滌綸POY底層絲后加工染色色差原因分析

王亞紅

（中國石化儀征化纖股份有限公司長絲生產中心，江蘇 儀征 211900）

滌綸POY底層絲后加工染色色差原因分析

王亞紅

（中國石化儀征化纖股份有限公司長絲生產中心，江蘇 儀征 211900）

對滌綸POY底層絲進行分析，找出了底層絲后加工染色存在色差的原因，并提出一些解決底層絲染色的方法。

滌綸 POY 底層絲 色差

當前國內化纖行業發展越來越快，市場競爭也愈發激烈，對產品的質量要求越來越高，許多廠家通過不斷提高自身產品質量來提高產品的競爭力。為了節約成本，多數DTY生產廠家要求POY能夠適應接尾要求，這不僅對POY原絲的尾絲質量、紙管質量要求較高，同時對POY原絲的管底絲的質量也提出很高的要求，筆者主要對POY底層絲后加工染色色差原因進行分析試驗，提出一些解決底層絲后加工染色的方法，以供同行借鑒。

1 實 驗

1.1 原料

270 dtex／47 f滌綸POY。

1.2 主要生產設備

紡絲設備：德國ZIMMER公司制造的熔體直接紡POY生產線；

卷繞設備：日本TORAY公司生產的TW716／8型卷繞機。

1.3 測試儀器

風速儀：美國TA5 aneometer／themomeder型；條干儀：瑞士USTER TESTER 4型；

強伸儀：瑞士USTER TENSORAPID 3型；動態熱應力儀：德國DPG／M型。

2 結果與討論

2.1 影響后加工染色的POY指標

實踐證明，DTY的染色性能不僅與POY的后加工條件有關，而且很大程度上依賴于POY的原絲質量［1］，下面對影響后加工染色的POY指標進行研究，如表1所示。

表1 影響后加工染色的POY指標

經過分析，影響后加工染色的POY指標主要是動態熱應力、斷裂伸長率、條干不勻率及強度和纖度的不勻率等。據分析，對POY底層絲染色的影響最大的指標是動態熱應力，其次是斷裂伸長率。所以，下面主要以動態熱應力為研究指標，同時對斷裂伸長率做了測試。

2.2 確認問題底層絲的位置

2.2.1 對底層、中層、表層絲進行動態熱應力指標測試及對比

首先對POY絲餅的底層絲、中層絲及表層絲進行動態熱應力指標測試，確定問題絲的位置及和正常絲之間的差距，結果如表2所示。

表2 絲餅表層、中間、底層絲的動態熱應力值比較

由表2可見，正常絲餅的表層絲、中層絲和距管底2 mm的管底絲動態熱應力值沒有多大的區別，問題絲可能更加接近紙管位置。

2.2.2 對底層500 m的絲進行動態熱應力指標對比

接下來對底層500 m的絲進行動態熱應力指標對比，結果如表3所示。

表3 底層絲動態熱應力的變化趨勢 ／cN

由表3可見，距筒管100 m以內的底層絲，各位號之間的動態熱應力差異較大。

2.2.3 對距筒管100 m以內的底層絲再次進行動態熱應力指標對比

對動態熱應力儀每次測試取樣的長度進行調整，從100 m／次調整到最小需絲量20 m／次，對底層絲的動態熱應力值再次進行比較，結果如表4所示。

表4 對比底層絲動態熱應力變化趨勢 ／cN

由表4可見，底層100 m的絲越靠近紙管動態熱應力值越大。

2.2.4 底層絲的伸長測試

由于動態熱應力儀測試一次最少需要20 m纖維，而伸長測試一次只需要50 cm纖維，為了更加了解底層絲的質量，對底層絲的伸長進行了連續測試，數據如表5所示。

由于伸長數據多次測試偏低，又取一個頭2-4進行采樣，測試距管底30，100，200 m的伸長，數據如表6所示。

由表5、表6可見，在距離管底100 m時，底層絲伸長CV值大，與批樣數據相差較大；到200 m時，底層絲的伸長CV值較小，與批樣數據相差較小。

2.3 原因分析

2.3.1 切換時的速度跟蹤

東麗TW716／8型卷繞機在切換時卷繞輥是主動輥，而壓輥是從動輥，當A軸滿卷切換時，A軸有一個升速，裝著空紙管的B軸啟動，最終B軸的卷繞速度相比設定的卷繞速度也有一個升速，當壓輥和A軸脫開時，壓輥速度有一個速度損失，所以壓輥速度會有一定程度的下降。當壓輥和B軸接觸時，壓輥速度即卷繞速度達到最低，然后壓輥和B軸通過摩擦達到速度一致，最終卷繞速度恢復正常值，所以壓輥即卷繞速度是一個先升后降的過程。實際觀測卷繞速度的切換，發現切換時位與位之間的速度差異較大，當滿卷升速比及空紙管的升速比均為1.5%時，部分位跟蹤數據如表7所示。

