涤纶POYWord文件下载.docx
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C化学纤维的纺丝成型。
纤维的成型。
D化学纤维的后加工。
纤维的后处理
(4)化学纤维的后加工
纺丝流体从喷丝孔中喷出刚固化的丝称为初生纤维。
初生纤维虽已成丝状,但其结构还不完善,物理机械性能较差,如伸长大、强度低、尺寸稳定性差,沸水收缩率很高,纤维硬而脆,没有使用价值,还不能直接用于纺织加工。
为了完善纤维的结构和性能,得到性能优良的纺织用纤维,必须经过一系列的后加工。
后加工随化纤品种、纺丝方法和产品要求而异,其中主要的工序是拉伸和热定型。
1.2涤纶长丝的分类
1.2.1.初生丝:
未拉伸丝(常规纺丝)(UDY)、半预取向丝(中速纺丝)(MOY)、预取向丝(高速纺丝)(POY)、高取向丝(超高速纺丝)(HOY)
1.2.2.拉伸丝:
拉伸丝(低速拉伸丝)(DY)、全拉伸丝(纺丝拉伸一步法)(FDY)、全取丝(纺丝一步法)(FOY)
1.2.3.变形丝:
常规变形丝(TY)、拉伸变形丝(DTY)、空气变形丝(ATY)。
1.3POY制DTY所经历的过程就是假捻
1.3.1
(1)假捻变形原理:
①假捻:
固定丝的两端,握住其中间加以旋转,在握持点上、下两端的丝条捻向相反而捻数相等→整根丝捻度为零丝条以一定速度v运行,则在握持点以前的捻数为n/v,在握持点以后,以相反捻向(n/v)移动,因此,在握持点以后区域内的捻数为零。
②加热和冷却:
合成纤维假捻变形必要条件~加热和冷却高弹丝(一次热处理);
低弹丝(两次热处理)
*加热:
加捻阶段加热→分子热运动→消除加捻扭曲而产生的扭曲应力→加捻形变不可恢复→丝条受热后塑性↑→刚性↓→加捻张力↓→便于加捻
*冷却:
丝条→冷却到Tg(80℃)→假捻器→加捻后的形变已固定,虽经解捻,但每根单丝仍保留原有的卷曲状态(膨松、有弹性)
*再加热:
(高弹丝)一次加热的假捻丝(弹性大,扭矩大,不经并捻合股,很难上机织造→解捻后第二次加热定型→低弹性:
残留扭矩小,卷曲稳定,弹性降低
图1.假捻模型
图2.图假捻变形工艺流程及其相应的纤维表观形态示意图
1—预取向丝(POY);
2—张力器;
3—喂入辊;
4—第一加热器;
5—假捻器;
6—传送辊;
7一第二加热器;
8—卷绕辊;
9一低弹丝;
10—卷绕筒子
(2)假捻变形工艺路线:
常规变形法:
以拉伸丝为原丝的假捻变形
外拉伸变形法:
以未拉伸丝或预取向丝为原丝,拉伸和假捻变形分别在两个区域内连续进行
内拉伸变形法:
以预取向丝或中取向丝为原丝,拉伸和假捻变形在同一区域内连续进行
(1)常规变形法
(2)外拉神变形法(3)内拉伸变形法
图3.各种假捻变形法示意图
1—原丝;
2—喂入辊;
3—热辊;
4—拉伸辊;
5—第一加热器;
6—假捻器;
7—中间辊;
8—第二加热器;
9—输出辊;
10—变形卷装丝
(3)拉伸变形机(弹力丝机)结构及工艺流程:
弹力丝机:
英国SCRAGG(SDS600型)、德国Barmag(FK6Uf-700或FK6Uf-900型)、日本村田机械公司(333-Ⅲ型)、法国ARCT(FTF55型)
图4.图FK6Uf-900拉伸变形机
1—原丝筒子架;
2—第一热箱;
3—操作杆;
4—冷却板;
5—假捻器;
6—第二拉伸辊;
7—第二热箱;
8—卷绕丝;
9—喂人辊;
10—断丝器;
11—第三辊;
12—探丝器;
13一上油辊
拉伸变形区、定型区、卷绕区
(POY丝→原丝架→断丝器→第一喂入罗拉→第一热箱→冷却板→假捻器→第二拉伸辊)→(第二热箱→第三喂入罗拉)→(断丝传感器→上油罗拉→卷绕罗拉)
*原丝架:
放置原丝筒子;
导丝管(丝条分别导入喂入罗拉)
*剪丝器:
剪断喂入丝条(由断丝传感器给信号),防止喂入罗拉缠辊;
电磁铁+一对刀片
*第一喂入罗拉(喂入辊):
将丝连续不断喂入第一热箱~皮圈式、皮辊式
*第一热箱(变形热箱):
拉伸、变形、定型;
真空密封联苯蒸汽加热;
