錦綸6有色金屬高彈絲的加彈工藝

錦綸6有色金屬高彈絲的加彈工藝

金冠六產(chǎn)品由于其良好的可染性，幾乎沒有產(chǎn)品開發(fā)出具有織物特征的產(chǎn)品。用戶所需的有色錦綸高彈絲一般采用白絲染色制得,該法工序長、損耗高,對(duì)環(huán)境又有污染,相應(yīng)成本也高。隨著有色錦綸彈力絲市場,特別是包覆紗市場對(duì)有色絲需求不斷擴(kuò)大,開發(fā)優(yōu)質(zhì)低成本的有色錦綸6彈力絲已成為生產(chǎn)廠家搶占市場的當(dāng)務(wù)之急。杭州藍(lán)孔雀化學(xué)纖維(股份)有限公司采用色母粒注射法相繼成功開發(fā)了黑色、灰色和棕色錦綸6彈力絲。該工藝生產(chǎn)過程中無污染,制得的有色纖維光穩(wěn)定性好、色牢度和著色均勻性優(yōu)于常規(guī)染色法所得的纖維,并已形成規(guī)模生產(chǎn)。本文就76dtex/24f黑色錦綸彈力絲的生產(chǎn)工藝技術(shù)進(jìn)行探討。1測試1.1原材料錦綸6切片:自產(chǎn),[η]=1.66dL/g;國產(chǎn)NFC-05色母粒;日本竹本F-582紡絲油劑;國產(chǎn)C-701加彈油劑。1.2工藝1.3設(shè)備意大利Snia公司產(chǎn)12位72頭紡絲機(jī);法國ICBT公司FT12E3加彈機(jī);自制色母粒注射機(jī)。1.4測試設(shè)備和方法YG021A-1單紗強(qiáng)力儀;YG086縷紗測長機(jī);DTG-160單盤分析天平;測試方法:按國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。2結(jié)果和討論2.1增塑劑的用量由表1可見,在3%的色母粒添加量時(shí),添加量增加雖使組件使用周期有所縮短,但影響不大,對(duì)可紡性影響也很小;少量色母粒的加入,有利于改善紡絲熔體的流變性能,這是由于低分子物的增塑作用,降低了大分子間的相互作用力,使纖維易于拉伸,但強(qiáng)度不能得到改善。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)隨著色母粒添加量的增加(3%以下),制得的POY伸長顯著增加,強(qiáng)度有所下降,如圖1所示。但當(dāng)加入量超過3%后,顏料對(duì)纖維的力學(xué)性能有很大的負(fù)面影響,纖維的抗拉伸性能下降,可紡性變差。其原因可能是顏料使纖維形成時(shí)形態(tài)發(fā)生變化或顏料游離在絲條表面,沾污油嘴和導(dǎo)絲器,增大了纖維與陶瓷的摩擦,破壞了熔體細(xì)流的穩(wěn)定伸長。當(dāng)添加量達(dá)6%時(shí),油嘴和導(dǎo)絲器上明顯有黑色雜質(zhì)積累。因此色母粒添加量在3%內(nèi)較好。2.2紡織法2.2.1初始?jí)毫Φ挠绊慡nia公司紡絲設(shè)備沒有紡前過濾器,在色母粒加入情況下,選擇合適的組件起始?jí)毫裳娱L組件使用周期。如表2所示,組件的起始?jí)毫εc可紡性密切相關(guān)。組件起始?jí)毫Ω邥r(shí),組件內(nèi)熔體粒子內(nèi)摩擦能量增加,使熔體溫度升高,促使表觀粘度下降,改善了熔體的流變性能,其可紡性變好。組件起始?jí)毫^低時(shí),易使計(jì)量泵進(jìn)口的熔體壓力過低,造成泵供量不足,使噴絲頭熔體擠出量不勻,可紡性變差。但是組件起始?jí)毫υ礁?則組件使用周期越短,故在不影響可紡性前提下應(yīng)采用相對(duì)低的起始?jí)毫?小于12.0MPa),可以延長組件使用周期。實(shí)際生產(chǎn)中,為了保證可紡性,可采取上組件后用有光切片預(yù)先排料10min左右,使組件內(nèi)鋼砂溫度與熔體溫度趨于一致,然后再加入色母粒紡絲,可使紡絲斷頭率大幅度降低,組件使用周期延長。2.2.2聚合物的細(xì)流斷裂由于低分子顏料的加入,聚合物的粘度明顯降低,熔體流動(dòng)性增加。紡制有色絲時(shí)采用的紡絲溫度過高易引起聚合物擠出細(xì)流的毛細(xì)波斷裂加劇,可紡性變差。因此,在紡有色絲時(shí)紡絲螺桿各區(qū)溫度必須大幅度降低。實(shí)際生產(chǎn)中,采用色母粒添加量3%,螺桿Ⅰ-Ⅴ區(qū)溫度為278,275,270,264,260℃,箱體溫度為260℃時(shí),紡絲效果較好。2.2.3減少油劑濃度在錦綸6高速紡絲中,紡程上的給濕和纖維吸收空氣中水分子對(duì)纖維超分子結(jié)構(gòu)(結(jié)晶和取向)形成起重要作用。