83 dtex/36 f轻网高弹涤纶DTY生产工艺

吴金亮， 卢庆丰， 丁国军， 张逢书， 吴剑虹

(1. 荣盛石化股份有限公司，杭州 311247；2. 浙江盛元化纤有限公司，杭州 311247)



83 dtex/36 f轻网高弹涤纶DTY生产工艺

吴金亮1， 卢庆丰1， 丁国军1， 张逢书1， 吴剑虹2

(1. 荣盛石化股份有限公司，杭州 311247；2. 浙江盛元化纤有限公司，杭州 311247)

摘要:通过优化涤纶DTY加工中牵伸比、网络压力、变形温度、定型温度、定型超喂和卷绕超喂、D/Y比等工艺条件，研究83 dtex/36f轻网高弹涤纶DTY的生产工艺。结果表明：选择牵伸比1.75～1.79，网络压力0.12 MPa，变形温度195～197 ℃，定型温度90～95 ℃，适当提高定型超喂(5.5%左右)和卷绕超喂(3.7%左右)，可得到卷曲收缩率为29.4%的纤维，有利于获得高弹性、蓬松度良好、网络均匀的涤纶DTY。

关键词:聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维；拉伸变形丝；高弹性；网络丝

随着纺织技术的进步和纺织面料质量需求的提高，高弹性涤纶DTY由于其外观丰盈、手感绵软等特点，越来越受到广大用户的青睐。目前市场上的高弹丝往往弹性低、回复率差，生产加工时一等品率低，很难做到大面积推广。经研究发现，弹力丝的弹性主要取决于其纤维的卷曲收缩率，卷曲收缩率越高弹性就越高，故弹力丝的卷曲收缩率指标直接表征纤维的弹性[1]。如果纤维的卷曲收缩率指标、手感柔软、外观丰满性要明显好于普通的DTY，则可以认定为高弹性涤纶DTY[2]。本文就83 dtex/36f轻网高弹性涤纶DTY的生产工艺条件作了研究，并应用到实际生产中，所制纤维弹性优异、风格饱满，各项指标优于国家标准，且加工一等品率达到97.5%以上。

1　实　验

1.1原丝

公司自产POY，线密度140 dtex/36f，断裂伸长率132%，断裂强度2.5 cN/dtex，条干不匀率0.8%，含油率0.4%。

1.2仪器设备

FK6V-1000型加弹机(德国Barmag公司)，STATIMAT.ME型全自动强伸度测试仪(德国TEXTECHNO公司)，MP20 NMR ANALYZER型核磁共振含油分析仪(德国布鲁克光谱仪器有限公司)，Uster-4型条干仪(瑞士进口)。

1.3轻网高弹性涤纶DTY的生产

选择假捻机型为FK6V-1000型，加工速度提高到800 m/min。对比一般的低弹丝，适度提高了牵伸比及D/Y比，选择适宜的网络压力、变形热箱温度、定型热箱温度、网络超喂率、定型超喂率等工艺条件，POY原丝经第一热箱形变、假捻器加捻(解捻)、网络喷嘴、第二热箱定型、上油卷绕得到网络均匀、弹性佳的涤纶DTY。

2　结果与分析

2.1牵伸比

牵伸比(DR)是W2轴(二道轴)与W1轴(一道轴)之间的比值。DR设定的高低直接影响着纤维的性能[3]。如果DR设定太低，导致假捻器前的张力(T1)过低，丝条容易在上热箱内抖动，受热不匀；同时，假捻器后的张力(T2)也过低，解捻不充分，纤维黏结，甚至形成僵丝，最终导致纤维的弹性降低、手感不良。如果DR设定过高，导致加捻张力和解捻张力均过高，虽然在一定程度上提高了纤维的卷曲收缩率，弹性也有了提升，但高张力势必容易导致单纤的断裂，毛丝增加，反而使纤维的卷曲收缩率降低[4]。综合实验效结果当选择DR为1.75～1.79时，DTY弹性良好，外观无僵丝和毛丝。

