化纤基础知识和加弹工艺知识Word格式.docx

化纤基础知识和加弹工艺知识Word格式.docx

《化纤基础知识和加弹工艺知识Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化纤基础知识和加弹工艺知识Word格式.docx（80页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

如无纺布。

五、其它特种织物：

如由两组（或多组）经纱、一组纬纱用梭织方法生产的三向织物、三维织物。

第三节化学纤维的常用基本概念

一、长丝：

长丝包括单丝、复丝和帘子丝。

1、单丝：

指用单孔喷丝板纺制而成的一根连续单纤维。

但在实际运用中，往往也包括3—6孔喷丝板纺制的3—6根单纤维组成的少孔丝。

较粗的合成纤维单丝（直径0.02—2mm）称为鬃毛，用作绳索、毛刷、日用网兜、鱼网等；

细的用作透明丝袜等其它用品。

2、复丝：

由数十根或上百根单纤维组成的丝条。

它的柔顺性比同直径的单丝要好。

3、帘子丝：

由一百多根或几百根单纤维组成、用于制造轮胎帘子布的丝条，俗称帘子丝。

二、短纤维：

化学产品被切成几厘米或十几厘米的长度，这种长度的纤维称为短纤维。

短纤按长度的不同，可分为棉型、毛型、中长型短纤维。

1、棉型短纤维：

长度为25---38mm，纤维较细，类似棉花。

主要用于与棉混纺，如用棉型聚酯短纤维于棉混纺，称为“涤棉”织物。

2、毛型短纤维：

长度为70---150mm，纤维较粗，类似羊毛。

主要用于与羊毛混纺，如“毛涤”织物。

3、中长纤维：

长度为51---76mm，纤维介于毛型与棉型之间。

三、异型纤维：

在合成纤维成形过程中，采用异形喷丝孔纺制的具有非圆形横截面的纤维或中空纤维。

异形纤维具有特殊的光泽，并具有蓬松性、耐污性和抗起球性，纤维的回弹性与覆盖性也可得到改善。

如三角表横截面与其它纤维混纺有闪光效应；

十字形锦纶回弹性强；

五叶型有类似真丝的光泽，抗起球、手感和覆盖性良好。

四、复合纤维：

在纤维的横截面上存在两种或两种以上不相混合的聚合物，或称双组份纤维。

有并列型、皮芯型、海岛型的裂离型等。

五、变形纱：

变形纱包括所有经过变形加工的丝和纱，如弹力丝和膨体纱。

1、弹力丝：

即变形长丝，可分高弹丝和低弹丝。

弹力丝的伸缩性、蓬松性好，其织物在重量、厚度、不透明性、覆盖性和外观特征等方面接近毛织品、丝织品或棉织品。

其变形方法主要有假捻法、空气喷射法、热气流喷射法、填塞箱法和赋型法等。

2、膨体纱：

是利用高聚物的热可塑性，将两种收缩性能不同的合成纤维毛条按比例混合，经热处理后，高收缩性的毛条迫使低收缩性的毛条卷曲，从而使其具有伸缩性和蓬松性、类似毛线的变形纱。

