涤纶长丝生产考试大纲5-6

1 《涤纶长丝生产》第五、六章复习考试题纲 第五章 预取向丝的后加工 取向的概念：高聚物中大分子或链段在外力作用下沿作用力方向（纤维轴向）排列的现象称为大分子取向。 POY的后加工有三种路线： ① POY—TY(变形丝)工艺：此工艺产用高速纺丝和低速假捻变形（转子式假捻法）。 ② POY—DY(拉伸丝)工艺：此工艺采用高速纺丝和低速拉伸加捻，可制得55-110dtex的拉伸丝。 ③ POY—DTY工艺：此工艺采用高速纺丝和高速拉伸变形，是典型的二步法工艺路线。这种工艺路线于70年代开始工业化，其特点是工艺流程短，生产效率高，基建投资省，POY可以长期存放，长途运输，后加工生产出来的DTY品质优良。 POY： Pre－oriented Yarn、 DTY ：Draw Textured Yarn 、 FDY ：Full Drawn Yarn 第一节 拉伸变形工艺 如何拉伸？：通过一罗拉与二罗拉之间的速度差来实现，一罗拉速度慢，二罗拉速度快就实现了丝在一、二罗拉之间的拉伸。两个速度的比就是拉伸比。 如何变形？：POY在一热箱内受一、二罗拉的拉伸，同时受到假捻器传递过来的加捻作用，在拉伸力、加捻扭转力和热的作用下发生拉伸变形、热定型等变化。 丝条自第一热箱出来经冷却板固定丝条的热变形、降低其热塑性，以使丝条具有一定的刚性，更利于捻度的传递。最后解捻就成为DTY。 一、拉伸变形（加弹）工艺原理 原丝自第一拉伸辊（喂入辊）喂入后，受到第二拉伸辊的拉伸，同时受到自假捻器传递过来的加捻作用，随即进入第一热箱。丝条在拉伸力、假捻扭转力和热的作用下发生拉伸变形、热定型等变化。当丝条出第二拉伸辊后，即完成拉伸变形过程，纤维具有一定的强度、伸度和蓬松性。为了降低丝条的内应力，将第二拉伸辊出来的高弹丝输入第二热箱进行补充热定型。由于第二拉伸辊与第三拉伸辊之间有一定的速度差距（超喂），使丝条在第二热箱略有松弛，故丝条实质上进行了补充热定型，以消除纤维的内应力，促使部分能量高的分子链段解取向，达到纤维结构稳定的目的。 丝条在进入第一热箱后，丝温达到90～100℃时，拉伸应力明显下降，丝条即发生拉伸。第一热箱的主要作用就是在张力作用下对丝条进行拉伸和扭曲，并对拉伸和扭曲所产生的形变进行紧张热定型。而冷却板的作用则是使纤维的温度降至60～70℃左右，固定丝条的热变形、降低其热塑性，以使丝条具有一定的刚性，更利于捻度的传递。 丝条自第三拉伸辊输出后，即进入上油系统。对丝条进行上油的目的是为了增加纤维的平滑性、抱合性，减少纤维静电，使卷绕成的丝锭退绕和织造性能良好。不同的织造方法对长丝的含油率的要求不同，一般来说，含油最好控制在2.5±0.3%左右。 上过油之后，丝条即进入卷绕系统。在卷绕辊的带动和横动导杆的往复运动下，丝条被卷绕在丝筒上，成为最终产品—DTY丝锭。 二、加弹工艺6大过程 1、变形：条件：①丝条冷却到一定温度。②假捻盘给丝捻度。目的：产生纤维卷曲性、弹性及蓬松性。 2、拉伸：条件：①第一热箱将丝条加热到一定温度。②V2＞V1 目的：提高纤维强度，降低伸度，完善纤维结构。 3、网络：（可根据生产情况设置）。条件：①适宜的网络压缩气压和喷嘴。②丝条具备适当的张力 目的：①增加单丝间的抱合性，减少织布断头。②使丝条具有独特的风格。 4、定型：条件：①V2＞V3，丝条在第二热箱里被松驰。②第二热箱将丝条加热到一定温度。 目的：使纤维弹性保持在较低范围内，赋予纤维适中的蓬松度，提高纤维结构稳定性。 5、上油：条件：①油槽的油位具有一定的高度或油轮达一定转速。②完整的供油系统。 目的：给予丝一定含油量，增加纤维平滑性、粘合性、减少纤维静电，使丝卷退绕和织造性能良好。 6、成形：条件：①给予丝条一定的卷绕张力。②完整的成形结构。 目的：使丝卷成形良好，用于运输和退绕。 2