2.2热箱温度

图1是第一热箱温度的变化对DTY卷缩率的影响。由图1可知，在一定的温度范围内，随着变形温度的提高，纤维的卷缩率增大，温度过大，卷缩率反而下降。这是因为随着变形温度的增加，纤维的塑性得到了增加，纤维变形的阻力下降，得到的DTY变形就越充分，卷曲性能、手感、弹性越好；但温度上升到220 ℃甚至更高时，接近了纤维软化温度，解取向度增加，塑性太强，形变效果反而变差，卷缩率降低，同时，纤维变脆，毛丝和僵丝随之增加。为了得到较高卷曲的纤维，第一热箱温度比常规生产时提高5～8 ℃即可。本实验选择第一热箱温度为195～197 ℃。

图1　第一热箱温度对卷缩率的影响Fig.1　Effect of the first texturing heater temperature on fiber crimp rate

纤维经过第一热箱和假捻器的形变后，需要进行补充热定型，降低内应力，提高纤维的稳定性[5]。为了得到高卷曲的纤维，必须要把经过假捻器产生的卷曲形态保持下来，所以设置合适的定型温度就显得尤为重要。温度设定太低，不易起到补充热定型的效果，纤维稳定性降低。温度设定过高，导致纤维塑性增强，形变无法得到保持，卷曲收缩率反而大大降低。为了得到稳定性良好又弹性较高的纤维，在设定定型温度时较常规生产低70～75 ℃为宜。本实验选择定型温度为90 ℃。

2.3定型超喂

定型超喂率是指第二罗拉和第三罗拉速度差相对于第二罗拉的百分率。图2是定型超喂率与DTY卷曲收缩率的关系，图3是定型超喂率与DTY卷曲稳定度的关系。由图2和图3可知，随着定型超喂率的提高，纤维的卷曲收缩率、卷曲稳定度都相应得到提高。这是因为定型超喂率越高，丝条在定型热箱中越松弛，使得分子间的内应力得到有效降低，从而将经过假捻器变形而产生的卷曲和蓬松的纤维状态保持下来，因此纤维的卷曲收缩率和卷曲稳定度也越高。本实验选择定型超喂率为5.5%。

图2　定型超喂率与DTY卷曲收缩率的关系Fig.2　Relation between set overfeed and DTY crimp rate

图3　定型超喂率与DTY卷曲收缩率的关系Fig.3　Relation between set overfeed and DTY crimp stability

2.4卷绕超喂

卷绕超喂率是指第二罗拉和卷绕辊表面速度差相对于第二罗拉表面速度的百分率。DTY的卷装张力直接取决于卷绕超喂率。为了保证良好的退绕效果，不能将卷装张力设定过低，否则容易导致丝饼松软，丝束之间相互黏连、夹结，在高速退绕时造成断头，同时，丝饼端面极易形成塌边现象，不易储存和运输。但卷绕张力也不能过高，否则丝饼太硬，卷曲性能会下降，同时，过高的张力极易导致纸管变形，进而导致绊丝的形成，影响外观和退绕[6]。为了保证既有良好的外观又有较高的卷曲性能，本实验选择卷绕超喂率为3.7%，使卷绕张力保持在18～22 cN。

2.5D/Y比

D/Y比指的是假捻摩擦盘表面速度与第二喂入罗拉表面速度之比。图4是D/Y比与卷缩率的关系。由图4可知，随着D/Y比的提高，纤维的卷曲收缩率也相应提高。这是因为随着D/Y比的提高，摩擦盘的表面速度增加，传递到丝条的力矩也随之增加，在一定的车速条件下，单位长度内丝条获得的卷曲效果得到提高，加捻及解捻数增加，丝条蓬松性提高。高卷曲的纤维，其捻度也一定较高，故在选择D/Y比的时候也一定比常规加工要高[7]。但也不是越高越好，D/Y比太高，丝条容易打滑，且摩擦盘对丝条的损伤也大，易产生毛丝。硬质的陶瓷摩擦片因对丝条的磨损较大，故不在考虑范围内，选择软硬适中的聚氨酯摩擦片为最佳。另外，摩擦片组合中，选择1-5-1为宜，因为过高组合会降低假捻张力，过低组合会降低卷曲效果。本实验选择适当提高D/Y比至1.85，使假捻充分，DTY的卷曲性提高。

