Просмотры:0 Автор:Pедактор сайта Время публикации: 2025-11-21 Происхождение:Работает
Анализ технологии прядения тонкого волокна
Тонкие полиэфирные волокна обладают такими преимуществами, как мягкость на ощупь и плотная, богатая ткань, а также отличная драпируемость и жесткость, что делает одежду, изготовленную из них, очень популярной. Для производства тонких волокон можно использовать традиционное прядильное, высокоскоростное прядильное оборудование, оборудование FDY, а также оборудование для вытягивания и коробления. Из-за низкой плотности нитей и низкой прочности, которую они могут выдержать, во время производства и использования легко образуются ворсинки и поломки. Диаметр отверстия фильеры, используемой для прядения, должен быть меньше, а реологические свойства расплава необходимо улучшать, что повышает требования к сырью и процессам прядения.
1. Сырьевая крошка
Из-за низкой прочности, которую могут выдержать тонкие волокна, требования к полиэфирной крошке, используемой при прядении, высоки. Во-первых, содержание примесей в стружке должно быть низким; если содержание примесей велико, во время прядения легко образуются ворсинки и поломки. Во-вторых, все показатели чипов должны быть равномерными и стабильными; в противном случае производство и качество продукции будут противоречивыми. Кроме того, термостабильность стружки должна быть хорошей, поскольку для прядения тонких волокон требуются лучшие реологические свойства расплава, а это означает более высокие температуры прядения. Чипы с хорошей термостабильностью подвергаются меньшей термической деградации.
2. Сушка стружки.
При прядении тонких волокон температура прядения высокая, что приводит к значительному ухудшению качества. Чтобы свести к минимуму деградацию, важно строго контролировать содержание влаги в щепе. Содержание влаги должно быть ниже 25 частей на миллион. Кроме того, требуется, чтобы качество сушки было равномерным, с минимальным содержанием сухой стружки и чтобы вязкость в процессе сушки была снижена; в противном случае легко получить плавающие волокна, пух и разорванные волокна.
3. Температура прядения.
Более высокие температуры прядения могут улучшить реологические свойства расплава при его прохождении через отверстия фильеры, продлевая время охлаждения расплава и поддерживая более высокую температуру пластины. Обычно температуру поддерживают в пределах от 290 до 300°C. Чем меньше плотность нити, тем выше должна быть используемая температура. После повышения температуры прядения снижение вязкости безмасляного волокна станет больше. Если снижение вязкости слишком велико, тонкие волокна легче распушаются и ломаются. Обычно при обычном прядении снижение вязкости должно быть менее 0,03, а при высокоскоростном прядении - менее 0,015. Поскольку общий денье для прядения тонких волокон ниже, а производительность шнека невелика, для решения проблемы чрезмерного снижения вязкости можно использовать более низкую температуру шнека и более высокую температуру цилиндра. Обычно температура шнека устанавливается от 284 до 286°C, а температура цилиндра - от 295 до 298°C. Такой подход обеспечивает хорошую текучесть расплава и плавное прохождение высокоскоростной вытяжки.
4. Компоненты прядения
(1) Давление компонента.
При прядении тонкого волокна POY требуется более высокое давление компонента для повышения эффективности фильтрации и напряжения сдвига, что увеличивает температуру расплавленного материала и улучшает его реологические свойства, тем самым улучшая прядимость. Однако слишком высокое начальное давление компонента может привести к слишком быстрому повышению давления, что приведет к сокращению срока службы. Обычно используемое давление компонента составляет от 12 до 18 МПа.
(2) Фильтрующий материал компонентов.
Фильтрующий материал для компонентов был изменен с морского песка на металлический песок. Уникальная аморфная структура металлического песка обеспечивает фильтрующую способность, значительно превосходящую эффективность морского песка, что делает его гораздо более эффективным при фильтрации примесей из расплава и обеспечивает лучший эффект повышения температуры по сравнению с морским песком. Например, при производстве POY со спецификациями 166 дтекс/192F оптимальным соотношением металлического песка является крупнозернистый, среднезернистый и мелкозернистый в соотношении 1:2:1, что приводит к хорошей эффективности фильтрации и плавному вращению POY.
