涤纶长丝收缩率之比较研究
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第二，上述结果表明经过不同 热处理后，两种涤纶长丝的沸水收 缩率和干热收缩率之间的关系相 对较复杂。但是，五叶形截面长丝 和多异 长 丝 表 现 出 相 似 的 规 律。 当热盘温度低于 112 ℃ 时，随着热 板温度的提高（ 低于 100 ℃ ） ，沸水 收缩率均高干热收缩率，当热板温 度超过120 ℃ 时，沸水收缩率低于 干热收缩率；而当热盘温度高于
对绝大多数纺织品而言，在一
热收缩的对比还没有得到足够的 关注和重视。因为通过调整后牵 伸或热定型的温度可非常容易地 改变涤纶长丝的热收缩率。在后 续的加工中，涤纶长丝经常会遇到 诸如热空气、热水或蒸汽等不同的 热环境或介质。
本文主 要 研 究 了 热 定 型 工 艺 中不同的热盘温度和热板温度对 涤纶长丝干热收缩率和沸水收缩 率的影响，以及造成干热收缩率和 沸水收缩率之间差异的可能原因。
参考文献
［1］ 秦步祥，周大明． 进口长绒棉纺 CJ 7． 3 tex 纱的生产实践［J］． 棉纺织技术，2009， 37（ 1） ： 39-42．
［2］ 赵金平，金波，贺梅，等． 降低 CJ 5． 8 tex 成纱棉结的生产实践［J］． 棉纺织技术， 20． 清梳联纺长绒棉特细 号纱应用技术探讨［J］． 现代纺织技术， 2007（ 4） ： 7-10．
1 试验部分
1． 1 试样 两种 涤 纶 长 丝，其 POY 均 纺
表 1。
1． 2 牵伸工艺
两 种 POY 样 品 均 在 由
ISHIKAWA牵伸加捻机改造的平牵
机 上 进 行 平 牵。 热 盘 温 度 范 围
85 ～ 138 ℃ ，热 板 温 度 范 围 60 ～
180 ℃ ，具体组合见表 2。卷绕速
［4］ 肖岩，齐志斌，邢怀祥，等． 清梳联生产 特细 号 纱 的 实 践［J］． 棉 纺 织 技 术， 2006，34（ 7） ： 40-42．
［5］ 郭梅，杨雯静． 特细号纱纺纱质量控制 ［J］． 棉纺织技术，2005，33（ 5） ： 27-29．
Technology practice of JC 7． 3 tex yarn
－ 当热盘温度低于 112 ℃ 时， 随着热板温度的提高（低于 100 ℃）， 沸水收缩率均高于干热收缩率，当 热板温度超过 120 ℃ 时，沸水收缩 率低于干热收缩率；而当热盘温度 高于 112 ℃ 时候，沸水收缩率小于 干热收缩率，且这种关系不会随着 热板温度改变而改变。
图 2 多异涤纶长丝的沸水收缩率和干热收缩率
（ 下转第 15 页）
国际纺织导报 2011 年第 7 期
7
纺纱
4 络筒
成纱毛 羽 主 要 形 成 于 细 纱 工 序，增长于络筒工序［5］。络筒工序 的重点 是 围 绕 降 低 毛 羽、减 少 伸 长、提高接头质量做工作。温湿度 对纱线毛羽的影响较大，温湿度过 低，络 筒 中 纱 线 易 产 生 静 电，增 加 纱线毛羽。可采用电子清纱器，夏 季温度 30 ～ 32 ℃ ，相对湿度 65% ～ 75% 之间；冬季温度 22 ～ 24 ℃ ， 相对湿度 60% ～ 70% 之间。
参考文献
［1］ LATZKE P M，SCHNURBUSCH T． Thermal analysis of polyester fibers ［J］． Chemical Fibers International，2000，50 （ 2） ： 49-52．
［2］ NALANKILLI G． High shrinkable polyester： Part I［J］． Man-Made Textile In India， 1996（ 6） ： 204-207．
5 结语
考虑到 生 产 特 细 纱 的 难 度 较 大，原 料 选 用 长 度 长、细 度 细 的 长 绒 棉，并 合 理 配 置 纺 纱 工 艺 流 程， 优选工艺参数，并根据纺纱要求和 工艺原 则，合 理 配 置 锡 林 盖 板 针 布、细 纱 机 钢 领、钢 丝 圈 等 纺 纱 机 件，严格控制温湿度并实施精细化 管理等，最终成功纺制成纱质量高 的特细纯棉精梳纱，并进一步满足 高支高密多纤交织双层织物用纱 的要求。
