（北京中麗制機(jī)工程技術(shù)有限公司 北京101111）

1 引言

錦綸母絲生產(chǎn)工藝已十分成熟。針對(duì)只要求具有表面手感、吸水性等特性的錦綸面料，企業(yè)可以用錦滌皮芯母絲代替純錦綸母絲，從而達(dá)到節(jié)約原料成本的目的。生產(chǎn)過(guò)程為：錦綸、滌綸切片分別經(jīng)過(guò)干燥，復(fù)合皮芯紡絲，冷卻，拉伸，卷繞；生產(chǎn)出單絲纖度（dpf）為20～50de，8～12f 的母絲，再將母絲經(jīng)過(guò)分絲機(jī)分絲，得到20～50de 的單絲，或者直接經(jīng)過(guò)分絲整經(jīng)機(jī)做成經(jīng)軸，用于后加工?，F(xiàn)以333dtex/10f（錦40 ：滌60）錦滌皮芯復(fù)合母絲為例，對(duì)于生產(chǎn)工藝加以討論。

2 生產(chǎn)條件

2.1 原料

2.1.1 切片：（見(jiàn)表1、表2）

表1 錦綸紡絲級(jí)切片

表2 滌綸紡絲級(jí)切片

2.1.2 紡絲油劑：

錦綸母絲專用油劑，此處使用竹本F-6314。

2.2 設(shè)備：

（1）干燥設(shè)備：鄭州中遠(yuǎn)

（2）紡絲設(shè)備：北京中麗

（3）導(dǎo)絲器：日本湯淺

（4）熱輥：北京中麗

（5）卷繞機(jī)：北京中麗

2.3 生產(chǎn)流程：

2.4 檢測(cè)儀器

（1）壓差式微量水分儀：常州紡儀SF-1

（2）測(cè)長(zhǎng)儀：常州紡儀YG086 型

（3）強(qiáng)伸儀：常州紡儀YG023 型

2.5 生產(chǎn)工藝（見(jiàn)表3）

表3 工藝參數(shù)

2.6 物理指標(biāo)（見(jiàn)表4）

表4 物理指標(biāo)

3 工藝分析

3.1 工藝流程圖（見(jiàn)圖1）

3.2 滌綸干燥系統(tǒng)（見(jiàn)圖2）

滌綸干燥系統(tǒng)，包括預(yù)結(jié)晶床、干燥塔以及干熱空氣送風(fēng)系統(tǒng)等。通過(guò)較低露點(diǎn)＜-85℃的干熱空氣循環(huán)除濕，使切片含水率達(dá)到小于25ppm，滿足母絲紡絲生產(chǎn)需要。

母絲dpf 較高，一般為20～50de左右，因?yàn)閱卫w維較粗、熔體質(zhì)量不勻、拉伸過(guò)程更容易斷裂，所以對(duì)切片含水率要求很高。單組分滌綸母絲含水率小于25ppm 才能保證正常生產(chǎn)，若含水率過(guò)高則熔體容易降解，造成熔體不勻、拉伸過(guò)程中斷頭多等問(wèn)題，無(wú)法正常生產(chǎn)。為保證所制錦滌復(fù)合材料的質(zhì)量，要求兩種材料品質(zhì)高，并且性能盡可能接近。滌綸作為生產(chǎn)錦滌復(fù)合母絲的芯材，需要具有極好的干燥效果，通常采用適當(dāng)降低干燥溫度、提高干燥時(shí)間的方式來(lái)使切片中含水率更均勻。滌綸切片干燥溫度控制在165℃，干燥時(shí)間應(yīng)控制在8～12 小時(shí)，含水率＜25ppm，紡絲效果較好（見(jiàn)表5）。

3.3 錦綸干燥系統(tǒng)

錦綸干燥系統(tǒng)，沒(méi)有預(yù)結(jié)晶床，包括干燥塔以及干熱空氣送風(fēng)系統(tǒng)等。通過(guò)較低露點(diǎn)＜-85℃的干熱空氣循環(huán)除濕，使切片含水率達(dá)到小于120ppm，滿足錦滌復(fù)合母絲紡絲生產(chǎn)需要（錦綸干燥流程圖見(jiàn)圖3）。

