化纤基础知识

POYDTY工艺探究一工艺根底学问工艺介绍〔PE的纤维。化纤按形态构造分类(Continuousfilament)和短纤维(staplefibre)两大类。长丝在化学纤维制造过程中，纺丝流体〔熔体或溶液〕经纺丝成形和后加工工序后，得到的长度以千米计的纤维称为化学纤维长丝。化纤长丝可分为单丝(Monofils(Multi-filament帘线丝和变形丝(Texturedfilament)。单丝：长度很长的连续单根纤维。复丝：两根或两根以上的单丝并合在一起组成的丝条。化学纤维的复8～100捻丝：复丝加捻成为捻丝。复捻丝：两根或两根以上的捻丝再合并加捻就成为复捻丝。帘线丝：由一百多根到几百根单纤维组成，用于制造轮胎帘子布的丝条。变形丝：化学纤维原丝经过变形加工使之具有卷曲、螺旋、环圈等外观特性而呈现蓬松性、伸缩性的长丝称为变形丝。化学纤维命名依据我国有关部门规定，人造纤维的短纤维一律叫纤〔如粘纤、富纤纶〔如锦纶、涤“丝”或“长丝”〔如粘胶丝、涤纶丝、腈纶长丝。化学纤维的制造可概括为以下四个工序：A原料制备。高分子化合物的合成〔聚合〕或自然高分子化合物的化学、物理处理和机械加工。B纺丝流体〔液〕的制备。纺丝熔体或纺丝溶液的制备。C化学纤维的纺丝成型。纤维的成型。D化学纤维的后加工。纤维的后处理化学纤维的后加工纺丝流体从喷丝孔中喷出刚固化的丝称为初生纤维。初生纤维虽已成丝状，但其构造还不完善，物理机械性能较差，如伸长大、强度低、尺寸稳定性差，沸水收缩率很高，纤维硬而脆，没有使用价值，还不能直接用于纺织加工。为了完善纤维的构造和性能，得到性能优良的纺织用纤维，必需经过一系列的后加工。后加工随化纤品种、纺丝方法和产品要求而异，其中主要的工序是拉伸和热定型。涤纶长丝的分类初生丝：未拉伸丝〔常规纺丝〔UD、半预取向丝〔中速纺丝MO〔高速纺丝PO〔超高速纺丝〔HOY〕拉伸丝：拉伸丝〔低速拉伸丝D、全拉伸丝〔步法FD、全取丝〔纺丝一步法〔FO〕变形丝：常规变形丝、拉伸变形丝、空气变形丝〔ATY〕。POY制DTY所经受的过程就是假捻1.3.1〔1〕假捻变形原理：①假捻：固定丝的两端，握住其中间加以旋转，在握持点上、下两端v运〔n/v〕移动，因此，在握持点以后区域内的捻数为零。～〔一次热处理；低弹丝〔两次热处理〕*加热：加捻阶段加热→分子热运动→消退加捻扭曲而产生的扭曲应力→加捻形变不行恢复→丝条受热后塑性↑→刚性↓→加捻张力↓→便于加捻*Tg〔80℃〕→假捻器→加捻后的形变已固定，虽经解捻，但每根单丝仍保存原有的卷曲状态〔膨松、有弹性〕*〔高弹丝〕一次加热的假捻丝〔弹性大，扭矩大，不经并捻卷曲稳定，弹性降低1.假捻模型2.1—预取向丝PO—喂入辊；45—假捻器；6—传送辊；7一第二加热器；8—卷绕辊；9一低弹丝；10—卷绕筒子假捻变形工艺路线：常规变形法：以拉伸丝为原丝的假捻变形外拉伸变形法：以未拉伸丝或预取向丝为原丝，拉伸和假捻变形分别在两个区域内连续进展内拉伸变形法：以预取向丝或中取向丝为原丝，拉伸和假捻变形在同一区域内连续进展〔1〕常规变形法〔2〕〔3〕内拉伸变形法3.