高仿毛粗旦有光扁平錦綸FDY生產(chǎn)工藝探討

譚延坤 ，張守運

(義烏華鼎錦綸股份有限公司，浙江 金華 322009)

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高仿毛粗旦有光扁平錦綸FDY生產(chǎn)工藝探討

譚延坤 ，張守運*

(義烏華鼎錦綸股份有限公司，浙江 金華 322009)

以相對黏度2.43的聚己內(nèi)酰胺(PA6)為原料，采用高速紡絲生產(chǎn)高仿毛粗旦有光扁平錦綸全拉伸絲(FDY)，探討了紡絲、拉伸、上油、卷繞等工藝條件對產(chǎn)品質(zhì)量的影響。結(jié)果表明：合理設(shè)計噴絲板，選擇紡絲速度 4 300～4 400m/min,紡絲溫度248～252 ℃，側(cè)吹風(fēng)速度0.50～0.55m/s、溫度20～24 ℃、相對濕度90%～100%，拉伸比1.20～1.30，上油率1.40%～1.60%，可以生產(chǎn)出光澤柔和、仿毛手感好的粗旦有光錦綸FDY；上述工藝條件下，生產(chǎn)的80dtex/10f錦綸FDY斷裂強度4.8cN/dtex，斷裂伸長率27.3%，條干不勻率1.6%，扁平度1:4，異形度3.6。

聚己內(nèi)酰胺纖維高速紡絲仿毛型有光扁平粗旦全拉伸絲

高仿毛粗旦有光扁平錦綸全拉伸絲(FDY)主要用于高檔女式毛衣及女裝面料，需要具有較好的光澤及閃光效應(yīng)，且仿毛手感要好，因此，纖維的單絲線密度要高，異形度及強伸等性能指標(biāo)要求非常嚴(yán)格，需要選擇合適的工藝參數(shù)并嚴(yán)格控制生產(chǎn)條件。近年來，國內(nèi)外化纖行業(yè)生產(chǎn)細(xì)旦扁平纖維較多，但主要為滌綸產(chǎn)品，多用于絨類織物的生產(chǎn)，以提高織物的柔軟滑膩手感，而適用于仿毛粗旦錦綸扁平絲的生產(chǎn)線相對較少，且在毛衣領(lǐng)域的仿毛應(yīng)用尚處于起始階段。作者通過噴絲板設(shè)計控制纖維的扁平度，選擇合適的生產(chǎn)工藝，成功開發(fā)生產(chǎn)了具有穿著舒適性及仿毛效果好的粗旦有光扁平錦綸FDY，以80dtex/10f產(chǎn)品為例，對高仿毛粗旦有光扁平錦綸FDY生產(chǎn)工藝進行了探討。

1　試驗

1.1原料

聚己內(nèi)酰胺(PA6) 切片：纖維級有光切片，相對黏度2.43，熔點232 ℃，端氨基含量52mol/t，含水率480μg/g，杭州杭鼎錦綸科技有限公司產(chǎn)。

1.2主要設(shè)備及儀器

螺桿擠出機：長徑比為24/1，德國Leonard公司制；ATi-Ⅱ 615MR/24 紡絲拉伸卷繞機：日本TMT公司制；YG023B型全自動單紗強力機：常州二紡機械有限公司制；Uster5 條干測試儀：烏斯特技術(shù)有限公司制；OLYMPUSX53熒光顯微鏡：奧林巴斯公司制。

1.380 dtex/10 f高仿毛錦綸FDY的生產(chǎn)

PA6切片在氮氣保護下經(jīng)預(yù)結(jié)晶和干燥后進入螺桿，經(jīng)螺桿壓縮熔融和計量后成為熔體，經(jīng)預(yù)過濾進行初步除雜后，經(jīng)計量泵計量，進入紡絲組件，熔體從組件噴絲板的噴絲孔擠出，經(jīng)側(cè)吹風(fēng)冷卻成纖，形成初生纖維，初生纖維經(jīng)上油和預(yù)網(wǎng)絡(luò)后，集束性加強，然后進入拉伸區(qū)，經(jīng)第一熱輥及第二導(dǎo)輥的熱拉伸后，再經(jīng)網(wǎng)絡(luò)噴嘴加網(wǎng)集束后經(jīng)第三導(dǎo)輥，卷繞成形，得到成品FDY。

主要紡絲工藝參數(shù)如下：側(cè)吹風(fēng)溫度23 ℃、濕度100%、速度0.55m/s，聯(lián)苯溫度250 ℃，干燥溫度110 ℃，油劑泵頻率20Hz，干燥時間12h，濾后壓力95MPa，組件起始壓力17.0MPa，紡絲速度4 350m/min，紡絲溫度250 ℃，第二熱輥溫度165 ℃，預(yù)網(wǎng)絡(luò)壓力0.08MPa，網(wǎng)絡(luò)壓力0.3MPa，卷繞角5.8°，拉伸比1.25。

