導(dǎo)語：切片紡生產(chǎn)工藝探討一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

目前大眾對于服飾面料的舒適性要求較高，同時(shí)在保證舒適的前提下又要求美觀，因此很多面料中開始加入彈性纖維來實(shí)現(xiàn)這一目的。聚對苯二甲酸丁二醇酯(Polybutyleneterephthalatefibre,PBT)，是由高純度對苯二甲酸(PTA)或?qū)Ρ蕉姿岫柞?DMT)與1,4-丁二醇酯縮聚后的線性聚合物經(jīng)熔融紡絲制得的纖維，屬于聚酯纖維的一種。PBT纖維在20世紀(jì)70年代被成功研發(fā)。伴隨著合成纖維差別化的不斷發(fā)展，PBT作為纖維的使用價(jià)值逐步被人們所認(rèn)識。PBT纖維具有與聚酰胺6(PA6)相似的亞甲基鏈段，同時(shí)也具有聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的苯環(huán)和酯鍵，因此具有良好的伸長彈性回復(fù)率和柔軟易染色的特點(diǎn)，其制成品手感柔軟，吸濕性、耐磨性和纖維卷曲性好，拉伸彈性和壓縮彈性極好，主要用于后道加工生產(chǎn)高彈性產(chǎn)品，具有廣泛的市場和良好的經(jīng)濟(jì)效益。PBT纖維已經(jīng)成為差別化纖維中極具發(fā)展前景的纖維之一。本文在傳統(tǒng)PET設(shè)備上進(jìn)行適當(dāng)改造，探討了PBT預(yù)取向絲生產(chǎn)的優(yōu)化工藝。

1生產(chǎn)原料及設(shè)備

1.1原料。國產(chǎn)PBT聚酯切片，中國石化儀征化纖有限責(zé)任公司生產(chǎn)。日本竹本油脂株式會(huì)社2169專用油劑，油劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)12%。1.2主要設(shè)備及測試儀器。北京中麗160型螺桿擠壓機(jī)，上海金緯1380全自動(dòng)卷繞機(jī)，桐昆集團(tuán)自主研發(fā)的升降式導(dǎo)盤裝置。常州雙固紡織儀器廠有限公司生產(chǎn)的YG023A全自動(dòng)單紗強(qiáng)力機(jī)，常州市雙固紡織有限公司生產(chǎn)的YG086C縷紗測長儀，瑞士梅特勒-托利多公司生產(chǎn)的PL403電子天平，陜西長嶺紡織機(jī)電科技有限公司生產(chǎn)的條干測試儀。1.3生產(chǎn)工藝流程。切片輸送→干燥→螺桿擠壓→計(jì)量泵→紡絲→側(cè)吹風(fēng)冷卻→絲束上油→卷繞成型→外觀檢驗(yàn)→物理指標(biāo)檢測→成品分等→裝箱打包→產(chǎn)品銷售出廠。

