直纺黑色涤纶短纤维生产工艺探讨.doc

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1、直纺黑色涤纶短纤维生产工艺探讨涤纶纤维作为一种重要的纺织原料，因其性能优异,应用日益广泛。但随着市场竞争日趋激烈，常规涤纶产品的利润空间越来越小，促使差别化涤纶纤维的开发不断升温。用户为了生产出高档次、不同风格的后道产品，对不同线密度产品以及其它差别化产品的需求明显增加。黑色涤纶短纤维在后道工序中不需要染色处理，既降低了生产成本，又没有环境污染，越来越受到广大织造厂家的青睐。黑色涤纶短纤维越来越多地取代各种普通涤纶短纤维高温高压染色而用于织物生产中。生产黑色涤纶短纤维是一项新技术，其工艺参数的设定因添加含炭黑母粒而不同于普

2、通涤纶短纤维。宁波康鑫化纤股份有限公司纺丝部短丝车间，通过在直纺短纤线上进行技术改造，添加螺杆挤压机，母粒熔体计量泵和高效静态混合器等设备，在线添加黑色母粒熔体，生产特黑涤纶短纤维。该产品既保持了涤沦短纤维本身的特点，又避免了因后道染色而造成的对涤纶短纤维性能的损伤。用这些产品制作的纺织产品色泽均一、不易掉色，既美观，又舒适、耐久。1、试制开发1.1生产设备真空转鼓干燥机，余姚压力容器厂产纺丝机，上海二纺机股份公司产母粒熔计量泵，郑州沃华机械产高效静态混合器，苏州中泰产涤纶短纤维后处理机，上海太平洋机电责任公司1.2主要原

3、辅材料熔体：聚酯装置直接酯化缩聚反应通过管道送过来的聚酯熔体，熔体粘度0.630dL/g,熔点260℃母粒：常州海虹共享塑料有限公司生产的黑色母粒油剂：德国双S公司生产的P40和TD18油剂1.3工艺流程及参数1.3.1工艺流程黑色母粒干燥→螺杆挤压机→熔体过滤器→母粒熔体添加装置计量→静态混合器→纺丝箱体→计量泵→喷丝板组件→环吹冷却上油→卷绕→往复落桶→集束→导丝机→浸油槽→第一牵伸机→水浴牵伸槽→第二牵伸机→蒸汽加热箱→紧张热定型机→喷淋上油冷却→第三牵伸机→叠丝机→三辊机→张力辊→卷曲蒸汽加热箱一卷曲机→松弛定型机

4、→切断→打包机1.3.2主要工艺参数母粒干燥温度：140℃母粒干燥时间：8小时母粒添加量：8~10%纺丝温度：275~278℃纺丝速度：1100~1200m/min牵伸水浴槽温度：62~68℃定型温度：180℃2、结果与讨论2.1前纺工艺控制2.1.1干燥工艺条件控制黑色母粒的含水多少直接影响涤纶短纤维的可纺性。若含水率高，母粒切片在熔融过程中水解严重，使高聚物分子质量显著下降而大大降低所得纤维的质量；此外，还会造成纺丝断头率增加，严重时使纺丝无法进行。因此，要求黑色母粒干切片含水在质量分数为50ppm以下，由于黑色母粒是

5、由炭黑、载体和分散剂组成，熔点较低，其干燥温度不能太高，否则会在螺杆挤压机中过早地软化粘结引起“环结”现象，无法下料，一般将温度控制在140℃左右。为将黑色母粒含水控制在规定范围内，保证正常纺丝，适当增加了母粒干燥时间。2.1.2纺丝工艺设定纺丝工艺设定最主要的是纺丝温度的设定，它与纤维的可纺性能、后牵伸的顺利以及成品纤维的质量相关，直接影响到涤纶短纤维的生产。纺丝温度过高时，熔体粘度很低，容易使丝条粘附在喷丝板表面，同时易造成熔体热降解，形成大量的注头和浆块；而纺丝温度过低时，熔体粘度高，熔体在喷丝孔中剪切力增加，会造成

6、熔体破裂，纺丝困难，纤维均匀性差。纺丝温度与EYS1．5呈正相关，与熔体粘度呈负相关。纺丝工艺设定的正确与否，可从原丝EYS1．5值的大小上反映出来。EYS1．5(倍半伸长率)是指原丝拉伸曲线上应力为原丝屈服点应力1．5倍时的应变率。它反映了纤维分子的排列与取向，是监测原丝质量的一个关键指标，它是用来了解纺丝温度等工艺状态的指标，根据其变化的范围可以判断纺丝工艺的稳定与否，对于确定纺丝工艺的调整方向具有重要意义。其值决定于分子质量和纺丝工艺条件，直接影响后纺牵伸性能。EYS1．5过大导致后纺拉伸不充分，成品丝卷曲展现不充分

7、，断裂伸长率过大；过小导致后纺可拉伸倍数减小，从而造成过度拉伸，后纺断头、缠辊增多。黑色母粒的粘度一般都比常规PET切片粘度低，由于色母粒的加入，使纤维大分子中含有无机小分子，影响了高聚物的分子问吸引力，从而影响了大分子的规整性，一定程度上稀释了高分子熔体，使熔体表观粘度下降。因此，生产有色涤纶短纤维时，必须适当降低纺丝温度，以缓解熔体的降解，提高熔体的表观粘度，适当减小原丝EYS1．5值，改善可纺性。2.2后纺工艺控制2.2.1牵伸浴槽温度的选择由于纤维的第一段拉伸发生在牵伸浴槽内，因而牵伸油浴的作用非常重要。它能将丝束

8、加热到玻璃化转变温度以上进行拉伸，并及时带走丝束内部产生的拉伸热以稳定拉伸点。在牵伸温度低于(玻璃化转变温度)时，会产生较大的拉伸应力，毛丝、未拉伸丝增加，拉伸丝质量不均匀；但温度过高时，易发生流动变形，拉伸丝的结晶度、取向度都很低，力学性质差。因此，选择合适的牵伸温度，有利于提高成品纤维的结晶度，发挥