扁平截面錦綸6FDY生產(chǎn)工藝

1、扁平截面錦綸6FDY生產(chǎn)工藝傳統(tǒng)錦綸的截面為圓形，與天然纖維相比，圓形截面的錦綸6纖維吸濕性較差，易彎曲起皺，致使其在高端織造領(lǐng)域的發(fā)展受到極大限制。異形錦綸6纖維為截面非圓形的錦綸，其研究方向在于增加錦綸6纖維的比表面積，即通過異形截面的設(shè)計，使錦綸6纖維的光澤、手感、吸濕性、硬挺度和彈性等得到不同程度的提高。若是采用全消光切片紡絲，與全消光的柔和性相結(jié)合，可以發(fā)揮出更好的效果。其中，扁平截面纖維具有一定的剛性，毛立感優(yōu)異，同時一擁有吸濕性好、散熱快、易于染色和抗起球等優(yōu)點，在織物風(fēng)格方面接近于天然纖維材料。本文采用熔融紡絲法，以錦綸6消光切片為原料制備扁平截面錦綸6FDY，用全自動單紗強(qiáng)力

2、儀、NikonEclipse等測試扁平截面錦綸6FDY的性能與截面形狀，探索扁平截面錦綸6FDY的生產(chǎn)土藝，使其符合后道加工要求，適用于服裝、家紡面料等領(lǐng)域。1實驗11原料錦綸6消光切片(福建錦江科技有限公司)，特性粘數(shù)(2.471±03)dL/g，熔點215-225CTiO?含量,1.5%，灰分含量0.1%端氨基含量為（47±3.0）mmol/kg,可萃取物含量0.5%,水分含量，0.06%。1.2 儀器設(shè)備高速卷繞機(jī)、側(cè)吹風(fēng)系統(tǒng)（德國巴馬格公司）,Testo425精密型風(fēng)速儀（德國儀器國際貿(mào)易（上海）有限公司）,鳥斯特V型條干儀（鳥斯特（上海）貿(mào)易有限公司）,YG023

3、B單紗強(qiáng)力機(jī)（常州紡織儀器廠）,NikonEclipseE100顯微鏡（上海浦赫光電科技有限公司）。1.3 工藝流程切片熔融混合、熔體保溫輸送、計量泵精確計量、組件過濾吐絲、側(cè)吹風(fēng)冷卻、集束上油、拉伸定型、網(wǎng)絡(luò)交絡(luò)、卷裝成形、檢驗、包裝入庫。1.4 分析與測試鳥斯特條干值:鳥斯特V型條干儀,參照GB/T14346-1993化學(xué)纖維長絲電子條干不勻率試驗方法進(jìn)行測試。拉伸性能:YG023B單紗強(qiáng)力機(jī),參照GB/T14344-2008化學(xué)纖維長絲拉伸性能試驗方法進(jìn)行測試。截面:NikonEclipseE100顯微鏡,放大倍數(shù)1000倍2結(jié)果與分析2.1紡絲溫度紡絲溫度主要取決十聚合體的熔點和熔體黏

4、度，在一定溫度下，聚酞胺的熔體黏度隨相對分子質(zhì)量的增大而增大;在相對分子質(zhì)量相同的情況下，熔體黏度隨溫度的升高而降低。在扁平截面錦綸6FDY的生產(chǎn)過程中，紡絲溫度過高，使聚合物熱分解加劇，相對分子質(zhì)量降低，可能出現(xiàn)“氣泡絲”，造成大量毛絲、斷頭;紡絲溫度過低，則熔體薪度大，熔體的擠出脹大現(xiàn)象嚴(yán)重，熔體出噴絲板后絲條取向度大，影響絲條的拉伸，斷頭較多。在合適的溫度范圍內(nèi)，隨著紡絲溫度的升高，熔體薪度呈指數(shù)級下降，熔體的流動性能得到良好的改善，熔體出噴絲板后絲條取向度減小，絲條的拉伸效果優(yōu)良。經(jīng)實驗，紡絲溫度控制在254-256C為宜。2.2扁平度扁平度指噴絲板微孔截面的長寬比。扁平度增大，可使錦

