滌綸膨體長絲（BCF）性能評價研究

文/楊一 劉芙蓉 葉翔宇

1 背景介紹

1.1 產(chǎn)品的術(shù)語和定義

滌綸膨體長絲是以聚酯（PET）為原料，利用熱流體噴射變形加工生產(chǎn)制得。現(xiàn)在最廣泛采用的生產(chǎn)方法是紡絲—拉伸—變形—卷繞一步法，它具有工藝流程短、投資少、產(chǎn)量高等優(yōu)點[1]。滌綸膨體長絲的生產(chǎn)工藝流程是：滌綸切片先經(jīng)過干燥和預(yù)結(jié)晶，與色母粒等分別計量混合、熔化和過濾，通過噴絲板噴絲，側(cè)吹風(fēng)冷卻成形，絲束經(jīng)油劑嘴上油之后，連續(xù)拉伸、變形、卷曲、打網(wǎng)絡(luò)結(jié)及卷筒[2]。

1.2 產(chǎn)品的用途和市場前景

上世紀(jì)50年代寬幅簇絨機(jī)的發(fā)明及杜邦公司膨體變形長絲（BCF）的發(fā)明，給地毯制造業(yè)帶來了革命性的變化[3]。滌綸膨體長絲作為新興的地毯紗，以其三維卷曲性，良好的手感和高蓬松性，廣泛應(yīng)用于織造地毯、汽車坐墊和裝飾織物等領(lǐng)域，卷曲性能的優(yōu)良決定了BCF對各種產(chǎn)品的適合程度。中國高速發(fā)展的幾大產(chǎn)業(yè)：如房地產(chǎn)、旅游酒店和交通運輸 (航空、鐵路、公路等) 以及汽車工業(yè)，使各種地毯用量不斷增加，化纖BCF的應(yīng)用前景廣闊。2015年以前，化纖地毯的主要原料為錦綸、丙綸及少量滌綸，尤其丙綸長絲及其后加工紗線在地毯中得到了廣泛運用，滿足了人們不斷提高的生活水平需要[4]。近年來，滌綸的占比呈快速上升趨勢[5]。

目前生產(chǎn)滌綸膨體長絲產(chǎn)品規(guī)模較大的企業(yè)有：浙江四通新材料科技股份有限公司，年產(chǎn)能1萬多噸；常州靈達(dá)特種纖維有限公司（年產(chǎn)能1萬多噸）、常州君城化纖有限公司（年產(chǎn)能1萬多噸）、高密利源化纖有限公司（年產(chǎn)能1萬多噸）、福建諾奧環(huán)保家居用品有限公司（年產(chǎn)能5000多噸）、江蘇凱普特新材料科技有限公司（年產(chǎn)能1萬多噸）、江蘇開利地毯股份有限公司（年產(chǎn)能3000多噸）。

1.3 產(chǎn)品的現(xiàn)狀及適用范圍

目前產(chǎn)品類型主要有線密度為1000dtex～2000dtex、三葉截面的滌綸（PET）和陽離子染料易染滌綸(ECDP)網(wǎng)絡(luò)膨體長絲，及其雙股加捻定型膨體長絲。其中PET膨體長絲產(chǎn)品約占總量的20%，ECDP約占總量的80%。其中，PET膨體長絲以有色滌綸為主，最終產(chǎn)品市場基本在國外；ECDP是一款國內(nèi)研發(fā)的改性產(chǎn)品，該產(chǎn)品發(fā)展迅速，市場主要集中在國內(nèi)。

滌綸膨體長絲（BCF）產(chǎn)品的應(yīng)用越來越多，產(chǎn)量也在逐步增長，目前該類產(chǎn)品質(zhì)量的評價主要在參考丙綸、尼龍膨體長絲行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或者各企業(yè)自定的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，而丙綸、尼龍膨體長絲標(biāo)準(zhǔn)的考核指標(biāo)不能有針對性地反映滌綸膨體長絲的特征，各個企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之間也缺乏共識和公正性。市場對BCF產(chǎn)品缺乏清晰認(rèn)識，質(zhì)量也良莠不齊，內(nèi)外貿(mào)易摩擦頻繁發(fā)生，限制了該產(chǎn)品的應(yīng)用和發(fā)展。因此本文對BCF的性能進(jìn)行了評價與研究，為制定產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)提供數(shù)據(jù)支撐。