接触式加热;
双凹槽金属板/热箱;
两根丝条/热箱;
清除油剂(1次)/2~3周冷却板:
将丝冷到80℃→固定变形
→调节假捻张力
→控制丝条假捻温度→变形均匀
→赋予丝条进假捻器丝的刚度→粘数传递好
金属板空气冷却;
600m/min~1.5m板长
*摩擦假捻器:
加捻和解捻→假捻——叠盘式摩擦假捻器:
图5.摩擦盘式假捻器
1—丝条2—摩擦圆盘;
3—导丝管
摩擦盘:
软盘(聚氨酯盘)~摩擦系数高、表面柔软、对丝条损伤小、“雪花少”但使用寿命短;
加工低纤度变形丝
硬盘(全陶瓷盘、金刚砂盘、喷涂陶瓷盘)~与软盘相反
——皮圈式假捻器:
——磁性转子式假捻器:
*第二拉伸辊:
拉伸(它与第一喂入罗拉间的速度差)
第二热箱(定型热箱):
直接电加热(SDS)或密闭的导生蒸汽(联苯)加热(FK);
非接触式热管;
热定型→卷曲内应力↓→热收缩率↓→卷曲稳定
第三喂入罗拉:
它与第二拉伸辊间的速度差控制第二热箱中丝条的张力
断丝传感器:
发出丝条断头信号给剪丝器动作;
非接触电容传感器
上油罗拉:
油轮上油,三油轮转速0~40r/min
卷绕罗拉:
使丝条卷绕成双锥形筒子;
摩擦辊+摇架(筒子座)、横动导丝器+筒管
(3)工艺控制:
①摩擦盘:
*材质:
——硬质盘:
全陶瓷(K)盘——雪花较少、全刚砂盘(D74、D70)、等离子喷涂陶瓷盘:
使用寿命长,但打滑系数大,对丝条损伤大,雪花多
——软质盘:
聚氨酯(PU)盘——雪花极少;
与硬质盘相反,假捻效果最好,强伸度高
*组装:
——三轴叠盘式假捻器:
摩擦盘组合数A—B—C(A、C盘均为金属光盘)
A:
起导丝作用的盘数;
B:
实际工作盘数;
C:
消除紧点盘数
——加工范围:
0—9—0:
适宜加工POY线密度220~280dtex
0—8—1:
适宜加工POY线密度135~220dtex
0—7—1:
适宜加工POY线密度83~135dtex
0—6—1:
适宜加工POY线密度50~83dtex
0—6—0:
适宜加工POY线密度50~83dtex
②变形加工速度:
500~700m/min(叠盘摩擦式:
500~580m/min;
皮圈摩擦式:
550~650m/min)
速度↑→丝条假捻张力↑→丝条与摩擦盘接触压力↑→丝盘间滑移↓→弹力丝卷曲率(KE)和卷曲稳定性(KB)↑速度↑↑→假捻张力↑→DTY毛丝↑速度↓↓→生产量↓
③变形温度和定型温度:
变形温度:
第一加热箱温度;
180~225℃;
密闭的导生蒸汽(联苯)加热变形温度↑→变形阻力↓→假捻张力↓→纤维变形充分→蓬松性↑→>225℃→变形温度接近软化点→纤维塑性太强→变形差→卷缩率↓→强度↓、韧性↓、粘并丝↑
B:
定型温度:
第二加热箱温度;
非接触式空气加热;
第一加热箱温度-(15~30)℃;
丝条→第一热箱→第二拉伸辊→高弹丝→由于涤纶大分子刚性大,变形时的纤维内应力加大→高弹丝尺寸稳定性↓→使用中弹性逐渐↓→第二热箱(松弛热定型)→纤维内应力↓→部分高能链段解取向→纤维结构稳定↑→低弹丝(卷缩率15~25%)
定型温度↑↑→DTY卷缩率↓↓→纤维大分子解取向→强度↓、伸长↑定型温度↓↓→不能起到松弛内应力的作用
④加热时间和冷却时间:
A:
加热时间:
0.4~0.6s(第一热箱:
0.2~0.5s;
第二热箱:
≥0.15s)——由加热器长度和丝速调节加热时间↑→毛丝、断头↑、纤维发黄加热时间↓→变形和热定型效果差
冷却时间:
≥0.1s——由冷却区长度和丝速调节(保证冷却到Tg(80℃)以下)冷却时间↓→丝条能不到80℃以下冷却时间↑→需降低生产速度或增加冷却区长度→生产效率↓或厂房层高增加
⑤拉伸倍数:
第二拉伸辊线速度/第一喂入罗拉线速度
POY的应力-应变曲线求出的最大拉伸比的(0.7~0.75)倍
拉伸倍数↓↓→假捻张力↓(主要是解捻张力↓)→拉伸变形体系不稳定→丝条在假捻器下方捻度不能全部消除→纤维粘在一起形成紧点→膨松性↓拉伸倍数↑↑→假捻张力↑(主要是解捻张力↑)→丝条在假捻器下方松散→毛丝和断头↑
