≯ 。 蟓缝寒曼铲瞧 叁 詹 、ｌ 关于提高涤纶短纤维质量的探讨 够壤墨 壤墨 ｊ嘎 晓洁 德贤 （弈＿南化纤总公司） 【摘要］根据ＨＶ４５２系列，年产ｉ。５万吨涤纶短纤维装置的生产实践．分析影响短纤雏 质量的主要因素，探讨提高产品质量的措施。 １前言 我厂涤纶短纤维是在１９９１年７月投料试生产的，采用聚酯熔融直接纺。其主要产品规 格是：ｉ．５６ｄｔｅｘ×３８ｒａｍ高强低伸棉型涤纶短纤维。白１９９４年９月开始执行ＧＢ／Ｔ１４４６４－－ ９３标准至今的生产数据来看，影响产品等级的主要指标是超长，其次是卷曲性，见表１。因 此．本文着重从降低超长和稳定卷曲性能两个方面进行讨论。 表１ 降等原因统计表 —、堡．！ 超 长 卷 曲 比电阻 其 它 ’ １９９４．９～１２月 ９３．２ ６．３ ｛ ０．５ １９９ ｉ０８月 ８４．４ ８．１ ２．７ ４．８ ２降低超长耋千攀的探讨 在短纤维的生产过程中，经常会出现纤维的长度超过所允许的数值，当其长度介于 ４３ｒａｍ与７６ｒａｍ之问对，就被称为超长纤维．超长纤维的含量与等级问的关系见表２。 表２ 超长纤维的含量与等级的关系 等 级 １ 优 等 Ｉ 一 等 ｌ 二 等 三等 超长纤维含量（％） １ ≤０．５ ｌ ≤１．０ Ｉ ≤１．４ ≤３。０ ２。ｌ超长纤维的形成机理 短纤维在生产过程中，无论是前纺纺丝还是后纺拉伸等的加工中，纤维都是在张力下运 行的，当外部某因索引起纤维断裂时，断裂的纤维夹杂在纤维中，从而形成超长纤维。 ２．２产生超长的原因分析： 从短纤维的生产流程可看出，产生超长纤维的原因是多方面的，几乎存在于每道生产工 １１ 序中，从熔体的质量、工艺参数的制定与控｛５Ｉ、设备的运行状况及操作工的操作水平等等 无论是哪个环节出现异常．均会造成超长纤维的产生．见图１ｏ 工艺因素 组件质量 。。。‘ ｒ‘。‘一 拳绕牵伸比调整不当 纺速过低 环吹风泼动 工牵仲倍率分配不当 力不 。茎曼查堡 部件损伤＼ ！！至坌矍堡 清洗不干净、．耋茎至垦 超长 拉仲温度泷劫 辊表面有损伤 曳、引二牵压辊不平行 由 垫整 堂些垫至鱼 苎不定期謦板过多 带、侧板安装不盅 堑卫垄堑 丝 竺口．一‘Ｉ，望 童垄苎 丽 掣丝 操作因１１１ 图ｌ超长瑕果图 ２．３措施与讨论 针对产生超长纤维的起因。我们着重从 优化工艺条件、调整关键设备、加强管理、 提高操作技能方面来加以解决。 ２．３．１优化工艺条件 Ａ．熔体输送；熔体输送包括熔体粘度、 程中的特性粘散降低，见图２ｏ熔体与热媒 温差不宜过大，否则，会引起管内熔体断面 温度均匀性差。熔体进＾纺丝箱体之前应达 到工艺要求温度，且保持恒定。各箱体＾口 处熔体温差要小，以减少不同箱体之间的温 度差，从而防止了初生纤维内在结构的差 熔体温度、熔体压力三个重要参数。熔体的 粘度是熔体流变性能的表征，与纺丝成形好 坏密切相关。生产上，要求熔体的粘度均匀 性好，粘度不匀易导致纺丝断头及产生硬头 丝等问题。这样就要求加热熔体的汽、液相 热媒温度保持稳定．通常将汽、液相热媒温 度分别控髓在２８５℃、２＂Ｊｌｉ℃，一旦出现波 动，必须及时查找原因。如聚合度发生变 异。熔体温度可通过改变流经静态混合器的 热媒温度进行调节，适当提高纺丝箱体温度 有利于纺丝成形并改善初生纤维的拉伸性 能。 ２ Ｘ 动，可用诲整熔体温度的办法．使熔体粘度 保持恒定。 熔体温度的高低直接影响熔体粘度。同 壁 鼓 舞 时，对熔体细流的冷却、固化效果、初生纤 维的结构以及拉伸性能都有很大影响。熔体 温度每升高或降低ｌ０℃，就约相当于聚酯 特性粘数降低或升高０．０５，通常熔体温度 在２９０＂１３左右（聚酯与短丝交接点处）。输 送过程中的保温要适宜，以减少熔体输送过 聋 图２不同温度下单位时间内ＰＥＴ 的特性粘效降 熔体压力高．纺出的纤维纤度均匀。