聚酰胺絲全拉伸絲生產(chǎn)工藝【明旺】
生產(chǎn)聚酰胺絲fdy的設(shè)備類似聚酰纖維的生產(chǎn)設(shè)備,但紡絲過(guò)程中各主要工藝參數(shù)對(duì)成品絲質(zhì)量的影響卻不同。
(1)紡絲溫度:聚酰胺絲熔體的紡絲溫度主要取決于聚合體的熔體黏度和熔點(diǎn)。紡絲溫度必須高于熔點(diǎn)而低于分解溫度,聚酰胺6絲和聚酰胺66絲的熔點(diǎn)分別為215度和255度,而兩者的分解溫度基本相近,約300度。為此,聚酰胺6絲的紡絲溫度可控制在270度,聚酰胺66絲則控制在280~290度。由于聚酰胺66絲的熔點(diǎn)與分解溫度之間的范圍較窄,因此紡絲時(shí)允許的溫度波動(dòng)范圍更小,對(duì)紡絲溫度的控制要求更為嚴(yán)格。
(2)冷卻條件:紡絲時(shí)冷卻條件的選擇對(duì)保證紡絲過(guò)程的穩(wěn)定、均勻、避免受外界條件影響至關(guān)重要。對(duì)于一定的冷卻吹風(fēng)裝置,冷卻條件主要指冷卻空氣的溫度、濕度、風(fēng)量、風(fēng)壓、流動(dòng)狀態(tài)及絲室溫度等參數(shù)。通常冷卻吹風(fēng)使用20度左右的露點(diǎn)風(fēng),送風(fēng)速度一般為0.4~0.5m/s,相對(duì)濕度為75~85%,冷卻吹風(fēng)位置上部應(yīng)靠近噴絲板,但不能使噴絲板濕度降低,以保證紡絲的順利進(jìn)行。
(3)紡絲速度和噴絲頭拉伸比:目前高速紡絲的紡絲速度已經(jīng)達(dá)到4000~6000m/min,甚至更高,由于熔體紡絲法的紡絲速度很高,因而噴絲頭拉伸比也較大。
卷繞速度 和噴絲頭拉伸比的變化給卷繞絲的結(jié)構(gòu)和拉伸性能帶來(lái)影響。一般噴絲頭拉伸比越大,剩余拉伸位數(shù)就越小。紡絲速度在2000~3000m/min以下時(shí),剩余拉伸位數(shù)隨紡絲速度的增加而訊速減小,當(dāng)紡速高于3000m/min,剩余拉伸位數(shù)變化較為緩慢。這一規(guī)律可作為高速紡絲與常規(guī)紡絲的分界點(diǎn),當(dāng)紡速超過(guò)此界限時(shí),就能有效地減小后(剩余)拉伸位數(shù)。FDY機(jī)通過(guò)第一導(dǎo)絲輥的高速紡絲和第二導(dǎo)絲輥的補(bǔ)充拉伸,便可獲得全拉伸絲。
(4)上油:高速紡絲上油比常規(guī)紡絲上油更為重要,它直接影響紡絲拉伸卷繞成形工藝的正常進(jìn)行和絲條質(zhì)量,特別是絲條與機(jī)件的高速接觸摩擦,更容易產(chǎn)生靜電,引起毛絲和斷頭,因此要施加性能良好的紡絲油劑。
常規(guī)紡絲采用油盤(pán)上油,但對(duì)于高速紡絲,油盤(pán)上油不但均勻性差,而且油滴會(huì)飛離油盤(pán),因此紡絲一拉伸一步法工藝采用上油量比較均勻的齒輪泵計(jì)量、噴嘴上油法。且由于全拉伸絲(FDY)已經(jīng)具有相當(dāng)高的取向度和結(jié)晶度,所以在卷繞機(jī)上上油效果欠佳,故采用設(shè)在吹風(fēng)窗下端的噴嘴上油。一般用于機(jī)織物的絲條含油量為0.4~0.6%,用于針織物的則高達(dá)2~3%。
(5)拉伸位數(shù):全拉伸工藝是將經(jīng)第一導(dǎo)絲輥的預(yù)取向絲連續(xù)繞經(jīng)高速運(yùn)行的輥筒來(lái)實(shí)施拉伸的,拉伸作用發(fā)生在兩個(gè)轉(zhuǎn)速不同的輥筒之間,兩個(gè)輥筒的速度比即為拉伸位數(shù)。紡制聚酰胺絲FDY一般第一導(dǎo)絲輥的速度可達(dá)POY的生產(chǎn)水平(4000~5000m/min),而拉伸的卷繞輥筒則速度高達(dá)5500~6000m/min。對(duì)于不同的聚合物,拉伸輥筒的級(jí)數(shù)、濕度及排列方式也有差異。對(duì)于聚酰胺絲,因?yàn)椴AЩ瘽穸缺容^低,模量也稍低,所需要拉伸應(yīng)力相應(yīng)較小,故可采用冷拉伸形成,聚酰胺絲FDY工藝的拉伸位數(shù)一般只有1.2~1.3倍。
(6)交絡(luò)作用:紡絲一拉伸一步法工藝過(guò)程設(shè)計(jì),是以一步法生產(chǎn)直接用于紡織加工的全拉伸絲為目的,考慮到高速卷繞過(guò)程中無(wú)法加捻的實(shí)際情況,故在第二導(dǎo)絲輥下部對(duì)應(yīng)于每根絲束設(shè)置交絡(luò)噴嘴,以保證每根絲束中具有每米約20個(gè)交絡(luò)點(diǎn)。噴嘴的另一作用是熱定型,為此在噴嘴中通入蒸汽和熱空氣,以消除聚酰胺纖維經(jīng)冷拉伸后存在的后收縮現(xiàn)象。絲束經(jīng)交絡(luò)后,便進(jìn)入高速卷繞頭,卷繞成為FDY成品絲。原則上卷繞頭的速度必須低于第二導(dǎo)絲輥的轉(zhuǎn)速,這樣可以保證拉伸后的絲條得到一定程度的低張力收縮,獲得滿意的成品質(zhì)量和卷裝。聚酰胺FDY的卷繞速度一般為5000m/min。
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