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油剂对条干的影响
不详
2024/1/16
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油剂对条干的影响

摘要:从油剂的角度探讨了影响涤纶POY条干不匀率的因素,着重从油剂的特性和使用性能等方面作了分析。结果表明:性能优良的油剂、适宜的集束上油位置和正确的使用方法可有效降低POY条干不匀率。在配制油剂时,应选用合适的平滑剂和润湿剂,使乳液稳定,谨防乳液霉变。 

 条干不匀率是衡量涤纶POY质量的一项重要指标,它不仅是纤维内在物理指标不匀性的集中反映,也是生产技术水平和管理水平的综合体现。条干不匀率较大的涤纶POY在加工为DTY的过程中容易引起假捻张力的波动,造成假捻度不匀,从而使DTY的织造性能和织物的服用性能,如手感、染色均匀性等受到一定的影响。影响涤纶POY条干不匀率的因素有很多,如切片、工艺条件、设备条件等,但油剂作为涤纶POY纺丝过程中的一个重要环节,对影响涤纶POY条干不匀率起着相当重要的作用。本文从油剂的性能和使用情况着手,研究了油剂对涤纶POY条干不匀率的影响,并提出了相应的解决办法。

 实验1.1 

原料天津石化公司产聚酯消光切片,特性粘数0.651dL/g,含水25μg/g;天津纺织工学院FSC-168型高速纺丝油剂。

1.2 设备及工艺帝人制机HTM-25型纺丝箱体;Barmag公司SW46-SSD卷绕头;瑞士Uster公司 -C型条干测试仪;纺丝速度3200m/min,喷嘴上油。

1.3 测试POY条干不匀率 瑞士Uster公司 -C型测试仪,纺丝速度:100m/s,纸速:5cm/s;润湿速度帆布沉降法,浓度1%,温度30℃;表面张力 J-FY2型焦利氏称,浓度1%,温度30℃;含油率对纤维进行预处理去水后,水洗法测定含油率。

2结果与讨论

2.1 上油均匀性对条干不匀率的影响上油均匀性是影响POY条干不匀率的一个重
要因素。丝条上油过少、过高,或者丝条不同片段、不同部位上油不匀都会对条干均匀性产生一定的影响。丝条上油不匀表现在不匀曲线图上为起伏的针尖峰,影响丝条上油均匀性主要因素有:油剂特性和上油状况。油剂的特性包括润湿速度、抗静电性、平滑性、界面特性等。

2.1.1 润湿速度涤纶高速纺的纺丝速度可达3~4km/min,纤维在高速拉伸过程中,表面积瞬间增大,因此要求油剂能在极短时间内取代纤维表面的空气,快速而均匀地扩散到纤维的各个部位,达到均匀上油的效果。油剂的润湿、铺展速度和油剂的界面特性有直接关系。表面张力小的油剂在POY丝条上的润湿、铺展速度快,丝条上油均匀。3种不同油剂的表面张力、润湿性能和条干不匀率的关系见表1。
表1 不同油剂表面张力、润湿性能与条干不匀率的对照T

油剂表面张力/cN·cm-1润湿性能/s条干不匀率,%1

30 6 0.942

40 15 1.203

52 20 1.51 

 注:测试条件:浓度1%,温度30℃。

2.1.2 平滑性平滑性是涤纶POY油剂的一个重要特性[3],在纺丝过程中纤维与陶瓷、金属、纤维与纤维之间都会产生一定的摩擦。如果油剂不具备良好的平滑性,纤维在高速的拉伸和卷绕过程中其表面会受到一定伤害,甚至产生毛丝,从而影响纤维的条干不匀率。具有良好平滑性的油剂可以对纤维提供良好的润滑作用,即减少纤维摩擦、增加油膜强度、保护纤维表面,并在纤维加工过程中保持低而均匀的张力,从而起到保护纤维、改善条干不匀率的作用。3种具有不同摩擦特性油剂的条干不匀率,见表2。

表2 油剂摩擦特性与条干不匀率的对照T
油剂 F/Mμd F/Cμd F/Fμs 条干不匀率,%

1 1.492 0.4653 0.0521 1.1

2 1.930 0.8743 0.0911 1.4

3 2.420 1.3650 0.0973 2.1 

 注:F:纤维;C:陶瓷;M:金属。

2.1.3 乳液稳定性制备的乳液是否稳定直接影响到纤维上油的均匀性,进而影响到纺丝线上丝束张力的均匀性,而上油不匀和张力波动都会对纤维的条干不匀率产生不良的影响。造成乳液不稳定的原因主要有以下几种1)配方不稳定 油剂配方中乳化剂品种过少或用量不合理,HLB值与被乳化物不相适应,都会造成乳液不稳定,甚至出现分层现象。(2)油剂单组分质量波动 组成油剂的单组分质量波动会使油剂配方失去平衡,造成乳液不稳定,例如平滑剂粘度、闪点的变动;乳化剂亲水亲油程度的变动;某组分有效成分的变动都会导致乳液不稳定。(3)操作不当 在配制乳液的过程中,操作不当也会引起乳液不稳定。例如称量失误、投错料
、油剂加入水中速度过快、搅拌不充分、乳液温度过高都会导致乳液不稳定。

