1、合 成纤维 SFC 2008 No.9摘 要 ： 简述了涤纶母丝的用途与性能 ， 探讨了采用 FDY 工艺生产母丝的加工特点 ， 特别是母丝生产过程中纺丝温度 、 冷却条件 、 热辊温度及速度 、 油剂选择及控制等生产技术 。 结果表明 ： 选择合适的工艺 ， 可以生产出性能良好 、 完全可以取代进口母丝的涤纶母丝 。关键词 ： 涤纶单丝 ； 母丝 ； FDY中图分类号 ： TQ342.21 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1001-7054 （ 2008） 09-0045-03涤纶 FDY 母丝的生产工艺探讨杨 明 ， 刘永胜（ 长乐鑫城化纤有限公司 ， 福建 长乐 350209）单根纤度
2、为 1133 dtex 的涤纶长丝，被广泛应用于民用如婚纱 、晚礼服 、窗帘 、金银丝线 、针织面料 、经编面料 、纬编面料以及工业上的印刷丝网 、造纸筛网 、织带 、过滤材料 、输送带 、管网编织等方面 。传统的单丝生产，是通过 UDY-DT 工艺完成，纺丝速度为 700900 m/min。单丝染色性能不均匀，无法满足市场需要，导致国内涤纶单丝市场供不应求 、主要依靠进口的紧张局面 。母丝像常规丝一样是复丝结构，可经过分离成为数根单丝，而且母丝采用 FDY 纺丝工艺生产 。本厂生产的母丝纺丝速度可以达到 4 000 m/min 以上，大大提高了生产效率，产品投放市场以来，受到市场的认可与好评
3、 。本文以 220 dtex/10 f 母丝为例，对该类产品的生产及性能加以讨论 。1 主要原料及生产 、 检验设备1.1 原料珠海裕华聚酯有限公司生产的聚酯切片，具体指标见表 1。1.2 生产及检验设备预结晶及干燥系统： FBM310-12，郑州中原干燥设备工程有限公司；挤出机 、纺丝机及卷绕机：北京中丽制机化纤工程技术有限公司 。风速仪： testo425， Testo AG Germany；压差法水分测定仪： SF-1，上海思尔达科学仪器有限公司；电子式单纱强力机： YG023C，南通宏大；缕纱测长仪： YG086，南通宏大；电子天平： LP203，常熟市衡器厂；染色试验编织机： GE5
4、98 型，无锡市健康针纺机械厂；条干仪： Uster5-800C， UsterTechnologies AG Switzerland。2 工艺探讨母丝的生产工艺流程和常规 FDY 一样，主要经过 “切片 纺丝 冷却 上油 拉伸 、定形 卷绕 ”这几个步骤 。母丝生产的最终目的是为了得到性能优异的单丝，因此母丝生产中以下几个方面必须加以关注 。2.1 纺丝温度收稿日期 ： 2008-05-05 修回日期 ： 2008-06-05作者简介 ： 杨明 ， 女 ， 工科硕士 ， 1998 年毕业于成都科技大学化学纤维专业 ， 工程师 ， 长期从事化纤生产及检验工作 。特性黏度 /dLg-10.686熔
5、点 / 260.5羧基含量 /molt-124色相b 值 5.1L 值 91.8二甘醇 /% 1.08二氧化钛 /%灰分 /%水分 /%铁含量 /gg-10.320.050.110.14表 1 原料主要指标生 产 技 术Te c hnique s of Ma nufa c ture生 产 技 术T e c hnique s of Ma nufa c ture45合 成纤维 SFC 2008 No.9合理的纺丝温度是生产母丝的关键 。纺丝温度的选择与熔体黏度 、丝束的纤度 、单丝纤度 、纺丝速度有关 。熔体黏度越高 、丝束纤度及单丝纤度越细 、纺速越高，则纺丝温度也应越高 。这是因为较高的纺丝温
6、度可以降低熔体的绝对黏度，改善熔体的流变性能，降低熔体的弹性效应及出口胀大效应，提高熔体的均匀性，延长熔体细流的冷却时间，保持较高的板面温度，减少纺程上的速度梯度和纺丝张力，有利于纺丝 。但纺丝温度过高会加剧熔体降解，易产生毛丝 、断头增加，飘丝多，粘板严重 。实际生产中，在保证无油丝黏度降和成品丝强 、伸度指标的前提下，升高纺丝温度对纺丝成形有利 。生产母丝时螺杆温度控制在 280293 ，箱体温度控制在 289292 较为理想 。2.2 冷却工艺条件冷却成形条件是影响纺丝状况和母丝质量指标的重要工艺条件，主要有侧吹风风温 、风速和风湿三个方面的因素 。母丝通常由 812 根纤度为2233