如腈纶蓬体纱，用于作外衣、内衣等。

六、超细纤维：

由于单纤维的粗细对于织物的性能影响很大，所以按单丝的粗细分类，一般可分为常规纤维、细旦纤维、超细纤维和极细纤维。

1、常规纤维：

线密度为1.4---7dtex。

2、细旦纤维：

线密度为055---1.3dtex。

主要用于仿真丝类的轻薄型或厚型织物。

3、超细纤维：

线密度为0.11---0.55dtex，可用双组份复合裂离法生产，主要用于高密度防水透气织物和人造皮革、仿桃皮绒织物等。

4、极细纤维：

线密度为0.11dtex以下，可通过海岛纺丝法生产，主要用于人造皮革和医学滤材等，

七、差别化纤维：

泛指通过化学改性或物理变形使常规化纤品种有所创新或赋予某些特性的服用化学纤维。

1、在聚合及纺丝工序中改性的有：

超有光、超高收缩、异染、易染、抗静电、抗起毛起球、防霉、防菌、防污、防臭、吸湿、吸汗、防水、荧光变色等纤维。

2、在纺丝、拉伸和变形工序中形成的有：

共混、复合、中空、异形、异缩、异色、异材、细旦、超细、特粗、粗细节、三维卷曲、网络、混络、皮芯、并列、毛圈喷气变形、竹节丝、混色、包覆、花色丝等。

八、特种纤维：

指具有特殊的物理化学结构、性能和用途的化学纤维。

如高性能纤维、功能纤维等。

它们具有耐高温、耐腐蚀、耐辐射、高强高模、反渗透、导电、导光等特性，主要用于产业及尖端技术等领域。

第二章涤纶长丝生产

第一节涤纶的原料来源及生产

一、原料：

涤纶的原料来自于自然界中的煤（电石、煤焦油）、石油、松节油等物质。

二、聚酯纤维的生产路线

对苯二甲酸PTA

直接法间接法（酯交换法）

环氧乙烷EO直接加成直接酯化甲酯化甲醇

粗DMT（对苯二甲酸二甲酯）

对苯二甲酯乙二酯（BHET）

精制

聚合

聚对苯二甲酸乙酯（PET）精DMT

铸带熔融

切粒酯交换乙二醇EC

PET切片甲醇

螺杆熔融纺丝直接纺丝

初生纤维

拉伸拉伸

卷曲加捻

定型变形

切断定型

短纤维长丝

对苯二甲酸乙二酯的制备方法主要有三种：

酯交换法（间接法）、直接法和直接加成法（直接法）。

三、学名、商品名及分子结构

1、学名：

聚对苯二甲酸乙二酯。

2、商品名：

我国将其称为涤纶：

国外的商品名称有很多，如Dacron、Tetoron、Terlenka等。

3、分子结构：

（OC○COO—（CH2）2—O）n

第二节涤纶长丝的性能和用途

一、性能

1、光泽与消光

涤纶长丝通常生产有光、半消光、全消光和色丝。

化学纤维不经消光，会发出亮光，为减少或消除化纤的过强光泽，需添加消光剂。

消光剂的主要原料为二氧化钛。

涤纶长丝一般为乳白色半消光产品，它消光与否与二氧化钛添加量有关。

半消光丝：

TiO2加入量为0.3---0.5%；

在消光的前提下，TiO2的含量应尽量低，并分布均匀、粒子细小。

2、具有较高的初始模量

纤维的初如模量（弹性模量）是指纤维受拉伸而当伸长为原长的1%时所需要的应力。

单位：

kgf/mm2。

初始模量表征纤维对小形变的抵抗能力。

在衣着上则反映纤维对小的拉伸作用或弯曲作用所表现的硬挺度。

模量越大，越不易变形、越挺刮、不易超皱；

模量越大，织物尺寸稳定、保形性好。

3、耐热性和耐光性

涤纶的耐热性与热稳定性均好；

耐光性也好。

涤纶玻璃化温度为80℃；

熔点为255---265℃；

分解点为290℃；

燃烧温度450℃；

软化点230-240℃。

4、燃烧性能

纤维的燃烧性能是纤维在空气中燃烧的难易程度。

一般采用“极限氧指数”法（LimitingOxygenIndex—LOI）。

LOI：

是指使着了火的纤维离开炎源，而纤维仍能继续燃烧时，环境中氮和氧混合气体内所含氧的最低百分比。