圖1 工藝流程圖

圖2 滌綸干燥流程圖

表5 滌綸干燥時(shí)間對(duì)復(fù)合紡絲斷頭的影響

用于錦滌復(fù)合生產(chǎn)的錦綸干切片，需要與滌綸含水率接近才能保證復(fù)合后的纖維拉伸等加工性能接近，通過(guò)溫度＜100℃干熱空氣對(duì)錦綸切片進(jìn)行18～25h 干燥，可達(dá)到含水率要求。因?yàn)橐话銖?fù)合紡錦綸干燥不是使用的氮?dú)舛歉煽諝?，容易產(chǎn)生氧化，所以不宜溫度過(guò)高和時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

在單組分錦綸母絲生產(chǎn)中，使用含水率為400ppm 左右真空包裝的錦綸切片，直接投料進(jìn)入螺桿熔融紡絲，即可滿足順利生產(chǎn)的要求。生產(chǎn)錦滌復(fù)合母絲，錦綸是皮，通過(guò)干燥使切片含水率小于120ppm，以確保兩種皮芯原料的性能盡可能接近。可采用降低干燥溫度、提高干燥時(shí)間來(lái)確保錦綸切片含水率合格。錦綸切片干燥溫度必須小于100℃，否則切片就會(huì)氧化變黃，斷頭增多；干燥時(shí)間應(yīng)控制在18～25h，紡絲效果較好（見(jiàn)表6）。

3.4 滌綸螺桿過(guò)濾器系統(tǒng)

生產(chǎn)錦滌復(fù)合母絲，滌綸螺桿使用帶銷釘混煉頭的六區(qū)加熱的滌綸螺桿。經(jīng)干燥后的滌綸干切片進(jìn)入滌綸螺桿均壓熔融到工藝溫度后，送入熔體過(guò)濾器過(guò)濾雜質(zhì)，均化熔體后，經(jīng)靜態(tài)熔體管路上混合器混合后送入復(fù)合箱體A料（主料）入口。

圖3 錦綸干燥流程圖

因?yàn)樯a(chǎn)錦滌復(fù)合母絲，滌綸為芯料，含量50%～70%。螺桿不宜帶太多位，多采用2～4 位一螺桿，以保證停留時(shí)間在20 分鐘內(nèi)，降低粘度，利于復(fù)合紡絲的順利生產(chǎn)。由于使用物理性質(zhì)更接近錦綸的低粘度滌綸切片（粘度0.5dl/g），螺桿出口溫度應(yīng)控制在275℃左右。

熔體過(guò)濾器濾芯過(guò)濾精度一般使用20um 規(guī)格的濾芯，這樣可以更好濾除雜質(zhì)，可以滿足8～15 天的正常使用周期。

3.5 錦綸螺桿過(guò)濾器系統(tǒng)

生產(chǎn)錦滌復(fù)合母絲，錦綸螺桿為帶銷釘混煉頭的五區(qū)加熱的錦綸雙金屬螺桿。錦綸熔體有一定的金屬腐蝕性，必須使用耐腐蝕的雙金屬螺桿。經(jīng)干燥后的錦綸干切片進(jìn)入錦綸螺桿均壓熔融到工藝溫度后，送入熔體過(guò)濾器過(guò)濾雜質(zhì)，均化熔體后，經(jīng)靜態(tài)熔體管路上混合器混合后送入復(fù)合箱體B 料（副料）入口。

生產(chǎn)錦滌復(fù)合母絲，錦綸為皮料，含量30%～50%。螺桿不宜帶太多位，以保證停留時(shí)間在20 分鐘內(nèi)，利于復(fù)合紡絲的順利生產(chǎn)。錦綸的低粘度滌綸切片（相對(duì)粘度在2.45～2.5dl/g），螺桿出口溫度需控制在265℃左右。

