周方穎， 賀 婕， 曹雪蓮

(1.江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院 化學(xué)紡織工程系，江蘇 江陰214405；2.江蘇盛虹科技股份有限公司，江蘇 吳江 215227)

研究與技術(shù)

海島合股DTY絲加彈工藝探索

周方穎1， 賀 婕1， 曹雪蓮2

(1.江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院 化學(xué)紡織工程系，江蘇 江陰214405；2.江蘇盛虹科技股份有限公司，江蘇 吳江 215227)

利用海島絲極度細(xì)化柔軟的特點(diǎn)和高收縮滌綸FDY絲緊密性好的特點(diǎn)，在TMT-33H小樣機(jī)上，以在線生產(chǎn)狀態(tài)及離線物理性能檢測(cè)指標(biāo)值作為評(píng)判依據(jù)，將155.56 dtex(140 D)/24f的海島POY絲與36.67 dtex(33 D)/12f的高收縮FDY絲加工成128.89 dtex(116 D)/36f海島合股DTY絲。通過該加彈工藝的探索，得出加彈小樣機(jī)的生產(chǎn)工藝為車速650 m/min，牽伸比為1.35，假捻速比D/Y為1.80，第一熱箱溫度為195 ℃，第二熱箱溫度為170 ℃，第二超喂率為7.10%，第三超喂率為8.14%，該工藝條件下絲條的在線生產(chǎn)狀態(tài)及離線物理性能檢測(cè)指標(biāo)值均能滿足要求。

海島絲；FDY絲；DTY絲；加彈工藝；牽伸比

滌綸低彈絲(簡稱DTY)是滌綸長絲的一種變形絲類型[1]，它是以聚酯切片為原料，采用高速紡制滌綸預(yù)取向絲(POY)，再經(jīng)牽伸假捻即加彈加工而成。DTY絲除具有一般滌綸斷裂強(qiáng)度和彈性模量高、熱定形性優(yōu)異、回彈性好、耐熱性、耐光性、耐腐蝕性強(qiáng)、易洗快干等特點(diǎn)之外，還具有蓬松性高、隔熱性好、手感舒適、光澤柔和等特點(diǎn)，是針織、機(jī)織加工的理想原料，適宜制作服裝面料、床上用品及裝飾用品等。

在現(xiàn)今的原料市場(chǎng)上，由于海島絲極度細(xì)化的特點(diǎn)，可以獲得許多特殊的織物風(fēng)格，其織物手感柔軟，懸垂性好，質(zhì)地輕薄，逐漸成為原料新寵。因此，探索海島絲與其他纖維合股的加彈工藝將成為有益的嘗試，為產(chǎn)品開發(fā)提供借鑒。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 原 料

1.1.1 海島絲與FDY絲

海島合股絲采用目前流行的海島型超細(xì)纖維[2-3]，島的組分為聚酯，海的組分為可溶性改性聚酯，島在纖維中呈長絲狀；海島絲纖度為155.56 dtex(140D)，島數(shù)目為24，海與島的比例為20︰80。同時(shí)，采用高收縮的FDY絲，收縮率為67%，緊密性能好，利用這一特點(diǎn)可以生產(chǎn)出各種各樣具有特殊風(fēng)格的織物，且FDY絲可以與其他纖維進(jìn)行包覆、混纖、并捻等作用，使織物3D效果明顯，風(fēng)格新穎。

參照市場(chǎng)所見樣品，選定155.56 dtex(140 D)/24f海島POY絲及36.67 dtex(33 D)/12f高收縮 FDY絲作為原料，由江蘇盛虹科技股份有限公司提供。

1.1.2 合股絲

在合股絲中，海島絲作為芯絲，手感柔軟，高收縮FDY絲包纏在外，其緊密性能好，使織物具有較好的保溫性能；并且對(duì)合股絲采用重網(wǎng)的方式，使單絲之間的結(jié)合牢度更高。

海島絲與FDY絲合股示意如圖1所示。

圖1 海島絲與FDY絲合股示意Fig.1 Diagram of sea-island filament wrappedby FDY filament

1.2 設(shè) 備

TMT-33H加彈小樣機(jī)(日本TMT機(jī)械株式會(huì)社)，該設(shè)備加裝的零羅拉和雙絲道特點(diǎn)適合進(jìn)行合股絲的加彈加工。

1.3 工藝方案

嘗試在小樣機(jī)上先進(jìn)行海島絲的加彈工藝探索，并以在線生產(chǎn)狀態(tài)和離線物理性能指標(biāo)值作為評(píng)判依據(jù)，以此優(yōu)化工藝；在此基礎(chǔ)上，加入高收縮FDY絲進(jìn)行包纏，同樣以在線生產(chǎn)狀態(tài)和離線物理性能指標(biāo)值作為評(píng)判依據(jù)，最終獲得滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求的加工工藝。

