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低旦(指單絲纖度＜1.1 dtex)錦綸6織物由于具有手感柔軟細(xì)膩、滑爽豐滿、透氣性及彈性好等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種高檔面料中，市場(chǎng)附加值高。但由于其單絲纖度小，受原料、工藝參數(shù)、環(huán)境等影響因素大，易造成結(jié)構(gòu)均勻性差而引起染色不勻率高。因此，如何提高錦綸6低旦拉伸變形絲(DTY)的染色均勻性，降低生產(chǎn)成本，提升產(chǎn)品質(zhì)量是生產(chǎn)一線不斷探索的問題。

試驗(yàn)

原料及試劑

錦綸6預(yù)取向絲(POY)，52dtex/48 f，本公司自產(chǎn)，各項(xiàng)指標(biāo)如表1所示。酸性藍(lán)AGL染料、中性皂粉清煉液，工業(yè)品，新會(huì)鉅潤(rùn)珠江稠印染有限公司。

生產(chǎn)及檢測(cè)設(shè)備

紡絲設(shè)備，德國(guó)Barmag公司。卷繞設(shè)備，日本TMT TW716型卷繞頭。加彈設(shè)備，意大利RPR3SDY/2E。

瑞士USTER型條干儀，德國(guó)FPA—M強(qiáng)伸儀，織襪機(jī)，染色機(jī)。

工藝流程

POY→第一羅拉→熱箱→冷卻板→假捻器→第二羅拉→上油→卷繞→DTY

主要工藝參數(shù)范圍及指標(biāo)

后紡加彈主要工藝參數(shù)控制如表2所示。

加工所得DTY(規(guī)格44dtex/48f)的物理指標(biāo)如表3所示。

結(jié)果與討論

染料分子一般只能滲入到纖維的無定形區(qū)進(jìn)行染色，因此錦綸6 DTY的染色性能不僅與分子結(jié)構(gòu)中端氨基的含量有關(guān)，而且與纖維的超分子結(jié)構(gòu)中的取向度和結(jié)晶度有關(guān)。染色不勻由同一卷裝色差及不同卷裝色差造成。一般纖維的結(jié)構(gòu)均勻性越好，則染色的均勻性越好。下面從原料POY因素和DTY的工藝及溫濕度兩方面分別討論影響低旦錦綸6 DTY染色均勻性的因素。

原料POY因素

POY的物理性能

POY纖維結(jié)構(gòu)的均勻性直接影響DTY的染色均勻性，而POY的斷裂伸長(zhǎng)不勻率是表征其結(jié)構(gòu)差異的重要指標(biāo)，對(duì)染色的均勻性影響很大。低旦纖維由于具有單絲纖度細(xì)、比表面積大、散熱快、抗拉性差、易取向及結(jié)晶等特點(diǎn)，往往導(dǎo)致單絲間結(jié)構(gòu)差異大。同時(shí)，由于紡低旦POY時(shí)要求熔體具有良好的流動(dòng)性，因此實(shí)際生產(chǎn)中，其紡絲溫度應(yīng)比紡常規(guī)絲略高，需采用較低的側(cè)吹風(fēng)風(fēng)速及噴絲頭拉伸倍數(shù)等措施以提高低旦POY的結(jié)構(gòu)均勻性，降低伸長(zhǎng)不勻率。POY伸長(zhǎng)不勻率偏高時(shí)，容易導(dǎo)致在后加工同一拉伸工藝中出現(xiàn)張力波動(dòng)、拉伸不均勻的情況，纖維的結(jié)構(gòu)取向存在較大差異。若是同一POY伸長(zhǎng)不勻率高則染色易出現(xiàn)“段斑”、“緊捻”等降等；若是不同POY間伸長(zhǎng)不勻率高，則會(huì)導(dǎo)致DTY出現(xiàn)“深”、“淺'色差，影響染色均勻性。因此，POY的伸長(zhǎng)不勻率越低，則結(jié)構(gòu)均勻性越好，在后加工的拉伸、加捻、定形過程越穩(wěn)定，DTY的取向度均勻，染色均勻性也越好。以加工規(guī)格為52 dtex/48f POY為例，同一原料及不同原料間的POY伸長(zhǎng)不勻率均小于3.0％，后加工的穩(wěn)定性能高，染色均勻性大大提高，見表4。

POY油劑濃度及含油率

在高速紡絲中所使用的POY油劑需要具有優(yōu)越的滲透性、潤(rùn)滑性及耐高溫性。為了進(jìn)一步提高DTY的染色均勻性，首先，需要提高POY油劑在纖維表面的均勻分布性。只有POY含油均勻性高，在后加工過程的拉伸中受到的阻力一致，在摩擦盤處受到的摩擦性能一致，拉伸加捻過程穩(wěn)定，DTY結(jié)構(gòu)的均勻性才能好，能夠保證DTY染色的均勻性。

