滌綸細纖維具有手感柔軟、織物充實豐滿等優點,並具有優良的懸垂性和挺括性,用它製作的衣料深受人們喜愛。細纖維的生產可以採用常規紡、高速紡、FDY和拉伸整經等設備。由於單絲線密度小,單絲承受的強力低,在生產和使用中容易產生毛絲和斷頭。紡絲用的噴絲板的孔徑應變小,熔體的流變性能要更好,因此對原料和紡絲工藝的要求更高。

1.原料切片

由於細纖維承受的強力低,對紡絲原料聚酯切片的要求高。首先要求切片中的雜質含量少,若雜質含量高,紡絲時極易產生毛絲和斷頭。其次,切片的各項指標均勻穩定,否則會使生產和產品質量不穩定。另外,切片的耐熱性要好,因為紡細纖維時要求熔體的流變性能更好,所以紡絲溫度高,耐熱性好的切片其熱降解少。

2.切片的乾燥

在紡細纖維時,由於紡絲溫度高,降解大。為了減少降解,必須嚴格控制切片的含水率。切片的含水率應在25ppm以下。此外,要求乾燥質量均勻、幹切片粉末少、乾燥過程中粘度降小,否則極易產生飄絲、毛絲和斷絲。

3.紡絲溫度

較高的紡絲溫度可以改善熔體通過噴絲孔的流變性能,延緩熔體細流的冷卻時間,保持較高的板面溫度。一般溫度控制在290~300℃之間。單絲線密度越小,採用的溫度應越高。紡絲溫度提高後無油絲的粘度降會變大。粘度降過大,細纖維更易出現毛絲和斷頭。

一般,常規紡時粘度降匈應小於0.03,高速紡時卻應小於0.015.M於紡制細纖維時總的線密度較低,螺桿吐出量少,為解決粘度降過大,可採用螺桿低溫、箱體高溫。一般,螺桿溫度為284~286藝,箱體溫度為295~298℃。這樣既能夠得到流動性良好的熔體細流,並能順利通過高速拉伸。

4.紡絲組件

(1)組件壓力 紡制細纖維POY時,要有較高的組件壓力,提高過濾效果及剪切應力,使熔體擠壓升溫,改善熔體的流變性能,提高可紡性。但過高的組件初始壓力會使組件升壓過快,使用週期縮短。一般組件壓力使用12~18MPa。

(2)組件過濾材質 組件過濾材質從海砂改為金屬砂。金屬砂特殊的不定型結構使其過濾能力遠遠高於海砂,過濾熔體雜質的能力遠遠大於海砂,對熔體的增溫效果也優於海砂。以生產166dtex/192F規格的POY為例,最佳的金屬砂配比為粗粒度中粒度l細粒度一121,過濾效果較好,POY紡絲順利。

5.冷卻條件

側吹風風速過大或過小均會造成條幹不勻率上升,並且影響拉伸性能,這是由於凝固點發生週期性位移所致。故良好的吹風條件應是風速適當、氣流的層流性好。採用高速紡絲時,冷卻過程中受風速不勻的影響較小,改變風速時FDY的性能變化不如常規紡那麼明顯,所以在適當範圍內提高GR1的速度,可以改善絲的條幹均勻性和染色均勻性。

為降低細纖維的取向度和結晶度,冷卻條件應緩和。若細纖維的取向度和結晶度高,會使細纖維的拉伸加工較為困難。所以設置保溫區、提高風溫或降低風速,以緩和冷卻。常規紡的風速為0.1~0.2m/S,高速紡的風速為0.25~0.35m/s,相對濕度為75%±5%。

6.集束位置

紡絲張力對卷繞成形有很大影響。紡絲張力受制於流變阻力、慣性力和空氣摩擦力等因素。對細纖維來說,其比表面積大,空氣摩擦力大,因此必須提高集束點位置或縮短甬道,以減小空氣摩擦力。

在高速紡絲中,由於紡速高,紡程上張力大,集朿點位置的重要性更加突出,否則無法紡絲、卷繞。有的設備將上油集束位置由原來的1.4m升到0.7m處,效果更好。若是異形截面,集束點的位置還要升高。因為異形截面纖維的比表面積更大,初生纖維散熱容易,冷卻速度快,凝固點明顯上移。一般,集束位置取從噴絲板到上油嘴之間為0.7~1.0m。縮短集束距離,可降低絲束張力,初生纖維的雙折射與結晶降低集朿位置的提高也利於減少細纖維的晃動。

7.上油

細纖維的比表面積大,其上油量高於普通絲,一般為0.7%~1%。所用油劑應具有良好的滲透性和平滑性。採用雙油嘴上油。

8.噴絲板孔徑

合理選擇噴絲板孔徑、科學設計噴絲板是紡制優質細纖維的關鍵之一。其孔徑大小既符合熔體在微孔中流動的剪切速率規律,又要保持噴頭拉伸倍數在較小的範圍內。常規紡剪切速率可為(0.7~1.0)×10000 s-1,高速紡的剪切速率可為(1.8~2.2)×10000 s-1。

9.拉伸倍數和溫度

作為模擬絲用的細纖維,為了突出其模擬效果,一般加工成拉伸絲。為適應細纖維卷繞的高取向和高結晶,拉伸倍數必須降低,單絲線密度越小,降低的程度越大。而成品絲的強度並不因拉伸倍數降低而減小,伸長也不變大。

普通拉伸溫度下,細纖維的拉伸應力大,單絲線密度越小,越容易出現毛絲、斷頭,沸水縮率也較大。實驗表明,拉伸溫度適當提高5~8℃為好。若拉伸溫度過高,成品絲會產生色條紋。此外,拉伸速度應選擇低一些,避免產生大量的毛絲和斷頭。

10.網路加工

細纖維的摩擦係數大,退繞困難。如83dtex/ 72F 規格的絲,若直接在倍捻機上加強捻,會因退繞張力大而造成大量毛絲。退繞速度越高,毛絲情況越嚴重。為此,細纖維必須進行網加工。

細纖維的單絲線密度越小,由於其抗彎剛度小,網路加工越容易,在較低的空氣壓力下,就能獲得滿意的網路度(20~30個/m)。


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