化纤生产过程中毛丝的形成与处理方法综述

化纤生产过程中毛丝的形成与处理方法

一、前言

在涤纶长丝的生产过程中，毛丝的出现直接影响加工性能，对

产品形象以及用户的使用均会造成一定影响，因而，对毛丝的分析与消除是涤纶长丝生产技术管理的一项重要内容。毛丝的形态各异，产生原因也各不相同，正确的判断会产生事半功倍的效果。同时，在涤纶短纤生产过程中，毛丝现象也依然会存在的，涤纶短纤纺丝时毛丝的产生与熔体输送过程中的热降解、组件的工况、丝束冷却

方式、丝道光滑度等有关系，纺丝熔体的热降解、组件工况是纺丝毛丝的产生最主要的因素。

二、涤纶长丝与涤纶短纤毛丝的产生与处理方法

1.涤纶长丝毛丝产生的原因与对策

1.1普通涤纶长丝FDY生产过程中毛丝的产生

聚酯熔体经增压泵的作用流入纺丝箱体，然后经纺丝、冷却、上油、拉伸、定型等工序卷取成型，所得产品为皮芯结构均一的全拉伸丝FDY。在纺速和冷却速率非常高的情况下，由于应力集中，

使皮层承受较大的张力，纤维的皮层容易产生裂痕而导致毛丝，故选择优良的冷却条件保持径向结构均匀就显得十分重要。成功的做法是建立一个有效的缓冷区，以及使用带有蜂窝状的侧吹风装置，可产生平流风，实现对熔体细流的良好冷却。在拉伸过程中，随着加工速度(即第二热辊速度)的提高，产量成比例增加，生产成本下

降，并且染色均匀性有所提高。但是加工速度过高时，产品断头和毛丝随之增加，因此必须权衡确定合适的加工速度。如果拉伸不足而使张力低下，使丝条的摇动幅度增大，也会造成毛丝和断头，但张力过高会对丝饼成型及退绕产生负作用。从油剂的附着性与纤维起毛的关系来讲，维持较高的油剂乳液的浓度及丝质含油率，可使得纤维的毛丝减少，但也要防止油剂浓度过高而导致油剂渗透性下降而使得丝质降低。FDY上油方式可选择油嘴上油和油轮上油。采

用油嘴上油可有效降低纺丝张力，但上油的均匀性不好，导致丝条在拉伸过程中张力波动大，产品染斑多。采用油轮上油，虽然上油均匀、染色均匀性好，但纺丝张力大，从而使毛丝和断头率增加，使消耗增加，满卷率下降。为此，可采用油轮上油，并且通过调整