其次，油劑配制時(shí)一般選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)5％_10％的比例范圍，試驗(yàn)表明：POY油劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6％時(shí)，DTY的染色均勻性明顯提高。這主要是由于錦綸6分子中的酰胺基和大分子的端基-COOH、-NH2都是較強(qiáng)的極性親水性基團(tuán)，可與H2O結(jié)合成氫鍵，因此，錦綸6纖維的吸水性非常好。當(dāng)纖維的含水差異大時(shí)，會(huì)影響端氨基的含量，而端氨基含量高時(shí)，吸附的染料分子多、染色深；端氨基含量低時(shí)，吸附的染料分子少、染色淺。因此，若降低POY油劑濃度，則在相同的上油率下，油劑中含有的水分含量增加，纖維吸收的水分較多，使其盡量趨近飽和狀態(tài)，這樣可以減少POY內(nèi)外層水分差異，在很大程度上減少了“段斑'的產(chǎn)生，同時(shí)也減少了纖維受外界濕度環(huán)境的影響程度，降低不同原料間的差異，減少“深'、“淺”色差降等。不同POY油劑濃度對(duì)DTY染色性能的影響情況見表5。

此外，POY的含油率對(duì)DTY的染色均勻性也有一定的影響：POY的含油率過高會(huì)影響加捻效果，因?yàn)檫^多油分會(huì)附著在摩擦片上，使摩擦因數(shù)減小，易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象；但如果含油率過低，則會(huì)增加斷絲的概率。低旦錦綸絲在高速紡絲過程中，隨單絲纖度減小，纖維比表面積增加，空氣對(duì)絲條的摩擦阻力增大，從而導(dǎo)致紡絲張力增大；同時(shí)由于低旦錦綸絲根數(shù)多、靜電大、絲束的抱合性差。為了提高低旦錦綸POY的后加工性能，需要適當(dāng)提高絲束的上油率。含油率控制在0.5％-0.6％比較適宜。

POY的平衡要求

剛落筒的POY由于內(nèi)外層含水率不一致，一般不適宜直接上機(jī)加工，需平衡一段時(shí)間。這主要是由于POY卷繞時(shí)內(nèi)層卷繞張力高、溫度高，同時(shí)由于POY在生產(chǎn)過程中受卷繞離心力的影響，在同一環(huán)境下內(nèi)層纖維吸收的水分相對(duì)外層少，POY油劑分布不均勻，因此POY預(yù)拉伸絲需要平衡一段時(shí)間，使得原料內(nèi)外層水分及含油趨于一致，以確保后加工的拉伸過程穩(wěn)定一致，提高DTY的染色均勻度。尤其是未平衡的底層POY因含水差異大，結(jié)構(gòu)均勻性差，易出現(xiàn)大量的“深”、“淺”色及“段斑”等降等。

不過，POY隨著擺放時(shí)間的加長(zhǎng)，油膜由于抗水性會(huì)回縮，導(dǎo)致油膜破裂，引起纖維表面無油膜處抗靜電性差，后加工張力變化大，加工過程不穩(wěn)定，染色均勻性差，斷頭率增加等。因此建議POY平衡時(shí)間以14-18h為宜，見表6。

DTY工藝及溫、濕度

絲速

絲速為DTY加工時(shí)的生產(chǎn)速度，一般絲速越高，DTY的染色均勻性越差。低旦錦綸6 DTY由于單絲截面積小，所能承受的拉伸強(qiáng)力遠(yuǎn)小于常規(guī)纖維，若生產(chǎn)速度過高，單絲極易斷裂造成毛絲和強(qiáng)度下降，影響染色均勻性。這主要是由于：在其他工藝條件不變的前提下，絲速越高，絲條所受的阻力越大，越易出現(xiàn)張力波動(dòng)，運(yùn)行不穩(wěn)定，染色出現(xiàn)“深”、“淺”色多，絲條染色A色率大大降低；另—方面，隨著絲速的增加，會(huì)放大原料的缺陷，使得內(nèi)在結(jié)構(gòu)不勻問題更加暴露出來，染色均勻度下降。以加工規(guī)格為44 dtex/48f DTY為例，從產(chǎn)量成本及生產(chǎn)穩(wěn)定性等因素考慮，采用600m/min左右的絲速比較適宜。

拉伸比

拉伸比的設(shè)定一般由POY的剩余拉伸比決定，是后加工工藝設(shè)定中的重要參數(shù)。低旦錦綸6 DTY由于單絲纖度小、抗拉性能差，拉伸比不宜過高。在較低范圍內(nèi)，隨著拉伸比增大，DTY的染色均勻性變好。這主要是因?yàn)殡S著拉伸比的升高，纖維大分子伸展，并沿纖維軸向整劑排列，拉伸絲的取向度增加，同時(shí)分子的規(guī)整度增加也使纖維內(nèi)的無定形區(qū)減少，增強(qiáng)DTY纖維結(jié)構(gòu)的均勻性。隨著拉伸比的增大，絲條的加捻張力增大，與摩擦盤接觸時(shí)打滑少，加捻過程穩(wěn)定，不易出現(xiàn)緊捻、僵絲等染色異常的降等。同時(shí)隨著拉伸比的增加，亦可減少錠位間差異，以提高錦綸6 DTY的染色均勻性。但如果拉伸比過大，易產(chǎn)生毛絲、緊捻等，導(dǎo)致強(qiáng)度下降，結(jié)構(gòu)均勻性差，影響染色的均勻性。拉伸比過低，加捻張力小，易產(chǎn)生張力波動(dòng)，絲條在摩擦盤處易打滑，導(dǎo)致加捻不足，纖維的取向度低，且易產(chǎn)生卷縮、緊捻等染色降等，影響染色的均勻性。以加工44 dtex/48 f規(guī)格的DTY為例，根據(jù)原料約66％的伸長(zhǎng)率，試驗(yàn)得出1.255左右的拉伸比較適宜，張力在16～17cN之間，見表7。