1.4分析與測試

扁平度：采用顯微鏡測試?yán)w維截面的平均長度和寬度，然后計算其長寬比，即扁平度。

異形度：測試?yán)w維截面外接圓直徑與纖維寬度，用其二者比值表征纖維的異形度。

強伸度：采用全自動單紗強力機按照GB/T4710—2011標(biāo)準(zhǔn)進行測試。

條干不勻率：通過Uster5 條干測試儀直接檢測纖維的條干均勻性。

切片含水率：采用北京中西遠(yuǎn)大科技有限公司CZF28-SF-1壓差法微量水份測定儀按照差壓法測試。

切片及無油絲黏度：使用北京天創(chuàng)科技有限公司1835型烏氏黏度計通過滴定法測試。

2　結(jié)果與討論

2.1切片含水率

粗旦異形錦綸的生產(chǎn)，熔體流量較大，對切片干燥要求不是太高，但由于噴絲孔為扁平異形結(jié)構(gòu)，特別容易產(chǎn)生飄絲，因此切片的含水不宜太高，當(dāng)含水率超過500μg/g時，在紡絲過程中容易產(chǎn)生水解或形成氣泡絲，造成飄絲或斷頭現(xiàn)象[1]；但含水率太低，需要干燥設(shè)備性能好，而且能耗高，當(dāng)含水率低于350μg/g時，干燥條件的改變對含水率影響已很小。試驗表明，生產(chǎn)中PA6切片含水率為350～400μg/g較為合適。

2.2紡絲工藝

高仿毛粗旦有光扁平錦綸FDY的生產(chǎn)對噴絲板的設(shè)計要求比較高，需要控制纖維扁平度在(1:4)～(1:6)，如果扁平度高于1:7，仿毛手感會變差，扁平度低于1:3，則會影響成品的光澤效果，扁平度對纖維的仿毛手感及閃光效果的影響見表1。

表1　扁平度對仿毛手感及閃光效果的影響

生產(chǎn)中，為了能很好地保持纖維的異形度，紡絲溫度、冷卻吹風(fēng)溫度應(yīng)設(shè)置偏低，而側(cè)吹風(fēng)速度和濕度則需要設(shè)置偏高，以提高冷卻速度[2]。如果冷卻速度太低，如側(cè)吹風(fēng)溫度高于24 ℃，風(fēng)速低于0.50m/s時，纖維的異形度會變差；但冷卻速度太快，容易造成纖維皮芯結(jié)構(gòu)，造成染色條紋等質(zhì)量問題[3]，當(dāng)冷卻風(fēng)溫度低于18 ℃，速度高于0.60m/s，纖維皮芯結(jié)構(gòu)嚴(yán)重，成品織物染色均勻性變差，條紋嚴(yán)重。試驗證明，紡絲速度4 300～4 400m/min,紡絲溫度248～252 ℃，冷卻風(fēng)速度0.50～0.55m/s、溫度20～24 ℃、濕度90%～100%時具有較好的效果，成品條干不勻率為1.0%～1.2%。

2.3拉伸工藝

為提高粗旦有光扁平纖維的仿毛效果，產(chǎn)品需要具有一定蓬松效果[4]。設(shè)定拉伸比偏高，有利于提高仿毛手感，但是如果拉伸比過高，當(dāng)拉伸比高于1.35時，單絲斷裂較多，形成毛絲和毛團，影響成品使用性能且異形度變差；當(dāng)拉伸比低于1.15時，不但產(chǎn)品風(fēng)格變差而且生產(chǎn)不穩(wěn)定，絲條易抖動，造成絲條拉伸和受熱不勻、纖維收縮和染色不勻等質(zhì)量問題。從表2可知，生產(chǎn)80dtex/10f高仿毛有光扁平錦綸FDY時，拉伸比在1.20～1.30較為合適。

表2　拉伸比對纖維質(zhì)量的影響

2.4紡絲上油

異形纖維單絲比表面積相對較大，在紡絲和使用過程中，摩擦力較大，絲條表面容易受損或單絲斷裂形成毛絲或毛團，因此對油劑性能和上油率要求相對較高，不僅含油率要偏高，而且要均勻，要求油劑滲透性、油膜強度和覆蓋性都要好[5]，當(dāng)上油率低于1.37%時，容易造成纖維油膜不勻，對絲條的保護性能下降，纖維使用性能差，上油率高于1.63%時，在使用過程中容易產(chǎn)生污漬。試驗證明，上油率控制在1.40%～1.60%較為合適。

2.5網(wǎng)絡(luò)與卷繞成形

網(wǎng)絡(luò)點太多太牢都會影響纖維在使用時的蓬松性，成品織物手感變差[6]，一般網(wǎng)絡(luò)點要求較少且牢度偏低一些，但如果網(wǎng)絡(luò)點太少，牢度太低，會造成退繞不良。試驗證明，網(wǎng)絡(luò)數(shù)為6～7個/m，網(wǎng)絡(luò)度為50%～60%時，纖維織物具有較好的手感和使用性能。

由于異形纖維單絲排列不像圓孔絲那么緊密，單絲間空隙較大，因此絲卷密度較小，相對卷繞張力較小[7]，如果卷繞張力太大，絲卷易出現(xiàn)凸間變形、蛛網(wǎng)絲以及塌邊等現(xiàn)象，如果卷繞張力太小，則絲卷太松軟，容易變形，不利于包裝運輸。試驗證明，卷繞超喂率為3%～5%較合適。

