涤纶纤维性能与可纺性、染色性和服用性的研究
涤纶纤维性能与可纺性、染色性和服用性的研究
涤纶纤维性能对可纺织性、染色性和服用性能影响巨大 。生产企业通常采用生产试验辅助仪器分析找出改善方法 ,探讨适合国产设备优化生产的可行之路 ,使涤纶加工能不断推陈出新 。
不同类型和牌号的涤纶纤维机械性能和吸色性各不相同 ,并影响可纺性、匀染性和服用性能 。为了摸清涤纶纤维性能与匀染度、可纺性和服用性能间的关系 ,九洲bet9入口做了多次试验和分析 ,结果分述如下 。
涤纶性能探索
内部结构
涤纶纤维是大分子直链接构 ,纤维与染料的亲和力低 ,染色分子难以渗入 ,大部分吸附在纤维表面 ,因此 ,上染能力、匀染度和染色牢度都差 。
试验结果表明 ,高强低伸纤维吸色浅 ,上染率低 ,匀染性差;低强高伸纤维吸色深 ,上染率好 ,与理论分析是一致的 。
对两种涤纶纤维进行对比试纺 。方案1:半无光低弹高伸涤纶纤维单唛纺 ,混配比是杜邦涤纶(半无光)65%:棉35%;方案2:高强低伸型涤纶纤维混唛纺混配比是半无光涤纶65%(南朝鲜20% ,龙尼吉可12.5% ,帝人18.8% ,T4026.2% ,金山7.5%):棉35% 。
表面状态
显微镜观察
实验在放大300倍的显微镜下进行 。可纺性良好、成纱质量优良的美国、西德和日本涤纶 ,外形圆整、光滑、粗细均匀;成纱质量差、可纺性差的泰九洲bet9入口美纶(ThaimeTon)、泰国帝人和台湾涤纶外形问题较多 。有无荧光增白剂 ,对可纺性和吸色性也有较大影响 。
泰美纶纤维表面有许多深浅不同、长短不一的沟槽裂纹 ,而且还有许多粘着物附在表面 ,在生产中纺涤棉纱时经与棉纤维混合后 ,会产生显著的吸湿作用 ,纺纱过程中会产生严重的绕罗拉、绕皮辊现象 。特别当车间湿温度高 ,棉纤回潮率大时 ,粘绕更严重 ,直接影响可纺性 。
台湾涤纶外形结构异常特殊 ,相互差异也大 ,而且有空洞 ,粘着物和附着物大而且多 ,粗细差异大 ,同一根纤维中头尾端粗细也不均 。由于该种纤维生产厂多 ,所以 ,纤维形态差异也大 。因此 ,在纺纱过程中发现有的批次堵塞卷条器喇叭口严重 ,有的则有不九洲bet9入口度的粘绕 。
表面几何形状
涤纶纤维表面形状主要由纤维表面的粗糙度、横截面形状和卷曲等三项主要指标组成 ,其次是长度和细度(纤维直径和线密度) ,表面有光、无光、有无荧光增白剂对可纺性和吸湿性也有较大影响 。
为了生产具有消光效果的合纤 ,通常会加入二氧化钛消光剂 ,加入量为:有光纤维约0.1% ,半无光纤维约0.5% ,无光纤维约在2%以上 。由于消光剂颗粒经常集结在纤维表面 ,导致表面粗糙度增加 ,在显微镜下观察 ,有光纤维表面光滑 ,无光纤维表面粗糙 ,突出物比有光纤维多7倍左右 。
有光、半无光和无光三种涤纶纤维与粗糙度4、直径0.5英寸、接触角90℃的铬质导纱杆 ,在张力10克、温度70℉、相对湿度50%情况下摩擦 ,有光纤维摩擦系数低 ,无光高;随着摩擦系数增加 ,纤维在纺纱过程中的静电量也会增加 ,静电量有光低 ,无光高 。静电高的纤维 ,可纺性差 。有光纤维静电荷少 ,表面光滑 ,纤维间有较大的粘着作用 ,在牵伸过程中易被控制 ,纤维间移距偏差小 ,容易纺出优质纱 。光滑的纤维比粗糙纤维受捻好 ,容易取得满意的卷装 ,运输过程中不易破坏半成品质量 ,改善下一工序的纺纱性能 。
涤纶长丝在切断成短纤维前 ,通常要先进行卷曲处理以提高机械加工效率 ,尤其在纺纱加工的开始阶段的开松和梳理过程中 ,卷曲能使纤维集合体便于被握持并分离成单纤维 ,并能提高粘着力 ,使棉网、棉条等半成品增加粘着力和强力 ,从而提高纤维的纺纱加工均匀度 。