这个原 因 也 可 用 来 解 释 热 盘 温度升至 112 ℃ 以后，干热收缩率 大于沸水收缩率，且不受热板温度 影响的现象。
纤维与纱线
3 结论
通过主 要 对 经 不 同 热 盘 温 度 和热板温度处理后的五叶形截面 涤纶长丝和多异涤纶长丝的沸水 收缩率和干热收缩率进行比较研 究，得到结论如下：
－ 无论是五叶形截面还是多 异 涤 纶 长 丝，当 热 盘 温 度 固 定 时， 其干热收缩率和沸水收缩率随着 热板温度的升高而下降。
度 750 m / min，预牵伸比 1． 014，总
牵伸比 1． 648。
1． 3 热收缩率测试
试样保持自由状态，分别放入
沸水和 180 ℃ 平牵干热空气中，保
持时间 20 min，然后根据在预加张
力 0． 02 cN / dtex 条件下测得的初
始长度 L0 和末了长度 L1 ，按照下 式计算其收缩率 η：
6
国际纺织导报 2011 年第 7 期
结晶 度 较 低，内 部 结 构 较 松 散，从 而可以推断纤维的玻璃化转变温 度相对较低，因而水分子就比较容 易进入纤维的非结晶区。由于水 分对涤纶有增塑作用，从而纤维的 沸水收缩率高于干热收缩率。
随着热盘温度的提高，纤维的 结晶和取向进一步明显增大，其玻 璃化转变温度上升。且另一方面 由于晶区的增加，使得非晶区含量 相 对 下 降，纤 维 结 构 更 趋 于 紧 密， 从而使水分对其增塑作用进一步 下降。这样沸水收缩率就有可能 低于干热收缩率。
η
=
L0 － L1 L0
× 100%
定的合适温度范围内具有尺寸稳 定性是非常重要的。纤维的热收 缩率控制无论是在加工还是在使 用中都 是 一 个 重 要 的 目 标 参 数。 虽然对涤纶长丝的热收缩已经有 过不少的研究［3］，然而不同条件下
表 1 两种 POY 试样的具体参数
试样
线密度
强度 /
断裂伸长率 / 沸水收缩率 / 不匀率 / 含油率 /
［3］ GUPTA V B，KEDIA H，HUILGOL S R． Shrinkage characteristics of poly （ ethylene
terephthalate ） ，Nylon-6 and polypropylene yarns［J］． Indian Journal of Fiber ＆ Textile Research，1996，21（ 2） ： 101-108． ［4］ GUPTA V B． Some developments in poly （ ethylene terephthalate） fiber production and structure-property relationships［J］． Indian Journal of Fiber ＆ Textile Research，1995，20（ 1） ： 43-49．
热板温度 / ℃
60 80 100 120 140 180
纤维与纱线
2 结果与讨论
两种涤 纶 长 丝 在 不 同 处 理 条 件下（干热和沸水） 的收缩率的比 较见图 1 和图 2，可见：
首先，无论是五叶形截面还是 多异涤 纶 长 丝，当 热 盘 温 度 固 定 时，其干热收缩率和沸水收缩率随 着热板温度的升高而下降。这是 因为较之熔纺过程中的高倍牵伸， 后加工中的牵伸和热定型时间较 长，基本上接近纤维大分子链段的 松 弛 时 间，故 而 在 热 定 型 过 程 中， 绝大多数在熔纺和牵伸中积聚的 残余内 应 力 会 得 到 舒 解 和 松 弛。 而残余内应力恰好正是涤纶长丝 遇热收缩的内因所在。热定型通 过提供给大分子以能量，从而使得 它们尽可能占据平衡位置，释放内 应力［4］，最后宏观表现上就是稳定 了纤维或织物的结构。热定型温 度越高，大分子链之间的缠结就越 有可能被破坏或弱化，这样残余内 应力就可以得到更多的释放，表现 出纤维的热收缩率降低。
图 1 五叶形截面涤纶长丝的沸水收缩率和干热收缩率
