集萃印花網(wǎng)
您的位置:集萃印花網(wǎng)印花技術(shù)印前工藝→詳細(xì)內(nèi)容
【字體: 】      
吸濕排汗抗紫外細(xì)旦異形滌綸長(zhǎng)絲的生產(chǎn)工藝探討
集萃印花網(wǎng)  2011-08-02 00:00:00
    【集萃網(wǎng)觀察】摘要:從聚合、紡絲以及假捻變形工藝等方面對(duì)共聚型抗紫外吸濕排汗細(xì)旦異形滌綸長(zhǎng)絲的生產(chǎn)進(jìn)行了探討。試驗(yàn)證明:采用聚合法制得抗紫外PET切片,然后采用細(xì)旦異形紡絲工藝,制得抗紫外POY,再在假捻變形機(jī)上進(jìn)行后加工。采用整理型吸濕排汗油劑,提高產(chǎn)品吸濕排汗性能,可以制得染色及上述性能好的滌綸長(zhǎng)絲DTY。

  抗紫外纖維多用于制作防護(hù)服,為提高穿著舒適性,就要求對(duì)纖維永久性的抗紫外性能及舒適性進(jìn)行改性。但是把多種功能集于同一纖維,會(huì)影響纖維的可紡性和染色均勻性。本課題選用納米級(jí)抗紫外粉體,采用共聚法制得抗紫外PET切片,然后經(jīng)過(guò)細(xì)旦異形紡絲制成抗紫外滌綸POY,再進(jìn)行假捻變形后加工,在后加工的上油過(guò)程采用吸濕排汗專用油劑,有效克服了以往抗紫外纖維和吸濕排汗纖維陛能不足的缺點(diǎn),成功地把多種功能集于一體,制得了共聚型吸濕排汗抗紫外細(xì)旦異形滌綸DTY。

  1實(shí)驗(yàn)

  1.1主要的試驗(yàn)原料和設(shè)備

  VIA:浙江恒逸集團(tuán)寧波逸盛石化有限公司生產(chǎn),纖維級(jí);EG:天津石化聯(lián)化公司生產(chǎn),化學(xué)純;縮聚釜:國(guó)產(chǎn)6OL間歇裝置;抗紫外粉體劑:FP—UV一2,上海顏氏超細(xì)粉體應(yīng)用技術(shù)中心;研磨機(jī):江陰市精達(dá)化工機(jī)械有限公司SW臥式砂磨機(jī);北京德厚樸化工技術(shù)有限公司制造的DGD67—1型流化床預(yù)結(jié)晶加充填塔連續(xù)干燥設(shè)備;北京中麗制機(jī)化纖工程技術(shù)有限公司生產(chǎn)JK81.10525-00型長(zhǎng)徑比為25的螺桿;德國(guó)Barmag公司產(chǎn)ACW紡絲卷繞機(jī);德國(guó)BarmagFK6一1000假捻變形機(jī)。

  1.2工藝流程

  抗紫外DTY生產(chǎn)的工藝流程如下所示。

  

  2結(jié)果及討論

  2.1抗紫外粉體的選擇

  抗紫外纖維的制備一般是采用添加紫外線屏蔽劑進(jìn)行紡絲或是表面涂層的方法生產(chǎn),隨著納米技術(shù)的發(fā)展,共聚法生產(chǎn)抗紫外PET纖維越來(lái)越得到重視,但是共聚法生產(chǎn)抗紫外PET對(duì)粉體要求很高,尤其是納米粉體,其分散性能要好,在分散過(guò)程中的團(tuán)聚現(xiàn)象要比較容易解決。試驗(yàn)選用上海顏氏超細(xì)粉體應(yīng)用技術(shù)中心生產(chǎn)的FP—uv.2納米級(jí)PET纖維抗紫外粉體。其主要成分CeO2和TiO2,晶粒的尺寸在30~50liFO,紫外線透過(guò)率小于2%,比表面積大于1OITl2,pH值為6—8,干燥損失小于1.0%,灼燒損失少于2%,原生粒徑為25nm,微量元素Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20X10-6,Cu的為10×10-6,鈉的為15X10-6,鍶的為30×10-6,鎂的為40×10-6,分散性能良好。

  2.2抗紫外漿液的制備

  納米級(jí)抗紫外劑比較容易發(fā)生團(tuán)聚效應(yīng),因此,抗靜電漿液的制備對(duì)它在PET及纖維內(nèi)部的分布均勻性至關(guān)重要,粉體漿液直接采用EG溶劑,由于EG是反應(yīng)所需原料,不會(huì)對(duì)產(chǎn)品造成不良影響。

  對(duì)漿液進(jìn)行30min的研磨,然后在2300r/min高速攪拌分散約5h。短時(shí)間的研磨和高速長(zhǎng)時(shí)間的攪拌分散,既避免了對(duì)粉體的破壞,又有效提高了漿液中粉體的分布均勻性。由于粉體與EG溶劑的相容性好,粉體密度適當(dāng),所制得的漿液分散均勻、儲(chǔ)存穩(wěn)定性好。漿液在使用加入前要再經(jīng)30min的高速攪拌方可加入。

