細旦異形滌綸冰涼纖維的生產(chǎn)工藝研究

何周揚，張雪松

（荊楚理工學(xué)院，湖北 荊門 448000）

目前，異形滌綸纖維在市場上應(yīng)用范圍十分廣泛。異形纖維種類繁多，包含聚酯纖維、聚酰胺纖維等。由于異形纖維成形制取工藝的特殊性，異形滌綸纖維也被稱為異形界面纖維，可通過不同的合成纖維制取更加多元化的異形截面纖維。因此，相關(guān)人員需要進一步加強對異形滌綸冰涼纖維的研究。

1 異形滌綸纖維特性分析

1.1 滌綸纖維特征

（1）異形滌綸纖維相對于圓形纖維而言，制取成形的工藝存在一定的差異性，通過特殊幾何形狀的噴絲孔擠壓形成，確保異形滌綸截面呈現(xiàn)不同的幾何形狀，包括五角形、葉形、扇形等；同時，根據(jù)異形滌綸纖維制取工藝的不同，更好地改善滌綸纖維的手感，提升改善后滌綸纖維的回彈性、蓬松性等，確保更好地應(yīng)用到紡織品、針織品生產(chǎn)中。

（2）在相同線密度的同類纖維中，異形纖維截面直徑大于圓形纖維、剛度大于圓形纖維，因此，在實際的紡織應(yīng)用中，異形滌綸纖維的應(yīng)用范圍十分廣泛，部分企業(yè)在異形纖維產(chǎn)品開發(fā)上，充分反映了異形滌綸纖維比普通纖維的優(yōu)越性。尤其在紡織品開發(fā)上，加大變形三角截面纖維的使用，包括仿絲綢、仿毛料等，制取的產(chǎn)品手感更加溫和、色澤度較好。

（3）異形滌綸纖維表面系數(shù)較大，提升了纖維空間的利用效率，提高了紡織品的蓬松度，為紡織品行業(yè)提供了多元化的生產(chǎn)方式，確保紡織產(chǎn)品更好地滿足大眾需求。基于細旦異形滌綸冰涼纖維制取工藝難度大，因此，相關(guān)行業(yè)需要結(jié)合異形滌綸纖維的特征和性能進行加工生產(chǎn)[1]。通常，在辨識異形滌綸纖維過程中，可以將金屬薄片制孔，讓一束纖維從中間穿過，并將兩端進行切割，放在顯微鏡下觀察，可有效辨別是否是異形纖維。

1.2 異形滌綸纖維紡絲方法

1.2.1 直接法

以纖維截面形狀相似的噴絲孔直接進行紡絲，直至得到異形截面纖維。

1.2.2 膨化黏著法

將噴絲孔制成相互靠近的圓形孔、狹縫等，具體紡絲過程中，在脹大效應(yīng)作用下，形成互相黏著的異形纖維。其中，生產(chǎn)企業(yè)主要采用中空纖維方法進行紡絲制作。中空異形纖維包括三角形、五角星等中空纖維，紡絲性能優(yōu)越，紡織出的產(chǎn)品品質(zhì)柔軟豐滿、耐磨性高、保暖性好。中空纖維方法主要應(yīng)用于紡毛織物中，產(chǎn)品的透明度較高、光澤度好，將中空纖維紡絲法聯(lián)合其他方法應(yīng)用，可大大提升紡織物的蓬松效果，紡織出的夏季衣物廣受大眾青睞。

1.2.3 擠壓法

利用熱塑性圓形截面初生纖維后處理時會產(chǎn)生擠壓變形的現(xiàn)象，進而形成異形截面纖維。

1.2.4 復(fù)合紡絲法

聯(lián)合兩種或者兩種以上的纖維進行溶解，提取超細的異形纖維，通過剝離等方式得到超細的異形纖維。

2 異形滌綸冰涼纖維生產(chǎn)工藝

2.1 異形滌綸纖維性能

2.1.1 光澤度

異形滌綸纖維的主要性能表現(xiàn)為“光學(xué)性質(zhì)”，其中，三角截面滌綸會發(fā)出絲綢般的光澤，材料表面具有較強的反射強度，并根據(jù)射光的方向變化。異形滌綸纖維光澤與截面形狀之間存在一定的關(guān)聯(lián)性，截面凹凸個數(shù)越多，異形滌綸冰涼纖維的光澤擴散就越多，具體應(yīng)用在紡織產(chǎn)品中，產(chǎn)品的新鮮度較好，增強了大眾的視覺感受[2]。基于異形滌綸冰涼纖維的光學(xué)特點，制取的紡織商品具有防污的效果，從異形滌綸纖維反射性質(zhì)來看，三角形、三葉形等截面纖維反射光強度較強，紡織的產(chǎn)品柔和性好、閃光小，應(yīng)用于仿真絲產(chǎn)品中，光學(xué)性能優(yōu)勢顯著。

