33.3dtex/1f三角有光尼龍6FDY單絲紡絲技術

張明成 張卉

北京中麗制機工程技術有限公司 北京 100025

1 前言

33.3dtex/1f三葉大有光尼龍單絲產品，多用作機織物或針織物，如嵌條裝飾、頭巾、箱飾材料、篩網布等。生產方法多采用多孔紡絲再分絲的方式，但生產流程長，設備占地大，用工多，生產效率低，產品質量不穩定，絲餅卷裝小且有接頭。本文介紹的20頭33.3dtex /1f三角有光尼龍6 FDY單絲的生產技術填補了國內空白，且替代了進口產品。

2 紡絲設備

2.1 設備參數

見表1。

2.2 側吹風

在尼龍6單絲紡絲生產中，熔體由噴絲孔噴出進入側吹風裝置冷卻，由于纖維較粗，冷卻困難，因此采用4m高的側吹風窗，見圖1。現有技術中側吹風的門是單層的，更換紡絲組件和清理噴絲板面時需要一個活動的架子，操作工站在架子上面工作，容易發生人身安全事故；且側吹風的門是百葉窗式透氣結構，這種結構會使得冷卻風在側吹風與紡絲甬道交界處風向突然變化，易造成絲束在此處發生彎曲、擺動、相互纏繞和粘連，紡絲、斷絲增加，原料消耗高，產品質量下降。

本設備側吹風的門設計成上下兩層結構，這樣就可以在兩層門的中間搭建固定操作平臺，消除了更換紡絲組件和清理噴絲板面時高空作業易發生人身安全事故的隱患；為解決絲束彎曲、擺動、相互纏繞和粘連等技術問題，通過將側吹風的門設計成上部排熱氣，下部密封的結構，這種結構在側吹風的與紡絲甬道交界處由于冷卻風的風向不會突然發生變化，而是隨著絲束一起吹進紡絲甬道，解決了絲束在此處發生彎曲、擺動、相互纏繞和粘連，而引起紡絲斷絲增加的技術問題[1]。

表1 主要設備參數項目 規格紡絲組件（個/位） 10（雙腔）噴絲板（mm）/（f） φ85/2緩冷器高度（mm） 200側吹風高度（mm） 4000油輪寬（mm） 500第一熱輥GR1（mm） φ220×300第一分絲輥SR1（mm） φ110×300第二對熱輥GR1（mm） φ220×400導絲盤（mm） φ220×200卷繞機 BWA55T-1380/6

2.3 牽伸卷繞設備

牽伸卷繞設備見圖2。GR1的作用是將纖維加熱到玻璃化溫度，拉伸溫度越低越好，但不得低于玻璃化溫度。目的是增加排直變形，減少粘性變形。尼龍6經乳液上油吸水后，玻璃化溫度由35℃～49℃降為常溫，因此GR1為冷輥； 絲束在GR1之間GR2進行拉伸取向，在拉伸過程中，伴有晶體產生，隨著取向度的提高，纖維的張力變大；絲束在GR2受溫度和張力的作用迅速結晶，張力越大，纖維結晶越快，提高GR2的溫度，纖維結晶加快[2]。在尼龍6單絲紡絲生產中，由于單絲纖維較粗，纖維與熱輥之間摩擦力小，紡絲張力的變化會導致纖維在GR2末端擺動引起并絲。本設備在GR2斜上方加裝了一個導絲盤，導絲盤不僅穩定了GR2末端的退繞張力，還使得絲束在導絲盤上分開的距離加大，解決了并絲現象，降低了斷絲率。

2.4 上油裝置

上油裝置見圖3。在化學纖維生產中，纖維的上油均勻性直接影響其品質。采用油輪上油方式時，絲束與油輪之間的包角直接影響纖維的上油率，包角大，纖維上油率就高，反之則低。纖維與油輪的包角是通過分絲棒來調節的，當分絲棒與油輪并行度降低時，絲束與油輪的包角就會變得各不相同，由于包角的差異，會造成上油率的差異，上油率的差異會導致纖維與牽伸輥的摩擦力發生變化，造成纖維品質的差異。現有技術中，由于分絲棒只在一端固定，分絲棒與油輪之間的平行度很難保證，即使調整平行也會經常反生變化，特別是生產單絲時，由于油輪較寬，分絲棒過長，使得纖維上油均勻性更難控制。本設備在導絲棒兩端加裝固定架，其中一端方便開合，掛絲時打開一端，方便絲束進入；紡絲時兩端都處于關閉狀態。根據兩點定線的原理，將分絲棒調整到與油輪平行后，每束絲與油輪的包角完全一致，在生產中也不易反生變化，從而保證了因上油不勻而造成的纖維品質的差異。

2.5 紡絲組件及噴絲板

紡絲組件及噴絲板見圖4。采用雙腔體結構的紡絲組件縮小了紡絲位距，相同位距時紡絲頭數增加一倍，提高了生產效率，降低了產品能耗。將噴絲板上面加工成圓錐體，解決了噴絲板四周熔體流動死角的問題，提高了熔體的均勻性和產品質量，減少了原料消耗。

2.6 噴絲板微孔

噴絲板微孔見圖5。纖維表面特征對纖維的光澤有決定性影響，三角形截面纖維在光的照射下，纖維的三個幾何面折光率不一樣，而像三棱鏡那樣使光產生折射與分光，能使自然光分光后再度組合，給人以特殊的感覺，這樣折射出來的光線炫目多彩，產品頗受消費者歡迎。現有技術中，由于噴絲板微孔為正三角形，熔體從噴絲板孔噴出后，由于其脹大變形的特性，使纖維的截面由正三角向圓形轉變，纖維越接近圓形截面光澤就越差。本設備噴絲板將正三角形的噴絲板孔的三個角向外延伸，熔體從噴絲孔噴出后，由于其脹大效應使得纖維的截面變成正三角形，纖維的光澤達到最佳。

2.7 卷繞成形

由于單絲直徑較大，在卷繞過程中，纖維與紙管、兩層纖維之間的接觸面積較小，因此摩擦力較小。當卷繞角過大時，纖維在一個動程內的繞絲圈數就少，當擺絲器從一端向另一端運動時，纖維也隨之滑動，其位置無法固定，絲餅很難成形。因此單絲只能采用較小的卷繞角卷繞，以增加絲餅一個動程內的繞絲圈數，來增大纖維與紙管、兩層纖維之間的接觸面積，從而增大摩擦力。現有卷繞機橫動為高速電機，高速電機在低頻下扭矩小無法工作，因此需要將卷繞機橫動電機改為低速電機，以利于在較小的卷繞角工況下工作。

表2 主要工藝參數

表3 尼龍6單絲物理指標

3 工藝條件與產品指標

3.1 主要工藝參數

見表2。

3.2 原料

（1）錦綸6切片：廣東新會美達錦綸股份有限公司，切片特性粘度2.65，含水≤700ppm，單體含量≤0.4%。

（2）紡絲油劑：松本N-627，油劑濃度10%。

3.3 測試儀器

（1）風速儀：型號24-6111，日本產，量程0～5m/s。風速由風速儀在噴絲板下600處，近側吹風板處測得。

（2）強力機：上海旭賽儀器有限公司，型號XS(08)XH化纖強力機，量程0～50N。

3.4 產品指標

見表3。

4 結論

通過對紡絲設備的改進及紡絲生產工藝的優化，生產出 33.3dtex /1f三葉大有光尼龍單絲產品。卷繞頭數達到20頭，紡絲速度達到4500m/min，產品質量穩定，光澤好，原料消耗低，滿卷率高。