图4　D/Y比对卷曲收缩率的影响Fig.4　Effect of D/Y on fiber crimp rate

2.6网络压力及喷嘴的选择

表1是网络压力对DTY性能的影响。由表1可知，纤维的网络度、网络牢度、断裂强度随着网络压力的提高而提高，但断裂伸长率却是随着网络压力的提高而先增加后下降。这是因为网络压力的大小决定了网络结点的牢度，实验证明，随着压力升高，丝条被吹散的程度加大，各单纤维间缠绕程度提高，形成的网络结点牢度随之提高。但也不是压力越高越好，太高的压力易导致单纤维被吹断造成毛丝，从而降低纤维的强度。网络均匀性取决于网络喷嘴型号和网络压力，在生产83d tex/36f DTY时，选择半圆斜口喷嘴为宜。因为要满足经编的需要，网点不能太弱，否则极易造成织造困难，但也不能太牢，否则织物上会形成节点，使其丰厚性降低、手感变差，所以半圆型喷嘴是最佳选择。同时，需要选择合适的网络压力，以控制最佳的网络牢度和网络度[8]。从表1可知，在生产轻网DTY时，网络压力选择0.12 MPa为宜。

表1　网络压力对DTY性能的影响

2.7工艺及物性指标

表2是经过优化后生产轻网高弹涤纶DTY与普通涤纶DTY的工艺条件比较，表3是轻网高弹涤纶DTY与普通DTY的物理指标对比。从表2、表3可知，与普通涤纶DTY的性能相比，轻网高弹涤纶DTY的卷曲收缩率和卷曲稳定性明显提高。

表2　83 dtex/36 f轻网高弹涤纶DTY与普通涤纶DTY的主要工艺参数

表3　83 dtex/36 f轻网高弹涤纶DTY与普通涤纶DTY的物理指标

3　结　论

与一般涤纶DTY相比，在生产83 dtex/36f轻网高弹涤纶DTY时，要选择较高的牵伸比，牵伸比为1.75～1.79；上调变形温度至195～197 ℃，调低定型温度至90 ℃；适当提高定型超喂(5.5%左右)和卷绕超喂(3.7%左右)，所获得的纤维网络均匀、弹性高、手感佳。

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DOI:10.3969/j.issn.1001-7003.2016.06.003

收稿日期:2016-01-27; 修回日期: 2016-05-10

作者简介:吴金亮(1976—)，男，工程师，主要从事涤纶纺丝、加弹生产及工艺管理。

中图分类号:TS104.1

文献标志码:A

文章编号:1001-7003(2016)06-0011-04引用页码: 061103

Production process of 83 dtex/36 f high elasticity PET DTY

WU Jinliang1, LU Qingfeng1, DING Guojun1, ZHANG Fengshu1, WU Jianhong2

(1.Rongsheng Petrochemical Co., Ltd., Hangzhou 311247, China; 2.Zhejiang Shengyuan Chemical Fiber Co.,Ltd.,Hangzhou 311247, China)

Abstract:The production process of 83 dtex/36f high crimp PET DTY was discussed through the optimization of draw ratio, network pressure, texturing heater temperature, setting heater temperature, set overfeed, take-up overfeed and D/Y ratio. The results show that the crimp contraction rate increases to 29.4% by selecting draw ratio 1.75～1.79, network pressure 0.12 MPa, texturing temperature 195～197 ℃ and setting temperature 90～95 ℃ and increasing set overfeed to 5.5% and crimp overfeed 3.7%, which helps to produce PET DTY with high elasticity.

Key words:polyethylene terephthalate fiber; draw textured yarn; high elasticity; interlaced yarn