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化纤纺丝基础知识

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3、高速纺丝工艺 高速纺丝的纺丝速度为300 – 3500m/min,可制得预取向 丝(POY)。在高速下,纤维产生一定的取向度,结构比 较稳定。它有三种路线: (1)、POY – DTY工艺 此工艺采用高速纺丝和高速拉伸变形,是典型的二步法工 艺路线。POY的后加工速度通常为450 – 700m/min,可 纺制50 – 167dtex的变形丝。这种工艺路线于70年代开始 工业化。其特点是工艺流程短,生产效率高,基建投资省。 POY可以长期存放,长途运输。DTY品质优良,采用此法 是长丝生产的一个发展方向。 (2)、POY – TY工艺 此工艺产用高速纺丝和低速假捻变形(转子式假捻法)。 可制得167dtex的变形丝。这种工艺路线在技术经济上不 合理,是一种权宜的做法。我国有一些中小型弹力丝厂采 用此法。 (3)、POY – DY工艺 此工艺采用高速纺丝和低速拉伸加捻,可制得55 – 110 dtex的拉伸丝。拉伸比为1。3 – 1。7倍,日本东丽公司和 瑞士英文塔公司曾介绍过这种工艺路线。我国也有少数工 22 厂采用此工艺。
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5、复合纤维 复合纤维是将两种或两种以上成纤高聚 物的熔体或浓溶液,利用组分、配比、 粘度或品种的不同,分别输入同一纺丝 组件,在组件中的适当部位汇合,在同 一纺丝孔中喷出而成为一根纤维,称为 复合纤维。 复合纤维的品种很多,有并列型、皮芯 型、散布型(海岛型)等。
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6、变形纱 变形纱包括所有经过变形加工的丝和纱,如弹 力丝和膨体纱都属于变形纱。 弹力丝即变形长丝,有高弹丝和低弹丝之分。 弹力丝的伸缩性、蓬松性好,其织物在厚度、 重量、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。 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。 类似毛线的变形纱和膨体纱以腈纶为主。
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4、条干不匀率 条干不匀率是一种表示长丝条干均匀度 的指标,用CV值(变异系数)或 U(Uster%)表示。这项指标对预取向丝和 拉伸丝尤为重要。 长丝条干不匀,在 加工过程中容易产生毛丝和染色不匀。
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5、初始模量 纤维初始模量即弹性模量是指纤维受拉 伸而当伸长为原长的1%时所需的应力。 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。纤维的初始 模量越大,越不易变形。在合成纤维的 主要品种中,涤纶的初始模量为最大, 其次为腈纶,锦纶则较小。因此涤纶织 物挺括、不易起邹;锦纶易邹,保形性 差。
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8、差别化纤维 差别化纤维系外来语,来源于日本。一般泛指通过化 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。 在聚合及纺丝工序中改性的有:共聚、超有光、超高 收缩、异染、易染、速染、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。 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、异材、异色、细旦、超细、特粗、 三维卷曲、网络、混纤、混络、皮芯、并列以及竹节、 混色、包覆等等都属于差别化纤维的范畴。 差别化纤维主要用于服装及服饰织物,可提高经济效 益、优化工序、节约能源、减少污染、增加纺织新产 品。
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纺丝工艺
涤纶长丝生产工艺发展很快,种类很多。按纺丝 速度可分为常规纺丝工艺、中速纺丝工艺和高速 纺丝工艺;按照纺丝原料有直接纺丝工艺和间接 (切片)纺丝工艺;按照工艺流程,可分为三步 法、二步法和一步法。 1、常规纺丝工艺 常规纺丝或称低速纺丝,是纺丝卷绕—拉伸加 捻—假捻变形的三步法工艺路线(UDY-DU-TY)。 纺丝速度为1000~1500m/min。拉伸加捻速度为 600~1100m/min,假捻变形的速度为120~ 160m/min。可仿制33~167dtex的长丝。
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2、断裂强度 常用相对强度表示化学纤维的断裂强度。 即纤维在连续增加负荷的作用下,直至 断裂所能承受的最大负荷与纤维的线密 度之比。单位为牛/特(N/tex)、厘牛/ 特(CN/tex)。 断裂强度是反映纤维质量的一项重要指 标,断裂强度高,纤维在加工过程中不 易断头,绕辊,纱线和织物的牢度高, 但断裂强度太高,纤维刚性增加,手感 变硬。
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7、超细纤维 由于单纤维的粗细对于织物的性能影响很大, 所以化学纤维也可按照单纤维的粗细(线密度) 分类,一般分为常规纤维、细旦纤维、超细旦 纤维和极细纤维。 常规纤维:线密度1.4~7dtex; 细旦纤维:线密度为0.55~1.3dtex,主要用于 仿真丝类的轻薄型和中厚型织物; 超细纤维:线密度为0.11~0.55dtex,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; 极细纤维:线密度在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 等特殊领域。
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涤纶长丝用途
