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      滌綸短纖維原絲質(zhì)量的判別方法及其意義

      2018-08-09 09:08郭起谷屹松
      科學與財富 2018年18期
      關(guān)鍵詞:纖度

      郭起 谷屹松

      摘 要:現(xiàn)代社會的發(fā)展使很多復合材料得到重視和應用,彌補了天然材料性能上的不足,其中滌綸短纖維原絲在輕工業(yè)領(lǐng)域應用廣泛,其質(zhì)量也引起了普遍關(guān)注。基于此,本文以實驗方式進行滌綸短纖維原絲質(zhì)量判別,并選取纖度、強度、拉伸比等參數(shù)結(jié)果進行分析,再以此為基礎(chǔ),重點論述進行原絲質(zhì)量判別的意義,以期通過研究明晰理論方法,為后續(xù)滌綸短纖維原絲質(zhì)量判別提供參考。

      關(guān)鍵詞:滌綸短纖維;原絲質(zhì)量;纖度;拉伸比

      前言:滌綸(polyester)是合成纖維中的一個重要品種,是我國聚酯纖維的商品名稱。通常以精對苯二甲酸(PTA)或?qū)Ρ蕉姿岫柞ィ―MT)和乙二醇(MEG)為原料經(jīng)酯化或酯交換、縮聚反應制得,經(jīng)紡絲后所得較短的纖維原絲即為滌綸短纖維原絲。該類物質(zhì)在現(xiàn)代輕工業(yè)中應用廣泛,應用領(lǐng)域包括服裝制造、工藝品加工等,為確保制成品的價值,對滌綸短纖維原絲質(zhì)量進行判別十分必要。

      1.滌綸短纖維原絲質(zhì)量判別

      1.1實驗與指標

      現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)活動中,滌綸短纖維原絲用量大、使用范圍廣,為了解其質(zhì)量,一般應用實驗測試法,所選常規(guī)測試指標包括纖度、強度、自然拉伸比、斷裂伸長率四個方面。本次實驗選取江蘇省南京市某紡織品廠家生產(chǎn)所用滌綸短纖維原絲進行測試,測試方法上,以震動法進行纖度、強度分析,使用儀器為德制威伯坎普分析儀(Vi-brokop);以拉伸法進行自然拉伸比、斷裂伸長率分析,使用儀器為德制威伯迪恩分析儀(Vibro-dyn),應用BIM一PC數(shù)據(jù)處理器進行數(shù)據(jù)分析,應用電子計算機進行分析曲線的展示。

      所有實驗重復進行20次,記錄各項參數(shù)的最大值、最小值、平均值,按業(yè)內(nèi)常見標準對纖度、強度、自然拉伸比、斷裂伸長率四個指標進行系數(shù)計算。實驗前,隨機在紡織品廠家提供的材料中選取若干樣品,將所有樣品放置于自然環(huán)境下2h,去除樣品中可能存在的水分,之后應用小型壓實機和吹風機進行纖維梳理,通過設(shè)備直接進行性能測試。

      1.2滌綸短纖維原絲質(zhì)量實驗結(jié)果與分析

      所有實驗反復進行,所獲結(jié)果方面如表1所示。

      滌綸短纖維原絲的纖度反應的是對象以及成品的均勻性,一般在6%以下均屬于合格品,在本次調(diào)查中,對象目標的平均纖度為5.03(±0.27),滿足標準要求。滌綸短纖維原絲的強度反應的是對象以及成品的抗破壞能力,包括壓力破壞、機械破壞等,一般要求到達1.2%以上,本次調(diào)查所選樣品強度平均為1.49(±0.14),最小值為1.37,滿足基本標準。原絲的自然拉伸比和斷裂伸長率反應的是其拉伸性能,在本次實驗中,為有效了解相關(guān)數(shù)據(jù),應用了多段式拉伸法(兩段),結(jié)果上看,自然拉伸比平均值為2.71(±0.32),斷裂伸張率平均值為31%(±3.7),均滿足一般性的規(guī)定標準。

      2.滌綸短纖維原絲質(zhì)量判別的意義

      2.1拉伸性能評估

      結(jié)合實驗數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)滌綸短纖維原絲質(zhì)量的核心影響指標之一是拉伸比,簡言之,如果在生產(chǎn)和加工過程中過度增加了拉伸比,成品的可拉伸空間必然受到影響而下降。部分生產(chǎn)廠家為增加原絲的使用率,會調(diào)整制造參數(shù),加大拉伸力度,生產(chǎn)的成品質(zhì)量是難以保證的。后續(xù)工作中,要求第一拉伸比必須大于自然拉比,不然原絲拉伸不足,其內(nèi)在的結(jié)構(gòu)性能極其不穩(wěn)定,在以后的熱處理過程中會產(chǎn)生熔融粘結(jié)而形成疵點。與此同時,考慮到斷裂伸長率的影響,要求在初步處理后保證總拉伸比不能大于原絲的斷裂伸長率,以免原絲斷裂。

