少(定形辊4.5圈,比16头、20头纺少2圈)。一般来说,16头,20头纺生头拉伸倍数为3.0～3.2;在32头纺生头时,生头拉伸倍数需增至3.6左右为宜。另外,相比普通16头、20头的卷绕头来说,32头卷绕头的挂丝动作要繁杂的多,在生头挂丝过程中,丝条各部分的张力控制也相对困难许多。经过多次调试,生产55.6dtex/72f细旦丝的生头工艺设定为:GR1650m/min;GR22350m/min,此工艺下生头成功率较高。2.3旋转工艺2.3.1提前进行预网络化预网络器是模仿网络喷嘴的工作原理,在丝束上打出一个个松散的网络结,稳定丝束间的张力,为拉伸做准备。同时丝束在其经过预网络时被气流上下抛动达到油剂被进一步分散、匀化的效果。在实际生产过程中,预网络压力过小,会导致毛丝、断头增多。因此,生产细旦丝时一方面出于减少断头的目的,另一方面为了能更好地匀化上油效果,适当增大预网络压力到0.09MPa,此时,生产状态稳定,成品丝染色性能好。2.3.2染色速度的影响在实际生产中,制定卷绕工艺一般先根据生产品种确定纺丝速度(GR2速度)。FDY长丝品种的纺丝速度在4500～4900m/min,随着线密度的降低,纺丝速度需适当降低。由表6可见,生产55.6dtex/72f细旦长丝时,纺丝速度过高,染色效果好,但生产状态不稳定,很容易造成断头和毛丝;纺丝速度过低,生产状态较为稳定,但由于拉伸不匀,染色控制困难,强伸度达不到工艺要求。故选择纺丝速度为4600m/min。2.3.3拉伸温度对丝丝品质的影响因为32头纺的丝路宽度相当于16头纺的2倍。故而为了满足加热时间的需要,32头纺设备采用4热辊加热进行拉伸。拉伸温度(GR1,GR2温度)决定了拉伸性能的好坏,温度过高,丝条在GR1上抖动厉害,易出现缠辊和毛丝;温度过低,拉伸点下移,拉伸均匀性差,毛丝、断头多。定形温度(GR3,GR4温度)主要用于消除拉伸内应力,使成品丝结构性能稳定。温度过高,会造成丝条抖动过大而断头,还会造成丝束过硬,影响后道织造;温度过低,会出现结晶不匀带来的染色不匀。因此,选择GR1,GR2温度为84℃,GR3,GR4温度为127℃为宜。2.3.4生产无法正常进行对于FDY长丝,拉伸倍数越大,拉伸越充分,纤维内部的分子取向越高,染色性能越好。但拉伸倍数太大,会导致毛丝、断头的出现,严重时会使生产无法正常进行。因此,在细旦纤维的生产中,拉伸倍数的控制显得格外重要。一方面由于单丝线密度小,可拉伸性能差,稍微高一点的拉伸倍数就会导致严重的毛丝、断头;另一方面,拉伸倍数又不能太低,否则会因拉伸不匀而导致成品丝袜带染色出现深条纹。生产55.6dtex/72f细旦FDY时,选择拉伸倍数为2.7,生产状态稳定,成品丝无毛丝出现,染色均匀性好。2.4细旦涤纶fdy的生产通过工艺优化,采用较高的纺丝温度,加强纺丝组件的过滤效果,采用缓和的、带有横向整流器的侧吹风,适当提高预网络压力,选择合适的纺丝、卷绕工艺,在32头直纺侧吹设备上生产细旦涤纶FDY,生产状况稳定,设备运转率大于97%。生产的55.6dtex/72f涤纶FDY长丝质量优良,染色M率大于98%,优等品率大于95%,具体质量指标见表7。3拉伸卷绕工艺a.