长丝的工艺优化

纤维生产长丝的工艺优化S. D. Kretzschmar, R. Furter乌斯特技术公司(瑞士)摘要:天然纤维的应用虽已有数千年历史 ,但仍无法满足当今世界人口的需求,所以2熔体纺丝工序中常出合成纤维的发明无疑是20世纪最重要的发明之一。另一个重点是纺织行业现的纱疵源的竞争,为了不断满足客户的新要求,长丝的生产工艺和其特性得到了多方面的改进,因而长丝工业也变得越来越重要。主要介绍了对长丝质量变化进行长丝纱的纺丝方法有多种,的测试和测试结果的分析。表1给出了一些纺丝方法。关键词:乌斯特TESTER 5-C800,化纤长丝，条干均匀度检测,质量控制本文将重点介绍熔体纺丝工因为纺丝速度非常高。这种质量艺过程,熔体纺丝被认为是最简单的纺丝方法,因为此方法不需要使1引言变异会给后道工序生产带来困难,用会产生问题的溶波。例如拉伸加捻工序、变形工序和染许多专家在着力于研究熔体天然纤维的应用虽然有数千色工序。这些质量变异导致了纱纺丝,不仅是在理论上,而且也做年的历史,但仍无法满足当今世界线质量的下降,因此全面质量检测了大量的实验[26],合成纤维的纺人口的需求”,所以合成纤维的发成为质量控制的必需。丝对各工序的参数变化影响非常明无疑是20世纪最重要的发明之鸟斯特技术公司从1955年开敏感,例如,纺丝过程中的大分子始就着力于生产长丝纱的检测仪聚合物的熔化温度以及冷却空气另一个重点是纺织行业的竞器,2005年USTERO TESTER 5-的温度[5] ,特别是纺丝箱体的环境争,为了不断满足客户的新要求，C800 长丝条干仪进入市场,长丝影响长丝的成型4。长丝的生产工艺和特性得到了多纱的质量参数可以通过此仪器很如图1所示,熔体纺丝主要有方面的改进,长丝工业也变得越来快得到评估,并且测试结果可以用3个过程:给料阶段、纺丝阶段和越重要。来判断后道工序的生产。.卷绕阶段”。本文主要介绍了对长丝的质表1长丝纱的不同纺丝工艺方法(2]量变化进行的测试和测试结果的纺丝方法&分析。对于短纤纱来说,纱线不匀熔体纺.聚酰胺66聚酰胺6聚酯聚丙烯聚乙烯是不可避免的,主要因素为天然纤溶液纺维的变异、纺纱方法以及纤维在纱干法纺丝二乙酸纤维素三乙酸纤维素聚氨脂~氨蛇聚氣乙烯氯化聚氮乙烯中的排列。但对于长丝纱来说,异聚丙烯酸状粒子、纺丝过程的不规则、冷却湿法纺丝:直接溶剂聚丙烯酸变性紧丙烯腈.聚氬酯-氨鉈 聚乙酶芳蛇过程和卷绕过程的操作、以及机器造丝的缺陷和牵伸问题都会导致长丝湿法纺丝:行生法粘胶人中国煤化工质量不匀,甚至是上千米的不匀,MYHCNMHG国际纺织导报2008年第10期纤维生产二在给料阶段,原材料可储存,序的纱疵定熔化然后再加工,熔体纺丝的原材位由图1加加料斗s]料可以是大分子颗粒,也可以是聚以说明”。合体切片,首先干燥,然后在挤压如图1机里熔融。在一些现代化的工厂,所示,图中圆踊斗，长片段不匀或是聚酯和聚酰胺是在连续聚合装置圈和三角表挤压s长波长的纱疵范围中生产的,在此装置中熔体直接从示的机器部给料阶段最终聚合器输送到熔体纺丝装置。件产生 的纱. 纺丝泵oo聚丙烯不同于聚酯和聚酰胺,因为疵,可以通过冷却so}其聚合后生成固体产物,所以聚合不匀率曲线与纺丝过程分离。图、波谱图、纺丝阶段在纺丝阶段,每一次从挤压机条干不匀值、牵伸准备. 矩片段不勻或是短波长的纱疵范围传输到纺丝泵的添加剂和过滤后长度变异曲丝饼的熔体量相同,并同时被等量挤压线图和相对通过喷丝口(图1),通过喷丝板之支数来查找。后,在距离喷丝口下方5 ~ 20 cm的..图1中三角0o卷绕纺丝甬道处,由熔体纺成的长丝经标识的机器空气冷却成型,如果是用多喷口的部件产生的图1熔体纺丝工序 中的常发纱疵定位7]喷丝头,可以纺成未拉伸束丝或是纱疵,还可以部分拉伸束丝”。测量一个满在卷绕阶段,长丝通过纺丝甬筒的丝,通过不匀率曲线图、波谱3长丝的条干测试和长道后,通过上油装置卷绕到预备罗图、长度变异曲线图和相对支数来拉上,束丝在通过上油装置之后卷查找”。丝的USTER统计公报绕成原丝包装,并可以运输到下道在测试长度内,与名义值最大正如之前所述,长丝的质量指工序的机器”。的质量变异也可以测试出的。标可以通过USTER TESTER 5-以聚酰胺的生产为例,纺丝工C800长丝条干仪检测，既有图表分析的测试结果,也有数值分析的10/1测试结果。3.1不匀率 曲线图不匀率曲线图是条干测试重-10要的一部分,可提供长丝纺丝工序0 1002003004005006007008009001000中的很多细节信息，图2是两种不聚酯纤维(70 dtex/36)[长度/m0-同长丝的不匀辜曲线图,下图的长5手丝质量变异比，上图的长丝的高得多。