在空气中，氧的百分比为21%，故纤维的LOI<

21%，就意味着空气中的氧气足以维持纤维继续燃烧，这种纤维就属于可燃烧性或易燃烧性纤维；

若LOI>

21%，相反则称为难燃性纤维或阻燃性纤维；

当LOI>

26%时，称为阻燃纤维。

涤纶的LOI=20.6%。

5、吸湿性能

纤维的吸湿性是指在标准温度（20℃、65%相对温度）条件下纤维的吸水率。

一般采用两种指标来表示：

回潮率和含湿率。

试样所含水分的重量

回潮率=×

100%

干燥试样重量

含湿率=×

未干燥试样重量

涤纶的回潮率0.4---0.5%。

因此，涤纶的吸湿性有效期，易产生静电，脱汽性差。

吸湿性影响纤维的加工性能和使用性能。

吸湿性好的纤维，摩擦和静电作用减小，穿着舒适。

6、染色性能

由于涤纶自身缺少亲水基因，用水溶性染色时手受到影响，用分散染料或非离子染料染色效果较好。

涤纶织物疏水、吸湿性差，故染色困难。

涤纶没有亲水基因，分子堆砌紧密，因此染料分子很难进入纤维内部，故采用分散性染料载体染色。

7、化学性能

涤纶在室温下对稀酸稀碱是稳定的，但随着温度的提高，其耐腐蚀性能有所下降。

8、涤纶的电性能

涤纶的吸湿性能低，在干燥状态下具有良好的电绝缘性，因此在加工过程中和穿着时由于摩擦而易积聚电荷（静电），不仅加工发生困难而且感觉不舒服，也容易沾灰尘。

二、用途

涤纶的用途非常广泛，可用在服装、床上用品、装饰用品、工业应用等。

第三节涤纶长丝的分类和生产工艺流程

一、涤纶长丝的分类

未拉伸丝（常规纺丝）UDY（UndrawnYarn）

初生纤维半取向丝（中速纺丝）MOY（MediumOrientedYarn）

预取向丝（高速纺丝）POY（PreOrientedYarn、PartialorientedYarn）

高取向丝（超高速纺丝）HOY（HighOrientedYarn）

涤纶长丝拉伸丝拉伸丝（低速拉伸丝）DY（DrawnYarn）

全拉伸丝（纺丝拉伸一部法）FDY（FullDrawnYarn）

常规变形丝TY（TexturedYarn）

变形丝拉伸变形丝DTY（DrawTexturingYarn）

空气变形丝ATY（AirTexturingYarn）

（1）、取向：

高聚物中大分子或链段在外力作用下沿作用力方向（纤维轴向）排列的现象，称为取向。

（2）、取向度：

纤维大分子排列方向与纤维轴向符合程度，称为取向度。

（3）、结晶态：

纺织纤维中大分子有规律地整齐排列的状态，称之。

（4）、结晶区：

呈现结晶态的区域叫结晶区。

（5）、结晶度：

指结晶的体积占纤维总体积的百分比。

（6）、预取向：

在后纺加工过程中的拉伸还有一次取向，故把纺丝过程中的取向称为预取向。

二、生产工艺路线

1、常规纺丝

常规纺丝也叫低速纺丝。

是纺丝卷绕——拉伸加捻——假捻变形的三步法工艺路线。

UDYDYTY

YS=1000—1500m/minYS=600—1100m/minYS=100—160m/min

常规纺丝运行稳定，质量好，易掌握技术，M率高（96%以上）。

可纺制：

　33—167dtex粗细的纤维。

2、中速纺丝

1）

MOYDY

YS=1800—2500m/minYS=800—1200m/min

可纺制：

33—167dtex粗细的纤维；

质量比常规纺丝差。

2）

MOYDTY

YS=1800—2500m/minYS=400—500m/min

55—88dtex粗细的纤维。

3、高速纺丝

高速纺丝纺速为2800—3600m/min。

可分为两种：

1）POY—DTY工艺：

系二步法工艺路线，生产效率高，流程短。

其中：

DTY加工速度为450—900m/min；

可纺制50-600dtex粗细的纤维。