2結(jié)果與討論

2.1生產(chǎn)思路。PBT切片與PET切片內(nèi)在性質(zhì)有所不同，采用PET已有的裝備配置和工藝參數(shù)設(shè)置是不可能實(shí)現(xiàn)PBT纖維的順利生產(chǎn)的。想在傳統(tǒng)的PET生產(chǎn)設(shè)備上成功生產(chǎn)出PBT纖維，就必須先解決：①如何保證PBT纖維大分子的柔性、彈性；②解決切片玻璃化、結(jié)晶過早的問題；③紡絲時(shí)熔體溫度低造成組件溫度偏低；④熔體分布均勻性等問題。這需要對生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝進(jìn)行改良和創(chuàng)新。2.2加工工藝的選擇。2.2.1主要工藝參數(shù)。(見表1)2.2.2干燥工藝的合理選擇。PBT切片與PET切片由于內(nèi)在性質(zhì)的不同，采用一般的PET結(jié)晶和干燥溫度會(huì)造成纖維大分子鏈硬化，影響最終產(chǎn)品品質(zhì)。文獻(xiàn)[1]指出：由于PBT大分子基本鏈結(jié)上的柔性部分比較強(qiáng)，因而使PBT纖維的熔點(diǎn)和玻璃化溫度較普通PET纖維的低。因此為了保證PBT纖維大分子鏈的柔性和彈性，我們采用了較低的結(jié)晶溫度(110℃)及較低的干燥溫度(130℃)，從而保證了PBT預(yù)取向絲的伸長特性。2.2.3熔融紡絲溫度的合理選擇。PBT切片在熔融后具有比PET切片更低的玻璃化溫度、結(jié)晶溫度及更快的結(jié)晶速度。這主要是因?yàn)镻BT具有的亞甲基比PET更長，故在紡絲溫度的設(shè)計(jì)上必須予以考慮。經(jīng)過多次摸索試驗(yàn)，將紡絲溫度設(shè)定為：螺桿一區(qū)252℃、二區(qū)253℃、三區(qū)256℃、四區(qū)260℃、五區(qū)263℃。2.2.4冷卻工藝的合理制定。由于PBT初生纖維的結(jié)晶遠(yuǎn)大于PET初生纖維，冷卻工藝直接影響了絲束的應(yīng)力分布、結(jié)晶取向和微觀結(jié)構(gòu)甚至是絲束內(nèi)在條干的均勻度，因此對于冷卻工藝的選擇需要考慮這一點(diǎn)。而冷卻工藝的關(guān)鍵點(diǎn)是如何確定絲束的冷卻位置和冷卻風(fēng)速及風(fēng)溫。經(jīng)過摸索和試驗(yàn)，最終冷卻工藝確定為：冷卻風(fēng)速0.5m/s，風(fēng)溫28℃，集束板位置位于受風(fēng)區(qū)78cm處，大大提高了絲束的集束性和冷卻效果，保證了產(chǎn)品的內(nèi)在品質(zhì)。2.2.5卷繞成型工藝的合理選擇PBT預(yù)取向絲由于存在一定的彈性，在卷繞成型時(shí)很容易出現(xiàn)絲餅成型問題，主要表現(xiàn)在絲餅端面不平、側(cè)面有凸肚等現(xiàn)象。這種情況不但影響了外觀檢驗(yàn)的達(dá)標(biāo)率，而且在運(yùn)輸過程中容易造成絲餅與包裝材料摩擦，引起絲束內(nèi)在性能變化，影響產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)由于不良的成型造成絲束間的壓覆，導(dǎo)致后道加工時(shí)斷頭數(shù)量增加。為了避免上述情況，保證絲餅成型正常，我們采用了滌綸長絲生產(chǎn)過程中便于升頭的導(dǎo)盤裝置，同時(shí)將絲餅的成型角由5.7°調(diào)整為7.1°，大大減少了成型不良絲餅的數(shù)量。PBT預(yù)取向絲卷繞時(shí)的卷繞張力決定了絲餅成型的好壞，是后道加工退卷順利的關(guān)鍵。卷繞張力過大容易造成絲餅偏硬，退卷時(shí)絲束重疊，不易退卷；張力過小又容易造成絲餅塌邊。在PBT預(yù)取向絲的生產(chǎn)過程中，通過摸索和試驗(yàn)，最終將卷繞張力由0.06N調(diào)整為0.03N，保證了絲餅成型正常，減少了后道加工退卷絲餅的概率，同時(shí)在PBT預(yù)取向絲的生產(chǎn)過程中對組件的壓力進(jìn)行了調(diào)整，大大減少了毛絲的數(shù)量(見表2)。2.3設(shè)備的選擇和改造2.3.1噴絲板的合理選擇。為了更好地實(shí)現(xiàn)絲束的冷卻，傳統(tǒng)的圓孔形噴絲板由于絲束密集，冷卻風(fēng)無法順利地吹拂每一束絲，容易造成絲束冷卻不均，因此PBT預(yù)取向絲在生產(chǎn)時(shí)采用的是一板多餅的方式，所用噴絲板為雙槽式噴絲板或三槽式噴絲板，通過噴絲板中開設(shè)分隔通風(fēng)槽，分別采用一板三餅、一板四餅的方式進(jìn)行生產(chǎn)，增加了冷卻風(fēng)的通過率，提升了絲束的冷卻效果，保證了產(chǎn)品內(nèi)在品質(zhì)的穩(wěn)定。2.3.2紡絲組件的合理選擇。一般預(yù)取向絲生產(chǎn)是通過常規(guī)組件和噴絲板進(jìn)行熔體的分配，在一板三餅、一板四餅噴絲板進(jìn)行紡絲時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)由于熔體分配不均而導(dǎo)致產(chǎn)品的線密度不均勻的情況。文獻(xiàn)[2]指出，若組件內(nèi)部熔體分配不均，會(huì)造成兩個(gè)絲餅線密度差異較大。因此在PBT預(yù)取向絲的生產(chǎn)過程中采用了DIO組件，通過計(jì)量泵的控制來確保熔體的分配，即熔體進(jìn)入計(jì)量泵后通過管道將平均分配好的熔體注入噴絲板，使得一板三餅、一板四餅噴絲板在生產(chǎn)時(shí)熔體能夠得到平均的分配，保證了產(chǎn)品線密度的均勻性。