计 发现卷绕五辊的电机总电流波动较大，造成 量泵是一对啮合的齿轮泵，泵效率随人口压 五辊速度不稳．是引起卷绕张力波动的原 力的增大而增大，当大到一定值（≥ 因。后经调整五辊、喂人轮的速度，五辊电 ３．０ＭＰａ）时，泵效率开始稳定，不再随压 机的总电流波动明显减小，卷绕张力趋于稳 力变化而变化。压力过低，计量泵效率不能 定，成品优等品事直线上升．９５年４月优 充分发挥出来．造成初生耋于维断面不匀事增 等品率已达９６．６％ｏ 加，影响原丝质量。 另外，环吹风条件的选择对纺丝成形至 Ｂ．纺丝：纺丝主要是纺丝速度，卷绕 关重要，应严格接工艺要求控嚣Ｉ。 张力及环吹风条件的设定。纺丝速度是影响 Ｃ．拉伸：拉仲主要是拉伸温度的设定 卷绕丝预取向度的一个重要因素，纺速高， 和拉伸倍数的分ｉ 从拉伸机理可知．在拉 纺丝线速度梯度也越大、丝与冷却空气的摩 伸曲线的不同阶段，所需要的拉仲张力是不 擦阻力提高，卷绕丝大分子取向度高、双折 同的．且随纤维在拉伸过程中取向度和结晶 射增加，见图３后拉伸倍数降低；若纺速过 度的提高，结晶度的提高．拉仲曲线各段对 低．丝柬张力过小，卷绕时丝束会发生跳 温度的要求也是不同的。一般．在前段要求 动，纺丝稳定性差。生产实践证明，采用纺 温度低一些．拉伸张力可低．而在后段则要 速为９００ｍ／ ｎ的工艺参数远不如纺速为 求温度高些．拉伸张力也要提高，见图４。 １０Ｓ０ｍ／ｍ；ｎ所生产的产品质量好。 卷绕张力直接影响初生纤维的预取向度 及双折射的大小，张力过大，造成高的预取 向，使后拉伸困难．超长增多。张力的大小 可通过调整七辊、五辊及喂人轮的速度进行 调节。在纺速及速比确定后，要求恒定，不 发生波动，以免喷丝头拉伸、卷绕张力等发 生变化，使初生纤维结构与纤度不匀，影喻 一 成品质量。 殷拉伸温度一般控｛｝Ｉ在 以上，在 １．卫以下拉伸毛丝多，未拉伸丝多，拉伸困 ｏ 难。但也不能过高地超过Ｔｇ，以防止发生 × 每 流动变形，水浴槽温度在常温即可，牵伸浴 槽温度在６６℃左右。二段拉伸财必须采取 醛 高温拉伸．采用过热蒸汽加热，因丝束已具 有一定程度的取向．结晶度也有所提高。温 纺墼逮－矗（×１０。Ⅻ ｎ） 度过低．会使纤维断头多，高温能较好地完 囱３高速纺丝时丝条的双折射变化 成二段拉伸。我厂三牵和五辊定型温度分别 在１８０１２和１６５℃左右。 我厂在９５年２月以前．优等品率很低， 采用二段拉伸工艺时．拉仲倍数的分配 ９４年全年平均７．７％，经反复试验、模索， 对纾维拉伸后的性能有显著影响ｏ、在总拉伸 倍数基本不变的情况下，随着一段拉伸倍数 的增加．二段拉伸倍数就需减少。通常将第 段拉伸倍数控制在总拉伸倍数的８５％左 右。在实际生产中。为保证拉伸正常运行． 另外，输送带挂丝、切断刀盘变形、切 断刀钝及切断压辊有损伤等都会造成丝束切 断后超长纤维增多，必须予以更换。 ２．３．３加强管理 需根据初生纤维内在结构的不同，对一、二 段拉伸比进行调整，以达到提高纤维质量的 目的。 Ａ．严格工艺纪律。工艺技术人员每天 对生产工序的巡检不少于两次，操作工对本 工序的巡检每小时一次（重点部位半小时一 次），发现异常及时处理。 ２．３．４调整关键设备 皇好的设备是高质量产品的保证．扶纺 丝到切断，每道生产工序，各导丝罗拉、导 丝组件等必须是光滑的．无损伤。白由罗拉 必须转动灵活。否则，需予以ｌ更换 经过几 Ｂ．加强设备维护和保养。设备各专业 均制定周期作业，包机到人，定时进行检查 和维护。 Ｃ．提高操作技能。对操作工要进行理 论和实践的培训，严格执行操作规程，通过 年的生产实践我们对影响产品质量的关键设 备进行了更换和调整。 Ａ．前纺变频器：原来的变频器是国产 考核增强责任心，定期评比操作能手，进行 技术交流，以点带面，提高操作水平。提高 产品质量。 的，其受温度影响频率飘移，跳闸停车，尤 其是到了夏季，经常出现跳闸．