涤纶POY.doc

一工艺基础知识 1 工艺介绍 涤纶是合成纤维中的一个重要品种,是我国聚酯纤维的商品名称。它是以精对苯二甲酸( PTA )或对苯二甲酸二甲酯( DMT ) 和乙二醇( EG )为原料经酯化或酯交换和缩聚反应而制得的成纤高聚物——聚对苯二甲酸乙二醇酯( PET ),经纺丝和后处理制成的纤维。(1 )化纤按形态结构分类按照化学纤维的形态结构特征, 通常分成长丝(Continuous filament) 和短纤维(staple fibre) 两大类。长丝在化学纤维制造过程中,纺丝流体(熔体或溶液)经纺丝成形和后加工工序后,得到的长度以千米计的纤维称为化学纤维长丝。化纤长丝可分为单丝(Monofils) 、复丝(Multi-filament) 、捻丝、复捻丝、帘线丝和变形丝(Textured filament) 。单丝:长度很长的连续单根纤维。复丝:两根或两根以上的单丝并合在一起组成的丝条。化学纤维的复丝一般由 8~ 100 根以下单纤维组成。捻丝:复丝加捻成为捻丝。复捻丝:两根或两根以上的捻丝再合并加捻就成为复捻丝。帘线丝:由一百多根到几百根单纤维组成,用于制造轮胎帘子布的丝条。变形丝:化学纤维原丝经过变形加工使之具有卷曲、螺旋、环圈等外观特性而呈现蓬松性、伸缩性的长丝称为变形丝。( 2 )化学纤维命名根据我国有关部门规定,人造纤维的短纤维一律叫“纤”(如粘纤、富纤) ,合成纤维的短纤维一律叫“纶”(如锦纶、涤纶)。如果是长纤维, 就在名称末尾加“丝”或“长丝”( 如粘胶丝、涤纶丝、腈纶长丝)。( 3 )化学纤维的制造可概括为以下四个工序: A 原料制备。高分子化合物的合成(聚合)或天然高分子化合物的化学、物理处理和机械加工。 B 纺丝流体(液)的制备。纺丝熔体或纺丝溶液的制备。 C 化学纤维的纺丝成型。纤维的成型。 D 化学纤维的后加工。纤维的后处理( 4 )化学纤维的后加工纺丝流体从喷丝孔中喷出刚固化的丝称为初生纤维。初生纤维虽已成丝状,但其结构还不完善,物理机械性能较差,如伸长大、强度低、尺寸稳定性差,沸水收缩率很高,纤维硬而脆,没有使用价值,还不能直接用于纺织加工。为了完善纤维的结构和性能,得到性能优良的纺织用纤维,必须经过一系列的后加工。后加工随化纤品种、纺丝方法和产品要求而异,其中主要的工序是拉伸和热定型。 涤纶长丝的分类 . 初生丝:未拉伸丝(常规纺丝)( UDY ) 、半预取向丝(中速纺丝)( MOY )、预取向丝( 高速纺丝)( POY )、高取向丝( 超高速纺丝) ( HOY ) . 拉伸丝: 拉伸丝( 低速拉伸丝)( DY )、全拉伸丝( 纺丝拉伸一步法)( FDY ) 、全取丝(纺丝一步法)( FOY ) . 变形丝: 常规变形丝( TY)、拉伸变形丝( DTY )、空气变形丝( ATY )。 POY 制 DTY 所经历的过程就是假捻 ( 1 )假捻变形原理: ①假捻:固定丝的两端,握住其中间加以旋转,在握持点上、下两端的丝条捻向相反而捻数相等→整根丝捻度为零丝条以一定速度 v运行, 则在握持点以前的捻数为 n/v , 在握持点以后, 以相反捻向( n/v ) 移动,因此,在握持点以后区域内的捻数为零。②加热和冷却: 合成纤维假捻变形必要条件~加热和冷却高弹丝(一次热处理) ;低弹丝(两次热处理) * 加热:加捻阶段加热→分子热运动→消除加捻扭曲而产生的扭曲应力→加捻形变不可恢复→丝条受热后塑性↑→刚性↓→加捻张力↓→便于加捻* 冷却:丝条→冷却到 Tg ( 80℃)→假捻器→加捻后的形变已固定, 虽经解捻,但每根单丝仍保留原有的卷曲状态(膨松、有弹性) * 再加热:( 高弹丝) 一次加热的假捻丝( 弹性大, 扭矩大, 不经并捻合股, 很难上机织造→解捻后第二次加热定型→低弹性: 残留扭矩小, 卷曲稳定,弹性降低图 1. 假捻模型图 2. 图假捻变形工艺流程及其相应的纤维表观形态示意图 1—预取向丝( POY ); 2—张力器; 3—喂入辊; 4—第一加热器; 5 —假捻器; 6—传送辊; 7 一第二加热器; 8—卷绕辊; 9 一低弹丝; 10—卷绕筒子( 2 )假捻变形工艺路线: 常规变形法:以拉伸丝为原丝的假捻变形外拉伸变形法:以未拉伸丝或预取向丝为原丝,拉伸和假捻变形分别在两个区域内连续进行内拉伸变形法:以预取向丝或中取向丝为原丝,拉伸和假捻变形在同一区域内连续进行( 1 )常规变形法( 2 )外拉神变形法( 3 )内拉伸变形法图 3. 各种假捻变形法示意图 1—原丝; 2—喂入辊; 3—热辊; 4—拉伸辊; 5—第一加热器; 6—假捻器; 7—中间辊; 8—第二加热器; 9—输出辊; 10—变形卷装丝( 3 )拉伸变形机(弹力丝机)结构及