5、綸6纖維的異形度增大，增強(qiáng)其異形效果，使其吸濕性、光澤、抗起毛起球等能力得到顯著改善。但是，扁平度過大，會造成扁平截面錦綸6FDY紡絲難度加大及產(chǎn)品強(qiáng)伸指標(biāo)下降，造成后加工較困難。表1為不同扁平度下生產(chǎn)的扁平截面錦綸6FDY的物性指標(biāo)。由表1可知，扁平度為101時，制得的異形錦綸6纖維的扁平度較高，且斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長率、條干等指標(biāo)均能滿足后續(xù)加土和使用要求。因此，選擇扁平度為10:10表1不同扁平度下扁平截而錦綸6FDY的條干及物性指標(biāo)圖1為扁平度為10:1下生產(chǎn)的扁平截面錦綸6FDY的纖維截面顯平度茶干新剪a度心-斷裂伸怏申/帰備注K：1L嘰63祖滋生產(chǎn)I&建*小量圈繪5556rh

6、rx/|J)1)：1工5527-生產(chǎn)凰迫，少顯團(tuán)岐12：1L.7S2.312.5223.59主產(chǎn)趟進(jìn)乜焯，崗建較習(xí)2.3側(cè)吹風(fēng)參數(shù)熔體出噴絲孔后，以側(cè)吹風(fēng)與絲束進(jìn)行熱交換，使熔體細(xì)流凝固成纖維。側(cè)吹風(fēng)參數(shù)主要包括：風(fēng)溫、風(fēng)濕、風(fēng)壓、風(fēng)速。與圓形截面纖維相比，扁平絲比表面積較大，易十散熱，冷卻速度較快，絲條的表層和內(nèi)層溫度梯度增大，絲條可能受到表層的拉伸應(yīng)力的局部集中，產(chǎn)生裂痕，影響后加土性能。因此，在扁平截面錦綸6FDY的生產(chǎn)過程中，應(yīng)適當(dāng)緩和冷卻條件，提高風(fēng)溫，延長冷卻區(qū)，以延緩冷卻速度，使塑性區(qū)延長，凝固點下移，減小噴絲頭拉伸張力，維持纖維扁平度，纖維異形度提高。經(jīng)實驗，側(cè)吹風(fēng)的風(fēng)溫控制在

7、22一23C,濕度控制在80%以上，風(fēng)壓控制在500Pa,風(fēng)速應(yīng)控制在0.6一0.7m/s冷卻效果較優(yōu)，無飄絲、斷頭或絲條條干不勻圖1扁平度10:1下扁平截而錦綸6FDY的纖維截而2.4集束點位置熔體經(jīng)側(cè)吹風(fēng)冷卻時一，空氣流動對絲條產(chǎn)生振蕩，這種振蕩會引起飄絲、斷頭或絲條條干不勻，條干不勻隨振蕩幅度的增大而增大，隨絲條從噴絲板面到集束位置的距離增加而增大。與圓形截面纖維相比，扁平絲比表面積較大，易十散熱，冷卻速度快，可適當(dāng)提高集束上油位置，降低絲條與空氣間的摩擦，也減輕絲條受風(fēng)窗外環(huán)境中氣流干擾。在扁平截面錦綸6FDY的生產(chǎn)過程中，通過提高集束點位置降低紡絲張力，又降低絲條的抖動。經(jīng)實驗，集束

8、位置在1400-1600mm為宜。2.5拉伸倍率在扁平截面錦綸6FDY的生產(chǎn)過程中，在一定的拉伸倍率下，錦綸6FDY得到拉伸，纖維內(nèi)大分子會產(chǎn)生取向，并隨著拉伸倍率的增大，纖維大分子的取向度增大。纖維的強(qiáng)伸度與纖維的取向度密切相關(guān)。表2為不同拉伸倍率下生產(chǎn)的扁平截面錦綸6FDY的物性指標(biāo)。由表2可知，拉伸倍率增大，扁平截面錦綸6FDY的斷裂強(qiáng)度稍有下降，原因在十拉伸倍率打破纖維內(nèi)大分子結(jié)構(gòu)的平衡，大分子因承受不了強(qiáng)大的拉力而發(fā)生滑移和斷裂，使取向度下降。但是，拉伸倍率較小時一，扁平截面錦綸6FDY毛絲、圈絲較多，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，無法滿足后道加土要求。因此，選擇拉伸倍率為1.330表2不同拉仲倍