3產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)及包裝

在成品絲檢驗(yàn)過程中，嚴(yán)格執(zhí)行“三面檢查”的方式，即在標(biāo)準(zhǔn)光源下，由外觀工對絲餅的上端面、下端面和側(cè)面進(jìn)行檢查，杜絕不良絲的混入，確保產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定。PBT預(yù)取向絲的銷售一般采用大包裝，原來采用每只9kg的絲餅，裝箱后絲餅間空隙較大，在運(yùn)輸過程中絲餅極易發(fā)生晃動(dòng)，造成整件絲倒塌。經(jīng)過研究，現(xiàn)在將絲餅的質(zhì)量增加到9.5kg(如果單筒質(zhì)量再增加就會(huì)造成成型不良和后道退卷問題)，減少了絲餅間的間隙，大大增加了運(yùn)輸過程中整件絲的穩(wěn)定性，同時(shí)大大節(jié)約了包裝成本，減少了泡沫板、纏繞膜的使用量，減少了固體廢棄物的產(chǎn)生(見表3)。

4生產(chǎn)環(huán)境溫濕度控制

由于切片紡企業(yè)硬件條件的限制，我們在產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)無法做到恒溫恒濕，而溫度的波動(dòng)對產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量帶來了隱患，因此需要通過人為的調(diào)控來達(dá)到穩(wěn)定環(huán)境溫度的目的。經(jīng)過摸索發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度在(38±5)℃時(shí)產(chǎn)品的質(zhì)量是最為穩(wěn)定的，因此車間設(shè)有專人對卷繞間環(huán)境溫度進(jìn)行監(jiān)測，以便及時(shí)調(diào)整，減少因氣候、季節(jié)的變化而出現(xiàn)的溫度波動(dòng)。5結(jié)語(1)110℃低溫結(jié)晶、130℃低溫干燥可以保證PBT纖維分子的柔性和彈性，從而保證了PBT纖維良好的彈性，并且彈性耐久性和穩(wěn)定性好。(2)較低的紡絲溫度(263℃)滿足了PBT切片玻璃化溫度、結(jié)晶溫度低和結(jié)晶速度快的要求。同時(shí)在紡絲箱體上加裝保溫設(shè)施，又保證了紡絲停位過程中組件溫度不會(huì)偏低，提升了產(chǎn)品的滿卷率，降低了廢絲的產(chǎn)出。(3)冷卻風(fēng)風(fēng)速0.5m/s，集束板位置設(shè)置在受風(fēng)區(qū)78cm處，這樣的冷卻工藝設(shè)定保證了絲束的集束性和條干的均勻性。(4)PBT纖維生產(chǎn)采用一板三餅和一板四餅的方式，噴絲板中的分隔通風(fēng)槽增加了冷卻風(fēng)的通過率，提升了絲束的冷卻效果。同時(shí)為了保證絲餅間線密度的均勻性，采用DIO組件進(jìn)行噴絲板中熔體量的控制，使得熔體分配均勻，絲餅間線密度均勻。

參考文獻(xiàn)

[1]邢聲遠(yuǎn)彈性好易染色的PBT纖維[J].北京紡織,2000(3):58-59.

[2]余曉華.75dtex/24f雙頭紡PBT預(yù)取向絲生產(chǎn)工藝探討[J].紡織導(dǎo)報(bào),2008(4):60-61.

作者:李國元 汪一棟 俞 洋 陸曉麗 單位:桐昆集團(tuán)股份有限公司