熔體過(guò)濾器濾芯過(guò)濾精度一般使用20um 規(guī)格的濾芯，這樣可以更好濾除雜質(zhì)，可以滿足8～15 天的正常使用周期。

3.6 復(fù)合紡絲箱系統(tǒng)（見(jiàn)圖4）

復(fù)合紡絲箱系統(tǒng)由復(fù)合紡絲箱和聯(lián)苯熱媒系統(tǒng)組成。

復(fù)合紡絲箱包括主箱（A組分滌綸）和副箱（B組分錦綸），復(fù)合組件在主箱。A 組分和B 組分熔體分別經(jīng)過(guò)各自的計(jì)量泵計(jì)量送入主箱的復(fù)合組件，經(jīng)過(guò)復(fù)合噴絲板組復(fù)合成皮芯結(jié)構(gòu)的熔體原生纖維，然后冷卻，拉伸，成型，得到錦綸為皮的錦滌皮芯母絲。

聯(lián)苯熱媒系統(tǒng)分A 組分（滌綸）系統(tǒng)和B 組分（錦綸）系統(tǒng)。兩套聯(lián)苯熱媒系統(tǒng)獨(dú)立，分別給各自組分的螺桿擠出頭，熔體過(guò)濾器，熔體管路，各自紡絲箱體等提供保溫加熱。

錦滌復(fù)合母絲生產(chǎn)，控制好A、B組分溫度非常重要。合適的螺桿各區(qū)和聯(lián)苯溫度可以盡可能減少滌綸熔體降解和錦綸熔體加聚，保證熔體更均勻一致，從而生產(chǎn)才能穩(wěn)定。皮芯結(jié)構(gòu)錦滌復(fù)合母絲生產(chǎn)中，由于兩種組分的物理、化學(xué)性質(zhì)有差別，為了更好融合兩組分，滿足后拉伸及截面穩(wěn)定需求，一般A 組分熔體溫度控制在270℃～275℃左右，熱媒溫度也就控制在270℃～275℃左右，B 組分熔體溫度控制在263℃～268℃左右，熱媒溫度也就控制在263℃～268℃左右，可以實(shí)現(xiàn)正常紡絲，減少斷頭率，保證截面均勻穩(wěn)定。

錦滌復(fù)合母絲生產(chǎn)中，A 組分滌綸熔體降解和B 組分錦綸熔體加聚粘度升高，都會(huì)破壞熔體均勻度，影響正常生產(chǎn)，因此熔體停留時(shí)間必須嚴(yán)格控制在20 分鐘內(nèi)。系統(tǒng)一般2～4 位，可保證熔體穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)正常生產(chǎn)。

表6 錦綸干燥時(shí)間對(duì)復(fù)合紡絲斷頭的影響

圖4 復(fù)合紡箱體流程圖

圖5 復(fù)合組件噴絲板流程圖

圖6 加熱輥三棍輥視圖

3.7 復(fù)合組件噴絲板組（見(jiàn)圖5）

復(fù)合組件和復(fù)合噴絲板組是生產(chǎn)復(fù)合絲的關(guān)鍵。位于主箱體內(nèi)的復(fù)合組件，有A、B 兩個(gè)進(jìn)料口,經(jīng)過(guò)兩個(gè)砂腔對(duì)A、B 兩組分熔體進(jìn)行過(guò)濾，送入復(fù)合噴絲板組復(fù)合成皮芯結(jié)構(gòu)原生熔體細(xì)流噴出。

一般A組分（滌綸）含量為50%～70%，為芯，B 組分（錦綸）含量為50%～30%，為皮。通過(guò)合適的工藝溫度，熔體壓力，皮層均勻覆蓋芯材，以保證纖維體現(xiàn)皮層B 組分（錦綸）特性，同時(shí)滿足后拉伸穩(wěn)定，保證正常生產(chǎn)。

通常在錦滌復(fù)合母絲生產(chǎn)中A 組分（滌綸）為芯材，作用是在盡可能地滿足復(fù)合拉伸一致條件下降低成本，同時(shí)復(fù)合絲可完好體現(xiàn)B 組分（錦綸）皮層的錦綸絲特點(diǎn)。為了既完好體現(xiàn)錦綸特點(diǎn)又盡可能降低原料成本，通常錦40 ：滌60 的添加比例較好，錦綸含量提高后，表面錦綸特性更好，更不易出現(xiàn)皮層瑕疵。