2）POY—DY工艺：

系高速纺丝，低速拉伸加捻。

55—110dtex的DY丝。

4、全拉伸丝（FDY）

它是低速纺丝、高速拉伸，且两道工序在一台纺丝拉伸联合机上完成，所以也称为“一步法”。

纺丝速度：

900m/min；

拉伸速度：

3200m/min。

55-167dtex粗细的纤维。

质量稳定、毛丝少、断头少。

5、高取向丝（HOY）

也称为全取向丝（FOY）。

5000—6000m/min。

目前尚在研发阶段。

三、纺丝工艺（POY）流程

切片结晶熔融挤出纺丝集束上油POY卷绕后加工

1、切片干燥的目的

1）脱水：

切片中含有的水分不仅促使切片在熔融时发生水解使粘度降低，而且由于水分汽化形成气泡使纺丝断头或产生毛丝。

2）提高软化点：

无定形切片软化点低，进入螺感杆挤压机时将很快软化粘连造成环结阻料，因此必须加热使其结晶，随着结晶度的提高，也提高了软化点，同时切片韧度增加，熔程变窄，熔融均匀。

2、平衡的目的

由于纺丝过程中的急剧形变，卷绕丝内部分子存在着内应力，结构极不稳定。

在卷绕筒子的表层和内层之间，更存在着明显的差异。

如果将这种卷绕丝立即拉伸加工，不仅使成品丝的不匀率高，还容易毛丝和断头。

因此，必须将POY存放在一定的温、温度条件下，放置一段时间，使其内应力减小或消失，结构相对稳定，及内外层均匀后，再加工。

平衡的时间根据POY规格而定。

150D以上的粗旦少孔丝平衡时间8小时即可；

而150D以下的细旦多孔丝平衡时间就要相对延长至16—24小时或更长。

第三章涤纶长丝的品质标准和染色不匀

第一节涤纶长丝外检标识和外观疵点的种类

一、外检标识

外2：

毛丝（BF）；

外3：

油污丝；

外4：

断丝（YB）；

外5：

无、多尾丝；

外6：

紧点、僵丝（TS）；

外7：

成型不良；

外8：

蛛网丝；

外9：

小卷丝；

外10：

网络不匀（漏网）；

外11：

色泽不匀；

外12：

毛球。

三、外观疵点的种类

1、毛丝：

复丝表面凸出的单丝断裂的丝头或复丝被擦伤的毛茸现象统称毛丝。

扭缠成团的丝头称毛丝团。

2、圈丝：

有一根或多根单丝未断裂成圈状凸出在筒子表面的丝称圈丝。

3、紧点、僵丝：

筒管上丝条某一段呈现竹节状，单丝粘连，丝条细且僵直发亮，缺乏卷曲弹性及蓬松性的变形线称僵丝。

具有以下几种状态：

1）叠捻丝：

由于加捻时形成重叠捻度，当丝条处于紧张状态时不明显，而处于松弛状态时，叠捻成枝岔状突起，手感发硬。

2）竹节丝：

又称紧捻丝、紧点丝。

它是沿变形丝轴方向有紧捻的细节，蓬松性差。

竹节丝会使后加工布面条纹不清晰，织染时有芝麻点的色花。

3）单丝粘连：

加弹工艺的变形、定型温度过高会千万单丝粘连。

4）卷缩丝：

片段性变形不良，千万卷曲不明显，有原丝风格。

4、色泽：

色泽是指整只筒子内外层颜色均匀一致的程度。

筒子的内、中及外层丝色泽有差异或者筒子管一端的丝头，留作后道工序接头用的丝段。

5、尾巴丝：

丝筒底部绕于筒管一端的丝头，留作后道工序接头用的丝段。

有多尾丝和无尾丝两种。

6、碰伤丝：

由于碰撞、砸伤、擦伤而造成的。

7、油污丝：

丝锭上有油、污、锈或其它斑渍的称油污丝。

8、成型不良：

丝筒卷装的外型称成型，筒子卷绕过软或过硬，三个面上有凹凸不平，卷绕位置不当，缩头丝等均匀为成型不良。

包括以下几种：

1）卷装过硬：

卷绕张力过大引起卷装过硬，卷装过硬使织造断头率增加，并会影响低弹丝的卷曲性能和牵伸丝的布面质量。

2）卷装过软：

由于成型过程中卷装过松，筒子的表面或端面上用手指按下有明显的凹陷呈现。

3）卷装凹凸不平：

端面阶梯状，表面波浪形。

三个面上的紊乱均会影响退绕张力。