      一般在進行生產(chǎn)作業(yè)前,要對原絲進行質(zhì)量判定,可以應用上述方法了解原絲的各項性能參數(shù),結(jié)合其基本特點進行拉伸比控制。如上文實驗所用原絲,其自然拉伸比平均值為2.71(±0.32),斷裂伸長率平均值為31%(±3.7),生產(chǎn)時拉伸參數(shù)(第一拉伸比)可以控制在3.0左右,總拉伸比則應控制在2.5左右。保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時實現(xiàn)原絲的高效利用。

      2.2運轉(zhuǎn)率處理

      在實驗過程中,可以發(fā)現(xiàn)原絲的斷裂不只會造成生產(chǎn)成本增加和材料浪費,不合理的拉伸比還會直接導致原絲大量斷裂產(chǎn)生纏輥,最終引起后處理工藝急劇波動,使運轉(zhuǎn)效率降低,影響成品的卷曲性能,超長和倍長含量增加等等。這也為后續(xù)工資提供了另一個重要思路,即對運轉(zhuǎn)率的控制。一般來說,原絲的應力在很大程度上是由材料的特性所決定的,也就是說在很大程度上取決于滌綸熔體的特性粘度,以及材料內(nèi)一些添加劑的含量等,同時也與紡絲的狀況有關(guān)。如果紡絲狀況不理想、添加劑具備腐蝕性,或者滌綸熔體的特性粘度差,較快的運轉(zhuǎn)率很可能導致斷裂幾率增加[1]。在實驗過程中,研究人員嘗試提升運轉(zhuǎn)率為額定運轉(zhuǎn)率的120%,結(jié)果上看原絲的斷裂幾率增加了3.5%。這要求在進行滌綸短纖維原絲加工時,了解原絲品質(zhì),控制運轉(zhuǎn)率,降低原絲出現(xiàn)斷裂的可能。

      2.3大規(guī)模生產(chǎn)的參數(shù)控制

      從實驗過程以及其他文獻記載中可以發(fā)現(xiàn),原絲成品的應力在第一個轉(zhuǎn)變點前主要決定于原絲的應力,轉(zhuǎn)變點后的應力與后處理的工藝有密切的關(guān)系。換言之,原絲的品質(zhì)和生產(chǎn)工藝都會影響成品質(zhì)量,這對生產(chǎn)過程的參數(shù)控制提出了較高要求。現(xiàn)代大型輕工企業(yè)日產(chǎn)滌綸短纖維原絲的數(shù)目可能達到百噸的級別,進行大規(guī)模生產(chǎn)時,要求對原絲應力進行分析。原絲應力的大小幾乎決定了成品的10%伸長強度,10%伸長強度的大小在一定程度上與成品的斷裂強度也有關(guān)系??梢栽谏a(chǎn)過程中適當增加拉伸參數(shù),使原絲的結(jié)構(gòu)性能基本穩(wěn)定下來;在進行成品制造的過程中,則適當降低拉伸參數(shù),使成品的性能得到保證[2]。

      此外,考慮到我國大規(guī)模機器生產(chǎn)的參數(shù)控制能力相對較弱,可以應用抽樣檢查的方法,以5t為一個批次,進行一次原絲質(zhì)量檢測,每次檢測選取20個樣本,合格率低于95%,應暫停生產(chǎn),進行參數(shù)調(diào)整和問題分析。以5000件為一個批次,進行一次成品質(zhì)量檢測,每次檢測選取20個樣本,合格率低于95%,應暫停生產(chǎn),對成品進行問題分析、調(diào)整工作參數(shù),直到上述問題解決,才能恢復生產(chǎn)作業(yè)。

      總結(jié):通過分析滌綸短纖維原絲質(zhì)量的判別方法及其意義,獲取了相關(guān)理論內(nèi)容。滌綸短纖維原絲質(zhì)量包含多個指標,在進行質(zhì)量判別時,主要指標包括纖度、強度、自然拉伸比、斷裂伸長率等。經(jīng)過判別可以發(fā)現(xiàn),以強調(diào)質(zhì)量作為著眼點,可在后續(xù)工作中重視拉伸性能、運轉(zhuǎn)率處理,同時注意大規(guī)模生產(chǎn)時的參數(shù)控制。后續(xù)工作中,也應重視上述理論,強調(diào)并設(shè)法提升滌綸短纖維原絲的質(zhì)量。

      參考文獻:

      [1]劉艷艷,張順,邱偉峰.PAN基碳纖維原絲含油率的測試方法的比較[J].高科技纖維與應用,2017,42(06):33-36.

      [2]王麗娟,黨曉波,鄭桂寧.碳纖維原絲紡絲液脫單、脫泡工藝及裝置技術(shù)研究[J].合成纖維,2017,46(11):16-19.

      作者簡介:

      姓名:郭起、 男、(1987.12.30)、河南周口 、漢族、職稱(助理工程師)、學歷(本科)、研究方向(滌綸短纖維紡絲) 、單位名稱(中國石油化工股份有限公司洛陽分公司)、單位所在省市(河南省洛陽市吉利區(qū))、單位郵編(471012)

      第二作者姓名:(谷屹松)、單位(中國石油化工股份有限公司洛陽分公司)

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