滌綸熔點(diǎn)高，此處生產(chǎn)使用的低粘度滌綸切片熔點(diǎn)246℃～250℃，熔體溫度控制在270℃～275℃左右可以保證復(fù)合絲正常生產(chǎn)。錦綸熔點(diǎn)低，此處生產(chǎn)使用的相對(duì)粘度2.45～2.5dl/g 的錦綸切片熔點(diǎn)221℃～225℃，熔體溫度控制在260℃～265℃左右可以保證復(fù)合絲正常生產(chǎn)。

熔體壓力在復(fù)合絲成型中同樣非常重要，A、B 兩組分計(jì)量泵前壓力必須大于7.0mpa 保證供料均勻，否則截面不勻，影響正常紡絲拉伸，無(wú)法正常生產(chǎn)出合格皮芯母絲。A、B 兩組分計(jì)量泵后壓力，通過(guò)砂腔中金屬砂調(diào)節(jié)，B 組分（錦綸）熔體壓力略高于滌綸可以更好保證穩(wěn)定復(fù)合成均勻皮芯結(jié)構(gòu)。

3.8 側(cè)吹冷卻系統(tǒng)

冷卻在母絲紡絲過(guò)程中至關(guān)重要，因?yàn)閐pf比較高，一般為20～40dpf，必須解決驟冷問(wèn)題，同時(shí)確保油輪集束前充分冷卻結(jié)晶。因此無(wú)風(fēng)區(qū)必須控制在160～220mm，緩冷器控制在230℃～260℃；同時(shí)為使絲條充分冷卻，側(cè)吹風(fēng)窗出風(fēng)高度加長(zhǎng)至2000～2300mm，側(cè)吹風(fēng)溫控制在20℃左右，風(fēng)速0.3～0.4m/s，使絲條充分均勻冷卻結(jié)晶，便于牽伸系統(tǒng)拉伸。

3.9 油輪上油系統(tǒng)

母絲采用錦綸母絲油劑，通過(guò)油輪上油。也能保證母絲直接整經(jīng)，或分絲要求，一般使用進(jìn)口油劑，保證絲上含油率1.2%～1.5%。

3.10 熱輥牽伸系統(tǒng)（見(jiàn)圖6）

錦滌復(fù)合母絲，為保證均勻拉伸，采用三對(duì)熱輥組牽伸系統(tǒng)，分兩級(jí)拉伸。GR1、GR2 之間為主牽伸，拉伸比一般在2.5～2.8 倍， GR2、GR3 之間為牽伸定型，拉伸比一般在1.2～1.3 倍。因?yàn)樯a(chǎn)333dtex/10f，單絲和總旦數(shù)較高，GR1 溫度控制在80℃～90℃，使絲束滌綸組分玻璃化，便于GR1、GR2 輥組間牽伸，不至于單絲斷裂。GR2、GR3 溫度一般控制較高，為120℃～130℃。便于GR2、GR3 輥組間進(jìn)一步牽伸和熱定型，GR3 溫度略高于GR2，這樣定型更好。GR3 溫度不要超過(guò)150℃，否則影響皮芯截面穩(wěn)定。

3.11 卷繞成型

生產(chǎn)333dtex/10f 錦滌復(fù)合母絲，因?yàn)閐pf 較大，很容易出現(xiàn)凸肚、伴絲等成型不良。為了保證正常卷繞成型，卷繞張力必須均勻，較小控制，一般控制在23～25cn，可以保證成型良好。絲上含油率控制在1.2%～1.5%，能保證后加工順利。上油率低，容易造成毛絲，上油率高，絲打滑，易纏輥，斷頭都會(huì)增加。

4 結(jié)論

（1）生產(chǎn)錦滌復(fù)合母絲，必須嚴(yán)格控制A、B 組分干切片含水率。

（2）生產(chǎn)錦滌復(fù)合母絲，復(fù)合組件、復(fù)合噴絲板決定截面穩(wěn)定均勻性。

（3）生產(chǎn)錦滌復(fù)合母絲，需要初生纖維不能驟冷，同時(shí)充分均勻冷卻。

（4）生產(chǎn)錦滌復(fù)合母絲，需要采用兩級(jí)拉伸。