PA6 FDY條干不勻率的影響因素探討

宋建生，韋 飛

(泉州天宇化纖織造實業有限公司，福建泉州362000)

近幾年來，由于市場的需要，紡織業對聚己內酰胺(PA6)纖維品質的要求越來越高，PA6全拉伸絲(FDY)條干不勻率是其質量評價的一個重要指標，其值高不僅影響絲條的力學性能和染色性能，而且在后續織造過程中，會使斷頭和毛絲增加，影響織物的外觀平整度、手感和染色均勻性，在織造時緯線方向會造成間斷性疏密。因此，對影響PA6 FDY條干不勻率的因素進行分析，對保證產品質量是非常重要的［1］。影響纖維條干不勻率的因素很多，如:切片質量差異、設備運行情況、工藝條件的選擇以及生產過程中維護和控制、各個導絲器件的完好情況等。作者通過在實際生產過程中，對生產的各個環節進行測試對比，對影響條干不勻率的因素進行分析探討。

1 試驗

1.1 原料

PA6有光切片:含水率小于800 μg/g，相對黏度為2.49，可萃取物質量分數小于0.6%，臺灣展頌股份有限公司產。

油劑:科凱 S-6352AY，pH 值7.0 ～8.0，有效質量分數 95%，密度 0.90 ～ 0.93 g/cm3，閃點大于100℃，德國科凱精細化工有限公司產。

1.2 設備

12E/24D臥式螺桿擠壓機:擠出能力340 kg/h，德國巴馬格公司制;側吹風窗:長度為1 500 mm，北京三聯虹普新合纖技術服務股份有限公司制;計量泵:規格為1.6 mL/r，英國斯奈克精密機械有限公司制;ATi-615R/12型卷繞機:卷繞速度為2 500～6 000 m/min，日本TMT機械株式會社制。

1.3 生產工藝流程

PA6切片通過螺桿擠壓機熔融(加熱溫度為260～265℃)后，熔體通過熔體管道輸送至計量泵精確計量，經組件過濾后通過噴絲板噴出成絲(箱體溫度為260℃左右)，噴出的熔融絲條經側吹風冷卻，通過油嘴集束上油，進入預網絡，再經GR1輥(溫度為常溫)、GR2輥(溫度為150℃左右)拉伸定型后，進入網絡器，最后經GR3輥導絲之后進入卷繞機卷繞，生產規格為44 dtex/34 f的有光PA6 FDY，其生產工藝流程見圖1。

圖1 PA6 FDY生產工藝流程Fig.1 Flow chart of PA6 FDY production process

1.4 條干不勻率的測試方法

采用瑞士Uster公司的Uster 5型條干測試儀測試纖維條干不勻率。測試方法如下:先將試樣在溫度(20±3)℃、相對濕度(65±3)%條件下進行溫濕度平衡，再將被測絲束通過電容器極板中間進行測試，測試速度為400 m/min。

2 結果與討論

2.1 單體抽吸氣流速度

在PA6生產過程中，PA6切片中含有少量的水、單體以及環狀低聚物，經過螺桿擠壓機的剪切熔融之后，高溫熔體經噴絲孔噴射出來時會伴隨有低分子氣體排出，影響絲束的熱交換均勻性，產生毛絲團，導致纖維條干不勻率產生較大的波動。為減輕低分子氣體的影響，一般在噴絲板出口處安裝單體抽吸罩，使低分子氣體被水噴射泵抽走，從而減少對絲條條干不勻率的影響。單體抽吸氣流速度的大小對絲束條干不勻率的影響較大，單體抽吸氣流速度低時，條干不勻率變大，單體抽吸氣流速度過高時，會使絲條抖動，不利于紡絲的穩定。從表1可知，在一定范圍內，隨著單體抽吸氣流速度增大，條干不勻率變小，適宜的單體抽吸氣流速度為 1.6 ～1.7 m/s，此時條干不勻率為1.1% ～1.2%。