9、率下扁平截而錦綸6FDY的條干及物性指標(biāo)規(guī)熱拉伸帯率爺7：/帰務(wù)打門鴉斷裂強(qiáng)度口朋斯裂忡k半/喘紀(jì):55.56dtexJlOF1.201.411.K33.071.33L331.663-55L45L3817b3.43題.椚生產(chǎn)穩(wěn)定、毛対.圈繪較務(wù)27.28空產(chǎn)険宦*中量圈鋰2511>生產(chǎn)風(fēng)星.少顯圈繪2.6熱輥溫度在熱輥上，纖維同時一受到拉伸和熱定型作用，熱輥溫度過高，會引起絲束抖動加劇，引發(fā)斷頭而影響生產(chǎn)；熱輥溫度過低可能使纖維造成定型效果差，出現(xiàn)縮管現(xiàn)象。表3為不同熱輥溫度下生產(chǎn)的扁平截面錦綸6FDY的物性指標(biāo)。由表3可知，熱輥溫度升高，扁平截面錦綸6FDY的斷裂強(qiáng)度稍有增大，原因在十

10、熱輥溫度主要是消除拉伸內(nèi)應(yīng)力，使成品絲結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定。熱輥溫度為170C時絲束中大分子鏈活動較強(qiáng)，纖維結(jié)品度較高，絲條的斷裂強(qiáng)度較大。因此，選擇熱輥溫度為170C，纏繞5.5圈。2.7網(wǎng)絡(luò)壓力網(wǎng)絡(luò)壓力升高，各單絲間的纏繞程度提高，有利于纖維的集束性能提高。但是，過高的網(wǎng)絡(luò)壓力易導(dǎo)致纖維被吹斷造成毛絲，降低纖維的機(jī)械性能。表4為不同網(wǎng)絡(luò)壓力下生產(chǎn)的扁平截面錦綸6FDY的物性指標(biāo)。由表4可知，在扁平截面錦綸6FDY的生產(chǎn)過程中，網(wǎng)絡(luò)壓力的增大，可提高扁平截面錦綸6FDY的網(wǎng)絡(luò)度，但是，網(wǎng)絡(luò)壓力過大，易造成絲條吹斷，引起絲束毛絲、圈絲較多，且油劑飛濺嚴(yán)重,能耗增大。因此，選擇網(wǎng)絡(luò)壓力為0.35Mpa表

11、3不同熱輥溫度下扁平截而錦綸6FDY的條干及物性指標(biāo)55.561451.421,«13,422K.<W生產(chǎn)軽世，少乗|觀粧155生產(chǎn)総定，少雖圈徴HQL33L.66一工巧“聲殆產(chǎn)穩(wěn)宅、少誡圈罐表4不同網(wǎng)絡(luò)壓力下扁平截而錦綸6FDY的物性指標(biāo)祭干f.7%辭TCK/%河群款/（牛/米）*i|tL陽''55.56dtx/lOFu.3o1.353.5327,13L.3主產(chǎn)較勵定0.331.331.663.5527.ZB2.0隹產(chǎn)帶建0.391.JI1.733.5026752.8生廣HFJ斷蟲多2.8紡絲速度紡絲速度的提高有利于初生纖維的分子排列和結(jié)構(gòu)較為有序并趨向穩(wěn)定，

12、條干均勻性好，經(jīng)拉伸后纖維的機(jī)械性能良好。表5為不同紡絲速度生產(chǎn)的扁平截面錦綸6FDY的物性指標(biāo)。由表5可知，在扁平截面錦綸6FDY的生產(chǎn)過程中，紡絲速度過大，易造成冷卻不均，引起絲條條干不勻，毛絲、圈絲較多。因此，選擇紡絲速度為4500m/minx表5不同紡LPL速度下扁平截而錦綸6FDY的物性指標(biāo)幼建遠(yuǎn)度/(mmin!)詬裂強(qiáng)*flieix'1)普注55.56dkei/lOF4W03.3928.4745003.5527.28宅產(chǎn)ta定、屮農(nóng)圈逢480026.02主廣艮疋、毛樂*槪鋰較藥2.9正交實驗根據(jù)單因素實驗結(jié)果，采用正交實驗L9(34)，確定最優(yōu)土藝條件組合。紡絲溫度255C