2. 1。4乳液霉变乳液发生霉变后会产生粘性物,使溶液浑浊,极易堵塞上油喷嘴,不但使纤维上油不匀,条干均匀度变差,而且POY在加弹过程中可纺性变差,DTY的染色均匀性也会受到严重影响。乳液发生霉变的主要原因有:乳液稳定性差、乳液颗粒大、水质不好、温度高、油剂中单组分变质等。解决方法有:在油剂中加入适量的防腐剂;配制乳液时应先对水进行杀菌,杀菌剂要定期更换;定期清洗油剂容器和管道中沉淀物;油剂一次配制量不宜过多。

2.1.5 油剂浓度适宜的油剂浓度可以使纤维均匀上油、纺丝稳定、改善丝条的条干不匀率。油剂浓度过高或过低都会影响油剂的使用性能。油剂浓度过高会使纤维的上油均匀性变差,同时还会影响丝束纺丝张力的稳定性,从而影响丝束的条干不匀率;如果油剂浓度过低,纤维在高速纺丝过程中所需要的平滑性和抱合性都得不到保证,也会影响丝束的条干不匀率,见表3。

表3 不同油剂浓度对条干不匀率的影响T
油剂浓度,% 油泵转速/r·min-1 含油率,% 条干不匀率,%

20 24 0.94 2.60

15 24 0.56 1.64

10 24 0.43 0.92

5 24 0.26 1.43
 
 在上油过程中,油剂浓度和油泵转速的互相配合也非常重要。适宜的油剂浓度和油泵转速不仅能保证纤维上油均匀,改善纤维的条干不匀率;还能使纤维具有适宜的含油量和含水量,有利于纤维的后加工。在保证纺丝和后加工要求的情况下,采用低浓度、高转速的上油方式对改善纤维的加工性能更有好处,见表4。

表4 不同油剂浓度和油剂泵转速对条干不匀率的影响T

油剂浓度,% 油剂泵转速/r·min-1 含油率,% 条干不匀率,%

15 18 0.43 1.41

12 22 0.44 1.24

10 24 0.43 0.92

.2 集束上油位置对条干不匀率的影响适宜的集束上油位置既能保证丝束均匀冷却,又可减少丝条与空气的摩擦阻力,减轻丝束在凝固成型区的摇摆,起到降低POY条干不匀率的作用,集束上油位置的变化有垂直与水平两个方向。

2.2.1 垂直方向集束上油位置在垂直方向上发生变化时,势必影响到单丝间的汇集情况,丝条与周围空气的接触表面也发生相应变化,从而使丝条所受的空气摩擦阻力发生改变。增加集束上油位置与喷丝板间的垂直距离,丝条与空气的摩擦阻力随之增大,丝条振荡幅度也相应增大,造成POY条干不匀。适当提升集束上油位置,形成一个缓和的均匀成形区,降低丝条与空气间的摩擦,减轻丝条受风窗外环境中气流干扰,也可以降低POY的条干不匀率。但上油集束位置不能十分靠近丝条的凝固点,否则会使卷绕横动的快速振动传递到丝条形变区,造成条干不匀率的增加。集束上油位置的选择还和丝束线密度、单丝线密度、纤维截面形状有密切关系。垂直方向集束上油位置变化对POY条干不匀率影响见图。

2 水平方向集束上油位置在水平方向上发生变化时,单丝间的汇集情况也发生相应变化。当水平距离逐渐增大时,丝条的倾斜度也逐渐增大,卷绕牵引力沿丝条上的分力减小,从而使纺丝张力降低,丝条易受窗外环境中气流干扰而使条干不匀率增加;同时水平距离过大,会使丝条与横向侧吹风夹角增大,影响丝条均匀冷却,从而影响POY的条干不匀率。相反,如果水平距离太小,丝条在风窗内受到侧吹风的横向作用力偏大,使整个纺丝线成弓形,影响丝条在凝固成型过程中凝固点的位移,使丝条的条干不匀率受到影响。水平方向集束上油位置对POY条干不匀率影响见图2。
 结论

a. 适宜的集束上油位置可有效降低涤纶POY的条干不匀率。

b. .在配制POY油剂时,选择合适的平滑剂、润湿剂对促进纤维均匀上油,改善条干不匀率有一定作用。乳液不稳定的油剂不利于纤维均匀上油,纤维条干不匀率变差。

c. 发生霉变的油剂使用性能受到很大影响,应尽量避免使用。

d. 适宜的油剂浓度和含油率有利于改善纤维均匀上油,降低条干不匀率。
              

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