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 產品的術語和定義

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制得。現在最廣泛采用的生產方法是紡絲—拉伸—變形—卷繞一步法，它具有工藝流程短、投資少、產量高等優點[1]。滌綸膨體長絲的生產工藝流程是：滌綸切片先經過干燥和預結晶，與色母粒等分別計量混合、熔化和過濾，通過噴絲板噴絲，側吹風冷卻成形，絲束經油劑嘴上油之后，連續拉伸、變形、卷曲、打網絡結及卷筒[2]。

1.2 產品的用途和市場前景

上世紀50年代寬幅簇絨機的發明及杜邦公司膨體變形長絲（BCF）的發明，給地毯制造業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，廣泛應用于織造地毯、汽車坐墊和裝飾織物等領域，卷曲性能的優良決定了BCF對各種產品的適合程度。中國高速發展的幾大產業：如房地產、旅游酒店和交通運輸 (航空、鐵路、公路等) 以及汽車工業，使各種地毯用量不斷增加，化纖BCF的應用前景廣闊。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]。

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

1.3 產品的現狀及適用范圍

目前產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)網絡膨體長絲，及其雙股加捻定型膨體長絲。其中PET膨體長絲產品約占總量的20%，ECDP約占總量的80%。其中，PET膨體長絲以有色滌綸為主，最終產品市場基本在國外；ECDP是一款國內研發的改性產品，該產品發展迅速，市場主要集中在國內。

滌綸膨體長絲（BCF）產品的應用越來越多，產量也在逐步增長，目前該類產品質量的評價主要在參考丙綸、尼龍膨體長絲行業標準或者各企業自定的企業標準，而丙綸、尼龍膨體長絲標準的考核指標不能有針對性地反映滌綸膨體長絲的特征，各個企業標準之間也缺乏共識和公正性。市場對BCF產品缺乏清晰認識，質量也良莠不齊，內外貿易摩擦頻繁發生，限制了該產品的應用和發展。因此本文對BCF的性能進行了評價與研究，為制定產品標準提供數據支撐。

2 技術指標要求設置分析

2.1 物理性能項目

BCF物理性能項目設置既要保證產品最基礎的質量要求，又要滿足后續實際用途的需要。結合錦綸膨體長絲和丙綸膨體長絲產品的相關標準及市場需求，對影響產品特性至關重要的項目進行設置分析。對滌綸膨體長絲、陽離子染料易染滌綸膨體長絲網絡絲的線密度偏差率、線密度變異系數、斷裂強度、斷裂強力變異系數、斷裂伸長率變異系數、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、斷裂強度、斷裂強力變異系數、斷裂伸長率變異系數、沸水收縮率、捻度變異系數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絡絲的毛絲、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 物理性能項目設置分析

表2 外觀項目設置分析

3 試驗

3.1 樣品

為了對行業內BCF的性能指標做一個評估摸底，作為指標設置參考依據的一部分。本文對12種不同規格共182批次的網絡絲、24種不同規格共197批次的加捻定型絲進行物理性能及外觀檢驗并收集數據。

3.2 測試設備

按照國家規定的測試方法對不同規格、批次的樣品進行測試，具體測試設備見表3。

表3 測試設備

4 結果與分析

整理得到數據：滌綸膨體長絲網絡絲（簡稱A產品）共88批次，陽離子染料易染滌綸膨體長絲網絡絲（簡稱B產品）94批次，滌綸膨體長絲加捻定型絲（簡稱C產品）93批次，陽離子染料易染滌綸膨體長絲加捻定型絲（簡稱D產品）104批次。針對四類產品各個物理、外觀性能項目進行匯總歸納，找出每個項目的最大及最小測試值，再結合同類型不同原料產品標準分等情況，從而得到產品標準分等的建議范圍，數據見表4～表11。

表4 樣品A物理性能測試數據

表5 樣品B物理性能測試數據

表6 樣品C物理性能測試數據

表7 樣品D物理性能測試數據

表8 樣品A外觀測試數據

表9 樣品B外觀測試數據

表10 樣品C外觀測試數據

表11 樣品D外觀測試數據

5 結語

綜上，根據收集的BCF物理性能及外觀項目測試數據，并結合同類型不同原材料產品的行業標準指標設定范圍，最后確定了該類產品物理性能及外觀項目建議分等范圍，為促進BCF產品的工藝技術進步和產品質量的提高，加快產品的開發、產業化進程和市場推廣速度，建立和完善地毯紗線領域標準體系提供了數據支撐。