112 ℃ 时候，沸水收缩率小于干热 收缩率，且这种关系不会随着热板 温度改变而改变。
纤维的 收 缩 是 一 个 很 复 杂 的 现象，并 受 到 很 多 因 素 的 影 响，如 纤维超分子结构以及热收缩时的 温度、介 质、张 力 等。 从 收 缩 的 本 质来分 析，收 缩 是 分 子 运 动 的 结 果，即纤维的收缩主要是大分子链 段围绕主链键的旋转，从而改变了 分子中原子或者基团在空间的排
（ cN·dtex － 1 ）
%
%
%
%
五叶形截面丝 281 dtex /74 f 2． 07
多异丝
283 dtex /48 f 1． 88
115． 5 124． 9
59． 8
1． 14 0． 87
64． 1
0． 97 0． 92
4
国际纺织导报 2011 年第 7 期
表 2 牵伸和热定型温度
热盘温度（平牵） /℃ 85 95 105 112 120 138
列（ 即大分子的构象） 而造成的。 由于纤维的收缩以其内部大分子 链段的旋转为基础，在玻璃化转变 温度 前 后，同 样 的 处 理 时 间 下，纤 维的收缩率将有较大的差异。也 就是说，会出现一个类似质量热容 等其他性质的转折。纤维内大分 子链段活 动 的 剧 烈 程 度 取 决 于 其 被处理温度和玻璃化转变温度之 间的差异。当热盘温度低于 112 ℃， 且热板温度低于 120 ℃ 时，涤纶的
Wang Chunyan，Xu Junli，Zhang Yuling，Shandong Demian Co． ，Ltd． ，Dezhou / China
Abstract：
The spinning technologies of JC 7． 3 tex yarn were discussed． According to the character of long-staple cotton and super fine yarn was hard to spin，spinning process was reasonably collocated，and spinning technological parameters were optimized． With better administration and accurately option of flat and cylinder clothing，and adopting the process principle in spinning process of low spindle speed，close setting and so on，the quality of yarns exceeded USTER 25% level was obtained．
296 ℃ ，速 度 3 250 m / min，然 后 POY 在温度 20 ℃ 、相对湿度 65% 的条件下放置冷却。一种长丝为 五叶形截面，另一种长丝为多异涤 纶长丝。两种样品的具体参数见
关键词：热处理，涤纶长丝，沸水收缩率，干热收缩率
在全世界所有的化学纤维中， 涤纶无疑是占据主要地位的一大 纤维品种。由于其广泛的最终用 途和生产加工的经济性，涤纶的加 工工艺条件和改性受到很多的关 注和研究。在不同的纤维生产路 线及其后续的纺织加工工艺流程 中，最重要的工艺参数无外乎是温 度、张 力 和 时 间［1］。 在 改 性 涤 纶 中，具 有 不 同 收 缩 率 的，甚 至 是 自 伸长 涤 纶，都 已 被 广 泛 应 用，其 令 所制成的 织 物 更 加 蓬 松［2］。然 而 直至现在，涤纶的收缩机理还不能 说是十分清楚。但无论如何，上述 所列出的加工工艺条件参数是影 响其收缩率的重要因素。
纤维与纱线
涤纶长丝收缩率之比较研究
王 妮 东华大学纺织学院（ 中国） 孙润军 来 侃 西安工程科技大学（ 中国）
自 纤 维 级 PET 切 片，纺 丝 温 度
摘 要：主要详细对比了不同处理条件下涤纶长丝的沸水收缩率和干热收缩率的差 异。当热盘温度固定时，五叶形截面涤纶长丝和多异涤纶长丝的干热收缩率 和沸水收缩率都随着热板温度的升高而下降。而对于不同的热处理条件，其 干热收缩率和沸水收缩率的差异表现出较为复杂的关系，这种结果可通过玻 璃化温度转变的不同来进行解释。
