郭起　谷屹松

摘 要：現(xiàn)代社會的發(fā)展使很多復(fù)合材料得到重視和應(yīng)用，彌補(bǔ)了天然材料性能上的不足，其中滌綸短纖維原絲在輕工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，其質(zhì)量也引起了普遍關(guān)注?；诖耍疚囊詫?shí)驗(yàn)方式進(jìn)行滌綸短纖維原絲質(zhì)量判別，并選取纖度、強(qiáng)度、拉伸比等參數(shù)結(jié)果進(jìn)行分析，再以此為基礎(chǔ)，重點(diǎn)論述進(jìn)行原絲質(zhì)量判別的意義，以期通過研究明晰理論方法，為后續(xù)滌綸短纖維原絲質(zhì)量判別提供參考。

關(guān)鍵詞：滌綸短纖維；原絲質(zhì)量；纖度；拉伸比

前言：滌綸（polyester）是合成纖維中的一個重要品種，是我國聚酯纖維的商品名稱。通常以精對苯二甲酸（PTA）或?qū)Ρ蕉姿岫柞ィ―MT）和乙二醇（MEG）為原料經(jīng)酯化或酯交換、縮聚反應(yīng)制得，經(jīng)紡絲后所得較短的纖維原絲即為滌綸短纖維原絲。該類物質(zhì)在現(xiàn)代輕工業(yè)中應(yīng)用廣泛，應(yīng)用領(lǐng)域包括服裝制造、工藝品加工等，為確保制成品的價值，對滌綸短纖維原絲質(zhì)量進(jìn)行判別十分必要。

1.滌綸短纖維原絲質(zhì)量判別

1.1實(shí)驗(yàn)與指標(biāo)

現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)活動中，滌綸短纖維原絲用量大、使用范圍廣，為了解其質(zhì)量，一般應(yīng)用實(shí)驗(yàn)測試法，所選常規(guī)測試指標(biāo)包括纖度、強(qiáng)度、自然拉伸比、斷裂伸長率四個方面。本次實(shí)驗(yàn)選取江蘇省南京市某紡織品廠家生產(chǎn)所用滌綸短纖維原絲進(jìn)行測試，測試方法上，以震動法進(jìn)行纖度、強(qiáng)度分析，使用儀器為德制威伯坎普分析儀（Vi-brokop）；以拉伸法進(jìn)行自然拉伸比、斷裂伸長率分析，使用儀器為德制威伯迪恩分析儀（Vibro-dyn），應(yīng)用BIM一PC數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析曲線的展示。

所有實(shí)驗(yàn)重復(fù)進(jìn)行20次，記錄各項(xiàng)參數(shù)的最大值、最小值、平均值，按業(yè)內(nèi)常見標(biāo)準(zhǔn)對纖度、強(qiáng)度、自然拉伸比、斷裂伸長率四個指標(biāo)進(jìn)行系數(shù)計(jì)算。實(shí)驗(yàn)前，隨機(jī)在紡織品廠家提供的材料中選取若干樣品，將所有樣品放置于自然環(huán)境下2h，去除樣品中可能存在的水分，之后應(yīng)用小型壓實(shí)機(jī)和吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行纖維梳理，通過設(shè)備直接進(jìn)行性能測試。

1.2滌綸短纖維原絲質(zhì)量實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

所有實(shí)驗(yàn)反復(fù)進(jìn)行，所獲結(jié)果方面如表1所示。

滌綸短纖維原絲的纖度反應(yīng)的是對象以及成品的均勻性，一般在6%以下均屬于合格品，在本次調(diào)查中，對象目標(biāo)的平均纖度為5.03（±0.27），滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。滌綸短纖維原絲的強(qiáng)度反應(yīng)的是對象以及成品的抗破壞能力，包括壓力破壞、機(jī)械破壞等，一般要求到達(dá)1.2%以上，本次調(diào)查所選樣品強(qiáng)度平均為1.49（±0.14），最小值為1.37，滿足基本標(biāo)準(zhǔn)。原絲的自然拉伸比和斷裂伸長率反應(yīng)的是其拉伸性能，在本次實(shí)驗(yàn)中，為有效了解相關(guān)數(shù)據(jù)，應(yīng)用了多段式拉伸法（兩段），結(jié)果上看，自然拉伸比平均值為2.71（±0.32），斷裂伸張率平均值為31%（±3.7），均滿足一般性的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

2.滌綸短纖維原絲質(zhì)量判別的意義

2.1拉伸性能評估

結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)滌綸短纖維原絲質(zhì)量的核心影響指標(biāo)之一是拉伸比，簡言之，如果在生產(chǎn)和加工過程中過度增加了拉伸比，成品的可拉伸空間必然受到影響而下降。部分生產(chǎn)廠家為增加原絲的使用率，會調(diào)整制造參數(shù)，加大拉伸力度，生產(chǎn)的成品質(zhì)量是難以保證的。后續(xù)工作中，要求第一拉伸比必須大于自然拉比，不然原絲拉伸不足，其內(nèi)在的結(jié)構(gòu)性能極其不穩(wěn)定，在以后的熱處理過程中會產(chǎn)生熔融粘結(jié)而形成疵點(diǎn)。與此同時，考慮到斷裂伸長率的影響，要求在初步處理后保證總拉伸比不能大于原絲的斷裂伸長率，以免原絲斷裂。