严重影响了 生产的正常运行和产晶质量，后经更换为日 本产ＦＲ—Ａ２４Ｏ型变频器，大大降低了操作 强度，保证了生产的连续性和稳定性．从而 保证了原丝的质量。 ３稳定卷曲性能的探讨 卷曲敷是指２５ｍｍ纤维中的波峰个数， 卷曲度是卷曲程度，觅圈孔卷曲度（％） ＝ ×ｌ００ Ｂ．二牵机橡胶压辊和曳 Ｉ机的压辊： 后加工的这两个橡胶压辊都必须保持平行， 否则，会造成丝束部分拉仲不完全和丝柬进 切断机张力不匀．造成超长的机率增多。每 次更换压辊时，都要用塞尺反复测试进行调 整，直至平行为止。 Ｃ．卷曲机：卷曲机必须按照各部件的 组装几何尺寸进行组装．卷曲上下轮问隙≤ ８丝。上、下轮之间的垂直度≤２丝，卷曲 ａ一卷曲长度 ｂ一伸直长度 刀与卷曲轮的间隙１５～２０丝．卷曲轮与侧 板问隙≤２５丝，卷曲上刀与下刀的水平偏 差５０丝。卷曲机各部件问隙超过允许值、 卷曲轮端面毛糙．易造成卷曲丝毛边。卷曲 轮表面毛糙或有小麻点．会造成丝柬柏正面 或背面破断。硝板回转板不圃转，会导致卷 图５卷曲示意图 曲夹丝和破断丝多。这些都会造成切断后超 长纤维增多．应尽量避免。 １４ 卷曲鼓和卷曲度都是反映纤维卷曲性能 的指标。卷曲度要靠卷曲鼓来保持。卷曲度 的效果要靠卷曲散予以表现。卷曲状况直接 差，棉网易下沉，造成成网困难。因此．纤 影响短纤维的可纺性。卷曲散过高，纤维的 维的卷曲散、卷曲度必须控制在一定范围 开松度下降，棉网的清晰度交差，影响成纱 内，见表３，Ｍｌ、Ｍ２为中心值，通常取Ｍｌ 质量；卷曲数过低，纤维易伸直，抱台力 ＝１２个／２５ｍｍ，Ｍ２＝１２％。 表３ 卷曲数、卷曲度与等级的关系 ～＼等级 项目、＼ 优 等 一等 二等 三等 卷曲数（个，２５ｒａｍ） Ｍ，±２．５ Ｍ，±３．５ 卷曲率（％） Ｍ，±２．５ Ｍ２±３．５ ３．１卷曲的形成机理 低背压，主背压一般控制在０．２４～ 丝柬被输送人卷曲箱，被一对回转的卷 ０．３２ＭＰ“ 曲轮夹持住，随着纤维的不断输入．卷曲箱 ３．３．４－尽量保持丝束的总旦效恒定，总旦 内充满了丝康．后面输人的墼束受到前面墼 数过大．丝层厚，卷曲度就会降低；总旦数 束的阻碍，由于左右两边是卷曲箱侧板．因 过小，则会因丝层太薄而造成进丝不匀． ｌ 此，丝柬刚过卷曲轮央持点就只能上下卷 起卷曲度不匀。总旦数发生变化．相应地预 曲。 热箱温度或卷曲主、背压均应适当地进行调 ３．２影响卷曲的因素 整．以保持卷曲的稳定性。 影响卷曲效果的因素有工艺、设备两个 ４结论 方面。工艺方面：卷曲的主压和背压、蒸汽 预热箱温度、丝束总旦数等．设备方面，曲 ａ熔体的质量．特别是熔体粘度的稳 轮、卷曲刀、卷曲侧板、回转侧面板等部件 定性，是影响产品质量稳定的重要因索。 的硬度和光洁度，以及上述四个部件的组装 ｂ优化工艺条件．稳定熔体温度，压 几何尺寸。 力科学地设定工艺参数，可使超长明显减 ３．３措施与讨论 少。从而提高成品质量。 ｃ选择台适的卷曲中心值，及时调整 ３．３．１将卷曲机各部件之间的间隙．调整 卷曲机， 严格控翻工艺参数，并根据生产的 在规定范国内，定期检测，并定期检查其光 具体情况适时地进行调节．以保证卷曲性能 洁度。 的稳定。 ３．３．２随环境温度的变化，适当调节预热 ｄ调整关键设备．加强管理．有利于 箱的温度．尽量将丝束进人卷曲箱前的温度 保证产品质量的提高。 控制在１３０℃左右。温度太高．卷曲丝柬会 发生粘结，卷曲不良；温度太低，，奸维刚性 参考文献 大，不容易卷曲．卷曲稳定性差。 ｌ董纪震等合成纤维生产工艺掌）（中册）。 ３．３．３严格控制主、背压。背压是决定丝 ２高宏保等 台戒圩维工业）ｌ§９５．（３） 柬卷曲散的主要因素．根据生产情况可作适 ３李振峰等（涤纶短纤维生产）。 当调整，卷曲小可提高背压，卷曲大姗可降 ４砝赢宝等＜涤纶生产技术同答）