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                      技術 | 芳綸混紡紗的工藝實踐與探討

                      時間:2021-08-16瀏覽次數:399次

                      一、纖維特點及用途

                      1.1 芳綸纖維特點

                      1.1.1 良好的機械特性

                      芳綸是柔性高分子材料,低剛度高伸長特性使之具備與普通纖維相同的可紡性,可用常規紡機加工成各種織物或無紡布,而且芳綸面料耐磨、抗撕裂,可廣泛使用在勞動保護,軍品生產等特殊領域。

                      1.1.2 優異的阻燃、耐熱性能

                      芳綸纖維是一種阻燃纖維,其極限氧指數LOI值≥28%,屬于難燃纖維,所以芳綸面料不會在空氣中燃燒、熔化或產生熔滴,不散發有害氣體,也不助燃,有自熄性。

                      1.1.3 穩定的化學性質

                      芳綸纖維可在220℃高溫下長期使用而不老化,其電氣性能與機械性能的有效性可保持10年之久,而且尺寸穩定性極佳。

                      1.1.4 耐輻射性

                      芳綸纖維耐α、β射線以及紫外光線的輻射性能十分優異。例如在β射線輻射量累積到1000Mrad時,其強度仍基本保持不變。

                      1.1.5 芳綸纖維的用途

                      芳綸纖維可應用于航天航空、機電、建筑、汽車、體育用品等國民經濟的各個方面,主要用于勞動保護(消防服、消防靴、消防包等)、特種裝備戰斗服(飛行服,防輻射服、防化作戰服等高性能軍隊服裝)等行業,是一種新型高科技合成纖維,具有超高強度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕等特點。芳綸纖維的形態結構見圖1。


                      1.2 阻燃粘膠纖維的性能

                      1.2.1 永久阻燃性能

                      阻燃粘膠纖維燃燒時幾乎沒有火焰,在很短的時間內就熄滅了,既不會續燃,也不會陰燃。

                      1.2.2 優異的隔熱性能

                      阻燃粘膠纖維能有效阻止高溫熱輻射傳遞。高溫下纖維不收縮、不變形。

                      1.2.3 抗電弧及抗靜電性

                      阻燃粘膠纖維保持了粘膠纖維原有的天然抗靜電性。

                      1.2.4 吸排濕性

                      阻燃粘膠纖維制成的衣物穿著時舒適透氣。高溫環境下利于汗液排出。

                      1.2.5 優良的染色性

                      阻燃粘膠纖維具有天然纖維上色容易、染色鮮艷、色牢度好的特點。

                      1.2.6 綠色環保

                      阻燃粘膠纖維以再生的天然植物為原料,廢棄物可自然降解,符合環保要求。磷系阻燃也符合歐盟阻燃無鹵的要求。

                      1.2.7 阻燃粘膠纖維的用途

                      阻燃粘膠纖維是一種具有阻燃抗熔滴性能的高技術纖維新材料。與合成聚酯類阻燃纖維相比,既保證了纖維優良的物理性能,又實現了低煙、無毒、無異味、不熔融滴落等特性。隨著國內外阻燃強制法規的推進及人們防火安全意識的提高,阻燃紡織品的應用范圍日益擴大,延伸到家居、內衣等領域,對阻燃紡織品的要求也從單純的防護擴展到追求更佳的舒適、透氣及性能。阻燃粘膠纖維的形態結構見圖2。



                      1.3 芳綸纖維及阻燃粘膠的主要物理指標

                      芳綸纖維及阻燃粘膠的主要物理指標見表1。



                      二、紡紗工藝流程的技術要求

                      2.1 色料的準備

                      客戶要求色紡紗,故需對芳綸進行染色,采用載體染色法,染色工藝和滌綸差不多,選擇載體的原則是:促染效果要好,用量要少,要無毒無氣味。芳綸纖維經前處理后50度加入載體HPS-505,運行10分鐘,升溫到70度,加入陽離子染料,運行10分鐘,加入硝酸鈉(氯化鈉)運行10分鐘,然后以1度/分升溫到130度并保溫60分鐘,以1度/分降溫到75度,對色,排液,清洗(芳綸染色流程見圖3)。阻燃粘膠用原白纖維與染色芳綸混紡。



