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有色絲需求不斷擴大,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)廠家搶占市場的當務(wù)之急。杭州藍孔雀化學纖維(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;法國ICBT公司FT12E3加彈機;自制色母粒注射機。1.4測試設(shè)備和方法YG021A-1單紗強力儀;YG086縷紗測長機;DTG-160單盤分析天平;測試方法:按國家現(xiàn)行標準執(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,添加量增加雖使組件使用周期有所縮短,但影響不大,對可紡性影響也很小;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,強度有所下降,如圖1所示。但當加入量超過3%后,顏料對纖維的力學性能有很大的負面影響,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形態(tài)發(fā)生變化或顏料游離在絲條表面,沾污油嘴和導絲器,增大了纖維與陶瓷的摩擦,破壞了熔體細流的穩(wěn)定伸長。當添加量達6%時,油嘴和導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初始壓力的影響Snia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壓力可延長組件使用周期。如表2所示,組件的起始壓力與可紡性密切相關(guān)。組件起始壓力高時,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。組件起始壓力過低時,易使計量泵進口的熔體壓力過低,造成泵供量不足,使噴絲頭熔體擠出量不勻,可紡性變差。但是組件起始壓力越高,則組件使用周期越短,故在不影響可紡性前提下應(yīng)采用相對低的起始壓力(小于12.0MPa),可以延長組件使用周期。實際生產(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,熔體流動性增加。紡制有色絲時采用的紡絲溫度過高易引起聚合物擠出細流的毛細波斷裂加劇,可紡性變差。因此,在紡有色絲時紡絲螺桿各區(qū)溫度必須大幅度降低。實際生產(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,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。纖維吸濕不足會因纖維內(nèi)外層在空氣中吸濕不勻,導致外層溶脹松圈,中間收縮而“皺縮”使卷繞筒子側(cè)面鼓出,嚴重時會使卷繞筒管變形而抱筒;纖維吸濕過量則會使絲束間摩擦力變小,易產(chǎn)生滑移,造成筒子側(cè)面凹紋,嚴重時會產(chǎn)生塌筒。紡有色絲時,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(如偏低),極易使卷繞筒子出現(xiàn)側(cè)面凹紋。通過適當調(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。實際生產(chǎn)結(jié)果如表3所示。2.3彈藥加工2.3.1拉伸個數(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。預取向絲的伸長是影響拉伸假捻變形紗質(zhì)量的一個重要因素。如伸長過大,會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。但是,拉伸倍數(shù)也不能過高,過高的張力會限制長絲卷曲產(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。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,有色絲加彈時在保證纖維達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,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,導致熱箱與絲條接觸的實際溫度下降。故在有色彈力絲生產(chǎn)時可適當提高熱箱溫度(如185℃),并在熱箱清洗后期進一步提高熱箱溫度(如190℃),以保證彈力絲的彈性。通過反復實驗,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,隨著時間增加,加彈機導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。當生產(chǎn)同一顏色彈力絲時這種靜電積聚表現(xiàn)不太明顯,但當更換產(chǎn)品時靜電積聚的表現(xiàn)相當明顯,會使絲條在加工時產(chǎn)生嚴重跳動而不能正常生產(chǎn)。建議生產(chǎn)有色絲在更換品種時要對加彈機上的導絲瓷件(尤其是使絲條發(fā)生轉(zhuǎn)向的瓷件)用純酒精進行徹底清洗,必要時可旋轉(zhuǎn)一個角度。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,加彈時低分子析出物