7、dtex 的单丝组成，单丝纤度比常规 FDY 丝的纤度要高出很多，这就要求有较强的冷却条件 。在降低风温 、提高风速 、增加风湿的同时，要适当增加冷却风窗的高度 。要确保母丝纺丝过程中纤维冷却内外温度一致，避免皮芯结构的出现，否则会产生应力和毛丝，给后道生产留下麻烦 。侧吹风风速略高，有利于降低丝的条干，提高丝的染色性能，但超过一定程度会使丝室内气流湍动因素增加，丝条震荡或飘动加剧，振幅增大，其传播到丝条的拉伸变形区会导致喷丝板板面冷却，使断头增加，丝的条干不匀率上升 。生产母丝时侧吹风风速控制在 0.70.8 m/s 较为理想 。母丝生产时侧吹风风温一般控制在 1618 。风温过高或过低均会
8、导致母丝纺丝断头增加 。风温过高，丝条冷却缓慢，在经过侧吹风窗时不能得到充分冷却，容易出现拉伸不匀，最终导致断头增加；风温过低，会降低喷丝板及其上方的温度，容易引起熔体表面破裂，丝条发硬引起断头增加 。稳定的风湿有利于提高纤维的冷却效率 。较高的湿度可以减少纺丝时的静电，减少丝条的抖动和跳动，提高可纺性，减少毛丝和断头 。因此风湿应控制在 80 %90 %之间 。2.3 拉伸定形第一热辊主要作用是调节纺程张力与稳定纺丝成形及对纤维起预热作用 。在卷绕速度一定的条件下，第一热辊速度直接影响拉伸倍数的大小 。母丝纺丝时需要较低的速度，较大的拉伸倍数 。实践证明，第一热辊速度在 9001200 m/
9、min 比较有利于卷绕的正常进行 。第一热辊的温度为拉伸预热温度，选择合适的温度可提高丝束的拉伸性能，降低产品的条干不匀率，提高产品的染色性能 。拉伸温度过高或过低，均会导致染色性能下降，严重时会产生毛丝和断头 。选择合适的拉伸温度对于母丝生产尤为重要 。其次，一辊温度的选择还取决于丝束的纤度和纺丝速度 。丝束纤度的增加 、纺丝速度的降低均需要适当提高一辊温度 。同时，为了防止丝条拉伸打滑和加热不均，要对热辊角度进行调节，使丝束之间有适当距离并将丝束调整在最佳加热区 。根据生产实践， 220 dtex/10 f 母丝一辊温度选择 95 比较合适 。第二热辊的温度为定形温度，定形是为了将拉伸时产
10、生的超分子结构进一步完善和提高，通过定形可以消除丝条内应力，使纤维性能稳定，同时还可以使丝条进一步结晶，增加丝的强度 。生产中以成品丝的沸水收缩率来反应定形效果 。对于220 dtex/10 f 母丝，二辊温度选择 150 ，母丝的沸水收缩率控制在 7.0 %0.8 %左右 。定形效果还与定形时间有关，改变丝在热辊上绕丝圈数，可以适当调整定形结果 。第二热辊的速度也叫拉伸速度，其大小取决于卷绕速度和纺丝品种的卷绕张力 。卷绕速度受设备本身限制 。卷绕张力是卷装成型的重要保证，220 dtex/10 f 母丝的卷绕张力控制在 3035 cN 为益 。2.4 油剂选择常规纺丝上油主要作用是使丝束抱
11、合 、抗静电及提高丝束表面润滑度，以利织造工序顺利进行 。母丝油剂除了以上作用外，对丝束的抱合有更高的要求，要求上油后丝束既要抱合又不能粘连，以便分丝顺利进行 。油剂油膜强度要大，否则分丝时油膜破裂，导致大量白粉，影响单丝织造 。如果所生产的母丝用于假捻分丝，对母丝油剂的要求还要耐高温，假捻时经过热箱不结焦 。母丝上油率及生 产 技 术T e c hnique s of Ma nufa c ture46合 成纤维 SFC 2008 No.9Effect of Oxidation Time on the Properties of PAN-ACHFSUN Jun-fen1, HE Chun-ju
12、1, WU Li-shun2(1. College of Material Science 2. Department of Chemistry and Engineering, Heze University, Heze 274015, Shandong, China）Abstract: PAN hollow fibers were oxidized at 250 for different time in air, then carbonized at 900 for60 min in N2, activated with CO2at 800 for 40 min. The adsorpt