2 結(jié)果及分析

2.1 初定工藝

首先嘗試海島絲的加彈工藝，參照加彈主要工藝參數(shù)[4]及類似產(chǎn)品初定工藝[5-8]，如表1所示。由于海島絲比較纖細(xì)，為保證順利加工，在工藝中采用較小的牽伸比。同時(shí)，為了避免海島絲產(chǎn)生毛絲現(xiàn)象，采用較低的假捻速比D/Y。

在此工藝條件下，觀察生產(chǎn)過程中絲的平穩(wěn)狀態(tài)，同時(shí)利用張力傳感器在線測(cè)試絲條張力的情況，最終檢測(cè)加彈絲的各項(xiàng)物理性能。選擇三個(gè)測(cè)試點(diǎn)測(cè)試其張力[9]，如表2所示。

表1 海島絲加彈工藝Tab.1 Draw-texture processing for sea-island filament

表2 各測(cè)試點(diǎn)張力Tab.2 Tension at each test point

通過在線觀察和測(cè)試，極限速度做到720 m/min時(shí)絲條出現(xiàn)抖動(dòng)，這種抖動(dòng)不利于后加工的退繞。抖絲在生產(chǎn)中屬于異常，一旦出現(xiàn)這種情況，已經(jīng)沒有必要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行物理性能的檢測(cè)。另外，各項(xiàng)張力的目標(biāo)范圍均超過規(guī)定偏差10%的范圍，所以此次試驗(yàn)工藝參數(shù)的設(shè)定不能滿足產(chǎn)品要求，需要進(jìn)行工藝調(diào)整，消除生產(chǎn)中絲條的抖動(dòng)現(xiàn)象，降低張力偏差。因?yàn)榧倌硭俦菵/Y控制解捻張力，D/Y增加，解捻張力下降，測(cè)試解捻張力的平均值與目標(biāo)值相差12.8%，因此，需要將D/Y適當(dāng)增加。第三超喂率主要控制卷繞張力，該值上升，卷繞張力下降，測(cè)試卷繞張力的平均值低于目標(biāo)值16.7%，所以需將第三超喂率減小。

2.2 修改工藝

在初定工藝的基礎(chǔ)上，對(duì)海島POY絲的加彈工藝進(jìn)行修改調(diào)整。

2.2.1 調(diào)整牽伸比

鑒于初定工藝時(shí)，海島絲已能在1.20的牽伸比條件下進(jìn)行生產(chǎn)，加工中出現(xiàn)的抖絲現(xiàn)象及張力差異率較大的問題與牽伸比關(guān)聯(lián)度小，因此修改工藝時(shí)將牽伸加大至1.30。

2.2.2 調(diào)整假捻速比D/Y

適當(dāng)增加D/Y，使絲條的解捻張力下降，最終與目標(biāo)值相接近。

2.2.3 調(diào)整第三超喂率

適當(dāng)減小第三超喂率，使絲條的卷繞張力增加，最終與目標(biāo)值相接近。修改后的工藝條件如表3所示。

表3 修改的海島絲加彈工藝Tab.3 Modified draw-texture processing for sea-island filament

同樣，觀察生產(chǎn)過程中絲的平穩(wěn)狀態(tài)，同時(shí)利用張力傳感器在線測(cè)試絲條張力的情況，最終檢測(cè)加彈絲的各項(xiàng)物理性能。合股絲的張力測(cè)試結(jié)果如表4所示。

表4 各測(cè)試點(diǎn)張力Tab.4 Tension at each test point

由于在張力測(cè)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)絲條卷繞張力測(cè)試值與目標(biāo)值偏差仍然超出10%，這將影響絲卷的定長，因此有必要對(duì)第三超喂率進(jìn)行調(diào)整。

本次試生產(chǎn)過程中，當(dāng)小樣機(jī)的極限速度達(dá)到800 m/min時(shí)，絲條并未出現(xiàn)抖動(dòng)或斷絲現(xiàn)象，表明該工藝生產(chǎn)出的DTY絲已經(jīng)能滿足后道生產(chǎn)加工的需求。對(duì)其進(jìn)行物理性能檢測(cè)，檢測(cè)的各項(xiàng)指標(biāo)結(jié)果如表5所示。

表5 修改工藝獲得海島DTY絲的物理性能Tab.5 Physical properties of sea-island filament after modification

2.3 確定工藝

2.3.1 合股DTY絲的加彈生產(chǎn)過程

合股絲的生產(chǎn)是在海島絲加彈的基礎(chǔ)上，在其外層包繞高收縮FDY，使產(chǎn)品緊密有彈性，3D效果明顯。海島POY絲與FDY絲制成合股DTY絲的示意圖如圖2所示。

從圖2可以看出，海島POY絲經(jīng)加彈加工，高收縮FDY絲由零羅拉喂入，經(jīng)另一不加彈絲道，兩種原料在重網(wǎng)前匯合，經(jīng)重網(wǎng)加工使單絲的結(jié)合牢度提高，最終形成海島合股DTY絲。