在电子显微镜下可以看到 ,卷曲突出物体积的大小约比纤维横截面大一个数量级 ,比纤维表面的粗糙度大几个数量级 。因此 ,有卷曲的纤维容易开松 ,而且开松的较为彻底 。在梳棉机棉网上发现的未被开松的纤维束 ,大多为无卷曲涤纶纤维所组成 。
卷曲还能促进纤维在开松和梳理件表面上均匀分布 。由于卷曲会产生棘轮式机械作用 ,有规则的卷曲波纹能使纤维间短片段内彼此纠缠接触 ,因此涤纶纤维的卷曲能提高梳棉机棉网结构的粘着力和卷曲弹性率 ,增加梳棉棉网的坚牢度和均匀度 。
在条粗工序 ,纤维卷曲会给棉条中纤维间带来粘着作用 ,使其产生较大的牵伸强度 ,并可使纤维束边缘在牵伸区中减少扩散 ,有利于改善束条质量 。卷曲会提高纤维束(带)的受捻能力 ,提高纱线的断裂强度 ,并能改善均匀度 ,所以涤纶纤维的卷曲性能是反映可纺性的一项重要指标 。
但卷曲也不是越高越好 ,生产中发现卷曲数过高 ,反而使摩擦系数降低 ,造成棉卷层次不清及粘卷 。卷曲数过低 ,在8~9个/英寸时 ,纤维的抱合力差 ,摩擦阻力降低 ,棉卷粘层情况严重 。涤纶纤维卷曲数一般在12~14个/英寸时为宜 。在梳棉机上卷曲数在0~7个/英寸时 ,涤纶纤维易绕锡林 ,无法正常运转 ,台时产量低;卷曲数在18~22个/英寸时 ,梳棉棉网上常出现大量棉结 ,影响成纱质量 。
在涤纶纤维表面喷洒油剂(润滑剂和抗静电剂的混合液) ,可形成一层薄膜 ,改变纤维表面状态 ,在工艺加工过程中 ,使纤维与纤维、纤维与机件间起润滑作用 ,改善摩擦状态 ,降低比电阻 ,降低静电荷 ,改善可纺织性 。
细度对涤纶纤维的单纤维强力和弹性模量等参数影响较大 ,在同一号数的涤棉混纺纱的横截面中 ,涤纶纤维细 ,同一截面中所含纤维量多(根数多) ,单纱强力高 ,成纱条干好 。
涤纶纤维过细会使纺纱过程中纤维/金属(F/M)界面处的接触面积增加 ,摩擦系数也相应增加 ,由涤纶纤维细度与摩擦力间关系的实验曲线中可见 ,摩擦力是随纤维细度变细而增加的 。
改善途径
改善可纺性
生产实践证明:采用单一原料混纺 ,可以改善涤纶的可纺性 。
由于各类涤纶纤维的机械性能、可纺织性、吸色性和
织物服用性能不同 ,加上我国开清棉联合机流程短 ,有些单机还存在一些缺点 ,有些工厂还采用棉条混棉 ,若配棉工作稍有疏忽 ,印染品就会出现色差和条花 。为便于纺织工艺和生产管理措施的制定和印染色号的选择 ,可以用日本“帝人”高强低伸型涤纶纤维通过一条龙试纺对比 。
实验数据表明 ,单唛纺较多唛纺质量指针和结杂均较好 ,但经向断头和织疵多 ,织机停台高、效率低 ,说明单唛纺可织性差 。
染色实验结果表明:单唛纺优于混唛纺 ,服用型试验也显示单唛纺优于混唛纺 。
在采用单唛纺后 ,要注意日常性配棉管理 ,抽调唛头时要注意配棉综合指标的稳定性 ,以稳定成品质量 。同时还应注意配棉方式、开清棉机械的配置及多牌号纤维混纺的配棉方法 ,改进涤棉混纺时的混合均匀程度 。
改善可织性
涤纶纤维采用单唛纺的可织性差 ,摸索得到的一些改善可织性的措施 ,包括:适当增加经纱捻度 ,减少毛羽;穿棕与结经机由1:2改为1:1(一穿一结) ,以减少摩擦产生静电而引起的三跳疵布和假吊经;把浆纱伸长率从0.5%减少至0.2% ,降低经向断头;加强调浆管理 ,设立固体量、粘度、PH值、温度、定积和时间等6个考核方向;布机加强三清三理工作 ,减少搬头、绞头;提高上轴质量;把停经架前移 ,适当加大后织口张力 ,提高后织口清晰度 ,减少三跳和吊经疵布;加强快速边剪检修 ,减少边拖纱和脱纬疵布 ,提高出口率 。
加强适染的经验:低强高伸涤纶纤维吸色深 ,匀染度好 ,适宜做漂白、深色或浅色布;高强低伸型纤维吸色浅 ,宜做浅色印花布和浅色布;对荧光增白和半无光纤维混纺坯布的印染加工品种应有选择 ,一般只做漂白和白底印花涤棉布 。3gTbrPW