涤纶长丝早期主要是用于丝绸、服装方面, 随着各种加工技术的开发,涤纶长丝已扩 展到仿毛、仿麻、仿棉等整个衣着领域, 并向装饰、工业和非纤化等领域发展。据 报道2004年,我国涤纶在服装、家用和产 业三大领域的消费量所占比重分别为68: 18:14,我国非服用领域消费的比例仍较 低,国外2004年非纤用(产业)已达到1/3。
纤维基础知识简介
直纺生产特点
1、 投资少,成本低。 2、 生产规模大。适宜于大批量、少批号、 常规品种的长期稳定生产。 生产流程长,前后连惯性强,质量波动动 态影响因素多。 3、 物流“先进先出”的特征明显。对原 料(熔体)的内在质量均一稳定及聚合工 段生产稳定要求高,依赖性强。
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化学纤维的常用基本概念
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涤纶长丝的分类
未拉伸丝(常规纺丝)—UDY 半预取向丝(中速纺丝)—MOY 预取向丝(高速纺丝)—POY 高取向丝(超高速纺丝)—HOY 拉伸丝(低速拉伸丝)—DY 全拉伸丝(纺丝拉伸一步法)—FDY 常规变形丝—TY 拉伸变形丝—DTY 空气变形丝—ATY
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涤纶长丝性能
1、长丝生产系单锭生产方式。一根丝条有几十根 单丝,从纺丝到变形,要经过几十个摩擦点,容 易产生毛丝。此外,长丝又是多锭位、多机台的 生产,由于设备、工艺、操作等因素,不同锭位 的长丝在性能上会有一定的差异,甚至一个筒子 的内层与外层也会有差异。 2、长丝通过物理变形的方法,可仿制差别化纤维。 如改变喷丝孔的形状或捻度、混纤、网络、空变、 包芯等。 3、长丝通过化学改性的方法,仿制差别化纤维。 如:易染、保暖、耐热、阻燃、抗静电、高吸湿 等。
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化学纤维的主要质量指标
1、线密度(纤度) 在法定计量单位中,表示纤维粗细程度的两的名 称为“线密度”,在我国化学纤维工业中,旧称 “纤度”。 线密度的单位名称为特,符号为tex,其1/10称分 特,符号记为dtex。 1000m长纤维质量的克数即为该纤维的特数。 旦尼尔(Denien简称旦)和公制支数(简称公支) 为非法定计量单位,以后不单独使用。 特数=1000/公制支数 特数≈0.11*旦尼尔数
1、纤维(Fibre) 从形状上说,纤维是一种比较柔韧的细而长的物质, 供纺织应用的纤维长度与直径之比一般大于1000:1。 典型的纺织纤维的直径为几微米至几十微米,长度超 过25mm,线密度的数量级为10-5g/mm。 对于纺织纤维,还要有较大的断裂伸长,纺织纤维的 典型断裂伸长在10%~50范围内。 2、长丝(Continuous Filament) 在化学纤维制造过程中,纺丝流体(熔体或溶液)经 纺丝成形和后加工后,得到的长度以千米计的纤维称 为长丝。 长丝包括单丝、复丝和帘线丝。
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3、断裂伸长 纤维的断裂伸长率一般用断裂时的相对伸长率, 即纤维在伸长至断裂时的长度比原来长度增加 的百分数表示: Y=[(L-L0)/L0]*100% 式中:L0—纤维原长;L—纤维伸长至断裂时 的强度。 断裂伸长率是一种反映纤维韧性的指标。对于 衣着用长丝,伸长率愈大,手感愈柔软,后加 工中毛丝、断头较少;但过大时,织物易变形。 对于工业用长丝,伸长率愈小,其最终产品不 易变形。
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3、短纤维(Staple) 化学纤维的产品被切成几厘米至十几厘米的长 度,这种长度的纤维称为短纤维。 根据切断强度的不同,短纤维可分为棉型、毛 型、中长型短纤维。 棉型短纤维:长度25~38mm,纤维较细(线 密度1.3~1.7dtex),类似棉花,主要用于与 棉混纺—涤棉织物。 毛型短纤维:长度为70~150mm,纤维较粗 (线密度3.3~7.7dtex),类似羊毛,主要用 于与羊毛混纺—毛涤织物。 中长短纤维:纤维长度为51~76mm,纤维的 线密度为2.2~3.3dtex,介于棉型和毛型之间, 主要用于制造中长纤维织物。
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4、异形截面纤维(Shaped Fibres) 在合成纤维成型过程中,采用异形喷丝孔(非 圆形孔眼)纺制的具有非圆形横截面的纤维或 中空纤维,这种纤维称为异形截面纤维,简称 异形纤维。 异形纤维具有特殊的光泽,并且具有蓬松性、 耐污性和抗起球性,纤维回弹性与覆盖性也可 得到改善。如三角形横截面的涤纶具有闪光性; 五叶形横截面涤纶有类似真丝的光泽、抗起球、 手感和覆盖性好;某些中空纤维还具有特殊用 途,如制作反渗透膜,用于人工肾脏、海水淡 化、污水处理、硬水软化等。
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2、中速纺丝工艺 中速纺丝系二步法工艺,纺丝速度为1800~2500m/min, 制得的半预取向丝(MOY),其纤维结构尚未趋于稳定状 态,至少要放置平衡6~12h后,才能加工使用。但存放时 间不宜过长,最好不要超过一个月。MOY一般是在本厂加 工使用,中速纺丝有两种工艺路线。 (1)、 MOY - DY工艺 此工艺采用中速纺丝和低速拉伸,拉伸加捻的速度为800~ 1200牧民,可仿制33~167 dtex的拉伸丝,常见的是 75dtex和50dtex。其生产效率比高速纺丝低,产品质量比 常规纺丝差。目前采用这种工艺路线的有我国和日本等国 的少数工厂。 (2)、MOY-DTY工艺 此工艺采用中速纺丝和高速拉伸变形,MOY的剩余拉伸倍 数为2.1~2.4倍,拉伸变形的速度为400~500m/min。可仿 制55~88dtex的变形丝,超过110dtex时,需将两根丝条合 股成一个筒子。此工艺的生产效率不如POY-DTY工艺路线。
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