5. Условия охлаждения
Как слишком высокая, так и низкая скорость бокового обдува могут привести к увеличению неравномерности пряжи и повлиять на производительность растяжения из-за периодических сдвигов точки затвердевания. Поэтому хорошие условия продувки должны сопровождаться соответствующей скоростью и плавным потоком воздуха. При высокоскоростном прядении влияние непостоянной скорости воздуха во время охлаждения относительно незначительно; изменения скорости полета оказывают менее очевидное влияние на характеристики FDY по сравнению с обычным вращением. Следовательно, увеличение скорости GR1 в соответствующем диапазоне может улучшить однородность пряжи и крашения. Чтобы уменьшить ориентацию и кристалличность тонких волокон, условия охлаждения должны быть мягкими. Высокая ориентация и кристалличность затрудняют процесс растяжения тонких волокон. Таким образом, для мягкого охлаждения следует использовать такие настройки, как поддержание изолированной зоны, повышение температуры воздуха или снижение скорости воздуха. Скорость воздуха при обычном прядении обычно составляет 0,1–0,2 м/с, а при высокоскоростном прядении – 0,25–0,35 м/с при относительной влажности 75% ± 5%.
6. Положение связывания.
Натяжение прядения оказывает значительное влияние на формирование намотки. На натяжение прядения влияют такие факторы, как реологическое сопротивление, сила инерции и трение воздуха. Для тонких волокон с большей удельной поверхностью трение воздуха выше, поэтому необходимо поднять положение точки связывания или укоротить канал, чтобы уменьшить трение воздуха. При высокоскоростном прядении из-за высокой скорости прядения натяжение вдоль пути прядения увеличивается, что делает положение точки связывания еще более важным; в противном случае вращение и намотка могут оказаться невозможными. На некотором оборудовании высота смазочного узла увеличена с 1,4 м до 0,7 м, что дает лучшие результаты. Для волокон со специальным поперечным сечением положение точки связывания также должно быть выше, поскольку эти волокна имеют еще большую удельную поверхность; исходное волокно быстро выделяет тепло, что приводит к быстрой скорости охлаждения и значительному сдвигу точки затвердевания вверх. Обычно расстояние связывания от фильеры до смазочного сопла составляет от 0,7 до 1,0 м. Уменьшение расстояния связывания может уменьшить натяжение пучка пряжи, а увеличение положения связывания вместе с двойным лучепреломлением и кристалличностью исходного волокна также помогает минимизировать колебания тонких волокон.
7. Смазка.
Тонкие волокна имеют большую удельную поверхность, поэтому количество наносимого масла выше, чем для обычных волокон, обычно в диапазоне от 0,7% до 1%. Используемое масло должно иметь хорошую проницаемость и гладкость. Для смазки обычно используется система с двумя форсунками.
8. Диаметр отверстия фильеры.
Разумный выбор диаметра отверстия фильеры и научное проектирование фильеры являются ключом к производству высококачественных тонких волокон. Размер отверстий должен соответствовать скорости сдвига расплава, протекающего через микропоры, сохраняя при этом коэффициент вытяжки в меньшем диапазоне. Скорость сдвига при обычном прядении может составлять (0,7–1,0) × 10 000 с⁻¹, а при высокоскоростном прядении — (от 1,8 до 2,2) × 10 000 с⁻¹.
9. Множитель растяжения и температура.
Поскольку в качестве искусственного шелка используются тонкие волокна, их обычно перерабатывают в растянутую пряжу, чтобы подчеркнуть их имитационный эффект. Чтобы обеспечить высокую ориентацию и кристалличность тонких волокон во время намотки, коэффициент растяжения необходимо уменьшить; чем меньше денье нити, тем значительнее сокращение. Однако прочность готовой пряжи не снижается за счет меньшего коэффициента растяжения, а удлинение не увеличивается. При нормальных температурах растяжения тонкие волокна испытывают высокие напряжения растяжения, и чем меньше денье, тем более вероятно появление распушения и разрыва, с большей усадкой в горячей воде. Эксперименты показывают, что повышение температуры растяжения на 5–8°C полезно. Если температура растяжения слишком высока, на готовой пряже могут появиться цветные полосы. Кроме того, следует выбрать более низкую скорость растяжения, чтобы избежать чрезмерного распушения и поломки.
10. Сетевая обработка.
Тонкие волокна имеют высокий коэффициент трения, что затрудняет разматывание. Например, при характеристиках пряжи 83 дтекс/72F применение сильной крутки непосредственно на крутильной машине может привести к значительному распушиванию из-за высокого натяжения при размотке. Чем выше скорость размотки, тем более серьезной становится ситуация с пухом. Поэтому тонкие волокна должны подвергаться сетевой обработке. Чем меньше плотность тонких волокон, тем ниже их жесткость при изгибе, что упрощает обработку сети; удовлетворительная плотность сети (от 20 до 30 на метр) может быть достигнута при более низком давлении воздуха.