凸出部分硬度高，凹下部分硬度低。

9、未拉伸丝：

由于工艺、设备、操作不当等原因引起部分丝条未经拉伸的或者是拉伸不足的丝称为未拉伸丝。

10、断头小卷：

复丝筒管上丝条断裂称为断头；

不够重的称为小卷。

11、绊丝：

也称蛛网丝、绕外。

丝条在丝锭两端脱离正常卷绕轨道，明显地绊在丝锭端面上面呈直绕状。

它影响外观且影响退绕，造成后加工的断头、毛丝。

12、光丝：

丝锭表面发亮。

主要原因是同逃捻、摩擦盘打滑、丝未进H1或H1温度过低或H1温度忘记开启等因素造成的。

第二节涤纶长丝物理指标

1、线密度（纤度count）：

表示长丝粗细程度的指标，可分为几种：

1）特（dtex）：

每10000米长纤维所具有的重量克数称为分特数。

2）特（tex）：

每1000米长纤维所具有的重量克数称为特。

3）旦数、旦尼尔（Denier）：

每9000米长纤维所具有的重量克数称为旦。

线密度为定长制，它有两层含义：

（1）一是复丝的线密度：

（2）二是单丝的线密度。

2、强度（tenacity、strength）：

纤维被拉伸至断裂时所承受的负荷称为断裂强度。

一般用相对断裂强度来表示，单位cN/dt。

相对强度（R.S.）=强力/线密度（丝的粗细）。

●强力也称绝对强度（Force）：

纤维被拉断时所承受的力（cN）

1kg=9.8N；

1N=100cN；

1cN≈1.02g；

3、断裂伸长率（elongation）：

纤维被拉伸至断裂时伸长的程度。

伸长率（R.S.）=（L1—L0）/L0×

其中----L0为原长；

L1为断裂时的长度。

即纤维断裂时增加的长度与原来的长度的比值。

断裂伸长是一种反映纤维韧性的指标。

伸长率愈大，手感愈柔软，后加工毛丝、断头较少，但过大时，强物易变形。

4、条干不匀率（yarnevenness）：

是反映长丝长片段的均匀程度（一定长度中的粗细或质量的变化），用CV%或U%值表示。

条干不匀，在后加工中容易产生毛丝和染色不匀。

5、沸不收缩率（boiledshrinkage）：

如果热处理的介擀为沸水则称为沸水收缩。

沸水收缩率就是纤维处理前长度与处理后其收缩的长度与原长度的比值。

沸水收缩率（B.S.）=（A—B）/A×

其中----A为原长；

B为收缩后的长度。

沸水收缩率要小而均匀。

过大时，织造加工中门幅尺寸难于控制，织物尺寸稳定性和保形性较差，织染中会产生皱痕、凹凸不平、条纹及染色不匀。

6、卷曲收缩率（crimpcontraction）和卷曲稳定率（crimpstability）：

卷缩率：

是反映变形丝卷曲程度的指标。

指变形丝加重（负荷）时的长度Lg与去掉重负荷加轻负荷时的长度Lg之差，对加重负荷时长度Lg的比值，系变形丝在热空气中于轻负荷下的收缩程度。

卷缩率（E.K.、C.C.）=（Lg—Lz）/Lg×

其中---Lg为加重负荷时的长度；

Lz为加轻负荷时的长度。

卷缩率是从伸直→卷曲回缩的程度来描述卷缩特性，其值小于100%。

卷曲稳定度（B.K.、C.S.）=（Lg—Lb）/（Lg—Lz）×

其中---Lz为加更大负荷（高于Lg）一定时间后改加轻负荷时的长度。

卷曲稳定度是考量卷曲在外力作用下的损失程度，其值越高，卷曲稳定性越好。

7、含油率：

表示长丝含油多少的指标，用OPU%表示。

8、网络度：

单丝长度上的网络个数，一般用每米网络数表示（n/m）。

风格度不是越多越好，要根据织物用途和加工特点来选择。

网络度越高，丝的强、伸度下降得越大，条干均匀度恶化，尤其是在织物上作纬纱使用时网络度过大，织物表面易产生分散性的小竹节，影响平整光洁度，染色后由于网络节与非网络节处的丝条吸色性能有差异，易造成布面分散性色花，影响产品质量。