13、，側(cè)吹風(fēng)冷卻風(fēng)速0.65m/s,集束點位置1600mm紡絲速度4500m/min。實驗計劃如表6所示，實驗結(jié)果如表7、表8所示。如表7所示，噴絲板噴絲微孔扁平度8:1,拉伸倍率為1.33，熱輥溫度145C，網(wǎng)絡(luò)壓力0.39MPa扁平截面錦綸6FDY的條干CV值最小。如表8所示，噴絲板噴絲微孔扁平度8:1,拉伸倍率為1.33熱輥溫度1700C,網(wǎng)絡(luò)壓力0.39MPa,扁平截面錦綸6FDY的斷裂強(qiáng)度最大。綜合扁平截面錦綸6FDY的紡況和物性指標(biāo)分析，因網(wǎng)絡(luò)壓力0.39MPa時一，扁平截面錦綸6FDY的生產(chǎn)過程不穩(wěn)定，斷頭較多，因此，最優(yōu)土藝條件組合為：噴絲板噴絲微孔扁平度8:1,拉伸倍率為1.33

14、，熱輥溫度170C，網(wǎng)絡(luò)壓力0.35Mpa。表6正交實驗設(shè)計周平度拉伸倍率熱棍溫度嵐網(wǎng)絡(luò)JkJj/MPa2.10工藝與物性指標(biāo)實驗18：1L20145(.30實驗211331550.35實驗38：1L4517(J(h39實驗4J0：11.201550.39賓驗5J0：1133170(.30實驗6J0：1L451450.35實驗712：1L201450.35實驗812：1L33155(.39實驗9J2：1L4517(J(h30li.7止交實驗結(jié)果行析（1）Tab.7AnaJvsisoinrthopnruilexperimentresult'條干（：¥/扁平度拉伸倍率閱輻溫度代網(wǎng)

15、絡(luò)HUj/MPa/3k671.90L830.195/3L731.S2L930.1K6111/32.201.SS1.40IS5衣8正空實驗結(jié)果分析（11）Tab.8Anaksisofoi-thomidentresult斷裂強(qiáng)度/熱輪溫網(wǎng)絡(luò)壓M平度拉伸tr-Vdt(*x度代J/MPa1/33.720.342【1/33.430.345111/33.200.34S為了提高55.56dtex/IOF扁平截面錦綸6FDY的扁平度，且滿足呈現(xiàn)金屬光澤，改善條干均勻度，提高斷裂強(qiáng)度，以土業(yè)化生產(chǎn)的圓形截面55.56dtex/IOF錦綸6FDY為對照，表9為經(jīng)土藝優(yōu)化后生產(chǎn)的55.56dtex/IOF扁平截面錦

16、綸6FDY與土業(yè)化生產(chǎn)圓形截面55.56dtex/IOF錦綸6FDY的土藝條件比較，表10為經(jīng)土藝優(yōu)化后生產(chǎn)的55.56dtex/IOF扁平截面錦綸6FDY與土業(yè)化生產(chǎn)圓形截面55.56dtex/IOF錦綸6FDY的物性指標(biāo)比較。由表9、表10可知，經(jīng)工藝優(yōu)化后生產(chǎn)的55.56dtex/IOF扁平截面錦綸6FDY，條干均勻，斷裂強(qiáng)度較高，條干與物性指標(biāo)與圓形截面55.56dtex/IOF錦綸6FDY相近,避免了扁平截面造成絲束冷卻不均引起條干均勻度和斷裂強(qiáng)度降低，滿足后道加工要求。趙9紳芒優(yōu)化石主產(chǎn)的扁平牡廊鈾綸6FIH與間矗赴尚抽綸紳的主蜚一藝參啟Tab%9Maili|riii.iic

17、87;kpriilMiiphiiHKrilnvlrnFl'Ynffl-ill>rrliiiiiijiitaliihInn6-Ft&Ynfd"irriil-ir甘*ftiwm1上驗化肩阪56thrnOFJB平面鈿繪旨FDY1業(yè)化生產(chǎn)同離鶴1酊?5-56dtrxHDF訛綸6FDY豹飩溫廈灼：2552520.650.68160016-50拉猝倍率133.25170175網(wǎng)絡(luò)Jh力HI皿心350.39紡理速度'J1HU')45IMI4900婦o經(jīng)L藝優(yōu)化后生產(chǎn)IB恥F哉血饑綸6P】rr.q圓彌截面甜綸磚DT的主要物性指標(biāo)Tab10MuinphysicBlpropertydaisofaptimizrdnylon6FDYofflaHflrrlannandnylon6FDYofciicultirrantiton匸藝優(yōu)化斤55.56ili/lOFM平戲錦綸社IH匚吹生產(chǎn)HI用嚴(yán)面55,56ia/IOF6FDY益TJ：何1.331.4