油轮转速和丝条与油轮包角的大小来有效地降低纺丝张力，减少毛丝和断头的出现。

1.2异形涤纶长丝FDY生产过程中毛丝的产生

实践中经常发现异形涤纶长丝生产过程中毛丝和断头现象比较

普遍，其中喷丝板的设计是制造异形纤维的关键部件。采用哑铃形

孔形的喷丝板可有效减小熔体挤出胀大的不均匀性，并且可有效提

高异形度。异型丝的生产对切片的干燥均匀性和含水率的要求均比

常规纤维要高，因此理论上应该强化干燥条件。预结晶应采用较缓

和的条件，适当降低预结晶温度，延长切片在预结晶中的停留时间，

使切片达到一定的结晶度以确保切片在干燥过程中不发生粘连。如

果干切片含水率过高，或干、湿切片的粘度降过大，都会引起纺丝

过程中毛丝和断头现象的增加。

纺丝温度对于异形丝加工性能影响较大，选择合适的纺丝温度

比如293℃较为理想，因为既可兼顾异形度，同时毛丝和断头的产

生相对较少。冷却成形的条件是影响异形度和后拉伸产品质量的关

键参数，冷却越快，异形度越高。但是由于高异形度和急剧冷却可

能产生的皮芯结构，使纤维在拉伸过程中容易出现毛丝和断头，同

时使染色性能变差，因此，为减少毛丝和断头，在兼顾异形度的前

提下应尽量采用缓和的冷却条件。

1.3涤纶低弹丝DTY生产过程中毛丝的产生

在涤纶低弹丝的加工过程中，假捻器是牵伸假捻机的心脏，其

材质对假捻效果和丝条的质量影响较大。通常摩擦片的材质有硬质

和软质两大类，硬质盘常用全陶瓷盘、等离子喷涂陶瓷盘等，软质

盘有聚氨酯盘(简称PU盘)，硬质盘虽然使用寿命长，但打滑系数大，假捻效果不如软质盘。在生产中，由于陶瓷盘对丝的损伤较大，使

产品的毛丝较多。通过PU盘与陶瓷盘的有机组合，可有效地解决毛

丝问题，产品质量得以提高。原料采用涤纶预取向丝(POY)，在拉伸变形过程中，丝条在假捻器前后的最佳加捻张力和解捻张力是确保

生产正常进行的重要因素。加捻张力应尽量控制得低些，但解捻张

力与加捻张力的比值必须适当，比值过低，则假捻效果差，加捻不匀；比值过大，摩擦阻力增大，易产生毛丝和解捻不完全，并形成

紧点僵丝。PU盘的加入主要影响DTY的卷曲性能和毛丝、僵丝的控

制，其他性能指标和全陶瓷盘基本一致，这是由假捻盘材质引起的。PU盘属软质盘，在加工过程中，其打滑系数比陶瓷盘小。假捻效果好。其加工的DTY卷曲收缩率较高，对加工的丝条损伤较小，因此，其加工的DTY外观毛丝较少，但如果PU盘与陶瓷盘的组合不当，会出现大量的紧点僵丝。通过陶瓷盘与PU盘的有机结合，能大幅度地

减少DTY的毛丝，提高产品质量，降低成本，对提高企业的经济效益具有重要意义。

2.涤纶短纤毛丝产生与处理方法

2.1聚酯熔体的热降

聚酯PET的热稳定性很好，但对杂质很敏感。纯PET在250-

300℃开始降解，但在350℃以上才明显释放出挥发性产物。降解的

引发过程中包括酯部位的异裂，生成羧酸和乙烯基酯端基，后者可

与聚酯PET中的羟乙基酯端基发生酯交换反应放出乙醛，它是最主

要的挥发性产物。气相热媒总管把热媒蒸气自脱过热器分配到熔体

输送管线夹套，由各段的最低点进入。根据纺丝生产的品种不同，

熔体输送管线的热媒蒸气温度为280℃-290℃纺丝箱体及其中的纺

丝组件是由气相热媒加热的。加热情况与熔体输送管道相似，纺丝

箱体通常的操作温度范围是275-285℃。熔体从聚酯终聚釜至生成

原丝之前。都是由热媒保温的。如果热媒保温温度过高。熔体输送

停留时间较长，熔体大分子降解相对就严重。在经过计量泵增压挤

出、经牵引机牵引形成原丝时，原丝就有缺陷。易拉断，产生毛丝。

2.2丝束冷却过程

环吹装置均匀地分配进入各个纺位的冷却风以保证得到高品质的冷却均匀的丝束。如果丝束冷却吹风洁净度不够、风压及风量设置失当。就会出现并丝、断头，产生毛丝。而针对冷却存在问题，要求环吹内置钢网必须是无尘的，如果发生污染或该纺位的丝束因吹风发生涡旋，则要更换环吹筒；为从制度上保证正常吹风品质，