纖維吸濕不足會(huì)因纖維內(nèi)外層在空氣中吸濕不勻,導(dǎo)致外層溶脹松圈,中間收縮而“皺縮”使卷繞筒子側(cè)面鼓出,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使卷繞筒管變形而抱筒;纖維吸濕過量則會(huì)使絲束間摩擦力變小,易產(chǎn)生滑移,造成筒子側(cè)面凹紋,嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生塌筒。紡有色絲時(shí),因顏料的加入影響纖維結(jié)晶,初生纖維結(jié)晶度下降,無定形區(qū)增加,從而引起纖維吸濕速度加快。若油劑濃度控制不當(dāng)(如偏低),極易使卷繞筒子出現(xiàn)側(cè)面凹紋。通過適當(dāng)調(diào)高油劑濃度(大于6.7%)可以獲得具有良好卷裝成形的有色POY。實(shí)際生產(chǎn)結(jié)果如表3所示。2.3彈藥加工2.3.1拉伸個(gè)數(shù)及熱箱溫度的影響在POY假捻變形過程中,超分子結(jié)構(gòu)得到重排,結(jié)晶度得到提高,大分子取向得到加強(qiáng)。預(yù)取向絲的伸長是影響拉伸假捻變形紗質(zhì)量的一個(gè)重要因素。如伸長過大,會(huì)造成拉伸假捻變形的剩余伸長,使張力降低,引起絲條收縮不勻和產(chǎn)生打扭卷曲而增加“重捻”,變形紗的卷曲率下降。而色母粒的加入不僅使POY的伸長顯著加大,而且也增加了假捻變形時(shí)的低分子物析出量,為保證有色DTY產(chǎn)品質(zhì)量,制定加彈工藝時(shí)必須注意拉伸倍數(shù)、D/Y比及熱箱溫度的選擇。由于有色POY拉伸性能提高,故拉伸倍數(shù)應(yīng)相應(yīng)提高。否則,會(huì)因假捻張力過低,引起假捻變形不穩(wěn)定,有可能使纖維粘結(jié)在一起形成緊點(diǎn)。但是,拉伸倍數(shù)也不能過高,過高的張力會(huì)限制長絲卷曲產(chǎn)生位移,使變形紗的卷曲收縮率、卷曲模量下降,卷曲穩(wěn)定性提高,會(huì)影響彈力絲的彈性。因此,有色絲的拉伸倍數(shù)應(yīng)在高于常規(guī)纖維拉伸倍數(shù)的基礎(chǔ)上適當(dāng)選取。D/Y比是決定高彈絲捻度的主要工藝參數(shù),D/Y比增加時(shí)高彈絲卷曲收縮率、卷曲模量隨之增加,而卷曲穩(wěn)定性下降,有利于彌補(bǔ)纖維伸長帶來的卷曲收縮率下降。但D/Y比過高則易使摩擦假捻打滑加劇,產(chǎn)生斷頭和緊點(diǎn)。在有色絲的加彈過程中,摩擦盤上灰黑色粉末量增多,易加劇纖維與摩擦盤之間的打滑。因此,有色絲加彈時(shí)在保證纖維達(dá)到一定卷曲收縮率后D/Y比不宜過高。在一定溫度下(小于195℃),錦綸DTY的卷曲收縮率、卷曲穩(wěn)定性隨熱箱溫度的升高而增加。這是由于溫度升高,使纖維熱塑性增加,易變形,蓬松性變好。在有色絲加彈時(shí),發(fā)現(xiàn)在熱箱槽內(nèi)積聚有大量灰黑色面條狀低分子物,導(dǎo)致熱箱與絲條接觸的實(shí)際溫度下降。故在有色彈力絲生產(chǎn)時(shí)可適當(dāng)提高熱箱溫度(如185℃),并在熱箱清洗后期進(jìn)一步提高熱箱溫度(如190℃),以保證彈力絲的彈性。通過反復(fù)實(shí)驗(yàn),采用如表4所示的加彈工藝,制得性能良好的有色高彈絲。2.3.2陶瓷陶瓷粉的面電阻黑色錦綸6加彈過程中,隨著時(shí)間增加,加彈機(jī)導(dǎo)絲瓷件上的黑色低分子顏料的積聚越來越多,由于顏料的表面電阻較高,使陶瓷瓷件上逐漸產(chǎn)生靜電積聚。當(dāng)生產(chǎn)同一顏色彈力絲時(shí)這種靜電積聚表現(xiàn)不太明顯,但當(dāng)更換產(chǎn)品時(shí)靜電積聚的表現(xiàn)相當(dāng)明顯,會(huì)使絲條在加工時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重跳動(dòng)而不能正常生產(chǎn)。建議生產(chǎn)有色絲在更換品種時(shí)要對(duì)加彈機(jī)上的導(dǎo)絲瓷件(尤其是使絲條發(fā)生轉(zhuǎn)向的瓷件)用純酒精進(jìn)行徹底清洗,必要時(shí)可旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。3質(zhì)量分析見表54紡絲加彈工藝a.黑色錦綸6彈力絲生產(chǎn)中色母粒的加入量不宜超過3%,否則影響可紡性。b.色母粒的加入使錦綸6吸濕加快,POY伸長加大,加彈時(shí)低分子析出物