李曉佳
(江蘇德力化纖有限公司,江蘇 宿遷 223800)
采用53 dtex/36 F半消光POY滌綸長(zhǎng)絲,纖度為53.50 dtex 2.00%,斷裂伸長(zhǎng)率為116.50% 4.00%,熱應(yīng)力為27.0 cN。
原絲架→預(yù)網(wǎng)絡(luò)→切絲器→第一羅拉→升絲桿→第一熱箱→冷卻板→假捻器→張力探測(cè)儀→第二羅拉→網(wǎng)絡(luò)噴嘴→輔助羅拉→第二熱箱→第三羅拉→探絲器→上油輪→分絲桿→卷繞成型。
改批生產(chǎn)時(shí),通過實(shí)驗(yàn)得到相關(guān)物性指標(biāo)后不斷調(diào)試優(yōu)化工藝,最終選擇加工速度為680 m/min、拉伸倍數(shù)為1.67、變形熱箱溫度為175 ℃、定型熱箱溫度為150 ℃、D/Y比為1.65、網(wǎng)絡(luò)超喂率(W2X)為 - 4.50%、定型超喂率(W3)為 - 6.00%、卷繞超喂率(W4)為 - 5.70%、預(yù)網(wǎng)絡(luò)氣壓為0.04 MPa、中網(wǎng)絡(luò)氣壓為0.20 MPa、油輪轉(zhuǎn)速為0.65 r/min、卷繞時(shí)間為1 360 min。設(shè)定以上工藝參數(shù)批量生產(chǎn),指標(biāo)良好。
30 D/36 F屬于細(xì)旦絲,能夠承受的拉伸強(qiáng)度較低,在拉伸過程中易出現(xiàn)毛絲、斷頭現(xiàn)象,相比常規(guī)品種和粗旦絲,其加工速度需適度減緩。先將滌綸預(yù)取向絲(Pre-Oriented Yarn,POY)投到加彈機(jī)投絲打樣,確定該品種的極限速度,預(yù)設(shè)車速進(jìn)行打樣,在此基礎(chǔ)上不斷加快車速,確定該品種在機(jī)臺(tái)上的極限速度。當(dāng)張力圖譜出現(xiàn)10 s/次的波動(dòng)時(shí),此時(shí)的車速為極限車速(830 m/min)。一般情況下,加工速度=極限車速×85.00%左右,確定加工速度范圍,在此范圍內(nèi)通過實(shí)驗(yàn)(表1),最終確定車速為680 m/min。
表1 加工速度對(duì)生產(chǎn)的影響
由表1可知,當(dāng)加工速度為650 m/min時(shí),產(chǎn)品指標(biāo)較好。但考慮到提速對(duì)生產(chǎn)效率和產(chǎn)能效益具有較大影響,最終選擇將加工速度定為680 m/min,指標(biāo)較好且產(chǎn)量較高。
2.2.1 拉伸比
拉伸比是第二羅拉和第一羅拉之間的速度比,拉伸倍數(shù)對(duì)產(chǎn)品物性指標(biāo)影響較大。拉伸倍數(shù)較低,則拉伸不足,假捻張力低,體系不穩(wěn)定,絲條易形成僵絲和緊點(diǎn);拉伸倍數(shù)過高,則易導(dǎo)致毛絲和斷頭。拉伸倍數(shù)大致為POY實(shí)際纖度/DTY名義纖度,在此基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行打樣實(shí)驗(yàn),并測(cè)量加捻張力T1與解捻張力T2。
2.2.2 D/Y比
D/Y比是摩擦片表面轉(zhuǎn)速與絲條離開假捻器的速度之比。隨著D/Y比的增加,解捻張力T2減小,即T2/T1(K值)減小。K值過低易產(chǎn)生僵絲,K值過高易產(chǎn)生毛絲。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn),一般情況下,該品種K值為0.65~0.85時(shí),各項(xiàng)物性指標(biāo)良好。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示,最終確認(rèn)拉伸倍數(shù)為1.67。
表2 拉伸倍數(shù)對(duì)物性指標(biāo)的影響
由表2可以看出,當(dāng)拉伸倍數(shù)為1.67時(shí),絲條的各項(xiàng)物性指標(biāo)良好。
30 D/36 F由于單絲纖度低、加工速度慢、絲條停留在熱箱的時(shí)間較長(zhǎng),變形溫度不宜過高,否則容易導(dǎo)致單絲粘連并絲、絲條發(fā)脆,影響產(chǎn)品斷裂強(qiáng)度。此外,不同變形溫度對(duì)絲條的染色性能影響也較大。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,當(dāng)溫度為170~175 ℃時(shí),絲條染色較好。綜合考慮,最終選擇175 ℃的變形溫度。表3是不同變形溫度對(duì)絲條品質(zhì)的影響。
表3 變形溫度對(duì)滌綸DTY質(zhì)量的影響
定型熱箱的主要作用是降低絲條的卷曲收縮率,溫度過高,絲條的殘余扭矩會(huì)減小,卷曲收縮率會(huì)降低,但過高會(huì)導(dǎo)致絲條發(fā)硬,手感不好;溫度過低,絲條會(huì)比較蓬松,但定型效果不好,纖維的內(nèi)部應(yīng)力沒有消除,卷曲收縮率偏高,后紡不易退繞,斷頭多。通過實(shí)驗(yàn)可知,當(dāng)定型溫度為140 ℃時(shí),卷曲收縮率為20.36%;當(dāng)定型溫度為145 ℃時(shí),卷曲收縮率為15.61%;當(dāng)定型溫度為150 ℃時(shí),卷曲收縮率為10.33%,最終選擇定型溫度為150 ℃。
2.4.1 定型超喂