2.3.2 合股DTY絲加彈工藝

在修改工藝的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步確定海島POY絲(155.56 dtex/24f)及FDY絲(36.67 dtex/12f)合股絲的加彈工藝，并對(duì)合股DTY絲的各項(xiàng)物理性能進(jìn)行測(cè)試。

圖2 海島合股絲加彈過程示意Fig.2 Diagram of draw-texturing process for sea-island wrapped filament

2.3.2.1 確定牽伸比

在小樣機(jī)上的試制表明，海島POY絲在牽伸比為1.30的條件下能夠正常生產(chǎn)。對(duì)于合股DTY絲的牽伸比，可按下式計(jì)算：

海島合股DTY絲的線密度=

海島POY線密度/牽伸比+FDY絲線密度

(1)

將合股絲線密度、海島絲線密度及FDY絲的線密度數(shù)據(jù)代入(1)中，得到：

牽伸比=

(2)

式中：0.8是海島絲中島所占的比例。

2.3.2.2 調(diào)整第三超喂率

與前面第三超喂率的調(diào)整方式相同，應(yīng)減小修訂工藝的第三超喂率，增加卷繞張力，使成品絲卷的定長滿足要求。海島合股DTY絲加彈工藝如表6所示。

同樣，選擇三個(gè)點(diǎn)進(jìn)行張力測(cè)試，結(jié)果如表7所示。極限速度達(dá)到840 m/min時(shí)，絲條未表現(xiàn)出抖動(dòng)或斷絲現(xiàn)象，判斷為正常。從表7可以看出，合股DTY絲的各項(xiàng)張力測(cè)試值與目標(biāo)值偏差已經(jīng)在10%的范圍內(nèi)。

表6 海島合股DTY絲加彈工藝Tab.6 Draw-texturing process for sea-island filament

表7 各測(cè)試點(diǎn)張力Tab.7 Tension at each test point

對(duì)合股DTY絲物理性能進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如表8所示。從表8可以看出，合股DTY絲的各項(xiàng)物理性能接近目標(biāo)值，其中，較高的沸水收縮率是加入高收縮FDY絲的結(jié)果。以這種絲為原料，最終可以獲得緊密性好、厚實(shí)且彈性良好的織物效果。

表8 合股DTY絲各項(xiàng)物理性能Tab.8 Physical properties of sea-island filament wrapped DTY filament

3 結(jié) 論

1)海島合股DTY絲在原料上選用海島POY絲和高收縮FDY絲，經(jīng)過加彈加工，除了可以獲得普通的卷曲變形外，還因海島絲的柔軟及FDY絲的高收縮性，使織物柔軟、緊密、有彈性，3D效果明顯。

2)在小樣機(jī)上探索海島合股DTY絲的加彈工藝，結(jié)果顯示車速650 m/min，牽伸比1.35，假捻速比D/Y 1.80，第一熱箱溫度195 ℃，第二熱箱溫度170 ℃，第二超喂率7.10%，第三超喂率8.14%時(shí)，海島合股DTY絲在線生產(chǎn)狀態(tài)及離線物理性能檢測(cè)指標(biāo)值最佳。

3)在加彈機(jī)上進(jìn)行生產(chǎn)，需首先完成對(duì)加彈機(jī)的設(shè)備改造，即加裝另一路絲FDY的喂入羅拉和導(dǎo)絲器，以便將FDY絲引入生產(chǎn)線路中，完成合股DTY絲的生產(chǎn)。

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Technology exploration of draw-texturing processing for sea-island wrapped DTY filament

ZHOU Fangying1, HE Jie1, CAO Xuelian2

(1.Chemistry & Textile Engineering Department, Jiangyin Polytechnic College, Jiangyin 214405, China;2.Jiangsu Shenghong Science and Technology Co., Ltd., Wujiang 215227, China)

Because of advantages of the softness of sea-island filament and high density of high-shrinkage FDY, this paper states the process which is performed on TMT-33H sample machine to manufacture 155.56 dtex(140 D)/24f sea-island wrapped by 36.67 dtex(33 D)/12f FDY into 128.89 dtex(116 D)/36f DTY filament on the basis of online production status and test indexes of offline physical properties. Finally, the optimal technical conditions were obtained: speed 650 m/min, draft ratio 1.35, false twist ratio D/Y 1.80, temperature of the first heater 195℃, temperature of the second heater 170℃, the second over feeder ratio 7.10%, and the third over feeder ratio 8.14%. Under such conditions, online production status and test indexes of offline physical properties can meet requirements.

sea-island filament; FDY filament; DTY filament; draw-texturing processing technology; draft ratio

10.3969/j.issn.1001-7003.2017.02.005

2016-06-01;

2016-12-12

周方穎(1970-)，女，副教授，主要從事紡織生產(chǎn)與質(zhì)量控制的研究。

TS154.6

A

1001-7003(2017)02-0020-05 引用頁碼: 021105