滌綸粗旦FDY油劑應用性能的研究

張永明，趙義平，鄭 幗

（天津工業(yè)大學，天津 300387）

滌綸粗旦FDY油劑應用性能的研究

張永明，趙義平，鄭 幗

（天津工業(yè)大學，天津 300387）

從滌綸粗旦 FDY 紡絲工藝的特點及要求出發(fā)，研究了國產滌綸粗旦 FDY 油劑 TFDY-500的潤濕性、耐熱性、發(fā)煙性、平滑性、耐磨性等性能指標，并與進口油劑性能進行對比。結果表明：TFDY-500油劑在紡絲過程中上油鋪展速度快、發(fā)煙量小、耐磨性好、白粉少，纖維成型好，毛絲、斷頭少，成品滿卷率高，A 級品率高，能夠滿足滌綸粗旦型 FDY紡絲和后加工的要求。

滌綸 ；FDY；粗旦 ；油劑應用

我國化纖行業(yè)高速發(fā)展，滌綸 FDY產量逐步增加，差別化、異形、粗旦型等FDY 品種市場需求較大，前景廣闊，因此生產出高品質的非常規(guī)型滌綸 FDY品種成為各化纖生產企業(yè)的追求。對于粗旦型長絲油劑普遍依賴于進口日本、德國等公司生產的油劑。本文研究分析了國產滌綸粗旦FDY 油劑TFDY-500的性能，并與某進口油劑 L 進行了對比，該油劑在潤濕性、耐熱性性、耐磨性上表現出更加優(yōu)異的性能。

1 實驗部分

1.1 實驗材料

滌綸 FDY，555dtex/96f型，浙江盛元化工有限公司；國產滌綸 FDY 油劑，牌號 TFDY-500，天津工大紡織助劑有限公司生產；進口滌綸 FDY 油劑，牌號 L，德國生產。

1.2 油劑應用部分工藝及設備

Ati-Ⅱ 616MR/8 型紡絲設備，日本 TMT 公司 ；紡絲速度 ：4 350m/min；油劑使用濃度：17%；上油率：0.85%。

1.3 性能測試

潤濕性：采用帆布沉降法測定。沉降時間越短說明潤濕性越好。

表面張力：采用全自動界面張力儀測定質量分數為1%油劑乳液的表面張力。

接觸角：采用接觸角測量儀測定質量分數為1%油劑乳液的接觸角。

油膜強度：采用 MRS-10A 型4球摩擦儀，以油膜剛好破裂時的壓力值來表示，數值越大，油膜強度越高。

發(fā)煙性：采用 Y09-3016型激光塵埃粒子計數器，記錄紡絲現場第二熱輥熱箱出口處10s內的煙塵粒子數量。

摩擦系數：采用 R-2080型纖維摩擦系數分析儀測定。

乳液穩(wěn)定性：將濃度為15% 的油劑乳液倒入具塞試管內，室溫靜置72h 觀察。

2 結果與討論

2.1 滌綸粗旦FDY生產工藝對油劑的性能要求

滌綸粗旦 FDY 紡絲速度一般在 4 300m/min 以上，長絲纖度大于500dtex，紡絲張力大，纖維絲束與紡絲組件接觸面積大、摩擦大，易產生白粉，因此高質量的紡絲油劑，才能保證生產的正常進行[1]。紡絲油劑必須滿足以下性能要求[2]：①保證絲條高速運行時，快速均勻的吸附上油劑，形成油膜。②賦予纖維良好的集束性。③良好的平滑性及耐磨性減少粗旦纖維損傷及白粉的產生。④油劑需具備優(yōu)良的耐熱性和耐發(fā)煙性，避免出現結焦和發(fā)煙現象。⑤賦予纖維良好的抗靜電性。⑥保證纖維的染色均勻性。⑦所配乳液有良好的穩(wěn)定性，對設備和環(huán)境無腐蝕。從表1可知，滌綸粗旦 FDY 油劑 TFDY-500的基本物化指標與進口油劑相當。