第二节 工艺条件对生产过程和产品质量的影响 1、摩擦盘材质 由于摩擦盘与丝条直接接触摩擦，并施于丝条假捻力，因此它的材质对假捻效果和丝条的强度影响较大。通常摩擦盘的材质有硬质和软质两大类。 叠盘式摩擦拉伸变形加工中，“雪花”的产生影响变形加工工艺的控制、机器的寿命及操作环境。“雪花”的产生除与纺丝油剂等因素有关外，主要取决于摩擦盘的材质。

摩擦盘材质性能的比较 金刚砂盘 全陶瓷盘 等离子喷涂陶瓷 聚氨酯盘 雪花产生量 较多 一般 较少 少 打滑系数 ～12% ～12% ～10% ～5% 假捻效果 一般 一般 较好 好 丝条强度 较低 较低 较高 高 盘的使用寿命 3~4年 4年以上 2年以上 3~6(12~18)个月 2、加工速度（YS）（2罗拉表面速度） 速度提高可以增加产量，降低生产成本。但是速度提高后假捻张力升高会增加断头，丝条在第一热箱内的停留时间缩短，DTY的结晶度下降，上染率略有增加；卷曲收缩率降低；毛丝增加，影响断裂强度 。当加工速度提高，丝条在第一热箱中的停留时间缩短时亦可用提高第一热箱温度的办法达到最佳变形效果。 3、拉伸倍数（DR）（2罗拉表面速度/1罗拉表面速度） 牵伸比增加，在一定范围内 DTY强度增加、伸长下降、线密度下降、加工张力增加、上染率明显下降、毛丝增多、断头增多。若牵伸比较低，则生产不稳定，致使在假捻器下方捻度不能全部消除，产生僵丝，从而使纤维的蓬松性变差。拉伸的倍数的选择除应考虑强、伸度指标外，还应注意观察张力变化情况，使毛丝、紧点均较少。 4、D/Y比 （假捻器表面速度/2罗拉表面速度） D/Y比增加，T2张力下降，D/Y比降低，T2张力上升。另外D/Y比增加，捻数增加；卷缩率增加，残余扭矩有所增加； D/Y比增加，假捻度上升，低弹丝取向度增加，不利于染料分子向纤维内部扩散，染色向浅，反之向深。 残余扭矩：指残余在假捻变形丝中的扭应力。 假捻度：假捻器的转速（r/min）与输出辊表面线速度（m/min）之比。 5、第一热箱温度（1HT）： 一热箱温度高卷曲收缩上升明显、断裂强度有所增加，达到一定值开始变小趋势、断裂伸长有所减小；沸水收缩率减小；毛丝增加、断头增加、染色先转浅后转深。 6、第二热箱温度（2HT）：作用是对丝条进行补充热定型处理，消除纤维的内应力，促使部分能量高的链段解取向，达到纤维结构稳定的目的。 二热箱温度高定型效果好，卷曲收缩率明显下降，膨松性变差；残余扭矩大幅下降；沸水收缩率明显下降。 7、第二超喂率（OF2）(2罗拉表面速度－3罗拉表面速度)/ 2罗拉表面速度 丝条经假捻器由第二拉伸辊出来，已具有高弹丝的性能，但由于涤纶大分子的刚性大，变形时存在于纤维内的应力极高，表现为高弹丝的尺寸稳定性差，在使用过程中弹性逐渐降低，因此，直接应用涤纶高弹丝或中弹丝织造织物的较少，而大多数再将高弹丝经第二热箱进行定收缩（固定超喂）松弛热处理。它的作用是对丝箱进行补充热定性处理，消除纤维的内应力，促使部分能量高的链段解取向，达到纤维结构稳定的目的。 丝条在第二热箱内收缩的大小与进入热箱的超喂率有关，超喂率愈高，DTY愈松弛状态下的热定型，纤维的收缩率愈高，内应力松弛愈彻底，DTY的卷缩率降低愈大。（卷缩率下降、残余扭矩下降） 8、第三超喂率（OF3） (2罗拉表面速度－黑辊表面速度)/2罗拉表面速度 第三超喂率对物性没有直接关系，只是调节卷绕张力，控制卷径大小 ，OF3上升卷绕张力下降。 第三节 拉伸变形加工过程中的假捻张力 1、工艺条件对假捻张力的影响 3

