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      PA6 FDY條干不勻率的影響因素探討

      2015-08-05 03:09:10宋建生
      合成纖維工業(yè) 2015年3期
      關(guān)鍵詞:絲板條干氣流

      宋建生,韋 飛

      (泉州天宇化纖織造實(shí)業(yè)有限公司,福建泉州362000)

      近幾年來(lái),由于市場(chǎng)的需要,紡織業(yè)對(duì)聚己內(nèi)酰胺(PA6)纖維品質(zhì)的要求越來(lái)越高,PA6全拉伸絲(FDY)條干不勻率是其質(zhì)量評(píng)價(jià)的一個(gè)重要指標(biāo),其值高不僅影響絲條的力學(xué)性能和染色性能,而且在后續(xù)織造過(guò)程中,會(huì)使斷頭和毛絲增加,影響織物的外觀平整度、手感和染色均勻性,在織造時(shí)緯線方向會(huì)造成間斷性疏密。因此,對(duì)影響PA6 FDY條干不勻率的因素進(jìn)行分析,對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量是非常重要的[1]。影響纖維條干不勻率的因素很多,如:切片質(zhì)量差異、設(shè)備運(yùn)行情況、工藝條件的選擇以及生產(chǎn)過(guò)程中維護(hù)和控制、各個(gè)導(dǎo)絲器件的完好情況等。作者通過(guò)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,對(duì)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行測(cè)試對(duì)比,對(duì)影響條干不勻率的因素進(jìn)行分析探討。

      1 試驗(yàn)

      1.1 原料

      PA6有光切片:含水率小于800 μg/g,相對(duì)黏度為2.49,可萃取物質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.6%,臺(tái)灣展頌股份有限公司產(chǎn)。

      油劑:科凱 S-6352AY,pH 值7.0 ~8.0,有效質(zhì)量分?jǐn)?shù) 95%,密度 0.90 ~ 0.93 g/cm3,閃點(diǎn)大于100℃,德國(guó)科凱精細(xì)化工有限公司產(chǎn)。

      1.2 設(shè)備

      12E/24D臥式螺桿擠壓機(jī):擠出能力340 kg/h,德國(guó)巴馬格公司制;側(cè)吹風(fēng)窗:長(zhǎng)度為1 500 mm,北京三聯(lián)虹普新合纖技術(shù)服務(wù)股份有限公司制;計(jì)量泵:規(guī)格為1.6 mL/r,英國(guó)斯奈克精密機(jī)械有限公司制;ATi-615R/12型卷繞機(jī):卷繞速度為2 500~6 000 m/min,日本TMT機(jī)械株式會(huì)社制。

      1.3 生產(chǎn)工藝流程

      PA6切片通過(guò)螺桿擠壓機(jī)熔融(加熱溫度為260~265℃)后,熔體通過(guò)熔體管道輸送至計(jì)量泵精確計(jì)量,經(jīng)組件過(guò)濾后通過(guò)噴絲板噴出成絲(箱體溫度為260℃左右),噴出的熔融絲條經(jīng)側(cè)吹風(fēng)冷卻,通過(guò)油嘴集束上油,進(jìn)入預(yù)網(wǎng)絡(luò),再經(jīng)GR1輥(溫度為常溫)、GR2輥(溫度為150℃左右)拉伸定型后,進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)器,最后經(jīng)GR3輥導(dǎo)絲之后進(jìn)入卷繞機(jī)卷繞,生產(chǎn)規(guī)格為44 dtex/34 f的有光PA6 FDY,其生產(chǎn)工藝流程見(jiàn)圖1。

      圖1 PA6 FDY生產(chǎn)工藝流程Fig.1 Flow chart of PA6 FDY production process

      1.4 條干不勻率的測(cè)試方法

      采用瑞士Uster公司的Uster 5型條干測(cè)試儀測(cè)試?yán)w維條干不勻率。測(cè)試方法如下:先將試樣在溫度(20±3)℃、相對(duì)濕度(65±3)%條件下進(jìn)行溫濕度平衡,再將被測(cè)絲束通過(guò)電容器極板中間進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試速度為400 m/min。

      2 結(jié)果與討論

      2.1 單體抽吸氣流速度

      在PA6生產(chǎn)過(guò)程中,PA6切片中含有少量的水、單體以及環(huán)狀低聚物,經(jīng)過(guò)螺桿擠壓機(jī)的剪切熔融之后,高溫熔體經(jīng)噴絲孔噴射出來(lái)時(shí)會(huì)伴隨有低分子氣體排出,影響絲束的熱交換均勻性,產(chǎn)生毛絲團(tuán),導(dǎo)致纖維條干不勻率產(chǎn)生較大的波動(dòng)。為減輕低分子氣體的影響,一般在噴絲板出口處安裝單體抽吸罩,使低分子氣體被水噴射泵抽走,從而減少對(duì)絲條條干不勻率的影響。單體抽吸氣流速度的大小對(duì)絲束條干不勻率的影響較大,單體抽吸氣流速度低時(shí),條干不勻率變大,單體抽吸氣流速度過(guò)高時(shí),會(huì)使絲條抖動(dòng),不利于紡絲的穩(wěn)定。從表1可知,在一定范圍內(nèi),隨著單體抽吸氣流速度增大,條干不勻率變小,適宜的單體抽吸氣流速度為 1.6 ~1.7 m/s,此時(shí)條干不勻率為1.1% ~1.2%。

      表1 單體抽吸氣流速度對(duì)條干不勻率的影響Tab.1 Effect of monomer suction speed on yarn irregularity