  2.3抗紫外劑的添加方式

  添加方式?jīng)Q定著抗紫外劑在PET纖維中的分布狀態(tài),進(jìn)而將影響抗紫外纖維的性能和可紡性能。試驗(yàn)采用在酯化反應(yīng)后的聚合反應(yīng)階段的中后期加人抗紫外漿料的方式加人抗紫外劑,在加人之前再次經(jīng)過(guò)在150℃下約30min的高速攪拌分散處理,以避免加入后發(fā)生凝聚現(xiàn)象。

  2.4抗紫外劑的添加置

  抗紫外劑的添加量對(duì)抗紫外PET纖維的可紡性及常規(guī)物理性能指標(biāo)和功能性指標(biāo)都具有較大的影響?棺贤鈩┑奶砑恿刻,抗紫外效果加強(qiáng),但是可紡性變差,熔體過(guò)濾器以及紡絲組件的使用周期明顯縮短,纖維強(qiáng)度有所降低。如果添加量太低,可紡性好,常規(guī)指標(biāo)無(wú)明顯影響,但是抗紫外效果變差?棺贤鈩┑馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%~1.0%最合適。

  2.5抗紫外PET切片物理性能指標(biāo)

  抗紫外PET切片的主要物理指標(biāo)可以滿足紡絲需要。具體物理性能指標(biāo)如表2所示

  

  3紡絲工藝

  3.1切片的干燥

  在縮聚過(guò)程中,抗紫外劑分子無(wú)規(guī)嵌入PET大分子鏈中,改變了PET大分子鏈結(jié)構(gòu)的有序性和剛性,使切片相應(yīng)的玻璃化溫度、冷結(jié)晶溫度、熔點(diǎn)、特性黏度等較常規(guī)片有所下降,且含表層水也較常規(guī)切片高,切片進(jìn)入預(yù)結(jié)晶器接觸到熱空氣后,極易黏結(jié),導(dǎo)致結(jié)晶不勻,嚴(yán)重時(shí)發(fā)生堵料現(xiàn)象。適當(dāng)降低結(jié)晶溫度、延長(zhǎng)結(jié)晶時(shí)間、加大風(fēng)量,同時(shí)降低干燥溫度,延長(zhǎng)干燥時(shí)間是保證結(jié)晶、干燥效果的關(guān)鍵。在切片結(jié)晶干燥過(guò)程中,經(jīng)過(guò)分子篩處理后的空氣露點(diǎn)必須保持在一85℃以下,送風(fēng)壓力0.15MPa,以保證干切片中水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在25×10以下。實(shí)驗(yàn)證明預(yù)結(jié)晶溫度155~165℃,預(yù)結(jié)晶時(shí)間7O一90min。干燥溫度150—155℃,干燥時(shí)間l2—15h,切片干燥效果好,干濕切片的特性黏度降小于0.005dL/g,水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在22×10左右。

  3.2過(guò)濾條件

  功能性改性劑的加入,導(dǎo)致抗紫外切片中灰分明顯增多。紡制相同線密度的常規(guī)絲,選用258um過(guò)濾精度的預(yù)過(guò)濾器可以達(dá)到較好的效果,而紡制抗紫外纖維使用該精度過(guò)濾器時(shí),組件壓力變化甚微,但熔體過(guò)濾性能下降,濾后壓力上升較快,過(guò)濾器更換周期縮短。在換用30pxn預(yù)過(guò)濾器后,其過(guò)濾周期相對(duì)延長(zhǎng),可持續(xù)20—25d不切換,組件使用時(shí)間稍微縮短,初始?jí)毫刂圃?2~130MPa,偏高選用,以改善熔體流變性能,提高纖維的性能指標(biāo)。

  3.3冷卻條件

  細(xì)旦異形抗紫外纖維,絲條的比表面積較大,容易冷卻,如果冷卻太快,容易使噴絲頭拉伸不勻,影響后加工性能及染色]。為提高絲條性能,應(yīng)適當(dāng)緩和冷卻條件,為此采用內(nèi)環(huán)吹冷卻方式,降低風(fēng)速,提高風(fēng)溫,延緩冷卻速度,使塑性區(qū)延長(zhǎng),使凝固點(diǎn)下移,減小噴絲頭拉伸比,降低紡絲張力。試驗(yàn)證明,側(cè)吹風(fēng)風(fēng)溫為24—26℃;風(fēng)速為0.3m/s;風(fēng)濕85%較為適宜,條干不勻率為1.20%。

  3.4紡絲速度

  細(xì)旦異形抗紫外POY的生產(chǎn),由于單絲線密度比較小,內(nèi)外層結(jié)構(gòu)容易使內(nèi)外層差異很大,因此,紡絲速度不宜太高,如果紡絲速度太高,則絲條品質(zhì)不勻,條干不勻率高,后加工比較困難。紡絲速度一般在2600—2700m/min選用。