Wwwwwww图2中上图的纱条干不匀是2001 000CVm =1. 15%,下图的纱条干不匀聚酯纤维(75 dtex/1281) 长度/m旦m-?K9%。下图中纱的条围2长丝纱的不匀率 曲线图中国煤化工原因是纺丝甬道中MYHCNMHG国际纺织导报2008年第10期.2纤维生产表2长丝纱测试的数值结果NU%CVm .CVmRel.mMinmMax1m3m10 m50 mCnt士%1/11.311. 661.261.201.010. 260.2-3.53.8-2.03. I1/2.1.121.431.050.970.750.26- 3.33.4-1.81.51/31. 161.491.091.030.840.240.0-3.13.62. I1/41. 101.420.990.930.770.28-3.23.3-1.91.91/51.131.451.040.980.830.33-3.32.21/61.151.501.03.0.960.22-1.8 .2.31/71.120.82.0.35-0.1 -3.23.9-2. 12.61/81.060.25-0.3 -3.5-2.11/91.251.581.241.190. 484.0-2.22.51/101.211.541.070.910.30-0.2 -3.64.9-2.52.7Mean1.171.101.04 .0.85-0.0 -3.3CV5.75.48.39.111.425.512.211.820.8s0.070.080.090.100.5Q950.050.060.1.30.3Max.1.311.661. 201. 010.483.1Min0. 99-0.3-3.6气流的强度和导向问题,此问题导相比,测试中的最小和最大的质量TESTE.R 5-C800,图中有一-个波长致了长丝纱在凝固时产生了强烈偏差。为1.2 m的周期性纱疵,产生的原波动。3.3波谱图因是卷绕时的卷装偏心造成的，3.2长丝的数据测试值图3所示的波谱图(76 dtex/图3中第二个重要的质量问题是表2是长丝纱的测试结果部100 f聚酯长丝纱)表示的是质量10 ~ 80 m间的波峰突起,如果仅仅分值,聚酯纱,76 dex/100 f,测试变异的频率分布图,也就是检测周检查不匀率曲线图,那么这个质量样本为10段POY纱,每个纱样的期性质量变异。.变异很容易引起误解,因为这个变测试长度为1 000 m。U%值是条图3的波谱图来自于USTER异看起来很像严格的周期性疵点,干不匀率,CVm是正常测试模式下的纱质量变异系数,CVm 1 m,1413 m,10m和50 m代表各切割长度下的纱质量变异系数。相对支数“Rel. Count"-栏表示的是纱线的相对线密度,系统根0.51cm2 5 1020 s0 1m2 5 10 20 s0 100200 5001km2据所有的测试样计算平均值,并且总平均值总是设为零,然后系统计偏心纱纺丝甬遵中冷算每个子样与平均值的偏差,此计算的基础是所有的测试长度,中国煤化工mMin和mMax表示的是与平均值MHCNMHG24国际纺织导报2008年第10期纤维生产(基础知识系统)可以简化这一分一冷却气流析。4结论环形喷3.4聚 酯和聚酰胺长丝的基准USTER TESTER 5-C800也提随着长丝工业的不断发展,对供可做基准的经验值,图6是聚酯长丝进行可靠的和可重现的测试和聚酰胺纤维的USTER统计公方法的要求也越来越迫切,尤其是冷却腔报。统计公报是分析了很多不同长丝纱的条干仍然是一个非常重吹风装置的纱样的质量变异而得,变异系数要的质量参数,因为很小的质量变与束丝中的单丝的线密度以及周化就可对织物的效果产生很大的期性和非周期性质量变异有关影响,特别是染色后的织物。众所=长丝集束.(图6) ,图6适用于部分取向丝和周知,长丝的条干值有可能达到完全取向丝。1%以下,这就意味着即使最小的图4 纺丝甬道中的气流(冷却吹风系统)21只有波谱图精确说明了问题,产生的原因正如以，上所说的是纺丝甬道(图4)中的气流没有优化好。纺丝机器中的冷却区是非常重要的(图4) ,冷却区的气流没有优化好是长丝纱产生严重质量问160余年纺织题的主要原因,因为长丝纱的卷绕速度非常快,所以要求纺丝甬道中测试的卓越经验的冷却过程要高效,如果气流没有纺织品物理性能测试.