1、第3 6 卷第4期2023-07doi:10.3969/j.issn.1008-8261.2023.04.001聚酯工业Polyester Industry167dtex/144f特黑易缩扁平DTY丝加工工艺探讨Vol.36 No.4July.2023卢庆丰，闫科，张英辉，王铁军，丁国军,励孝烽（荣盛石化股份有限公司，浙江杭州3 112 47）摘要：本文采取POY-DTY工艺路线，对16 7 dtex/144f特黑POY丝和特黑易缩扁平DTY丝加工工艺条件进行探讨。生产实践表明，加工速度在7 2 0 7 40 m/min，第一热箱温度控制在（2 0 0 3），关闭第二热箱温度，牵伸控制在1.6
2、 4，速比控制在1.82时，制得的样品质量最优。关键词：特黑易缩；扁平；工艺控制中图分类号：TQ3420前言涤纶是合成纤维中产能最大、应用范围最广的一种纤维。涤纶不仅具有弹性模量高、耐热性好、耐磨性强等特性，而且其织物具有挺括、抗褶皱性好、耐洗可穿等优点。新时代下，聚酯行业在环境保护方面面临巨大压力，因此,平衡服用性能和环境保护是聚酯行业面临的新挑战 。因此,本文将在线添加功能色母粒与聚酯溶体进行共混，并对其生产工艺进行探讨,以期为相关工艺提供参考。1试验1.1试验原料原料采用荣盛石化股份有限公司SP2车间生产的POY,其物理指标如表1所示。表1POY原料的物理指标Table 1 Physic
3、al indicators of POY raw materials项目CV值/%纤度/dtex270.0断裂强度/(cN/dtex）2.60断裂伸长率/%133.0条干均匀度/%0.651.2主要设备巴马格成套纺丝设备、EVO环吹风冷却系统、巴马格ACW1500型卷绕机、德巴FK6-1000型加弹机、YG086D缕纱测长机、YG369卷缩测试仪、瑞士USTERTESTER5型条干仪、STATIMATMME强伸仪、德国BRUKER公司MQ-one20型核磁共振纺丝收稿日期：2 0 2 3-0 5-19。作者简介：卢庆丰（19 8 1-），男，浙江杭州人，本科，工程师，研究方向为涤纶工艺。文献标
4、识码：A平均值文章编号：10 0 8-8 2 6 1(2 0 2 3)0 4-0 0 0 1-0 30.671.211.300.71油剂分析仪、LEICADMLP显微镜、荣盛自主开发喷射式染缸、国产全自动织袜机。1.3特黑易缩扁平DTY丝工艺流程在线添加功能母粒一字型孔喷丝板一POY原丝切丝器一第一罗拉一第一热箱一冷却板一假捻器第二罗拉张力仪一第二热箱（实际不开）第三罗拉感丝器一上油罗拉卷绕辊特黑易缩扁平DTY丝。2加工工艺2.1原料制备(POY)2.1.1母粒干燥时间为确保POY丝可纺性，选择干燥温度13 0 150,持续干燥10 12 h。在此条件下,功能特黑母粒含水率可控制在3 10-以
5、下 2 。按质量分数6.5%的比例在线添加特黑功能母粒，使其与聚酯熔体共混充分搅拌后，通过长径比为2.5的一字型孔喷丝板制备扁平预取向涤纶丝 3 。母粒干燥时间对纺丝状况的影响如表2 所示。表2 母粒干燥时间对纺丝状况的影响Table 2 Effect of master batch drying timeon spinning condition项目688 10101212 14含水率/10-635断头次数/(NP-1.d-1)15飘丝次数/(NP-1.d-1)10特性黏度/(dlg-)0.63黑度一般较好良好良好干燥时间/h322870.5400.640.65260.500.6722.1.
6、2纺丝箱体温度POY 的异形度受纺丝箱体温度的影响较大 4。通过多次生产实践表明，温度对后者的影响要大于前者。结合产品扁平、多孔、碳粉较常规黑丝相对偏多的特性，经多次实践，采用2 9 3 的纺丝温度。箱体温度与纺丝状况的影响如表3 所示。表3 箱体温度对纺丝状况的影响Table 3 Effect of box temperature on spinning condition纺丝温度/项目287伸长率/%125.7130.1132.5133.2强度/(cN dtex-)2.15异形度/%69生产状况毛丝多良好良好黏板多2.1.3冷却条件对于异形截面纤维的冷却应遵循：（1)同一束丝中的单丝应该具
7、有相同或者差异不大的截面形状；（2）每根单丝表面温度下降到熔体凝结固化温度的时间和离开喷丝板面的行程应差异不大；（3）每根单丝凝固点的位置到离开喷丝板面的距离应保证合适。因此，为保证丝条冷却的均匀性，采用环吹冷却技术以保证单丝表面温度下降到熔体凝结固化温度的时间一致，保证产品异形度的一致性。冷却位置的选择。与常规产品相比，可适当缩短吹风点和喷丝板之间的距离。但距离过短时会由于在喷丝板和环形吹风之间出现稳定的高温区域，反而使纤维异形度降低，极易形成皮芯效应影响正常纺丝和后加工。因此,无风区距离选择为50 mm。冷却风速的影响。随着冷却风速的增加,纤维异形度增大。但风压过大丝条容易晃动，影响产品的
8、均匀性,经过试验发现，当冷却风压控制在2 0 Pa时,在满足异形度的要求下可纺性较好。冷却风温对POY丝的异形度影响也较大,这是因为冷却风温度越低，越有利于熔体表面的快速冷却,但温度过低纤维的模量过高,纤度不稳定,结合实际生产状况,冷却风的温度选为18。2.1.4纺丝速度纺丝速度与丝的取向度紧密相关,纺丝速度高，强度上升，伸长率下降；纺丝速度低，伸长率上升,强度下降。过低的伸长率不利于后道加弹加工，需要配合较低的纺丝速度提高伸长率。经试验发现,选择2 7 8 0 m/min的纺速时，可使纺丝运行稳定，可制得扁平截面清晰，异形度达到8 0%以聚酯工业上的POY丝。2.2易缩扁平丝制备(DTY)2