对绝大多数纺织品而言，在一
热收缩的对比还没有得到足够的 关注和重视。因为通过调整后牵 伸或热定型的温度可非常容易地 改变涤纶长丝的热收缩率。在后 续的加工中，涤纶长丝经常会遇到 诸如热空气、热水或蒸汽等不同的 热环境或介质。
本文主 要 研 究 了 热 定 型 工 艺 中不同的热盘温度和热板温度对 涤纶长丝干热收缩率和沸水收缩 率的影响，以及造成干热收缩率和 沸水收缩率之间差异的可能原因。
参考文献
［1］ 秦步祥，周大明． 进口长绒棉纺 CJ 7． 3 tex 纱的生产实践［J］． 棉纺织技术，2009， 37（ 1） ： 39-42．
［2］ 赵金平，金波，贺梅，等． 降低 CJ 5． 8 tex 成纱棉结的生产实践［J］． 棉纺织技术， 20． 清梳联纺长绒棉特细 号纱应用技术探讨［J］． 现代纺织技术， 2007（ 4） ： 7-10．
1 试验部分
1． 1 试样 两种 涤 纶 长 丝，其 POY 均 纺
表 1。
1． 2 牵伸工艺
两 种 POY 样 品 均 在 由
ISHIKAWA牵伸加捻机改造的平牵
机 上 进 行 平 牵。 热 盘 温 度 范 围
85 ～ 138 ℃ ，热 板 温 度 范 围 60 ～
180 ℃ ，具体组合见表 2。卷绕速
［4］ 肖岩，齐志斌，邢怀祥，等． 清梳联生产 特细 号 纱 的 实 践［J］． 棉 纺 织 技 术， 2006，34（ 7） ： 40-42．
［5］ 郭梅，杨雯静． 特细号纱纺纱质量控制 ［J］． 棉纺织技术，2005，33（ 5） ： 27-29．
Technology practice of JC 7． 3 tex yarn
－ 当热盘温度低于 112 ℃ 时， 随着热板温度的提高（低于 100 ℃）， 沸水收缩率均高于干热收缩率，当 热板温度超过 120 ℃ 时，沸水收缩 率低于干热收缩率；而当热盘温度 高于 112 ℃ 时候，沸水收缩率小于 干热收缩率，且这种关系不会随着 热板温度改变而改变。
图 2 多异涤纶长丝的沸水收缩率和干热收缩率
（ 下转第 15 页）
国际纺织导报 2011 年第 7 期
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纺纱
4 络筒
成纱毛 羽 主 要 形 成 于 细 纱 工 序，增长于络筒工序［5］。络筒工序 的重点 是 围 绕 降 低 毛 羽、减 少 伸 长、提高接头质量做工作。温湿度 对纱线毛羽的影响较大，温湿度过 低，络 筒 中 纱 线 易 产 生 静 电，增 加 纱线毛羽。可采用电子清纱器，夏 季温度 30 ～ 32 ℃ ，相对湿度 65% ～ 75% 之间；冬季温度 22 ～ 24 ℃ ， 相对湿度 60% ～ 70% 之间。
参考文献
［1］ LATZKE P M，SCHNURBUSCH T． Thermal analysis of polyester fibers ［J］． Chemical Fibers International，2000，50 （ 2） ： 49-52．
［2］ NALANKILLI G． High shrinkable polyester： Part I［J］． Man-Made Textile In India， 1996（ 6） ： 204-207．
5 结语
考虑到 生 产 特 细 纱 的 难 度 较 大，原 料 选 用 长 度 长、细 度 细 的 长 绒 棉，并 合 理 配 置 纺 纱 工 艺 流 程， 优选工艺参数，并根据纺纱要求和 工艺原 则，合 理 配 置 锡 林 盖 板 针 布、细 纱 机 钢 领、钢 丝 圈 等 纺 纱 机 件，严格控制温湿度并实施精细化 管理等，最终成功纺制成纱质量高 的特细纯棉精梳纱，并进一步满足 高支高密多纤交织双层织物用纱 的要求。
这个原 因 也 可 用 来 解 释 热 盘 温度升至 112 ℃ 以后，干热收缩率 大于沸水收缩率，且不受热板温度 影响的现象。