由于在切換過程中，卷繞速度的速度差平均約為70 m／min，最大的速度差將近90 m／min，模擬當時的狀況，速度上升最高點比正常速度約高20 m／min，下降的速度最低點比正常速度約為70 m／min，據經驗，20 m／min的速度差不會對底層絲的指標造成很大影響，所以底層絲的動態熱應力偏低主要是速度下降造成的。而在切換過程中其他參數不變，于是模擬當時狀況，將卷繞速度從3 260 m／min調整為3 190 m／min，其它參數不變的情況下纖度及動態熱應力數據如下表8所示。

表5 底層絲的伸長測試數據 ，%

表6 底層絲伸長測試，%

表7 卷繞切換時速度變化數據

表8 卷繞速度調整前后指標變化數據

由表7、表8可見，底層絲的染色差異主要是由于在切換過程中卷繞速度的變化造成的，并且卷繞頭的速度變化越大，絲餅底層絲的纖度和動態熱應力偏差越大。

2.3.2 生速比對底層絲的影響

2.3.2.1 滿卷生速比對動態熱應力的影響趨勢

由于調整滿卷時升速比，對切換時的速度變化有影響，于是保持空紙管的升速比不動，對滿卷升速比1.5%、2.5%和3.5%的底層絲動態熱應力指標進行比較，數據如表9所示。

由表9可見，滿卷升速比小的底層絲動態熱應力更加靠近中心值。

2.3.2.2 空紙管生速比對動態熱應力的影響趨勢

在滿卷時生速比1.5%的情況下，對空紙管生速比為1.5%和0.8%的底層絲進行動態熱應力指標測試，數據變化趨勢如表10所示。

表9 對比底層絲動態熱應力數據 ／cN

由表10可見，在靠近紙管100 m內的動態熱應力數據比正常絲的值偏高，并且越靠近底層偏高越多。

表10 底層絲動態熱應力變化趨勢 ／cN

2.3.3 紙管直徑設定調整

對于東麗TW716／8型卷繞機，線速度即卷繞速度的調整是根據角速度的調整達到設定值的，底層絲的卷繞速度是由此時的角速度乘以紙管外徑得到的，具體公式如下：

V＝ωd／2

式中，V—卷繞速度（m／min）；

ω—角速度（r／min）；

d—紙管外徑（cm）。

通常，電腦中紙管外徑的設定值和實際紙管的外徑值保持一致。現在，保持實際紙管的外徑不變，在電腦中對紙管外徑d的設定值調大，這時，為保持卷繞速度V不變，角速度ω會相應的變小，但實際的紙管外徑并沒有變化，于是實際的卷繞速度V就變小了，當然對應的底層絲的指標也相應地發生了變化，實際試驗結果如表11所示。

表11 調整紙管直徑設定值動態熱應力對比／cN

由表11可見，將紙管外徑的設定值適當調大，可以降低底層絲的動態熱應力。

2.3.4 組件更換前后指標對比

更換組件時，由于剛上機的組件板面溫度較低，所以通常將第一落絲進行分批處理，但接下來的第二落絲也會存在指標異常的可能，造成DTY色差，所以對更換組件前后的一落滿卷絲進行動態熱應力對比，如表12所示。

表12 組件更換前、后一落絲動態熱應力對比／cN

由表12可見，更換組件后第一落絲的表層絲指標正常，不存在更換組件造成的色差問題。

3 結 論

a）經驗證，TW716／8型卷繞機生產的滌綸POY表層絲（剝絲后）和中卷絲動態熱應力差異不大，而距紙管底約100～200 m的底層絲確實存在斷裂伸長率偏小、動態熱應力偏大的情況，而這種情況是由于切換時卷繞頭的速度變化造成的，也是造成底層絲后加工染色色差的主要原因。

b）更換組件后第一落絲的表層絲（剝絲后）動態熱應力正常，說明不存在更換組件造成的POY后加工色差問題。

c）設定適當的生速比和紙管外徑值，可以在一定程度上彌補切換時的速度損失，從而使動態熱應力偏差變小，后加工染色均勻性增加。

［1］ 李允成，徐心華等編注.滌綸長絲生產［M］.第2版.北京：中國紡織出版社，1989：215.

Analysis of color difference on after processing of PET POY inner yarn

Wang Yahong
（Yizheng Chemical Fiber Co．，Ltd Filament Plant，Yizheng Jiangsu 211900，China）

The article mainly analyzes inner yarn of PET POY，finds the reasons of color difference on after processing，and proposes some solutions.

PET；POY；inner yarn；color difference

TQ342.2；TQ340.15

：B

：1006-334X（2011）01-0037-04

2011－02－25

王亞紅（1977－），女，河北定州人，工程師，長期從事化纖工藝技術及生產管理工作。