高縮率有色腈綸膨體毛條的開發(fā)

牟瑩瑩

（中國石油大慶石化公司腈綸廠，黑龍江大慶163714）

腈綸與天然纖維的混紡應(yīng)用較為普遍，但因普通腈綸含有磺酸基團(tuán)，需采用陽離子染料染色，而天然纖維如羊毛含有堿性基團(tuán)，常采用酸性染料染色。由于兩者結(jié)構(gòu)差異，須經(jīng)2次染色，由此帶來染色不勻、染整成本高等弊病。高縮率有色腈綸膨體毛條的開發(fā)，簡(jiǎn)化了染色工藝流程，降低染整成本，減少環(huán)境污染。

1.1 試驗(yàn)原料

試驗(yàn)采用大慶石化公司腈綸廠紡絲車間生產(chǎn)的3.33dtex凝膠染色長絲作為原料，長絲束的質(zhì)量和指標(biāo)見表1。

表1長絲束的質(zhì)量和指標(biāo)

1.2 試驗(yàn)的設(shè)備及工藝路線

腈綸長絲束在加熱狀態(tài)下拉伸，然后在張力狀態(tài)下冷卻，使其存在1種潛在收縮，具有這種收縮的纖維稱為高縮纖維；高縮纖維在超過熱拉伸溫度的條件下進(jìn)行熱處理后，潛在的收縮就消失了，這種不具有潛在收縮性的纖維稱為正規(guī)纖維。生產(chǎn)高縮率有色腈綸膨體毛條，3.33dtex凝膠染色長絲束經(jīng)SEYDEL870型拉斷機(jī)，生產(chǎn)出凝膠染色正規(guī)長絲束和凝膠染色高縮率長絲束，2種長絲束按6:4比例混合，經(jīng)過SMC—400針梳機(jī)、SC—400針梳機(jī)進(jìn)行并合梳理，卷繞成球。

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 原料

2.1.1 長絲縮率與毛條產(chǎn)品收縮率

腈綸大分子呈不規(guī)則的螺旋構(gòu)象，不具有真正的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，因此沒有嚴(yán)格的結(jié)晶區(qū)和無定形區(qū)，只有高序區(qū)和低序區(qū)之分，腈綸的這一結(jié)構(gòu)特性，不如真正的晶狀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，受熱即表現(xiàn)出熱彈性，正是利用腈綸的這種熱彈性加工膨體毛條。腈綸纖維在加熱下拉伸，然后在張力下冷卻，這時(shí)纖維內(nèi)部便潛藏著1種應(yīng)變—潛在收縮，處于這種狀態(tài)的纖維稱為收縮纖維。把收縮纖維經(jīng)過超過拉伸溫度處理后，潛在收縮就消失了，消失了應(yīng)變的纖維叫正規(guī)纖維。把收縮纖維與正規(guī)纖維按一定的比例混合，再經(jīng)過梳理牽伸等工藝過程，制成膨體毛條。因此，原料長絲的縮率是產(chǎn)品收縮率的關(guān)鍵指標(biāo)。該次試驗(yàn)采用大慶石化公司腈綸廠紡絲車間生產(chǎn)的3.33dtex凝膠染色長絲作為原料，試驗(yàn)中所用3.33dtex凝膠染色長絲的縮率控制在26-28之間，產(chǎn)品縮率才能保證在32%以上。

2.1.2 原料延伸度與產(chǎn)品縮率

原料縮率滿足時(shí)，延伸度只要按普通長絲的質(zhì)量控制，過高則不利于纖維在拉斷機(jī)上的生產(chǎn)。

2.2 試驗(yàn)工藝

2.2.1 牽伸倍數(shù)

牽伸倍數(shù)的選擇，一般要考慮絲束的質(zhì)量和拉斷纖維的長度2個(gè)因素。絲束的強(qiáng)度高，斷裂伸長率大，均勻、手感光滑，牽伸倍數(shù)就高些；反之則低。拉斷纖維的長度主要由斷裂牽伸倍數(shù)來決定，斷裂牽伸倍數(shù)大，斷裂點(diǎn)前移，拉斷纖維的平均長度就短，反之，斷裂牽伸倍數(shù)小，斷裂點(diǎn)后移，拉斷纖維平均長度就長。毛條產(chǎn)品最終縮率得以保障的關(guān)鍵在拉斷機(jī)熱牽伸區(qū)，原料長絲束自身存在縮率，但是長絲束延伸度并不高，長絲束染色后由于染料的影響，纖維強(qiáng)度會(huì)下降，如何合理地選擇拉斷機(jī)熱牽伸區(qū)的牽伸倍數(shù)就極為重要，即要保證毛條產(chǎn)品的最終縮率，還要使長絲束在拉斷機(jī)上的成條效果得以保證，因此，對(duì)熱牽伸倍數(shù)、成品縮率及拉斷效果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)見表2。

表2長絲束成條效果

當(dāng)熱牽伸倍數(shù)為1.25倍，預(yù)牽伸倍數(shù)選定1.23，產(chǎn)品的縮率為33%，并且在生產(chǎn)規(guī)程中沒有發(fā)生預(yù)拉斷區(qū)纖維的提前斷裂。

2.2.2 拉斷機(jī)熱板溫度與產(chǎn)品縮率

一般情況下，隨著熱板溫度的升高，絲束收縮率稍有提高。溫度較低時(shí)，拉伸比較困難，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)斷裂、縮率降低。當(dāng)電熱板溫度一定時(shí)，在一定范圍內(nèi)，增加熱拉伸倍數(shù)，收縮率提高，但熱拉伸倍數(shù)太高，收縮率反而降低，這是因?yàn)榻z束在熱拉伸過程中纖維斷裂造成的。毛條產(chǎn)品縮率的提高可以通過提高熱板溫度來實(shí)現(xiàn)，但溫度過高，會(huì)使纖維發(fā)生提前斷裂，拉斷下機(jī)條條干不均勻，也可能出現(xiàn)超長纖維，使得絲束的可紡性降低。本次試驗(yàn)時(shí)拉斷機(jī)電熱板溫度設(shè)定為120℃，原則是在腈綸纖維的玻璃化溫度（80℃）之上，但是要低于常規(guī)品種生產(chǎn)時(shí)的電熱板溫度。

2.2.3 車速與毛條產(chǎn)品縮率

拉斷機(jī)的車速對(duì)毛條產(chǎn)品的縮率也有同樣的影響，拉斷機(jī)的車速降低，長絲受熱會(huì)更加均勻，毛條產(chǎn)品的縮率也會(huì)更加穩(wěn)定，條重偏差和條重不勻率性也相應(yīng)減少，故采用160 m/min。

3 結(jié)束語

試驗(yàn)生產(chǎn)出的3.33dtex凝膠染色高縮率腈綸膨體毛條，各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均達(dá)到紡織部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。凝膠染色腈綸纖維是在纖維處于凝膠成型狀態(tài)時(shí)加入染料、染化劑等，相比于成型后再染色，著色速度快、染色牢度高、色彩更加鮮艷，汗浸、日曬、水洗后，纖維不易褪色。使用該產(chǎn)品不需再次染色便可直接生產(chǎn)紡織成品，節(jié)約了染色成本，特別是為小型毛紡企業(yè)減輕了治理污染的負(fù)擔(dān)。