表1 油劑基本物化指標對比

2.2 潤濕性

粗旦型 FDY纖維紡絲速度快，表面積大，因此要求油劑具有優(yōu)良的潤濕性，使之能夠瞬時均勻上油，否則絲束平滑不足，摩擦受損大、白粉量大，易造成纖維拉伸不勻，甚至出現毛絲、斷頭等一系列問題。TFDY-500 的表面張力（32.8cN·cm-1）及接觸角（32.7°）較低，潤濕速度（34.6s）較快，可以保證油劑快速均勻地鋪展在纖維表面。

2.3 耐熱性

粗旦型 FDY紡絲過程中要進行熱拉伸，因纖維纖度較高，含油量較大，因此要求油劑要具有較好的耐熱性。否則纖維在經過熱輥時，油劑易受熱揮發(fā)，或在熱輥上結焦，使熱輥表面光潔度降低，局部摩擦過大，產生毛絲或斷頭。從表2可見，TFDY-500油劑熱揮發(fā)率低、煙閃點較高并且煙塵粒子數量較少，具有優(yōu)良的耐熱性能，能夠滿足FDY 紡絲工藝。

表2 油劑耐熱性能對比

2.4 摩擦性

滌綸粗旦 FDY 紡絲速度高，油劑必須具備良好的平滑性和耐磨性，降低纖維與接觸部件之間的摩擦，可減少毛絲、斷頭，減少因摩擦產生的白粉。平滑性可通過纖維與金屬的動摩擦系數、紡絲過程中卷繞張力的大小表征，表征油劑耐磨性的指標為油膜強度。從表3可知，兩種油劑摩擦系數相當，TFDY-500紡絲張力小，油膜強度大，可保證附著在纖維表面的油膜在高溫、高剪切及一定的壓力下不破裂，為纖維提供有效保護，減少白粉的產生。

表3 油劑摩擦性能對比

2.5 TFDY-500油劑的應用情況

在日本 TMT 公司產 Ati-Ⅱ 616MR/8 型紡絲設備上，對TFDY-500油劑及進口 L 油劑進行系統(tǒng)的對比實驗。實驗結果表明，TFDY-500油劑乳液均一穩(wěn)定、耐腐敗性強。紡絲過程中該油劑可紡性優(yōu)，毛絲、斷頭、白粉量少，A級品率高，具備優(yōu)異的織造性能。TFDY-500的9.985kg/t也略低于L的10.102kg/t的油耗量（見表4）。

3 結論

1）TFDY-500型滌綸粗旦 FDY 油劑表面張力和接觸角較小、潤濕速度快，可快速均勻的鋪展在纖維表面，并形成一定強度的油膜。TFDY-500油劑平滑性和抗靜電性與進口油劑相當，耐磨性和耐熱性能明顯好于進口油劑。

2）TFDY-500油劑乳液穩(wěn)定性好，不易腐敗，使用過程中，發(fā)煙量小、白粉量少、纖維卷繞成形好，滿卷率和A等品率高。

表4 油劑使用情況對比

[1] 李允成，徐心華.滌綸長絲生產[M].北京：中國紡織工業(yè)出版社，1995：12-35.

[2] 劉燕軍，李寶純，魏俊富，等.FDY 油劑 TFDY-98 的研制[J].紡織學報，2003，24（2）：71-73.

Study on Application Performance of FDY Oil for Polyester

Zhang Yong-ming，zhao Yi-ping，Zheng Guo

In this paper，the wettability，heat resistance，smoke resistance，smoothness and abrasion resistance of FDD oil TFDY-500 were studied from the characteristics and requirements of FDY spinning process.Indicators，and with imported oil performance comparison.The results show that TFDY-500 oil has the advantages of fast spreading speed，low smoke consumption，good abrasion resistance，less powdery powder，good wool shape，less hair loss，less finished product and higher volume of finished product.Grade high rate，to meet the polyester coarse denier FDY spinning and post processing requirements.

polyester；FDY；coarse denier；oil application

TQ342.21

A

1003-6490（2017）06-0138-02

2017-05-05

張永明（1987—），男，河北唐山人，在職碩士，主要研究方向為化纖工藝技術研究。