9、变形丝残余扭矩（torque、snarl）：

扭矩是一种扭应力的概念，用丝在25cm内残留捻回个数或转换成个/米来表示。

若丝条上适当存在一些残余扭矩时，可以减少织物表面超球，但丝条上残余扭矩过大时，在织造加工中，当织机瞬间停车时，丝条易卷绕、扭结；

再开时，易使丝条断头或轧坏织针，造成织物破洞，如果呈扭结丝条（辫子丝），通过织机针筒时，则织物表面形成粗节（小疙瘩）、横跨等疵点，影响生产效率和质量。

第三节影响染色的因素

一、染判等级和降等类别

1、染判等级：

共分五大级。

分别为：

5、4、3、2、1；

在每个大级之间再分0.5级，这样就为五级九等。

2、降等类别

D：

深色丝；

L：

浅色丝；

F：

断斑丝；

K：

卷缩丝；

C：

透明丝；

1）D：

在纤维的粗部，由于拉伸不足，大分子排列疏松，染料分子易于扩散渗入，故呈深色。

2）L：

由于拉伸过大，纤维大分子的取向度高，上染率低。

3）F：

在袜带上出现染色深浅相间的条花。

有原丝、机械、工艺等原因。

4）K：

加弹不良丝，透明丝。

它是由于变形不充分、假捻度下降不足造成的。

丝还保留有原丝的风格。

二、染色异常的加工初判

1、强力变化（T1与T2）-------拉伸不匀。

2、较低的热效率------H1太脏。

3、丝路不正，操作错误。

4、导丝器破损，皮圈磨损。

5、POY缺陷（含油率、条干、成型、毛丝、夹结等）。

6、DTY卷绕成型不良。

7、染色操作不当。

三、染色不匀的检查

1、丝中来料加工逃出丝路？

是否有导丝器磨损？

2、是否在一区的热箱温度较低？

3、干扰不动作，边控异常。

4、皮圈磨损，PU盘磨损。

5、POY更换后是否改变？

6、丝是否在皮圈交叉中心？

7、假捻接压不足。

8、拉杆是否到位？

9、罗拉是否有缠丝？

10、纸管跳动严重。

四、工艺流程诸因素对DTY---M率的影响

1、切片因素：

1）消光剂含量不匀：

F丝。

2）二甘醇含量多：

D丝；

若变化：

2、原丝（POY）因素：

1）纤度不匀易产生F丝。

2）丝偏粗：

D丝。

3）条干不匀大：

4）横截面形状发生变化：

3、设备、电气因素：

1）FR1磨损，张力波动，拉伸不稳定：

2）罗拉压紧弹簧松弛，握持力不足：

3）摩擦盘表面磨损，便于工作DTY局部产生损伤或截面不稳定：

4）H1、H2温度波动---D、F、L丝。

5）第二热箱不直或管内有异物时，丝接触不良---F丝。

6）导丝器破损---D、F丝。

7）成型不良---D、F丝。

8）变频器故障，转速发生变化---F丝。

9）龙带转速下降---D、F丝。

4、工艺因素：

1）H1、H2设定不当---K、F、L、D丝。

2）OF2波动小，易产生F丝。

3）DR、D/Y不当---F、L、K、D丝。

5、操作因素：

1）逃捻---D、F、K丝。

2）钢辊缠丝造成拉伸不足或超喂波动---D、L、F丝。

3）拉杆不到位，T2过大---D、K丝。

4）漏网严重，气压下跌过多---L丝。

5）丝跳出拉杆导丝器---D、F丝。

6）丝逃出冷却板---L丝。

7）混批、上错丝。

6、染色不当：

1）染料质量因素。

2）煮染操作规范与否因素。

3）判色目光同一与否因素。

第四章加弹机设备工艺流程和结构简介

第一节工艺流程

1、加弹机从丝路方面主要可分为M、V型两种。

其中：

M型为H1、冷却板、及假捻器丝路成折角（锐角）；

V型为H1、冷却板、及假捻器丝路几乎成一条直线，它有利于车速的提高，和细旦丝的生产。

2、工艺流程

原丝架—切丝器—FR1（FRO）（预网络）—H1—拉杆（滑橇）—冷却板—假捻器—FR2—（网络装置）—H2—（网络装置）—FR3—探（感）丝器—油轮—卷绕成型。

可根据生产的要求，