⑥D/Y比:
*定义:
摩擦盘(假捻器)的表面线速度/丝条离开摩擦盘(假捻器)速度
*影响:
D/Y↑→DTY丝假捻度↑→低弹丝卷缩率↑、卷曲模量↑→随D/Y↑↑纤维打滑→低弹丝卷缩率、卷曲模量不再改变D/Y↑↑→握持力↓→打滑→紧点、毛丝D/Y↓↓→假捻张力↓→假捻效果差
*选择:
——理论上:
假捻张力比=解捻张力/加捻张力=1→确定D/Y;
——工艺上:
假捻张力比=解捻张力/加捻张力=1.05~1.3→确定D/Y(要防止摩擦盘间的丝条呈松散状态,以及摩擦盘与丝条之间的打滑,造成假捻数不匀,并防止DTY产生紧点);
最理想工作区(图中两条直线交点之前:
解捻张力/加捻张力=1.05~1.3),最佳D/Y=2.2——大小:
全陶瓷盘1.9~2.1;
全刚砂盘2.1~2.3;
等离子喷涂陶瓷盘1.8~2.0;
聚氨酯盘(PU)1.8~2.1;
⑦假捻张力:
假捻张力比=解捻张力/加捻张力稍>1(否则摩擦盘间丝条松弛→摩擦盘与丝条间打滑→假捻度不匀→DTY紧点→染色袜筒上出现条纹丝)假捻张力比↑↑→丝条在假捻器下方松散→毛丝和断头↑假捻张力比↓↓→捻度在假捻器下方不能完全消除→单丝粘在一起形成紧点→蓬松↓
假捻张力↓↓→接触不良→假捻数↓↓→卷曲性能差假捻张力↑↑→毛丝和断头↑假捻张力调节:
拉伸比R、丝的速度、D/Y比(摩擦盘的圆周线速度/丝条通过摩擦盘速度)
最佳假捻张力
纤度(dtex)82.5148.5167
张力(cN)
加捻张力25~3045~5850~60
T128~3748~6853~75
解捻张力
T21.05~1.201.10~1.251.10~1.30
T1/T2
⑧假捻度:
影响卷曲效果
定义:
假捻器计算转速r/min与假捻机中输出辊表面线速度m/min之比
影响:
假捻度↑→单丝形成的螺旋线圈和轴向夹角↑→卷曲频率↑、弹性回复率↑→假捻受热↑→分子部分解取向→强度↓假捻度↑↑→变形丝圈太紧→皱缩→捻度不匀、膨松性↓假捻度↓↓→变形丝没有充分扭曲圈紧→皱缩→膨松性↓→弹性↓
大小:
纤度↓(丝条越细)→假捻度↑T:
假捻度(捻/m);
α:
捻度系数(0.85~1.0)D:
补充拉伸后的纤度(dtex)
⑨超喂率:
影响纤维强伸度、卷曲率
定义:
牵伸罗拉(第二罗拉)的圆周线速度/喂入罗拉线速度;
以牵伸罗拉(第二罗拉)的圆周线速度为中心计算超喂率
第一超喂率:
第二罗拉圆周线速度/第一罗拉圆周线速度——拉伸倍数(+)
第二超喂率:
第三罗拉圆周线速度/第二罗拉圆周线速度——稳定超喂率(-)
卷绕超喂率:
卷绕罗拉圆周线速度/第二罗拉圆周线速度——卷绕超喂率(-)
第一超喂率↑→拉伸倍数
第二超喂率绝对值↑→丝条在第二热箱中补充热定型充分→纤维内应力消除完全→卷曲稳定性↑
决定卷装成形好坏
大小:
FK6UF型DTY机纺制167dtex/30f低弹丝:
第一超喂率+1.66倍;
第二超喂率-8.5%;
卷绕超喂率-7.4%
⑩拉伸变形机上输送辊——皮辊式罗拉:
金属罗拉+覆有橡胶的夹持罗拉耐磨,当表面磨出凹槽后打磨后可继续使用;
握持力不够时可在罗拉上将时多绕几圈
——皮圈式罗拉:
主动罗拉+皮圈+皮圈架
车间空调:
——范围:
夏季28±
3℃,RH70±
5%;
冬季22±
5%——影响:
温度偏高→丝条在第一加热箱后进入加捻器时冷却差→变形加工中生产出L丝(染色浅丝)、D丝(染色深丝)、F丝(染色不均匀丝)、K丝(染色不均匀丝)湿度偏低→丝束蓬松
1.4化学纤维质量指标及其检测方法
1.4.1纤度(线密度、细度)
(1).定义:
纤维粗细程度
(2).表示法:
a公制支数Nm:
1克重的纤维所具有的长度米数;
Nm↑→纤维越细
b旦D:
9000米长的纤维所具有的重量克数;
D↑→纤维越粗
c特Tex:
1000米长的纤维所具有的重量克数;
D↑→纤维越粗
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- 关 键 词:
- 涤纶 POY