                      圖3 芳綸染色流程

                      2.2 原料的處理

                      由于芳綸纖維染色后比電阻大,靜電現象嚴重,纖維預處理不當容易繞錫林、并條吸花、不下條子、纏羅拉等,因此需要對原料進行養生處理,加入一定的抗靜電劑和水,并嚴格執行養生時間(必須確保16小時以上,并放置在28度,相對濕度65%的環境中)。

                      阻燃粘膠因是白色色母粒纖維素纖維,為了避免梳理過程中形成白結,故此纖維不能加油水養生,芳綸養生后與阻燃粘膠進行料混紡紗。

                      2.3 工藝流程

                      因芳綸和粘膠兩種纖維的靜電較大且蓬松,纖維長度的一致性好,為了減少紡紗時纖維損傷,采用短流程紡紗工藝,工藝流程為:

                      BC262和毛(自動喂棉機)→A186梳棉→FA306頭并→FA306二并→FA306三并→FA306四并→FA458粗紗→FA506細紗→自動絡筒

                      2.4 紡紗過程中存在的問題及技術參數

                      2.4.1 梳棉工序工藝技術措施

                      因芳綸和阻燃粘膠纖維均為化纖,纖維的整齊度好、雜質少、靜電現象嚴重,梳棉工序一定要確保少損傷,以開松為主,并盡量減少返花造成結增加。應主要解決梳棉成條困難、堵斜管問題,為提高纖維的轉移效果,錫林-蓋板隔為0.35、0.35、0.30、0.30、0.35mm,生條定量為17.5g/5m,上下軋輥間隔距為0.20mm,提高各通道光潔度,減少堵塞斷條。錫林轉速為330r/min,刺輥轉速為780r/min,蓋板速度為81mm/min,道大轉速為17r/min,以上工藝上機后,所紡生條棉結為4粒/g,棉網清晰度良好,生條外觀光滑細膩。

                      2.4.2 并條工序工藝技術措施

                      由于芳綸與阻燃纖維具有輕微靜電,生產中要重點解決纏繞羅拉膠輥現象,主要措施有:

                      (1)并條膠輥用WSN型涂料,好于酸處理膠輥。

                      (2)車速偏低控制,喇叭口偏小掌握,提高條子抱合力。

                      (3)滿筒長度由2km改為1.6km,減輕條子與上圈條器表面的磨擦。

                      并條采用四道并合,前羅拉線速為190m/min,喇叭口2.4mm,熟條定量19.5g/5m,羅拉隔距9×20mm。

                      2.4.3 粗紗工序工藝技術措施

                      合理選擇粗紗捻系數,既要提高纖維間抱合力,又要防止粗紗出“硬頭”,經優選捻系數定為71。紡紗時紡紗張力偏小掌握,以減少紗條意外伸長。

                      粗紗定量為5.5g/10m,總牽伸7.09倍,前羅拉轉速為180r/min,羅拉隔距10×26.5×3lmm。

                      2.4.4 細紗工序工藝技術措施

                      細紗總牽伸30.83倍,后牽伸1.32倍,捻系數376,前羅拉轉速183r/min,羅拉隔距18×24mm,鉗口隔距塊3.0mm。

                      經測試,紡紗成紗指標為:重量偏差+1.6%,條干CV值14.34%,細節5個/km,粗節55個/km,棉結145個/km,單紗斷裂強度為17.58cN/tex,強力CV值9.8%。

                      從成紗質量來看,除棉結稍多外,其他指標良好。我們認為棉結相對較多的主要原因是纖維之間產生相對滑移,紗條牽伸的扭結造成,尚需努力克服。

                      三、其它技術要求

                      由于芳綸纖維十分蓬松,彈性大,伸長率高,且加工時易集聚靜電;阻燃粘膠纖維濕強力低,耐磨性差,纖維之間的抱合力差,成條困難,紗條蓬松,紡紗時存在斷頭率高等難點,在紡紗過程中應采取以下措施:

                      (1)紡制芳綸時要保持較高的環境濕度,以避免靜電集聚,梳棉相對濕度65%,并條62%,細紗58%。

                      (2)因芳綸纖維長度為44mm,粗紗捻度不易太高,采用較小的定量和較小的牽伸倍數,細紗捻系數適當加大,一般控制在370。

                      (3)絡筒張力偏小控制,采用化纖捻接器,接頭強力必須確保達到原紗強力的85%,外觀質量良好。

                      (4)芳綸纖維染色后日曬牢度只有3級,有待進一步技術攻關。

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