13、ion capacity to iodine and methyleneblue of the resultant activated hollow carbon fibers (ACHF) were tested. The effects of oxidation time onthe shrinkage ratio and aromatic index (AI) of oxidation fibers and the yield ratio and adsorption propertiesof the resultant ACHF were studied.Keywords: PAN,
14、ACHF, adsorption, oxidation time上油均匀度也会严重影响后续分丝工艺 。要保证上油均匀一致 。依据现场生产情况，母丝上油率通常控制在 0.7 %0.2 %有利于纺丝及后道分丝 。2.5 网络和捻度母丝要进行分丝，不能有网络和捻度，设备上要加以配合改造才能达到上述要求 。经过反复试验和总结，我们选用了如表 2 的工艺 。表 2 220 dtex/10 f FDY 涤纶母丝主要工艺参数3 母丝性能指标上述工艺所生产的 220 dtex/10 f 涤纶 FDY 母丝的物理性能指标见表 3。表 3 涤纶母丝物理指标4 结语（ 1） FDY 母丝和单丝产品的研发成功，将缓解
15、国内母丝和单丝市场供不应求 、主要依靠进口的紧张局面，同时为促进化纤行业的技术进步和合理布局做出贡献 。（ 2） 母丝生产设备不同于常规 FDY 生产设备 。（ 3） 涤纶 FDY 母丝生产中的几个关键部位必须严格控制，只有这样才能得到品质优良的 FDY单丝 。Discussion on Production Technology of Polyester FDY Mother YarnYANG Ming, LIU Yong-sheng(Xincheng Chemical Fiber Co Ltd, Changle 350209, Fujian, China )Abstract: The ap
16、plication and property of polyester FDY mother yarn were described. The productionprocess and characteristic of polyester FDY mother yarn were discussed. The processes of spinningtemperature, cooling temperature, roller speed and temperature and selection of spinfinish were introduced.The results sh
17、owed that good quality FDY mother yarn could be produced with proper processingconditions.Key words: polyester FDY, production process, mother yarn项目 参数结晶温度 / 185切片干燥温度 / 160纺丝温度 / 292侧吹风风速 / ms-10.8侧吹风温度 / 16第一热辊温度 / 95第一热辊速度 /mmin-1920第二热辊温度 / 150第二热辊速度 /mmin-14030卷绕速度 /mmin-14000项目 测试结果线密度偏差 /% 1.20线密度不匀率 CV/% 0.47断裂强度 /cNdtex-14.38断裂强度不匀率 CV/% 2.64断裂伸长率 /% 25.00断裂伸长不匀率 CV/% 5.70沸水收缩率 /% 7.00染色均匀度 （灰卡） 级 4.50含油率 /% 0.75条干均匀度 CV/% 1.1111111111111111111111111111111111111111111111誄上接 37 页生 产 技 术Te c hnique s of Ma nufa c ture生 产 技 术T e c hnique s of Ma nufa c ture47