2 技術(shù)指標(biāo)要求設(shè)置分析

2.1 物理性能項目

BCF物理性能項目設(shè)置既要保證產(chǎn)品最基礎(chǔ)的質(zhì)量要求，又要滿足后續(xù)實際用途的需要。結(jié)合錦綸膨體長絲和丙綸膨體長絲產(chǎn)品的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及市場需求，對影響產(chǎn)品特性至關(guān)重要的項目進(jìn)行設(shè)置分析。對滌綸膨體長絲、陽離子染料易染滌綸膨體長絲網(wǎng)絡(luò)絲的線密度偏差率、線密度變異系數(shù)、斷裂強度、斷裂強力變異系數(shù)、斷裂伸長率變異系數(shù)、熱卷曲伸長率、沸水收縮率7個物理性能項目展開評價研究。對滌綸膨體長絲、陽離子染料易染滌綸膨體長絲加捻定型絲的線密度偏差率、線密度變異系數(shù)、斷裂強度、斷裂強力變異系數(shù)、斷裂伸長率變異系數(shù)、沸水收縮率、捻度變異系數(shù)7個物理性能項目展開評價研究。

2.2 外觀項目

滌綸膨體長絲的外觀性能好壞直接影響產(chǎn)品的后道加工和使用，因此對滌綸膨體長絲、陽離子染料易染滌綸膨體長絲網(wǎng)絡(luò)絲的毛絲、硬頭絲、油污、成型、色差5個外觀項目展開評價研究。對滌綸膨體長絲、陽離子染料易染滌綸膨體長絲加捻定型絲的毛絲、硬頭絲、油污、藤捻、成型、色差6個外觀項目展開評價研究。

表1 物理性能項目設(shè)置分析

表2 外觀項目設(shè)置分析

3 試驗

3.1 樣品

為了對行業(yè)內(nèi)BCF的性能指標(biāo)做一個評估摸底，作為指標(biāo)設(shè)置參考依據(jù)的一部分。本文對12種不同規(guī)格共182批次的網(wǎng)絡(luò)絲、24種不同規(guī)格共197批次的加捻定型絲進(jìn)行物理性能及外觀檢驗并收集數(shù)據(jù)。

3.2 測試設(shè)備

按照國家規(guī)定的測試方法對不同規(guī)格、批次的樣品進(jìn)行測試，具體測試設(shè)備見表3。

表3 測試設(shè)備

4 結(jié)果與分析

整理得到數(shù)據(jù)：滌綸膨體長絲網(wǎng)絡(luò)絲（簡稱A產(chǎn)品）共88批次，陽離子染料易染滌綸膨體長絲網(wǎng)絡(luò)絲（簡稱B產(chǎn)品）94批次，滌綸膨體長絲加捻定型絲（簡稱C產(chǎn)品）93批次，陽離子染料易染滌綸膨體長絲加捻定型絲（簡稱D產(chǎn)品）104批次。針對四類產(chǎn)品各個物理、外觀性能項目進(jìn)行匯總歸納，找出每個項目的最大及最小測試值，再結(jié)合同類型不同原料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)分等情況，從而得到產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)分等的建議范圍，數(shù)據(jù)見表4～表11。

表4 樣品A物理性能測試數(shù)據(jù)

表5 樣品B物理性能測試數(shù)據(jù)

表6 樣品C物理性能測試數(shù)據(jù)

表7 樣品D物理性能測試數(shù)據(jù)

表8 樣品A外觀測試數(shù)據(jù)

表9 樣品B外觀測試數(shù)據(jù)

表10 樣品C外觀測試數(shù)據(jù)

表11 樣品D外觀測試數(shù)據(jù)

5 結(jié)語

綜上，根據(jù)收集的BCF物理性能及外觀項目測試數(shù)據(jù)，并結(jié)合同類型不同原材料產(chǎn)品的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)設(shè)定范圍，最后確定了該類產(chǎn)品物理性能及外觀項目建議分等范圍，為促進(jìn)BCF產(chǎn)品的工藝技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品質(zhì)量的提高，加快產(chǎn)品的開發(fā)、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程和市場推廣速度，建立和完善地毯紗線領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)體系提供了數(shù)據(jù)支撐。