影響滌綸FDY長絲網絡度的因素探討

高旭波

(中國石化儀征化纖股份有限公司長絲加彈中心，江蘇儀征 211900)

增加網絡可以使單絲抱合纏結，增加絲條的平滑性［1］。FDY經網絡后，在織造過程中不易斷頭、產生毛絲，可達到提高后加工效率，甚至省去或減少上漿的目的。此外，探討FDY產品網絡的影響因素，掌握提高產品網絡度的方法，在滿足產品網絡度的前提下最大程度地減少壓空的消耗，不僅可以降低成本、增加產品競爭力，同時與當今社會強調節能減排的方針相一致。

1 試驗

1.1 生產設備

沸騰床預結晶器，鄭州中原，FBM式;

切片干燥塔，意大利NOY公司，充填式;

螺桿擠壓機，德國Barmag公司，10E8/24D;

熱輥牽伸系統，意大利Dines公司;

卷繞機，德國 Barmag，CW6R。

1.2 主要測試儀器

強伸度測試儀，德國FPA-M型;

網絡儀，瑞士R-2070型。

1.3 工藝流程

切片預結晶、干燥→螺桿擠壓熔融→熔體預過濾→熔體計量→紡絲組件→側吹冷卻→集束上油→牽伸→定型→網絡→卷繞

2 結果與討論

試驗所用裝置FDY生產線使用的是Heberlein公司生產的網絡噴嘴，其結構分為底座和壓蓋，壓蓋和底座上各有一個半圓型的凹槽，結合起來形成絲道，壓空的噴孔在底座半圓凹槽的中間，正常生產時絲條從絲道通過，經壓空噴射形成網絡。

當絲條在網絡器的絲道中通過時，受到垂直方向的噴射氣流的撞擊，產生與絲條平行方向的渦流，使絲條產生高頻振蕩，絲條首先開松，隨后折回的氣流使單絲不同程度的捆扎、纏結，形成網絡。網絡度的大小和網絡牢度主要取決于噴射氣流對絲條產生高頻振動的頻率，而振動頻率又取決于絲條的張力、速度，氣流噴出的速度，兩夾持點的距離及絲條進入網絡器的轉向角等。

2.1 網絡壓力

文獻表明網絡壓力是影響網絡度的重要因素［2］，筆者的試驗也表明了相同的結果，圖1可以看出網絡壓力提高網絡度逐漸增加，但是隨著網絡壓力的進一步提高網絡度的增加變緩。

圖1 不同網絡壓力對產品網絡度的影響

在實際生產過程中，網絡壓力不宜設定過高，一方面壓空消耗過大，另一方面網絡壓力過高對產品的伸長和強度產生影響。表1是網絡壓力對產品強伸影響的試驗結果。

當網絡壓力增加到0.4 MPa以上時，FDY產品的強度和伸長都有所下降，這主要是網絡器中壓空噴射速度過高，使絲條與網絡噴嘴的撞擊過于劇烈，使絲條中部分單絲發生損傷，因而影響了整個絲條的強度和伸長。因此網絡壓力的選擇不宜增加過高，筆者選擇在0.35 MPa左右。

表1 不同網絡壓力對產品強伸的影響

2.2 網絡張力

網絡張力決定絲束通過網絡器時受到的張力。當網絡張力過高時，絲條的網絡度偏低，主要是因為在較高的張力條件下，絲條在噴嘴中松散不充分引起的。隨著張力的降低，產品的網絡度的變化不明顯，但是網絡牢度有所提高。同時當網絡張力過低，二熱輥出口處絲條抖動比較劇烈，非常容易發生碰撞而斷頭。因此對于56 dtex/24 f的產品網絡張力選擇在10 cN左右比較合適。通過表2數據可以發現，當網絡張力在10 cN左右時網絡度和網絡牢度達到生產要求。

表2 不同網絡張力對產品網絡度的影響

2.3 網絡噴嘴

網絡噴嘴對FDY產品網絡度的影響與網絡噴嘴的設計有著非常密切的關系，其中噴嘴的噴孔大小、截面形狀、噴孔的位置和方向及絲道、壓蓋的設計等等。筆者主要討論的是同一系列不同大小噴孔的影響。

表3 不同噴嘴產品的網絡度對比

從表3可以看出，網絡噴嘴孔徑的增加對纖度較低產品網絡度的影響比較小，但是對于較高纖度的產品，其影響就比較明顯了，不僅網絡度增加，網絡牢度也明顯地提高。根據伯努利方程:

P+ρν2+ρgh=常量

在噴嘴的噴孔直徑較小、長度很短的情況下，噴孔中壓空的流速只與壓空的壓力有關，因此網絡噴嘴的壓空耗氣量與噴孔的直徑的平方成正比。在纖度較高時，必須有更多的壓空才能吹動單絲相互纏繞產生網絡，而纖度較低時，即使更換孔徑大的網絡器，壓空速度并沒有提高，因此網絡數量沒有較大的變化。在網絡噴嘴的選擇上，要根據產品的不同選擇合適的網絡器，在保證網絡度的同時，還要考慮壓空的消耗。

2.4 產品的消光度

網絡的形成除了與網絡器的種類和氣流的大小有關以外，還與纖維本身的性質有關，纖維抱合、纏結的能力大小也決定了最終產品的網絡度。纖維之間的摩擦力會阻礙纖維之間的相對滑移，因此纖維的摩擦系數越高相同條件下產品的網絡度也越低，表4是不同消光產品的摩擦系數和網絡度的對比情況。

表4 同種規格不同消光產品的網絡度

由于TiO2粒子含量不同，纖維表面粗糙度會有差異，纖維與纖維之間的摩擦系數就會不同，進而影響了纖維的網絡度。

2.5 產品的單絲纖度

產品的單絲纖度也是影響產品網絡度的一個因素。單絲纖度越低時，纖維的剛性也越小，纖維在噴嘴中絲束就容易纏結，網絡也就越容易形成，因此在相同的情況下產品的孔數越多其網絡度也就越高。表5是纖度為56 dtex的FDY不同孔數產品的網絡度。

表5 不同孔數產品的網絡對比

3 結論

a)網絡壓力是影響FDY產品網絡度的重要因素，隨著網絡壓力的提高，產品網絡度逐步增加，但是壓力超過0.4 MPa時，網絡度的增加幅度變緩，同時對纖維的強度會造成一定的影響;

b)網絡張力對FDY產品的網絡度也有一定的影響，網絡張力的降低有利于網絡度的增加，但是張力過低會造成生產的斷頭;

c)網絡器噴孔的影響主要表現在不同的產品纖度上，根據不同的產品纖度選擇合適網絡器，在保證產品網絡度的條件下還可使壓空消耗最低;

e)纖維的消光度不同影響絲束的摩擦系數，進而影響產品網絡度，相同條件下，絲束摩擦系數越低，網絡度就越高;

d)FDY產品單絲纖度的降低有利于單絲之間的相互纏繞，也就越容易形成網絡。

［1］董紀震，趙耀明，陳雪英，等.合成纖維生產工藝學(下冊)［M］.北京:中國紡織出版社出版，1994.

［2］王爽芳，牛家祥.滌綸FDY網絡度的影響因素［J］.聚酯工業，2009(2).