表1 單體抽吸氣流速度對條干不勻率的影響Tab.1 Effect of monomer suction speed on yarn irregularity

2.2 噴絲板規格

生產同等規格的產品在選擇噴絲板時，噴絲板直徑略大，單絲之間的空間就會增大;噴絲板的微孔排布合理，絲束冷卻均勻，有利于降低纖維的條干不勻率。從表2可知:噴絲板直徑為65 mm時，條干不勻率為1.15%;噴絲板直徑為70 mm時，條干不勻率為1.10%;當噴絲板直徑為85 mm時，條干不勻率為0.98%。因此，試驗選擇噴絲板直徑為85 mm更為適宜。

表2 噴絲板直徑對條干不均勻率的影響Tab.2 Effect of spinneret diameter on yarn irregularity

2.3 上油率

上油是為了在絲束的表面形成一道油膜，減少機械摩擦，消除靜電。上油不足時油膜包覆不完全，絲束發散，會使纖維表面的油膜斷裂、起皮，易出現起毛、斷絲現象，機械干擾增加，導致絲束條干不勻率增大;上油過多時，會使絲束表面的油膜堆積，絲束滑動增加，引起紡絲張力波動，導致拉伸不均勻，也會導致條干不勻率偏大。從圖2可看出，絲條上油率控制在1.25% ～1.45%較為適宜，此時纖維條干不勻率為1.13% ～1.17%。

圖2 上油率對條干不勻率的影響Fig.2 Effect of oil pick up on yarn irregularity

2.4 側吹風條件

冷卻條件是影響纖維質量的一個重要因素，為了使纖維的凝固過程均勻一致，必須維持一定的側吹風溫度。側吹風溫度過低時，冷卻速度太快，會在絲的內部分子中產生球粒，使絲發暗，降低絲束的可拉伸性能，而且冷卻太快，絲的預取向增大，纖維皮層和內芯的差異變大，影響纖維結構的均勻性，也會引起拉伸困難;側吹風溫度過高時，纖維冷卻緩慢，處于結晶溫度的時間較長，有利于結晶生成，但纖維結晶太多，會引起拉伸困難。因此，一般要求側吹風溫度為18～20℃。

側吹風速度過高或過低也會使纖維條干不勻率增大。側吹風速度過高，空氣流動的湍動引起絲條震動或飄動加大，當震動的幅度達到一定值時，就會傳遞到凝固區上方，而使初生絲條產生有規律的、間歇性的不均勻;側吹風速度過低，則受室外氣流干擾的因素增強，絲條凝固速度減慢，使凝固絲條飄忽震動增加。從圖3可知，側吹風速度控制在0.50～0.65 m/s時。纖維條干不勻率較好。實際生產中，由于受其它因素的影響，側吹風速度需要根據品種做適當調整。側吹風濕度對纖維的成形影響也很大，空氣相對濕度太低時，在絲室和甬道內產生較強的靜電效應，使纖維抖動不穩，影響成形的穩定性和均勻性，而且不利于纖維均勻給濕，影響纖維條干均勻性。另外，相對濕度大，可以提高絲束的比熱和給熱系數，比熱大有利于絲室溫度的恒定，給熱系數大有利于及時冷卻［2］。生產實踐證明，側吹風濕度控制在(80±5)%時，絲束的條干均勻性較好。

圖3 側吹風速度對條干不勻率的影響Fig.3 Effect of cross air speed on yarn irregularity

3 結論

a.單體抽吸氣流速度對PA6 FDY條干不勻率影響很大，宜控制在1.60 ～1.70 m/s。

b.噴絲板的大小對PA6 FDY條干不勻率有一定的影響，選擇較大直徑的噴絲板時，條干不勻率較小。

c.上油率對PA6 FDY條干不勻率有一定的影響，控制在1.25% ～1.45%較為適宜。

d.側吹風條件對FDY條干不勻率影響很大，宜控制側吹風速率為 0.50～0.65 m/s，側吹風溫度為18～20℃，側吹風濕度為(80±5)%。

［1］ 艾磊.淺談錦綸6 POY條干不勻率的影響因素［J］.廣東化纖，2001(4):6－8

［2］ 上海紡織工業局.錦綸生產工藝［M］.上海:上海人民出版社，1977:151－152.