各种假捻变形法示意图1—原丝；2—喂入辊；3—热辊；4—拉伸辊；5—第一加热器；6—假捻器；7—8—其次加热器；9—输出辊；10—变形卷装丝拉伸变形机〔弹力丝机〕构造及工艺流程：SCRAGG〔SDS600型Barmag〔FK6Uf-700或FK6Uf-900型333-Ⅲ型ARC〔FTF55型〕4.图FK6Uf－900拉伸变形机1—原丝筒子架；2—第一热箱；3—操作杆；4—5—假捻器；6—其次拉伸辊；7—其次热箱；8—卷绕丝；9—喂人辊；10—断丝器；11—第三辊；12—探丝器；13一上油辊拉伸变形区、定型区、卷绕区〔POY丝→原丝架→断丝器→第一喂入罗拉→第一热箱→冷却板→假捻器→其次拉伸辊〕→〔其次热箱→第三喂入罗拉〕→〔断丝传感器→上油罗拉→卷绕罗拉〕*原丝架：放置原丝筒子；导丝管〔丝条分别导入喂入罗拉〕*〔由断丝传感器给信号电磁铁+一对刀片*第一喂入罗拉〔喂入辊：将丝连续不断喂入第一热箱～辊式*第一热箱〔变形热箱/2～380℃→固定变形→调整假捻张力→把握丝条假捻温度→变形均匀→赐予丝条进假捻器丝的刚度→粘数传递好金属板空气冷却；600m/min～1.5m板长*——叠盘式摩擦假捻器：图5.摩擦盘式假捻器1—丝条2—摩擦圆盘；3—导丝管摩擦盘：软盘〔聚氨酯盘〕～摩擦系数高、外表松软、对丝条损伤小、“雪花少”但使用寿命短；加工低纤度变形丝硬盘〔全陶瓷盘、金刚砂盘、喷涂陶瓷盘〕～与软盘相反——皮圈式假捻器：——磁性转子式假捻器：*其次拉伸辊：拉伸〔它与第一喂入罗拉间的速度差〕其次热箱〔定型热箱〕：直接电加热〔SDS〕或密闭的导生蒸汽〔联苯〕加热〔FK〕；非接触式热管；热定型→卷曲内应力↓→热收缩率↓→卷曲稳定第三喂入罗拉：它与其次拉伸辊间的速度差把握其次热箱中丝条的张力断丝传感器：发出丝条断头信号给剪丝器动作；非接触电容传感器上油罗拉：油轮上油，三油轮转速0～40r/min〔筒子座〕、横动导丝器+筒管〔3〕工艺把握：①摩擦盘：*材质：——硬质盘：全陶瓷〕雪花较少、全刚砂盘D7D7等离子喷涂陶瓷盘：使用寿命长，但打滑系数大，对丝条损伤大，雪花多——软质盘：聚氨酯〔PU〕盘——雪花极少；与硬质盘相反，假捻效果最好，强伸度高*组装：——三轴叠盘式假捻器：摩擦盘组合数A—B—C〔A、C盘均为金属光盘〕A：起导丝作用的盘数；B：实际工作盘数；C：消退紧点盘数——加工范围：0—9—0：适宜加工POY线密度220～280dtex0—8—1：适宜加工POY线密度135～220dtex0—7—1：适宜加工POY线密度83～135dtex0—6—1：适宜加工POY线密度50～83dtex0—6—0：适宜加工POY线密度50～83dtex圈摩擦式：550～650m/min〕速度↑→丝条假捻张力↑→丝条与摩擦盘接触压力↑→丝盘间滑移↓→弹力丝卷曲率〔KE〕和卷曲稳定性〔KB〕↑速度↑↑→假捻张力↑→DTY毛丝↑速度↓↓→生产量↓③变形温度和定型温度：A18022〔联苯加热变形温度↑→变形阻力↓→假捻张力↓→纤维变形充分→蓬松性↑→＞225℃→变形温度接近软化点→纤维塑性太强→变形差→卷缩率↓→强度↓、韧性↓、粘并丝↑B：定型温度：其次加热箱温度；非接触式空气加热；第一加热箱温大分子刚性大，变形时的纤维内应力加大→高弹丝尺寸稳定性↓→使用中弹性渐渐↓→其次热箱〔松弛热定型〕→纤维内应力↓→局