速比

速比的設(shè)定直接決定絲條加捻的捻度，對(duì)纖維的超分子結(jié)構(gòu)有一定的影響，進(jìn)而影響纖維的染色均勻性。由于低旦錦綸絲的表面積大，單絲根數(shù)多，與摩擦盤的摩擦阻力大，為避免絲條受到摩擦盤高速擦傷而產(chǎn)生毛絲及單絲假捻度不均勻致使染色均勻性下降，速比不宜設(shè)定過高。但在較低范圍內(nèi)，假捻度愈大，染色均勻性愈好。這是由于在加捻的同時(shí)吸收了拉伸時(shí)所帶來的張力波動(dòng)，使張力變化減小，拉伸加捻過程穩(wěn)定，纖維結(jié)構(gòu)均勻性好。如果速比過高，則易造成打滑導(dǎo)致纖維捻度不勻，并且隨著摩擦阻力的增大，導(dǎo)致絲條運(yùn)行不穩(wěn)定，影響染色均勻性的提高，尤其是低旦的產(chǎn)品，其捻度不勻率越高，染色均勻性越差；但如果速比過低，絲條捻度低，與熱箱接觸面積大，阻力增加，易造成張力波動(dòng)，假捻效果不均勻，因此染色均勻性差。最佳的速比是由絲條作用在摩擦盤上的正壓力及絲條和摩擦盤表面的摩擦因數(shù)決定的，一般解捻張力和加捻張力的比值為1。以加工44 dtex/48 f規(guī)格的DTY為例，在摩擦盤組合為1-6-1時(shí)，設(shè)定1.6左右的速比最佳，見表8。

熱箱溫度

熱定形溫度的設(shè)定對(duì)纖維的超分子結(jié)構(gòu)改變影響較大，因此對(duì)纖維的可染性及染色均勻性有一定的影響。低旦錦綸6 DTY由于單絲截面積小，單絲經(jīng)拉伸后易取向和結(jié)晶，定形溫度不宜過高。在較低溫度下，隨著溫度升高，分子的活動(dòng)能力逐漸增強(qiáng)，熱變形產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力隨之減小，纖維變形充分，結(jié)構(gòu)均勻性提高．染色均勻性也得到提高。但隨著溫度進(jìn)一步升高，絲條張力變小，在摩擦片處易打滑，產(chǎn)生“緊捻”、“僵絲”等降等。如果溫度過低，絲條變形不充分，張力變化大，會(huì)導(dǎo)致卷曲率及卷曲穩(wěn)定性降低，易產(chǎn)生“K絲”等染色降等，影響染色均勻性的提高。以加工44 dtex/48f規(guī)格的DTY為例，并結(jié)合600m/min的生產(chǎn)速度，熱箱溫度選175℃為宜，見表9。

車間溫、濕度

由于錦綸6纖維的吸濕性好，生產(chǎn)過程中受環(huán)境溫、濕度的影響比較大。而低旦錦綸DTY由于比表面積大，吸濕性更加敏感，因此后加工時(shí)要嚴(yán)格控制好車間的溫、濕度。在加彈工序時(shí)，空調(diào)的送風(fēng)口不宜直吹POY，因?yàn)樗惋L(fēng)溫度低，送風(fēng)口的濕度相對(duì)高于車間的濕度，若送風(fēng)口直吹原料會(huì)因濕度差異導(dǎo)致POY外層含水高，影響平衡效果，染色時(shí)易產(chǎn)生橫條紋，濕度差異越大，橫紋現(xiàn)象越嚴(yán)重。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因在于DTY在不同濕度下的平衡收縮率不一樣，分子內(nèi)應(yīng)力松弛程度不同，從而對(duì)染料的吸附率存在較大的差異。因此，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般控制車間溫度為25℃，濕度在63％-68％之間。

結(jié)語

(1)提高低旦錦綸6 DTY染色均勻性的關(guān)鍵因素是提高POY性能的均勻性。

(2)控制POY的伸長(zhǎng)不勻率＜3.0％，油劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6％，平衡時(shí)間為14-18h，DTY染色均勻性有所提高。

(3)選擇合適的工藝參數(shù)及控制穩(wěn)定的車間溫、濕度環(huán)境，可提高低旦錦綸6DTY的染色均勻性。

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