  3.5POY成品物性指標(biāo)

  生產(chǎn)的細(xì)旦異形抗紫外POY的性能指標(biāo)如表3所示。

  

  4假捻變形工藝

  4.1絲速

  細(xì)旦異形抗紫外纖維,在進(jìn)行假捻變形生產(chǎn)時(shí)難度比較大。絲條的運(yùn)行穩(wěn)定性對(duì)成品品質(zhì)影響很大,一旦出現(xiàn)運(yùn)行波動(dòng)絲條極易產(chǎn)生滑移,造成成品外觀毛絲、僵絲并存,因此生產(chǎn)速度不宜太高,在500~550m/min范圍內(nèi)生產(chǎn)較為合適。

  4.2拉伸比

  拉伸比的選擇使用,對(duì)成品絲條品質(zhì)以及生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)影響很大。拉伸比太高,加工時(shí)易產(chǎn)生毛絲,甚至毛團(tuán),且易產(chǎn)生過(guò)度拉伸條紋;拉伸比太低,絲條易產(chǎn)生逃捻,產(chǎn)生僵絲,僵點(diǎn)、染色段斑,卷曲收縮低,沸水收縮率高,蓬松性太差,易出現(xiàn)斷頭,運(yùn)轉(zhuǎn)困難。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,拉伸比為1.60—1.65效果較好。

  4.3速比

  速比的選擇應(yīng)偏高選用。速比太低,會(huì)太高,產(chǎn)生毛絲、毛團(tuán);但速比也不應(yīng)過(guò)高,否則太低,絲條運(yùn)行不穩(wěn),易在假捻器處抖動(dòng)打滑,產(chǎn)生僵點(diǎn)、僵絲,嚴(yán)重時(shí)絲條易纏繞假捻器,斷頭嚴(yán)重,運(yùn)轉(zhuǎn)困難。試驗(yàn)表明,速比選用在1.55~1.65較為合適。

  4.4第一熱箱溫度和第二熱箱溫度

  為減少毛絲的產(chǎn)生,第一熱箱溫度設(shè)定偏低選用。但太低不能保證拉伸所需熱量,卷曲收縮太差。第二熱箱溫為定型溫度,對(duì)紗線結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和手感都有一定影響,并有利于消除紗線的殘余扭矩,便于織造的順利進(jìn)行。但設(shè)定太高會(huì)使卷曲收縮太低,手感變硬,一般第一熱箱可選擇165—180℃,第二熱箱溫宜選擇在150~165℃。

  4.5上油

  為使抗紫外纖維具有優(yōu)良的抗紫外性能的同時(shí),也具有非常好的吸濕排汗性能,采用十字異形細(xì)旦產(chǎn)品的規(guī)格;并在假捻變形加工上油的時(shí)候采用美國(guó)3M的FC一226吸濕排汗整理型油劑進(jìn)行加工后處理。該油劑有效成分具有很強(qiáng)的吸附性,不宜洗掉,吸濕排汗性能持續(xù)時(shí)間久,能夠在增強(qiáng)纖維的吸濕排汗性能的同時(shí),還有利于改進(jìn)纖維織物染色的均勻性。

  4.6抗紫外DTY主要物理性能指標(biāo)

  167dtex/144f細(xì)旦異形抗紫外DTY主要物理性能指標(biāo)見(jiàn)表4。

  

  4.7DTY成品功能性指標(biāo)

  紫外線防護(hù)系數(shù)UPF:53;UVA透過(guò)率:3.2%;UVB透過(guò)率:3.6%。

  5結(jié)論

  (1)選用適當(dāng)?shù)目棺贤夥垠w和加入方式是成功制得抗紫外PET纖維的關(guān)鍵,也是制得該纖維的功眭的根本保證。

  (2)采用細(xì)旦異形的產(chǎn)品規(guī)格以及假捻變形加工的吸濕排汗油劑整理使細(xì)旦異形抗紫外纖維吸濕排汗功能性良好。

  (3)采用合適的聚合、紡絲以及假捻變形工藝,可以生產(chǎn)出抗紫外和吸濕排汗性能優(yōu)良的細(xì)旦異形抗紫外滌綸長(zhǎng)絲DTY。

  來(lái)源 張守運(yùn)

最新評(píng)論

該文章暫時(shí)沒(méi)有評(píng)論!

發(fā)表評(píng)論
歡迎您:
評(píng)價(jià): 中立     好評(píng)     差評(píng)
表情: 調(diào)皮   大哭   鼓掌   發(fā)怒   流汗   驚訝   吐   撇嘴   齜牙   抓狂
       難過(guò)   疑問(wèn)   白眼   偷笑   咒罵   暈   可愛(ài)   可憐   鄙視   骷髏
請(qǐng)自覺(jué)遵守互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)政策法規(guī),嚴(yán)禁發(fā)布色情、暴力、互動(dòng)的言論.