鄧傳東+邵芳瓊
摘要:本文介紹了在同一粘膠、酸浴系統條件下生產50D~600D產品,對100D以下超細旦纖維(單絲纖度<3D)生產工藝條件摸索及絲條物理、染色性能跟蹤,形成的超細旦纖維工藝技術不但解決了超細旦纖維可紡性問題,而且成品絲染色均勻性好,色澤、毛絲降等少。
關鍵詞:超細旦粘膠長絲 工藝技術 可紡性
一、前言
超細旦纖維指的是超細纖維(旦是纖維的纖度單位,一克重9000米長的絲為旦,蠶絲的纖度單位為1.1旦),因為它比傳統的纖維細,所以比一般纖維更具蓬松、柔軟的觸感,且能克服天然纖維的易皺、人造纖維不透氣的缺點。此外,它還具有保暖、不發霉、無蟲蛀、質輕、防水等許多無可替代的優良特性。
超細旦纖維由于產品工藝等諸多方面的影響(有人甚至將其劃歸為差別化產品),雖然產品附加值很高,一般0.8~1dpf的長絲價格是常規絲的1.5倍,0.5dpf的長絲價格則可提高2倍以上,但是國內生產廠家一直很少有涉足生產的,即便有生產,所開發出的產品由于國內面料市場長期以來似乎對大眾化的滌綸長絲產品更為鐘情,所以對超細旦纖維的需求量并不是很大,對生產廠家積極性造成了打擊,使得原本就少的生產廠家也轉向生產常規品種起來。但是近兩年隨著國內先進織機的引進和消費者對面料產品質量要求越來越高,超細旦纖維在化纖面料織造領域的應用開始增多,而且呈現出應用量逐漸擴大的趨勢。
超細纖維由于纖度極細,大大降低了絲的剛度,作成織物手感極為柔軟,纖維細還可增加絲的層狀結構,增大比表面積和毛細效應,使纖維內部反射光在表面分布更細膩,使之具有真絲般的高雅光澤,并有良好的吸濕散濕性。用超細纖維作成服裝,舒適、美觀、保暖、透氣,有較好的懸垂性和豐滿度,在疏水和防污性方面也有明顯提高,利用比表面積大及松軟特點可以設計不同的組織結構使之更多地吸收陽光熱能或更快散失體溫起到冬暖夏涼的作用。
超細纖維用途很廣:用它作的織物,經砂洗、磨絨等高級整理后,表面形成一層類似桃皮茸毛的外觀,并極為膨松、柔軟、滑爽,用這種面料制造的高檔時裝、茄克、Υ恤衫、內衣、裙褲等涼爽舒適,吸汗不貼身,富有青春美;國外用超細纖維作成高級人造麂皮,既有酷似真皮的外觀、手感、風格,又有低廉的價格;由于超細纖維又細又軟,用它作成潔凈布除污效果極好,可擦拭各種眼鏡、影視器材、精密儀器,對鏡面毫無損傷;用超細纖維還可制成表面極為光滑的超高密織物,用來制作滑雪、滑冰、游泳等運動服可減少阻力,有利于運動員創造良好成績;此外,超細纖維還可用于過濾、醫療衛生、勞動保護等多種領域。
本文主要探討了宜賓絲麗雅集團公司在生產120D~600D等長絲產品的同一粘膠、酸浴工藝條件下,成功生產50D/23F、60D/24F、75D/28F等超細旦纖維的工藝技術,使用該工藝生產出的超細旦纖維在紡絲過程中工藝穩定,可紡性好,成品色澤均勻、絲條柔軟光滑,物理指標均能達到GB/T13758-2008一等品標準,產品得到國內外用戶的認可,取代部分真絲領域產品。
二、生產設備
1、紡前過濾器:采用常規板框濾機和蘭精公司研發的具反洗功能的立式過濾器。
2、紡絲設備:采用具有自主知識產權的R535A改進型半連續離心式紡絲機。
3、紡絲關鍵配件:計量泵規格:0.6ml/r;刮酸器規格:12槽間距3.4mm;分絲器規格:6齒間距5.4mm;升降漏斗:采用塑料+玻璃+陶瓷組合漏斗。
3、壓洗設備:采用沈陽606所研發的改進型壓洗車。
三、生產工藝
本工藝技術提供了一種工藝流程簡單,生產成本低,工藝穩定,可紡性好,成品色澤均勻、絲條柔軟光滑的超細旦纖維的生產辦法。超細旦纖維生產的主要工藝參數如下:
1、粘膠工藝參數
2、酸浴工藝參數
3、紡絲工藝
4、壓洗工藝
5、烘干成筒工藝
四、物理指標
采用以上工藝參數生產出超細旦纖維的物理指標均能達到GB/T13758-2008一等品標準,產品得到國內外用戶的認可,取代部分真絲領域產品,具體指標如下:
五、關鍵技術
1、解決可紡性問題采取的技術手段:
1.1 強化過濾質量:由于超細旦纖維生產所使用的噴頭孔徑比常規纖維的小10~15%,對粘膠純度要求更高,為此需要在常規纖維生產的粘膠三道過濾后后再增加2兩道過濾,從而達到五道過濾:第四道過濾采用板框濾機,濾材組織加細加密;第五道過濾采用立式自動反洗濾機,采用10u濾網。經過以上強化過濾質量后,粘膠粒子數≥10u的均小于50個/ml,過濾優化后,超細旦纖維機臺的換頭率維持在1~1.8%,達到常規纖維生產水平,穩定了可紡性。
1.2 計量泵技術升級:開發0.6ml/r小計量泵,升級計量泵內齒輪材質強度,提高計量精度,保證了纖度均勻性。
1.3 噴頭質量升級:開發專用鉑金噴頭生產超細旦纖維,對噴頭孔徑、噴孔布局進行升級設計,使得成品絲條外觀更柔順光滑,光潔亮麗。
1.4 紡絲機關鍵配件精度升級:調整刮酸器安裝角度,加大包角,減少絲條帶酸量杜絕凝固輥并絲。
2、解決色澤問題采取的技術手段
2.1 采用新型組合漏斗:將常規纖維生產使用玻璃漏斗升級為組合漏斗:塑料+玻璃+陶瓷組合漏斗,使絲條呈輕微卷曲狀態,增強絲餅透液量。
2.2 采用自主知識產權的超輕碳纖維升降系統:升降速度雖然比常規纖維生產快但運行更平穩,絲餅成型好,絲餅卷繞角5.5~5.8°透液性好。
2.3 優化壓洗工藝:調整落絲周期絲餅厚度控制在17~22mm,放壓洗車1~5層洗滌,保證良好洗滌外觀。
3、解決染色問題采取的技術手段
3.1 調整去酸水量及去酸位置:從而延長絲條在去酸輥上凝固時間,去酸水量調整到50~60ml/min;去酸滴水位置后移20圈,確保生絲條剩余酯化度在0.15~0.2%時上壓洗車進行洗滌。
3.2 調整浸長和凝固浴長度:通過調整刮酸器安裝位置及齒距,使浸長保證在350~360mm,凝固浴保證在420~430mm,將凝固絲圈調整為24~27圈,保證絲上浴穩定無并絲。
3.3 去酸輥及泡沫位置調整:去酸輥傾角及泡沫位置匹配,以去酸輥根部無積水為準,從而減少倒流水對染色均勻性的影響。
4、解決毛絲問題采取的技術手段
4.1 通過粘膠品質提升和噴頭材質更新換代既保證了可紡性,又減少了紡絲毛絲的產生。
4.2 刮酸器采用耐腐蝕、耐磨的烤瓷材料,凝固輥、去酸輥、漏斗口、離心缸、內套等絲路毛刺全面打磨且執行7天周期性復查整改,減少長毛絲的產生。
4.3 絲餅成筒錠速按常規產品65%調整,張力下調20%,清絲板間隙調到0.08mm,絡筒機瓷嘴周期性排查淘汰,減少長毛絲、疙瘩毛絲產生。
4.4 絲餅采用一次性紙套打結包覆,研發并應用日本油劑,增強絲條抱合力,降低靜電影響,絲餅解舒性好成筒效率高,毛絲少。
六、技術研究總結
本技術生產的超細旦纖維,各項質量指標達到GB/T13758-2008一等品標準(見上表),改造成本低,可在常規纖維生產線上經過部分改造即可生產出高品質的超細旦纖維,滿足了市場對差別化、復合型粘膠纖維的需求。
參考文獻:
[1]《粘膠纖維工藝學》第二版
[2]《纖維紡絲工藝與質量控制》上冊,中國紡織出版社
[3]《化工原理》上下冊第二版,天津大學出版社
作者簡介:鄧傳東,生于1963年11月,男,宜賓絲麗雅集團有限公司高級工程師,EMBA碩士研究生學位,化工化纖研究方向。endprint