纺织品化学性正确地引导,则会导致单丝的振能测试以及各种分析测试动,因为丝在这个生产过程点还没●从事对纺织原材料、半成品及成品的有凝固,振动会导致质量的波Oeko-Tex Standard 100认证，对纺织品动。生产实地的0eko-Tex Standard 1000认证，对服装及防晒纺织品的图5是同-纺丝厂的10个子UV Standard 801认证，以及对纺织业样的集体波谱图,所有图都反映每TESTEX所有染料及助剂的认证和证书签发瑞土纺织检定有限公司一个子样都有相同的问题。中国北京市西城区金融●对个人防护设备签发产品类型检定大街15号长丝波谱图常常有许多波峰,鑫茂大厦6层601C室，从事真丝及羊绒的专业测试分析需要进行正确分析,波谱图中的几邮编: 100140电话:+86106655 5125组织并发起纱线及色牢度循环对比测试个波峰并不一定表示有几个生产传真: +86 10 66555 5127beijingtestex. com就纺织品坏.损情况提供品质咨询和问题,因而正确地分析波峰可以找www.testex.com研究到生产问题的详细信息。为了正.确找到产生问题的根源,USTERTnST中国煤化工盖EXTLE TESING NSTUETESTER 5-C800有-个KBS系统fHCNMHG国际纺织导报2008年第10期25偏差也可能对后道工序产生不利影响。鸟斯特技术公司在很早以前就开始了对长丝条干的检测，7. 1/10USTER TESTER 5-C800长丝条干仪可对长丝质量进行很快地评估，并且可保证此评估在世界范围内对同品种纱具有可比性,这点尤为重要,因为对于那些生产高品质纱的长丝工厂来说,即使一个很小的.51cn25102030lm25 1020 S010 Sl0llan2质量下降都有可能导致重大的经济损失。图5 10 个子样的波谱图参考文献[1] SCHENEK A. 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Finitlement analysis ofJoumal of Materials Science, 2001 , 36:al, Testing of Filament Yams,V1.0, no.melt spun yarn. Joumal of Materials Pro-5565-5569.410 107 04020, August 2006.Process optimization in a filament yarn plantDr. Serap Dinmez Kretschmar , Richard F'urter, Uster Technologies AC, Uster/ SwitzerlandAbstract: Natural fibers have been used since thousands of years but there are not enough of them to meet the demandsof today' s world population. Therefore the invention of synthetic fibers was undoubtedly one of the most im-portant discoveries of the twentieth century. Another point is the competition in the textile sector. In orderto satisfy new demands of the customer , various improvements in the production technology of flament yarnsand their characteristics have been made and the filament yarn industry has become more and more impor-ant. The measurement of mass variations of filamer中国煤化工of test results are ana-lysed.fYHCNMHGKeywords: USTER TESTER 5-C800, chemical filament, evenness testing, quality control26国际纺织导报2008年第10期