规定环吹筒吹风网必须定期更换，以保证清洁的丝束冷却吹风，避免因吹风原因产生的毛丝。

2.3丝束经过丝道过程

熔体从组件挤出丝束后，要经过上油辊、导丝棒、上下清洁导

丝器、纺丝甬道、大小导辊、转向辊、并向辊、牵引机等，如果它

们与丝束接触的表面不光滑、有缺损，必对丝束造成伤害，产生毛

丝。而针对丝道缺陷，必须加大各辊巡检力度，发现问题，及时处

理和更换，经常校正销片间隙，减少对丝束的摩擦，保证丝道处于正常运行状态，减少毛丝的产生。

2.3.1丝道各辊

如果丝道各辊安装不中正。辊表面有缺陷或毛刺，丝束与它们接触时，摩擦加剧，产生毛丝。

2.3.2上下清洁导丝器

上下清洁导丝器是由2个平行的、中间有一小的缝隙的销片组

成的，丝束便由这2个销片中间通过。销片间隙可以在O.5-1.2mm 范围内调节。

2.4纺丝组件工况差

纺丝组件是短纤维装置的关键设备，在短纤维生产中起着过滤

清除熔体杂质、混合匀化聚酯熔体、将熔体均匀分配到喷丝板上的每一个微孑L、并从喷丝板挤出形成丝束的作用。

2.4.1组件压力非正常上升

如果组件压力升降剧烈，则原丝纤度、断裂强度和伸长率就会发生较大变化甚至会出现竹节丝，产生断头，出现毛丝。

2.4.2组件漏浆

组件漏浆的原因：密封垫圈制作精度及材质缺陷严重影响纺丝组件密封性能。严重时无法进行正常生产。

2.4.3修板精度差

涤纶短纤维装置采取定期修板作业，修板间隔为48h。如果修板精度差，在48h之内就出现毛丝，甚至不定期断头。

2.4.4解决对策

优化组件装砂方案，金属过滤砂品质及配比影响着组件过滤性

能，为了在保证组件过滤性能前提下减缓组件升压速度，改用耐压

强度高，在25MPa高压下受压不变形的过滤砂，并对装砂方案多次

优化，逐步降低组件升压速度；其次，控制组件漏浆，只有提高密

封垫圈精度，把密封垫圈厚室偏差控制在O.02mm，最大不超过

O.04mm，并选用较好材质的密封垫圈才能解决组件漏浆问题。

3.粘胶长丝生产过程中毛丝的产生与处理方法

粘胶长丝丝筒的毛丝主要分为三种，即绒毛丝、长毛丝和环形毛

丝。所谓绒毛丝即指在丝筒的端面和侧面出现类似起绒现象的毛丝，长毛丝是单丝断裂出现的单根长丝，长度为lmm以上，环形毛丝是单丝呈环状隆起但丝条并未断裂的表现形态。绒毛丝的产生一般有两种原因，一为机械损伤，二为工艺的匹配因素。机械损伤一般是由于丝条在成形或运行过程中，与接触物体摩擦而造成丝条的分叉和断裂。一般通过巡回检查或周期性更换机配件来减少机械损伤的发生。工艺的匹配因素多是由于在粘胶与酸浴反应、凝固再生过程的速度与拉伸程度不匹配而引起。分析粘胶和酸浴的工艺参数匹配状况，可通过丝条剩余酯化度测试、纤维截面照相分析等方法进行发析判断。一般情况下，采用较为强烈的粘胶凝固成形条件有利于减少绒毛丝的产生。产生长毛丝的原因主要有喷头孔部分堵塞、拉伸不稳、粘胶中含有较大杂质或存在气泡、酸浴较脏、丝条的运行路线存在较大毛刺等。长毛丝的产生一般是因单丝完全断裂而成，其量一般不是很大，一般在生产过程中稍加注意即可找到根源并加以消除，因而长毛丝一般不会造成较大损失。生产过程中可根据毛丝在丝筒上的分布等具体情况细致分析。环形毛丝严格讲并不是毛丝，但由于其单丝纤细，较为脆弱，在加工过程中极易断裂形成毛丝，因而归为毛丝之类。环形毛丝的产生的主要原因是单丝线密度不均，可以通过适当调节成筒过程张力使环形毛丝得以控制。

在粘胶长丝生产过程中，通常有一些丝筒不能达到高质量水平，如变形、油污和污渍等明显的结构缺陷，或者如毛丝、跳丝(或称为绊丝)等难以发现的微细结构方面的缺陷等。兰精仪器公司根据最新

的激光技术、照明技术和数码摄像技术，研究开发了LIS200丝筒自动检测系统。它具备非常良好的检测质量、分辨能力和再现性。当丝筒由机械手操纵沿其轴线转动时，数字摄像头、激光以及专门的照明系统就同时检测丝筒的表面。除了可靠地检测断裂毛丝外，在丝筒的几何缺陷、宏观缺陷以及微观缺陷方面的检测速度均好于人工视觉检测效果。在断裂毛丝的检测过程中，尽管丝筒表面在受到激光照射时呈现出的是一条实线，但丝筒表面冒出的单丝却表现为闪光。只要计算丝筒转动一圈时闪光的次数，就可以非常准确和可靠地检测到断裂毛丝、环形毛丝和绒毛丝。通常情况下，LIS200这样的自动化系统主要经济效益在于减少人工、降低检测成本以及次

品和废品的数量，缺陷检测的直接效果在于减少了内在质量成本和客户索赔。

三、结束语

化纤长丝生产过程中，毛丝的出现会直接影响后道工序的加工，

带来断头率的增加，甚至形成织疵等质量问题。因此，快速准确找

出生产中毛丝产生的原因，在最短时间内排除故障，对企业降低生

产成本、提高经济效益具有重要意义。要想把毛丝消除在萌芽中，

就应该建立科学、完善的工艺、设备管理制度，工艺参数要保持合

理和稳定，设备管理要规范，其中组件的更换周期、喷丝板板面的

清洁、摩擦辊的擦拭、各导丝钩的检查、油轮的检查、卷绕头的保

养及检修等，均应严格按规程进行，要不断提高检修人员的各项素质，提高检修质量和水平。