滌綸短纖維原絲質量的判別方法及其意義

郭起　谷屹松

摘 要：現代社會的發展使很多復合材料得到重視和應用，彌補了天然材料性能上的不足，其中滌綸短纖維原絲在輕工業領域應用廣泛，其質量也引起了普遍關注。基于此，本文以實驗方式進行滌綸短纖維原絲質量判別，并選取纖度、強度、拉伸比等參數結果進行分析，再以此為基礎，重點論述進行原絲質量判別的意義，以期通過研究明晰理論方法，為后續滌綸短纖維原絲質量判別提供參考。

關鍵詞：滌綸短纖維；原絲質量；纖度；拉伸比

前言：滌綸（polyester）是合成纖維中的一個重要品種，是我國聚酯纖維的商品名稱。通常以精對苯二甲酸（PTA）或對苯二甲酸二甲酯（DMT）和乙二醇（MEG）為原料經酯化或酯交換、縮聚反應制得，經紡絲后所得較短的纖維原絲即為滌綸短纖維原絲。該類物質在現代輕工業中應用廣泛，應用領域包括服裝制造、工藝品加工等，為確保制成品的價值，對滌綸短纖維原絲質量進行判別十分必要。

1.滌綸短纖維原絲質量判別

1.1實驗與指標

現代工業生產活動中，滌綸短纖維原絲用量大、使用范圍廣，為了解其質量，一般應用實驗測試法，所選常規測試指標包括纖度、強度、自然拉伸比、斷裂伸長率四個方面。本次實驗選取江蘇省南京市某紡織品廠家生產所用滌綸短纖維原絲進行測試，測試方法上，以震動法進行纖度、強度分析，使用儀器為德制威伯坎普分析儀（Vi-brokop）；以拉伸法進行自然拉伸比、斷裂伸長率分析，使用儀器為德制威伯迪恩分析儀（Vibro-dyn），應用BIM一PC數據處理器進行數據分析，應用電子計算機進行分析曲線的展示。

所有實驗重復進行20次，記錄各項參數的最大值、最小值、平均值，按業內常見標準對纖度、強度、自然拉伸比、斷裂伸長率四個指標進行系數計算。實驗前，隨機在紡織品廠家提供的材料中選取若干樣品，將所有樣品放置于自然環境下2h，去除樣品中可能存在的水分，之后應用小型壓實機和吹風機進行纖維梳理，通過設備直接進行性能測試。

1.2滌綸短纖維原絲質量實驗結果與分析

所有實驗反復進行，所獲結果方面如表1所示。

滌綸短纖維原絲的纖度反應的是對象以及成品的均勻性，一般在6%以下均屬于合格品，在本次調查中，對象目標的平均纖度為5.03（±0.27），滿足標準要求。滌綸短纖維原絲的強度反應的是對象以及成品的抗破壞能力，包括壓力破壞、機械破壞等，一般要求到達1.2%以上，本次調查所選樣品強度平均為1.49（±0.14），最小值為1.37，滿足基本標準。原絲的自然拉伸比和斷裂伸長率反應的是其拉伸性能，在本次實驗中，為有效了解相關數據，應用了多段式拉伸法（兩段），結果上看，自然拉伸比平均值為2.71（±0.32），斷裂伸張率平均值為31%（±3.7），均滿足一般性的規定標準。

2.滌綸短纖維原絲質量判別的意義

2.1拉伸性能評估

結合實驗數據，可以發現滌綸短纖維原絲質量的核心影響指標之一是拉伸比，簡言之，如果在生產和加工過程中過度增加了拉伸比，成品的可拉伸空間必然受到影響而下降。部分生產廠家為增加原絲的使用率，會調整制造參數，加大拉伸力度，生產的成品質量是難以保證的。后續工作中，要求第一拉伸比必須大于自然拉比，不然原絲拉伸不足，其內在的結構性能極其不穩定，在以后的熱處理過程中會產生熔融粘結而形成疵點。與此同時，考慮到斷裂伸長率的影響，要求在初步處理后保證總拉伸比不能大于原絲的斷裂伸長率，以免原絲斷裂。

