加熱器溫度與PET變形紗性能的關(guān)系

N.Jadhav, R.Turukmane, P.Kolte, M.Kakde

SVKM’S NMIMS 紡織功能中心(印度)

拉伸變形工藝是一種通用的變形加工方法，在加工過(guò)程中可實(shí)現(xiàn)將不同的長(zhǎng)絲紗混合在一起，模擬出短纖紗的理想特性。該工藝可用于各種連續(xù)長(zhǎng)絲，包括黏膠纖維、玻璃纖維和其他新型高性能纖維，以及聚酰胺、聚酯(PET)和聚丙烯纖維等的拉伸變形加工。方法的基本原理是將長(zhǎng)絲紗以過(guò)量喂入的方式通過(guò)一個(gè)經(jīng)特殊設(shè)計(jì)的、可產(chǎn)生超音速高湍流氣流的噴嘴，從而從紗線中擠出線圈。過(guò)量喂入產(chǎn)生的多余長(zhǎng)度的纖維將出現(xiàn)長(zhǎng)絲纏結(jié)狀態(tài)，并進(jìn)而形成固定在紗線中的線圈。可通過(guò)熱定型加工減小線圈尺寸并降低纖維的沸水收縮率。尺寸穩(wěn)定是變形絲的一項(xiàng)重要特性，可使變形紗適用于織物生產(chǎn)或用作縫紉線。本文研究了熱定型工藝對(duì)變形紗強(qiáng)力、強(qiáng)度、卷曲收縮率和伸長(zhǎng)率的影響，并將變形紗的性能與部分取向絲(POY)的性能進(jìn)行對(duì)比。

1 材料與方法

所有試樣均以聚酯POY為原料，在一家技術(shù)領(lǐng)先的紡織企業(yè)通過(guò)拉伸變形工藝加工制成。材料特性參數(shù)如下：

——長(zhǎng)絲線密度為55.5 tex(500 D)；

——長(zhǎng)絲紗橫截面包含144根細(xì)絲；

——所有試樣均經(jīng)由拉伸變形機(jī)制備而成。

2 設(shè)備詳情

旋轉(zhuǎn)筒子架：具有緊密的紗線路徑及合適位置的導(dǎo)紗器以確保紗線的首次喂入。紗線驅(qū)動(dòng)裝置(所有進(jìn)給軸)：每端各有一個(gè)獨(dú)立的鋼輥，配備低慣性的較大直徑的鋁輪轂壓輥，并采用自?xún)A斜式安裝以確保紗線的喂入(第二根軸帶有膠圈紗線驅(qū)動(dòng)裝置)。

3 結(jié)果與討論

結(jié)晶度決定了PET長(zhǎng)絲的整體性能，包括加工后長(zhǎng)絲的強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率。本文研究中，PET長(zhǎng)絲在通過(guò)主加熱器的兩個(gè)熱板后發(fā)生軟化，在一定速度的拉伸輥?zhàn)饔孟拢w維分子鏈沿纖維軸向發(fā)生取向。

加熱過(guò)程最終導(dǎo)致長(zhǎng)絲結(jié)晶度和強(qiáng)度增大，其原因是大量規(guī)整排列的取向分子使纖維具有較低的伸長(zhǎng)率。基于實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋。試驗(yàn)表明，在主加熱器溫度為185 ℃時(shí)，PET拉伸變形紗(DTY)的強(qiáng)度提高至0.52 cN/tex，伸長(zhǎng)率則顯著降低至25.34%(表1)。此外，設(shè)置了3種不同的主加熱器溫度，研究3種不同拉伸比下PET拉伸變形紗的卷曲收縮性能。基于所得試驗(yàn)結(jié)果，本文探討了主加熱器溫度對(duì)PET拉伸變形紗卷曲性能的影響。研究表明，變形紗的卷曲收縮率隨著主加熱器溫度的升高而增大。

表1 加熱器溫度對(duì)PET變形紗強(qiáng)度及其他相關(guān)性能的影響

4 結(jié)論

通過(guò)設(shè)置不同的主加熱器溫度(195 ℃和185 ℃)對(duì)變形絲進(jìn)行熱定型，以促使纖維分子鏈取向、提高纖維結(jié)晶度和強(qiáng)度并降低纖維伸長(zhǎng)率，制備拉伸變形紗。研究表明，熱定型工藝可使纖維結(jié)晶度和強(qiáng)度提高，至一定值后，因更多的取向分子導(dǎo)致纖維的伸長(zhǎng)率減小而開(kāi)始下降；纖維的卷曲收縮率隨著主加熱器溫度的升高而增大。