定型超喂決定絲條在下熱箱的停留時(shí)間,進(jìn)而影響滌綸DTY的卷曲性能,主要防止絲條運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)抖動(dòng)和不穩(wěn)定情況,影響絲條的品質(zhì)。在實(shí)際生產(chǎn)中,根據(jù)絲條的運(yùn)行情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,一般情況下,超喂率在-6.00%~-4.00%。通過實(shí)驗(yàn)可知,當(dāng)該品種W2X及W3分別為-4.50%、-6.00%時(shí),絲條在下熱箱前后不抖動(dòng),運(yùn)行較為穩(wěn)定。
2.4.2 卷繞超喂
卷繞超喂主要控制絲條卷繞張力的大小,進(jìn)而影響DTY紗筒的卷徑與成型。當(dāng)卷繞張力過大時(shí),紗筒卷徑偏小,成型較硬;當(dāng)卷繞張力過小時(shí),紗筒蓬松,不易退繞。通過實(shí)驗(yàn)可知,當(dāng)該品種的卷繞超喂率為-5.70%、卷繞張力控制在6~7 cN時(shí),成品DTY紗筒的成型和退繞性能良好。
由于30 D/36 F滌綸DTY屬于細(xì)旦絲范疇,絲條在經(jīng)過假捻器的摩擦片時(shí)容易受損,會(huì)產(chǎn)生毛絲和斷頭,因此,應(yīng)采用材質(zhì)較軟、表面較光滑的聚氨酯盤片。通過實(shí)驗(yàn)可知,采用1-4-1的盤片組合方式,毛絲及斷頭較少,染色M率較高(表4)。
表4 摩擦片組合對(duì)染色M率的影響
30 D/36 F細(xì)旦絲的生產(chǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)要求嚴(yán)格,若網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)太多、太牢,后續(xù)織造時(shí)會(huì)因網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)不能完全打開,導(dǎo)致布面風(fēng)格不好,手感較差;若網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)太輕,后道織造時(shí)斷頭率高。
網(wǎng)絡(luò)可增加其單絲間的抱合力,改善后加工性能。在第一羅拉前加裝預(yù)網(wǎng)絡(luò)噴嘴可提高絲條的集束性,并結(jié)合海博林P142型號(hào)中網(wǎng)噴嘴兩道網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果,將預(yù)網(wǎng)絡(luò)與中網(wǎng)絡(luò)氣壓分別控制在0.04 MPa及0.20 MPa,絲條更具抱合力,后加工退繞性能良好,且在拉伸變形時(shí)不易產(chǎn)生毛絲、斷頭等。
在30 D/36 F滌綸DTY的生產(chǎn)過程中,上油也極為重要。給DTY上油可使絲條具有平滑性、抱合性和抗靜電性。由于單絲纖度較小,對(duì)含油量的控制較為嚴(yán)格。若上油較少,易產(chǎn)生大量靜電,布面易產(chǎn)生經(jīng)條,影響品質(zhì);若上油較多,會(huì)導(dǎo)致整經(jīng)上漿時(shí)漿料不均勻,在后面的織造中容易起毛絲,導(dǎo)致斷頭增多。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),含油率一般控制在3.00%左右,該品種的油輪轉(zhuǎn)速為0.65 r/min。
對(duì)成品DTY進(jìn)行定長(zhǎng)定重,以滿足后道織造的需求。卷繞時(shí)間的計(jì)算公式:卷繞時(shí)間=定重×107/車速/實(shí)際纖度/0.98。在實(shí)際生產(chǎn)中,考慮到上油輪轉(zhuǎn)速及油位等因素,一般第一批紗筒需提前1 h核重,計(jì)算出滿卷時(shí)間及錠重,再微調(diào)卷繞時(shí)間。
通過以上工藝實(shí)驗(yàn),30 D/36 F滌綸DTY的主要工藝參數(shù)如下:加工速度為680 m/min,拉伸倍數(shù)為1.67,變形熱箱溫度為175 ℃,定型熱箱溫度為150 ℃,D/Y比為1.65,W2X為-4.5%,W3為-6.0%,W4為-5.7%,預(yù)網(wǎng)絡(luò)氣壓為0.04 MPa,中網(wǎng)絡(luò)氣壓為0.20 MPa,油輪轉(zhuǎn)速為0.65 r/min,卷繞時(shí)間為1 360 min。
通過以上工藝參數(shù)制得的30 D/36 F滌綸DTY主要物性指標(biāo)如下:線密度為33.75 dtex,斷裂伸長(zhǎng)率為21.22%,斷裂伸長(zhǎng)率變異系數(shù)為4.26%,斷裂強(qiáng)度為4.23 cN/dtex,斷裂強(qiáng)度變異系數(shù)為2.05%,卷曲收縮率為10.26%,卷曲收縮率變異系數(shù)為3.25%,卷曲穩(wěn)定度為84.80%,沸水收縮率為2.96%,含油率為3.11%,網(wǎng)絡(luò)為163 N/m,該物性指標(biāo)符合《滌綸低彈絲》(GB/T 14460—2015)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。
綜上所述,30 D/36 F滌綸DTY根據(jù)以上工藝參數(shù)批量生產(chǎn),產(chǎn)品指標(biāo)良好,生產(chǎn)穩(wěn)定,可滿足客戶需求。