2.1.2 蓬松性和透氣性

異形滌綸纖維自身性能優(yōu)勢顯著，比普通纖維覆蓋性、蓬松性好，制成的紡織物手感厚實、蓬松、質(zhì)地較輕，制成的紡織衣物透氣性較好。實際研究中發(fā)現(xiàn)，三角形、五角形滌綸纖維比圓性纖維織物的透氣性高出6%～8%；在紡織物單位面積、質(zhì)量相同的情況下，異形滌綸纖維織物更加保暖、透氣。

2.1.3 抗起球性和耐磨性

紡織行業(yè)更加青睞異形滌綸纖維材料的主要原因之一，是異形滌綸纖維比普通的合成纖維抗起球能力好。異形滌綸纖維材料本身纖維強度較高，在反復(fù)摩擦過程中，呈現(xiàn)出良好的耐磨性能，不易起球，大大提升了紡織物整體的質(zhì)感。通過異形工藝制取后，纖維材料的表面積大大增加。因此，服裝紡織行業(yè)廣泛應(yīng)用異形滌綸纖維材料紡織衣物。

2.1.4 易染色、防污染程度高

基于異形滌綸纖維截面表面積較大，在染色過程中易上色，最大化地提高了上染率。相關(guān)人員結(jié)合異形滌綸纖維光學(xué)性質(zhì)，利用增加染料劑量的方式，均衡材料染色的深淺度，進而利用材料的透光性提高織物的抗污性。

2.2 生產(chǎn)工藝分析

2.2.1 原料準(zhǔn)備

通過對異形滌綸冰涼纖維材料性能的分析，用于紡織的衣物耐磨性好、強度高、熱穩(wěn)定性好。基于異形滌綸冰涼纖維材料在紡織行業(yè)應(yīng)用的覆蓋性，研究人員積極推廣吸濕排汗效果好的十字異形截面材料，通過添加冰涼物質(zhì)，改善材料性能，提升衣物穿著度，大大提高了衣物的冰涼效果，同時起到抗靜電和紫外線的作用，是一種環(huán)保性能較高的纖維材料。因此，行業(yè)相關(guān)人員應(yīng)結(jié)合異形滌綸冰涼纖維性能進行生產(chǎn)工藝分析。首先，選取達到纖維級的冰涼母粒材料，確保其材料黏度、熔點、灰分等指標(biāo)參數(shù)滿足生產(chǎn)需求；其次，準(zhǔn)備連續(xù)干燥設(shè)備、螺旋擠出機、紡絲卷繞機、假捻變形機等[3]；最后，嚴格按照異形滌綸冰涼纖維生產(chǎn)工藝流程進行操作：改性母粒→干燥→注射→切片→預(yù)結(jié)晶→干燥→螺旋擠壓→預(yù)過濾→復(fù)合組件→紡絲→卷繞等。相關(guān)研究人員在整個生產(chǎn)工藝流程中實時提取有效的工藝指標(biāo)參數(shù)，包括預(yù)結(jié)晶的溫度、干燥溫度和時間、過濾后的壓力等。

2.2.2 紡絲工藝過程

（1）切片干燥。基于細旦紡絲切片工藝對干燥環(huán)境要求比較高，因此在切片干燥環(huán)節(jié)，相關(guān)人員需要嚴格把控切片的含水量，若切片水分較高，將加劇異形滌綸冰涼纖維材料PET大分子的水解，極易影響切片干燥質(zhì)量，致使最終成絲效果不佳。研究證明，要想全面保證切片干燥程度，需要將材料的預(yù)結(jié)晶溫度控制在170～180 ℃，結(jié)晶時間控制在1 h左右，切片干燥溫度控制在160～170 ℃內(nèi)，切片干燥效果最好為12 h，經(jīng)干燥后的切片需要通過含水量檢測，水質(zhì)量分數(shù)一般在22×10-4%左右，確保通過切片干燥環(huán)節(jié)的工藝把控，滿足異形滌綸冰涼纖維紡織性能，更好地提升紡織物綜合屬性。