部高能链段解取向→纤维构造稳定↑→低弹丝〔卷缩率15～25%〕定型温度↑↑→DTY卷缩率↓↓→纤维大分子解取向→强度↓、伸长↑定型温度↓↓→不能起到松弛内应力的作用④加热时间和冷却时间：——加热时间↓→变形和热定型效果差B：冷却时间：≥0.1s——由冷却区长度和丝速调整〔保证冷却到Tg(80℃)以下〕80降低生产速度或增加冷却区长度→生产效率↓或厂房层高增加⑤拉伸倍数：其次拉伸辊线速度/第一喂入罗拉线速度POY的应力-应变曲线求出的最大拉伸比的〔0.7～0.75〕倍拉伸倍数↓↓→假捻张力↓〔主要是解捻张力↓〕→拉伸变形体系不稳定→丝条在假捻器下方捻度不能全部消退→纤维粘在一起形成紧点在假捻器下方松散→毛丝和断头↑⑥D/Y比：*定义：摩擦盘〔假捻器〕的外表线速度/丝条离开摩擦盘〔假捻器〕速度*D/YDT丝假捻度↑→低弹丝卷缩率↑D/Y↑↑纤维打滑→低弹丝卷缩率、卷曲模量不再转变D/Y↑↑→握持力D/Y↓↓→假捻张力↓→假捻效果差*选择：——理论上：假捻张力比=解捻张力/加捻张力=1→确定D/Y；——工艺上：假捻张力比=解捻张力/加捻张力=1.05～1.3D/Y〔要防止摩擦盘间的丝条呈松散状态造成假捻数不匀，并防止DTY产生紧点；最抱负工作区〔图中两条/=1.0～1.D/Y=2.2——大小：全陶瓷盘1.9～2.12.1～2.3；等离子喷涂陶瓷盘1.8～2.0〔PU〕1.8～2.1；=解捻张力/加捻张力稍＞1〔否则摩擦盘间DTY紧点→染色袜筒上消灭条纹丝〕假捻张力比↑↑→丝条在假捻器下方松散→毛丝和断头↑假捻张力比↓↓→捻度在假捻器下方不能完全消退→单丝粘在一起形成紧点→蓬松↓假捻张力↓↓→接触不良→假捻数↓↓→卷曲性能差假捻张力↑↑→毛丝和断头↑假捻张力调整：拉伸比RD/Y比〔摩擦盘的圆周线速度/丝条通过摩擦盘速度〕最正确假捻张力纤度 〔dtex〕82.5 148.5 167张力 〔cN〕加捻张力 25～30 45～58 T1 28～37 48～68 解捻张力T2 1.05～1.20 1.10～1.25 T1／T2⑧假捻度：影响卷曲效果r/minm/min之比影响：假捻度↑→单丝形成的螺旋线圈和轴向夹角↑→卷曲频率↑、→变形丝圈太紧→皱缩→捻度不匀有充分扭曲圈紧→皱缩→膨松性↓→弹性↓〔丝条越细→假捻度↑〔/；：捻度系数0.8～1.〕：补充拉伸后的纤度dtex〕⑨超喂率：影响纤维强伸度、卷曲率定义：牵伸罗拉〔其次罗拉〕的圆周线速度/喂入罗拉线速度；以牵伸罗拉〔其次罗拉〕的圆周线速度为中心计算超喂率/第一罗拉圆周线速度——拉伸倍数〔+〕/其次罗拉圆周线速度——稳定超喂率〔-〕/其次罗拉圆周线速度——卷绕超喂率〔-〕影响：第一超喂率↑→拉伸倍数其次超喂率确定值↑→丝条在其次热箱中补充热定型充分→纤维内应力消退完全→卷曲稳定性↑卷绕超喂率：打算卷装成形好坏大小：FK6UF型DTY机纺制167dtex/30f低弹丝：第一超喂率+1.66倍；其次超喂率-8.5%；卷绕超喂率-7.4%⑩拉伸变形机上输送辊——皮辊式罗拉：金属罗拉+覆有橡胶的夹在罗拉上将时多绕几圈——皮圈式罗拉：主动罗拉+皮圈+皮圈架11车间空调：范围：夏季283RH7±5；冬季223℃，RH70±5%——影响：温度偏