2.6成品纖維主要物理性能

從表3可知，在保持纖維較高的強度條件下可以實現(xiàn)具有較好仿毛手感和閃光效應(yīng)的扁平度的粗旦仿毛錦綸有光扁平纖維的生產(chǎn)，而且其條干均勻性相對較好。

表3　80 dtex/10 f高仿毛粗旦有光

3　結(jié)論

a. 合理設(shè)計扁平噴絲孔并控制好干燥條件，選擇合適的紡絲、拉伸、網(wǎng)絡(luò)、卷繞等工藝條件，可以生產(chǎn)出仿毛效果好，光澤柔和，使用性能好的高仿毛粗旦有光扁平錦綸FDY產(chǎn)品。

b. 生產(chǎn)80dtex/10f高仿毛粗旦有光扁平錦綸FDY時，選擇紡絲速度4 300～4 400m/min，紡絲溫度248～252 ℃，拉伸比1.25，卷繞角5.8°，卷繞超喂率3%～5%，控制纖維上油率為1.40%～1.60%，生產(chǎn)穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量高，纖維斷裂強度4.8cN/dtex，斷裂伸長率27.3%，條干不勻率1.6%，異形度3.6。

[1]董紀(jì)震，孫桐，古大治.合成纖維生產(chǎn)工藝學(xué)[M].北京：中國紡織工業(yè)出版社， 1984:218-232.

DongJizhen,SunTong,GuDazhi.Syntheticfiberproductionprocess[M].Beijing:ChinaTextileIndustryPress,1984:218-232.

[2]沈新元.先進高分子材料[M].北京:中國紡織出版社,2006:63-72.

ShenXinyuan.Advancedpolymermaterials[M].Beijing:ChinaTextile&ApparelPress, 2006: 63-72.

[3]沈新元.高分子材料加工原理[M].北京:中國紡織出版社,2009:108-216.

ShenXinyuan.Polymermaterialprocessingprinciple[M].Beijing:ChinaTextile&ApparelPress, 2009:108-216.

[4]管新海.扁平形聚酯纖維成形工藝的研究[J].合成技術(shù)及應(yīng)用,2001,16(4):36-37.

GuanXinhai.Studyonformingprocessofflatsectionpolyesterfibre[J].SynTechAppl, 2001,16(4):36-37.

[5]卞光明.直接紡滌綸FDY扁平絲的工藝探討[J].合成技術(shù)及應(yīng)用,2006,21(2)：55-57.

BianGuangming.DiscussingofflatfilamentpolyesterFDYindirectspinning[J].SynTechAppl, 2006,21(2):55-57.

[6]孫榮召.2～83dtex/36f直紡扁平滌綸FDY生產(chǎn)工藝探討[J].聚酯工業(yè),2013,26(6):15-17.

SunRongzhao.Productionprocessof2-83dtex/36fdirectspinningflatPETFDY[J].PolyestInd,2013,26(6):15-17.

[7]逯瑞龍.130dtex/36f直紡扁平滌綸FDY的生產(chǎn)工藝[J].合成纖維工業(yè),2009,32(6):16-18.

LuRuilong.Productionprocessof130dtex/36fdirect-spunflatpolyesterFDY[J].ChinSynFiberInd,2009,32(6):16-18.

Discussionofproductionprocessofsuperwool-likeheavy-denierbrightflatpolycaprolactamFDY

Tan Yankun, Zhang Shouyun

(Yiwu Huading Nylon Co., Ltd., Jinhua 322009)

Asuperwool-likeheavy-denierbrightflatpolycaprolactam(PA6)fullydrawnyarn(FDY)wasproducedbyusingPA6withtherelativeviscosityof2.43asrawmaterialviahigh-speedspinningprocess.Theeffectsofspinning,drawing,oilingandwindingprocessconditionsontheproductqualitywerediscussed.Theresultsshowedthattheheavy-denierbrightPA6FDYcouldbeproducedwithsoftlusterandgoodwool-likehandlebyusingproperlydesignedspinneretundertheconditionsofspinningspeed4 300-4 400m/min,spinningtemperature248-252 ℃,crossairblowspeed0.50-0.55m/s,temperature20-24 ℃andrelativehumidity90%-100%,drawratio1.20-1.30,oilpick-up1.40%-1.60%;theobtained80dtex/10fPA6FDYhadthebreakingstrengthof4.8cN/dtex,elongationatbreak27.3%,yarnirregularity1.6%,flatness1:4,degreeofprofile3.6.

polycaprolactamfiber;high-speedspinning;wool-like;bright;flat;heavydenier;fullydrawnyarn

2016- 01-21；修改稿收到日期：2016- 05-28。

譚延坤(1972—)，男，工程師，從事化纖生產(chǎn)管理以及生產(chǎn)技術(shù)研究工作。E-mail：tan1331@sina.com。

*通訊聯(lián)系人。E-mail：syzhang2008741208@163.com。

TQ342+.11

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1001- 0041(2016)04- 0075- 03