      2.2 噴絲板規(guī)格

      生產(chǎn)同等規(guī)格的產(chǎn)品在選擇噴絲板時(shí),噴絲板直徑略大,單絲之間的空間就會(huì)增大;噴絲板的微孔排布合理,絲束冷卻均勻,有利于降低纖維的條干不勻率。從表2可知:噴絲板直徑為65 mm時(shí),條干不勻率為1.15%;噴絲板直徑為70 mm時(shí),條干不勻率為1.10%;當(dāng)噴絲板直徑為85 mm時(shí),條干不勻率為0.98%。因此,試驗(yàn)選擇噴絲板直徑為85 mm更為適宜。

      表2 噴絲板直徑對(duì)條干不均勻率的影響Tab.2 Effect of spinneret diameter on yarn irregularity

      2.3 上油率

      上油是為了在絲束的表面形成一道油膜,減少機(jī)械摩擦,消除靜電。上油不足時(shí)油膜包覆不完全,絲束發(fā)散,會(huì)使纖維表面的油膜斷裂、起皮,易出現(xiàn)起毛、斷絲現(xiàn)象,機(jī)械干擾增加,導(dǎo)致絲束條干不勻率增大;上油過(guò)多時(shí),會(huì)使絲束表面的油膜堆積,絲束滑動(dòng)增加,引起紡絲張力波動(dòng),導(dǎo)致拉伸不均勻,也會(huì)導(dǎo)致條干不勻率偏大。從圖2可看出,絲條上油率控制在1.25% ~1.45%較為適宜,此時(shí)纖維條干不勻率為1.13% ~1.17%。

      圖2 上油率對(duì)條干不勻率的影響Fig.2 Effect of oil pick up on yarn irregularity

      2.4 側(cè)吹風(fēng)條件

      冷卻條件是影響纖維質(zhì)量的一個(gè)重要因素,為了使纖維的凝固過(guò)程均勻一致,必須維持一定的側(cè)吹風(fēng)溫度。側(cè)吹風(fēng)溫度過(guò)低時(shí),冷卻速度太快,會(huì)在絲的內(nèi)部分子中產(chǎn)生球粒,使絲發(fā)暗,降低絲束的可拉伸性能,而且冷卻太快,絲的預(yù)取向增大,纖維皮層和內(nèi)芯的差異變大,影響纖維結(jié)構(gòu)的均勻性,也會(huì)引起拉伸困難;側(cè)吹風(fēng)溫度過(guò)高時(shí),纖維冷卻緩慢,處于結(jié)晶溫度的時(shí)間較長(zhǎng),有利于結(jié)晶生成,但纖維結(jié)晶太多,會(huì)引起拉伸困難。因此,一般要求側(cè)吹風(fēng)溫度為18~20℃。

      側(cè)吹風(fēng)速度過(guò)高或過(guò)低也會(huì)使纖維條干不勻率增大。側(cè)吹風(fēng)速度過(guò)高,空氣流動(dòng)的湍動(dòng)引起絲條震動(dòng)或飄動(dòng)加大,當(dāng)震動(dòng)的幅度達(dá)到一定值時(shí),就會(huì)傳遞到凝固區(qū)上方,而使初生絲條產(chǎn)生有規(guī)律的、間歇性的不均勻;側(cè)吹風(fēng)速度過(guò)低,則受室外氣流干擾的因素增強(qiáng),絲條凝固速度減慢,使凝固絲條飄忽震動(dòng)增加。從圖3可知,側(cè)吹風(fēng)速度控制在0.50~0.65 m/s時(shí)。纖維條干不勻率較好。實(shí)際生產(chǎn)中,由于受其它因素的影響,側(cè)吹風(fēng)速度需要根據(jù)品種做適當(dāng)調(diào)整。側(cè)吹風(fēng)濕度對(duì)纖維的成形影響也很大,空氣相對(duì)濕度太低時(shí),在絲室和甬道內(nèi)產(chǎn)生較強(qiáng)的靜電效應(yīng),使纖維抖動(dòng)不穩(wěn),影響成形的穩(wěn)定性和均勻性,而且不利于纖維均勻給濕,影響纖維條干均勻性。另外,相對(duì)濕度大,可以提高絲束的比熱和給熱系數(shù),比熱大有利于絲室溫度的恒定,給熱系數(shù)大有利于及時(shí)冷卻[2]。生產(chǎn)實(shí)踐證明,側(cè)吹風(fēng)濕度控制在(80±5)%時(shí),絲束的條干均勻性較好。

      圖3 側(cè)吹風(fēng)速度對(duì)條干不勻率的影響Fig.3 Effect of cross air speed on yarn irregularity

      3 結(jié)論

      a.單體抽吸氣流速度對(duì)PA6 FDY條干不勻率影響很大,宜控制在1.60 ~1.70 m/s。

      b.噴絲板的大小對(duì)PA6 FDY條干不勻率有一定的影響,選擇較大直徑的噴絲板時(shí),條干不勻率較小。

      c.上油率對(duì)PA6 FDY條干不勻率有一定的影響,控制在1.25% ~1.45%較為適宜。

      d.側(cè)吹風(fēng)條件對(duì)FDY條干不勻率影響很大,宜控制側(cè)吹風(fēng)速率為 0.50~0.65 m/s,側(cè)吹風(fēng)溫度為18~20℃,側(cè)吹風(fēng)濕度為(80±5)%。

      [1] 艾磊.淺談錦綸6 POY條干不勻率的影響因素[J].廣東化纖,2001(4):6-8

      [2] 上海紡織工業(yè)局.錦綸生產(chǎn)工藝[M].上海:上海人民出版社,1977:151-152.

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