一般在進行生產作業前，要對原絲進行質量判定，可以應用上述方法了解原絲的各項性能參數，結合其基本特點進行拉伸比控制。如上文實驗所用原絲，其自然拉伸比平均值為2.71（±0.32），斷裂伸長率平均值為31%（±3.7），生產時拉伸參數（第一拉伸比）可以控制在3.0左右，總拉伸比則應控制在2.5左右。保證產品質量的同時實現原絲的高效利用。

2.2運轉率處理

在實驗過程中，可以發現原絲的斷裂不只會造成生產成本增加和材料浪費，不合理的拉伸比還會直接導致原絲大量斷裂產生纏輥，最終引起后處理工藝急劇波動，使運轉效率降低，影響成品的卷曲性能，超長和倍長含量增加等等。這也為后續工資提供了另一個重要思路，即對運轉率的控制。一般來說，原絲的應力在很大程度上是由材料的特性所決定的，也就是說在很大程度上取決于滌綸熔體的特性粘度，以及材料內一些添加劑的含量等，同時也與紡絲的狀況有關。如果紡絲狀況不理想、添加劑具備腐蝕性，或者滌綸熔體的特性粘度差，較快的運轉率很可能導致斷裂幾率增加[1]。在實驗過程中，研究人員嘗試提升運轉率為額定運轉率的120%，結果上看原絲的斷裂幾率增加了3.5%。這要求在進行滌綸短纖維原絲加工時，了解原絲品質，控制運轉率，降低原絲出現斷裂的可能。

2.3大規模生產的參數控制

從實驗過程以及其他文獻記載中可以發現，原絲成品的應力在第一個轉變點前主要決定于原絲的應力，轉變點后的應力與后處理的工藝有密切的關系。換言之，原絲的品質和生產工藝都會影響成品質量，這對生產過程的參數控制提出了較高要求。現代大型輕工企業日產滌綸短纖維原絲的數目可能達到百噸的級別，進行大規模生產時，要求對原絲應力進行分析。原絲應力的大小幾乎決定了成品的10%伸長強度，10%伸長強度的大小在一定程度上與成品的斷裂強度也有關系。可以在生產過程中適當增加拉伸參數，使原絲的結構性能基本穩定下來；在進行成品制造的過程中，則適當降低拉伸參數，使成品的性能得到保證[2]。

此外，考慮到我國大規模機器生產的參數控制能力相對較弱，可以應用抽樣檢查的方法，以5t為一個批次，進行一次原絲質量檢測，每次檢測選取20個樣本，合格率低于95%，應暫停生產，進行參數調整和問題分析。以5000件為一個批次，進行一次成品質量檢測，每次檢測選取20個樣本，合格率低于95%，應暫停生產，對成品進行問題分析、調整工作參數，直到上述問題解決，才能恢復生產作業。

總結：通過分析滌綸短纖維原絲質量的判別方法及其意義，獲取了相關理論內容。滌綸短纖維原絲質量包含多個指標，在進行質量判別時，主要指標包括纖度、強度、自然拉伸比、斷裂伸長率等。經過判別可以發現，以強調質量作為著眼點，可在后續工作中重視拉伸性能、運轉率處理，同時注意大規模生產時的參數控制。后續工作中，也應重視上述理論，強調并設法提升滌綸短纖維原絲的質量。

參考文獻：

[1]劉艷艷，張順，邱偉峰.PAN基碳纖維原絲含油率的測試方法的比較[J].高科技纖維與應用，2017，42（06）：33-36.

[2]王麗娟，黨曉波，鄭桂寧.碳纖維原絲紡絲液脫單、脫泡工藝及裝置技術研究[J].合成纖維，2017，46（11）：16-19.

作者簡介：

姓名：郭起、 男、（1987.12.30）、河南周口 、漢族、職稱（助理工程師）、學歷（本科）、研究方向（滌綸短纖維紡絲） 、單位名稱（中國石油化工股份有限公司洛陽分公司）、單位所在省市（河南省洛陽市吉利區）、單位郵編（471012）

第二作者姓名：（谷屹松）、單位（中國石油化工股份有限公司洛陽分公司）