①加工速度： 随着丝速的提高，变形的冷却时间减少，丝条的热塑性降低，假捻张力提高；当丝速高到一定值时，变形的冷却时间低到不符合工艺要求时，丝条的热塑性极低，于是出现假捻张力波动的现象，使拉伸变形加工无法正常进行。 ②拉伸倍数：假捻张力随拉伸倍数的增加而增加，但增加的速度是加捻张力大于解捻张力。 ③D/Y比：T2随D/Y比的增加而降低；T1随D/Y比的增加而上升。 ④第一热箱温度： 在一定温度范围内，由于随着温度的升高，丝条的刚性减少，热应力趋于缓和，因而假捻张力也相应的减少。 ⑤摩擦盘的个数：随着摩擦盘数的增加，解捻张力急速下降，而加捻张力下降趋势较慢。 ⑥摩擦盘的材质：D/Y比相同，材质不同，假捻张力不同。 2、最佳假捻张力的选择： K值：T2/T1 K值过小，则加捻效率就低，加捻不均匀；K值过大，摩擦阻力增大，易产生毛丝和解捻不完全，形成紧点（僵丝）。 加捻张力和解捻张力的大小及K值，随原丝品种、工艺条件、机器的运转状态等条件而异。 各工艺条件对假捻张力和DTY性质的影响见《涤纶长丝生产》书籍的P279页 第四节 常见异常现象的原因及其修正措施 丝条在拉伸变形过程中，常发生断头、疵点、假捻张力变化等异常现象，造成这种异常情况的原因及其措施见《涤纶长丝生产》书籍的P290~295页。 第五节 拉伸变形丝质量的评价 1、强、伸度： 拉伸倍数的提高，对丝条的强度增加、伸度下降。但拉伸倍数过大时，丝条的强、伸度均下降。 2、卷缩性能：卷缩率高，表征DTY的手感丰满、外观美观、弹性好。而卷曲稳定性则表示在织造和服用过程中卷缩率逐渐损失的程度。 3、染色均匀性 ①机械段斑丝：表现在DTY袜带上出现周期性有规律深浅相间的条花。 原因：a、POY有规律的粗细不匀。b、加弹过程中传动辊、摩擦盘等有缺损或运转为平稳。 ②大段斑丝 表现在袜带上出现的染色深浅间距较大，条纹既长又宽，且色差大、离散性强，故又称“阔段斑”。 原因：主要是POY在纺丝过程中，冷却成形条件的波动，尤其是冷却吹风的不稳定因素，致使丝条的凝固、纺丝拉伸、取向不均匀，造成纤维结构和外观条干不匀。 ③紧点段斑丝 表现在袜带上出现没有规律的点状或短或窄的线条状条花，抽出丝条发现有紧点，严重时出现僵丝。 原因：DTY加工条件选择不当，使假捻张力发生波动，导致解捻不充分。 ④其它段斑丝：表现在袜带上出现短条纹、仅有很少轻微疵点。 4、毛丝：毛丝产生原因： ①POY质量：纺丝温度太高或太低、纺丝组件压力过低、过滤材质被击穿、导丝器对丝条的擦伤、卷绕成型不良等。 ②DTY加工工艺：D/Y比和拉伸倍数选择不当、热箱温度过高、导丝器擦伤丝条等。 5、僵丝和紧点：主要原因：假捻张力不稳定，POY质量波动，摩擦打滑，D/Y比和拉伸倍数选择不当。 第六章 网络丝和空气变形丝 第一节 网络丝 一、网络生成的原理 当合纤长丝在网络器的丝道中通过时，受到与丝条垂直的喷射气流横向撞击，产生与丝条平行的涡流，使各单丝产生两个马鞍形运动和高频率振动的波浪形往复。合纤长丝首先开松，随后整根丝条在网络喷嘴丝通道里通过，折向气流使每根单丝不同程度地被捆扎和加速。丝道中间的单丝得到气流所给予的最大加速，而位于丝道侧壁的单丝则进入边缘较弱的气流回流里。当两股气流所携带的单丝在丝道内相汇合时，便发生交络、缠结，产生沿丝条轴线方向上的缠结点。 二、网络器的结构和要求