9、.2.1变形加工速度加工速度的快慢决定了丝条在热箱内的受热时间 5。为保证DTY加工过程中的稳定,随车速地提高必须适当增加拉伸比提高加捻张力T1，由于加捻张力的提高势必造成张力传递至解捻张力T2，极易造成毛丝，破坏纤维的表面结构，影响成品丝异形度，不利于产品风格的最终体现。试验结果表明，当2902932.262.37482第3 6 卷296车速维持在7 2 0 7 40 m/min时，可以得到稳定的加工体系和良好的产品异形度。加工车速对丝条及加2.5工性能的影响如表4所示。76表4加工车速对丝条及加工性能的影响Table 4Effect of processing speed on wire
10、andprocessing performance项目700断纱数/(N h-)0.83径向异形度/%75.32.2.2热箱温度在DTY的加工过程中,第一热箱的作用是通过加热使纤维受热处于塑化状态，通过罗拉速度差和假捻器使纤维拉伸变形。随着第一热箱温度升高，纤维的刚性减小，假捻变形的阻力变小，使纤维变形充分，变形效果好，但温度过高后纤维变脆，容易产生毛丝和黏结成僵丝。经生产实践，结合扁平丝特性,第一热箱温度不宜太高，因此,第一热箱温度控制在(2 0 0 3）以内。第二热箱温度又称为定型温度，由于产品为易缩品种，因此选择关闭第二热箱温度。2.2.3牵伸比牵伸比的选择对DTY丝加工体系的稳定性和D
11、TY丝力学性能起到重要作用。针对异形纤维一般采取较常规品种更低的牵伸比，主要原因为异形丝结构比表面积大，冷却速度快，纤维预取向度高。牵伸比对产品力学性能的影响如表5所示。表5牵伸比对产品力学性能的影响Table 5 Effect of draft ratio on mechanicalproperties of products项目1.62生产过程丝条抖动正常有毛丝断纱偏高断裂强度/(cNdtex-)3.25断裂伸长率/%21.2染色M率/%97.7车速/(mmin=l)7207400.900.9273.871.5牵引比1.641.663.543.3420.820.198.998.77601.
12、0767.47801.3062.21.683.6719.798.6第4期从表5可以看出,在其他DTY丝加工工艺不变的情况下，牵伸过低时加工系统不稳定，丝条在冷板处产生抖动,且染色均一性偏低；牵伸过高时,加工毛丝和断纱增多。因此,牵伸比选择1.6 4。2.2.4速比速比降低，解捻张力T2变大，毛丝增多；速比提升，解捻张力T2变小,利于毛丝管控，但残留扭矩增大,结合生产实践，速比选择1.8 2。速比对丝条的影响如表6 所示。表6 速比对丝条的影响Table 6Effect of speed ratio on silk slips速比项目1.71T1/T2/cN78.5/67.377.0/64.27
13、5.6/61.573.8/58.1端面毛丝偏多抢回数/个192.2.5导丝器更换周期因功能特黑母粒的添加，导致丝条在加工中对导丝器的摩擦有明显的增加。各导丝器随时间推移的磨损情况如表7 所示。从表7 可以看出，为保证DTY丝的正常生产和品质质量。操作杆导丝器的更换需控制在9 个月以内、葫芦导丝器的更换需控制在12 个月以内。表7 各导丝器随时间推移磨损情况Table 7Wear of each wire guide over time项目3个月6个月9个月12个月操作杆导丝器无磨损有丝道痕迹严重葫芦导丝器无磨损不明显有丝道痕迹严重2.3成品丝指标特黑易缩扁平DTY丝物理指标如表8 所示。Dis
14、cussion on the processing technology of 167dtex/144fextra black shrinkable flat DTY wireLU Qing-feng,YAN Ke,ZHANG Ying-hui,WANG Tie-jun,DING Guo-jun,LI Xiao-feng(Rongsheng Petrochemical Co.,Ltd.,Hangzhou 311247,China)Abstract:This article adopts the POY-DTY process route to explore the processing co
15、nditions of 167dtex/144f extrablack POY wire and extra black easy to shrink flat DTY wire.Production practice has shown that when the process-ing speed is between 720 740 m/min,the temperature of the first hot box is controlled at(200 3),t h e t e m-perature of the second hot box is closed,the draft
16、 is controlled at 1.64,and the speed ratio is controlled at 1.82,the quality of the prepared sample is the best.Key words:extra black shrinkable;flat;process control卢庆丰，等：16 7 dtex/144f特黑易缩扁平DTY丝加工工艺探讨数值纤度/dtex167.1断裂强度/(cNdtex-1)3.63断裂伸长率/%21.5卷曲收缩率/%23.5沸水收缩率/%2.8含油率/%2.57抢回数/个243结语1.761.82较多偏少2124周期3表8特黑易缩扁平DTY丝物理指标Table 8Physical indicators of extra blackshrinkable flat DTY yarn项目1.871.9271.1/54.9偏少几乎无2937一CV值/%0.521.896.16.6一(1)当干燥环境为10 0 13 0，持续干燥为10 12h，特黑母粒质量分数添加比为6.5%时，可制得色度良好的特黑POY丝。（2