一般在進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)前，要對原絲進(jìn)行質(zhì)量判定，可以應(yīng)用上述方法了解原絲的各項(xiàng)性能參數(shù)，結(jié)合其基本特點(diǎn)進(jìn)行拉伸比控制。如上文實(shí)驗(yàn)所用原絲，其自然拉伸比平均值為2.71（±0.32），斷裂伸長率平均值為31%（±3.7），生產(chǎn)時拉伸參數(shù)（第一拉伸比）可以控制在3.0左右，總拉伸比則應(yīng)控制在2.5左右。保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時實(shí)現(xiàn)原絲的高效利用。

2.2運(yùn)轉(zhuǎn)率處理

在實(shí)驗(yàn)過程中，可以發(fā)現(xiàn)原絲的斷裂不只會造成生產(chǎn)成本增加和材料浪費(fèi)，不合理的拉伸比還會直接導(dǎo)致原絲大量斷裂產(chǎn)生纏輥，最終引起后處理工藝急劇波動，使運(yùn)轉(zhuǎn)效率降低，影響成品的卷曲性能，超長和倍長含量增加等等。這也為后續(xù)工資提供了另一個重要思路，即對運(yùn)轉(zhuǎn)率的控制。一般來說，原絲的應(yīng)力在很大程度上是由材料的特性所決定的，也就是說在很大程度上取決于滌綸熔體的特性粘度，以及材料內(nèi)一些添加劑的含量等，同時也與紡絲的狀況有關(guān)。如果紡絲狀況不理想、添加劑具備腐蝕性，或者滌綸熔體的特性粘度差，較快的運(yùn)轉(zhuǎn)率很可能導(dǎo)致斷裂幾率增加[1]。在實(shí)驗(yàn)過程中，研究人員嘗試提升運(yùn)轉(zhuǎn)率為額定運(yùn)轉(zhuǎn)率的120%，結(jié)果上看原絲的斷裂幾率增加了3.5%。這要求在進(jìn)行滌綸短纖維原絲加工時，了解原絲品質(zhì)，控制運(yùn)轉(zhuǎn)率，降低原絲出現(xiàn)斷裂的可能。

2.3大規(guī)模生產(chǎn)的參數(shù)控制

從實(shí)驗(yàn)過程以及其他文獻(xiàn)記載中可以發(fā)現(xiàn)，原絲成品的應(yīng)力在第一個轉(zhuǎn)變點(diǎn)前主要決定于原絲的應(yīng)力，轉(zhuǎn)變點(diǎn)后的應(yīng)力與后處理的工藝有密切的關(guān)系。換言之，原絲的品質(zhì)和生產(chǎn)工藝都會影響成品質(zhì)量，這對生產(chǎn)過程的參數(shù)控制提出了較高要求?，F(xiàn)代大型輕工企業(yè)日產(chǎn)滌綸短纖維原絲的數(shù)目可能達(dá)到百噸的級別，進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)時，要求對原絲應(yīng)力進(jìn)行分析。原絲應(yīng)力的大小幾乎決定了成品的10%伸長強(qiáng)度，10%伸長強(qiáng)度的大小在一定程度上與成品的斷裂強(qiáng)度也有關(guān)系。可以在生產(chǎn)過程中適當(dāng)增加拉伸參數(shù)，使原絲的結(jié)構(gòu)性能基本穩(wěn)定下來；在進(jìn)行成品制造的過程中，則適當(dāng)降低拉伸參數(shù)，使成品的性能得到保證[2]。

此外，考慮到我國大規(guī)模機(jī)器生產(chǎn)的參數(shù)控制能力相對較弱，可以應(yīng)用抽樣檢查的方法，以5t為一個批次，進(jìn)行一次原絲質(zhì)量檢測，每次檢測選取20個樣本，合格率低于95%，應(yīng)暫停生產(chǎn)，進(jìn)行參數(shù)調(diào)整和問題分析。以5000件為一個批次，進(jìn)行一次成品質(zhì)量檢測，每次檢測選取20個樣本，合格率低于95%，應(yīng)暫停生產(chǎn)，對成品進(jìn)行問題分析、調(diào)整工作參數(shù)，直到上述問題解決，才能恢復(fù)生產(chǎn)作業(yè)。

總結(jié)：通過分析滌綸短纖維原絲質(zhì)量的判別方法及其意義，獲取了相關(guān)理論內(nèi)容。滌綸短纖維原絲質(zhì)量包含多個指標(biāo)，在進(jìn)行質(zhì)量判別時，主要指標(biāo)包括纖度、強(qiáng)度、自然拉伸比、斷裂伸長率等。經(jīng)過判別可以發(fā)現(xiàn)，以強(qiáng)調(diào)質(zhì)量作為著眼點(diǎn)，可在后續(xù)工作中重視拉伸性能、運(yùn)轉(zhuǎn)率處理，同時注意大規(guī)模生產(chǎn)時的參數(shù)控制。后續(xù)工作中，也應(yīng)重視上述理論，強(qiáng)調(diào)并設(shè)法提升滌綸短纖維原絲的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉艷艷，張順，邱偉峰.PAN基碳纖維原絲含油率的測試方法的比較[J].高科技纖維與應(yīng)用，2017，42（06）：33-36.

[2]王麗娟，黨曉波，鄭桂寧.碳纖維原絲紡絲液脫單、脫泡工藝及裝置技術(shù)研究[J].合成纖維，2017，46（11）：16-19.

作者簡介：

姓名：郭起、 男、（1987.12.30）、河南周口 、漢族、職稱（助理工程師）、學(xué)歷（本科）、研究方向（滌綸短纖維紡絲） 、單位名稱（中國石油化工股份有限公司洛陽分公司）、單位所在省市（河南省洛陽市吉利區(qū)）、單位郵編（471012）

第二作者姓名：（谷屹松）、單位（中國石油化工股份有限公司洛陽分公司）