纤维与纱线
3 结论
通过主 要 对 经 不 同 热 盘 温 度 和热板温度处理后的五叶形截面 涤纶长丝和多异涤纶长丝的沸水 收缩率和干热收缩率进行比较研 究，得到结论如下：
－ 无论是五叶形截面还是多 异 涤 纶 长 丝，当 热 盘 温 度 固 定 时， 其干热收缩率和沸水收缩率随着 热板温度的升高而下降。
度 750 m / min，预牵伸比 1． 014，总
牵伸比 1． 648。
1． 3 热收缩率测试
试样保持自由状态，分别放入
沸水和 180 ℃ 平牵干热空气中，保
持时间 20 min，然后根据在预加张
力 0． 02 cN / dtex 条件下测得的初
始长度 L0 和末了长度 L1 ，按照下 式计算其收缩率 η：
6
国际纺织导报 2011 年第 7 期
结晶 度 较 低，内 部 结 构 较 松 散，从 而可以推断纤维的玻璃化转变温 度相对较低，因而水分子就比较容 易进入纤维的非结晶区。由于水 分对涤纶有增塑作用，从而纤维的 沸水收缩率高于干热收缩率。
随着热盘温度的提高，纤维的 结晶和取向进一步明显增大，其玻 璃化转变温度上升。且另一方面 由于晶区的增加，使得非晶区含量 相 对 下 降，纤 维 结 构 更 趋 于 紧 密， 从而使水分对其增塑作用进一步 下降。这样沸水收缩率就有可能 低于干热收缩率。
η
=
L0 － L1 L0
× 100%
定的合适温度范围内具有尺寸稳 定性是非常重要的。纤维的热收 缩率控制无论是在加工还是在使 用中都 是 一 个 重 要 的 目 标 参 数。 虽然对涤纶长丝的热收缩已经有 过不少的研究［3］，然而不同条件下
表 1 两种 POY 试样的具体参数
试样
线密度
强度 /
断裂伸长率 / 沸水收缩率 / 不匀率 / 含油率 /
［3］ GUPTA V B，KEDIA H，HUILGOL S R． Shrinkage characteristics of poly （ ethylene
terephthalate ） ，Nylon-6 and polypropylene yarns［J］． Indian Journal of Fiber ＆ Textile Research，1996，21（ 2） ： 101-108． ［4］ GUPTA V B． Some developments in poly （ ethylene terephthalate） fiber production and structure-property relationships［J］． Indian Journal of Fiber ＆ Textile Research，1995，20（ 1） ： 43-49．
热板温度 / ℃
60 80 100 120 140 180
纤维与纱线
2 结果与讨论
两种涤 纶 长 丝 在 不 同 处 理 条 件下（干热和沸水） 的收缩率的比 较见图 1 和图 2，可见：
首先，无论是五叶形截面还是 多异涤 纶 长 丝，当 热 盘 温 度 固 定 时，其干热收缩率和沸水收缩率随 着热板温度的升高而下降。这是 因为较之熔纺过程中的高倍牵伸， 后加工中的牵伸和热定型时间较 长，基本上接近纤维大分子链段的 松 弛 时 间，故 而 在 热 定 型 过 程 中， 绝大多数在熔纺和牵伸中积聚的 残余内 应 力 会 得 到 舒 解 和 松 弛。 而残余内应力恰好正是涤纶长丝 遇热收缩的内因所在。热定型通 过提供给大分子以能量，从而使得 它们尽可能占据平衡位置，释放内 应力［4］，最后宏观表现上就是稳定 了纤维或织物的结构。热定型温 度越高，大分子链之间的缠结就越 有可能被破坏或弱化，这样残余内 应力就可以得到更多的释放，表现 出纤维的热收缩率降低。
图 1 五叶形截面涤纶长丝的沸水收缩率和干热收缩率
112 ℃ 时候，沸水收缩率小于干热 收缩率，且这种关系不会随着热板 温度改变而改变。