（2）紡絲工藝細節(jié)把控。在具體紡絲環(huán)節(jié)，行業(yè)研究人員充分結(jié)合了細旦異形滌綸冰涼纖維的溶體流量，更好地降低了飄絲現(xiàn)象的發(fā)生。因此，在紡絲過程中，相關(guān)人員需要嚴格控制紡絲溫度，避免溶體倒流，確保最大化發(fā)揮溶體的性能優(yōu)勢。紡絲生產(chǎn)中，需要將聯(lián)苯氣相溫度控制在280 ℃，經(jīng)過濾后的壓力在100 MPa。同時，為更好地提升異形滌綸冰涼纖維材料的冰涼效果和冰涼性能，必須嚴格把控冰涼母粒添加量，一旦過多地添加冰涼母粒，將影響異形滌綸冰涼纖維的功能效果，極易發(fā)生斷頭、飄絲的現(xiàn)象；通過實際工藝分析，研究人員認為將添加質(zhì)量分數(shù)控制在6%可達到最佳的紡絲效果。

（3）過濾和冷卻。①過濾。基于細旦異形滌綸冰涼纖維，在添加冰涼母粒過程中，產(chǎn)生了一定的雜質(zhì)，一定程度上影響了過濾設(shè)備組件的正常運行，由于細旦異形滌綸冰涼纖維生產(chǎn)工藝對過濾精度要求較高，因此，在實際利用組件進行過濾時，相關(guān)人員需要將初始的壓力控制在14.5 MPa、過濾精度提高到35 μm。在實際的工藝生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，通過控制初始壓力和精度，有效改善了異形滌綸冰涼纖維溶體流變性能，提升了異形滌綸冰涼纖維材料生產(chǎn)的整體性能質(zhì)量。②冷卻。為提高異形滌綸冰涼纖維材料的可紡性，相關(guān)人員在材料冷卻環(huán)節(jié)采用外環(huán)冷卻吹風(fēng)的方式，延長材料塑性區(qū)，降低凝固點，提升吹風(fēng)的風(fēng)濕效果，進一步提高異形滌綸冰涼纖維材料的拉伸性能。在實際冷卻環(huán)節(jié)中，將外環(huán)冷卻吹風(fēng)的溫度控制在30 ℃、風(fēng)速控制在0.40 m/s、風(fēng)濕為85%、緩和溫度為265 ℃；實踐證明，加強對異形滌綸冰涼纖維冷卻工藝條件的控制，可有效促進紡織生產(chǎn)工藝的提升。

（4）卷繞。細旦異形滌綸冰涼纖維，在工藝生產(chǎn)環(huán)節(jié)，單絲所占據(jù)的表面積較大，絲條接觸部件過程中，受到的空氣阻力較大，致使凝固點上移。因此，相關(guān)人員需要及時調(diào)整上油集束位置，將卷繞速度控制在2 800 m/min，細旦異形滌綸冰涼纖維斷裂的伸長率控制在150%左右，確保達到工藝生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。

（5）假捻變形工藝。在應(yīng)用假捻變形工藝過程中，相關(guān)人員需要合理提取工藝參數(shù)，包括絲速、拉伸比、速比等。基于細旦異形滌綸冰涼纖維密度較小，在進行假捻變形時，需要合理選取假捻變形機械設(shè)備，保障成品整體的使用性能，相關(guān)人員需要將絲速控制在550～700 m/min，拉伸比控制在1.60左右、速比控制在1.50～1.65，提升假捻變形工藝效果。

3 結(jié)語

異形滌綸冰涼纖維用途廣泛，在裝飾、服飾、紡織品行業(yè)中的應(yīng)用前景廣闊，具體應(yīng)用在地毯行業(yè)中，可以充分發(fā)揮異形滌綸纖維材料的蓬松性、抗起球性、回彈性等；應(yīng)用在無紡布領(lǐng)域中，附著性更好。相關(guān)行業(yè)在具體應(yīng)用異形滌綸冰涼纖維材料紡織工藝時，需要嚴格按照工藝流程進行，確保紡織物效果。