纤维的 收 缩 是 一 个 很 复 杂 的 现象，并 受 到 很 多 因 素 的 影 响，如 纤维超分子结构以及热收缩时的 温度、介 质、张 力 等。 从 收 缩 的 本 质来分 析，收 缩 是 分 子 运 动 的 结 果，即纤维的收缩主要是大分子链 段围绕主链键的旋转，从而改变了 分子中原子或者基团在空间的排
（ cN·dtex － 1 ）
%
%
%
%
五叶形截面丝 281 dtex /74 f 2． 07
多异丝
283 dtex /48 f 1． 88
115． 5 124． 9
59． 8
1． 14 0． 87
64． 1
0． 97 0． 92
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国际纺织导报 2011 年第 7 期
表 2 牵伸和热定型温度
热盘温度（平牵） /℃ 85 95 105 112 120 138
列（ 即大分子的构象） 而造成的。 由于纤维的收缩以其内部大分子 链段的旋转为基础，在玻璃化转变 温度 前 后，同 样 的 处 理 时 间 下，纤 维的收缩率将有较大的差异。也 就是说，会出现一个类似质量热容 等其他性质的转折。纤维内大分 子链段活 动 的 剧 烈 程 度 取 决 于 其 被处理温度和玻璃化转变温度之 间的差异。当热盘温度低于 112 ℃， 且热板温度低于 120 ℃ 时，涤纶的
Wang Chunyan，Xu Junli，Zhang Yuling，Shandong Demian Co． ，Ltd． ，Dezhou / China
Abstract：
The spinning technologies of JC 7． 3 tex yarn were discussed． According to the character of long-staple cotton and super fine yarn was hard to spin，spinning process was reasonably collocated，and spinning technological parameters were optimized． With better administration and accurately option of flat and cylinder clothing，and adopting the process principle in spinning process of low spindle speed，close setting and so on，the quality of yarns exceeded USTER 25% level was obtained．
296 ℃ ，速 度 3 250 m / min，然 后 POY 在温度 20 ℃ 、相对湿度 65% 的条件下放置冷却。一种长丝为 五叶形截面，另一种长丝为多异涤 纶长丝。两种样品的具体参数见
关键词：热处理，涤纶长丝，沸水收缩率，干热收缩率
在全世界所有的化学纤维中， 涤纶无疑是占据主要地位的一大 纤维品种。由于其广泛的最终用 途和生产加工的经济性，涤纶的加 工工艺条件和改性受到很多的关 注和研究。在不同的纤维生产路 线及其后续的纺织加工工艺流程 中，最重要的工艺参数无外乎是温 度、张 力 和 时 间［1］。 在 改 性 涤 纶 中，具 有 不 同 收 缩 率 的，甚 至 是 自 伸长 涤 纶，都 已 被 广 泛 应 用，其 令 所制成的 织 物 更 加 蓬 松［2］。然 而 直至现在，涤纶的收缩机理还不能 说是十分清楚。但无论如何，上述 所列出的加工工艺条件参数是影 响其收缩率的重要因素。
纤维与纱线
涤纶长丝收缩率之比较研究
王 妮 东华大学纺织学院（ 中国） 孙润军 来 侃 西安工程科技大学（ 中国）
自 纤 维 级 PET 切 片，纺 丝 温 度
摘 要：主要详细对比了不同处理条件下涤纶长丝的沸水收缩率和干热收缩率的差 异。当热盘温度固定时，五叶形截面涤纶长丝和多异涤纶长丝的干热收缩率 和沸水收缩率都随着热板温度的升高而下降。而对于不同的热处理条件，其 干热收缩率和沸水收缩率的差异表现出较为复杂的关系，这种结果可通过玻 璃化温度转变的不同来进行解释。