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产品知识

直接纺丝法生产超纤的技术难点

发布时间:2013年11月21日来源:山东世安超纤新材料有限公司 点击: 2426 次

直接纺丝法生产超纤时具有较大的难度, 最主要的有以下 三点:

一、超纤的可纺性

超纤开发初期, 研究与开发工作者们曾经认为, 只要增加 喷丝板的孔数, 同时降低单孔熔体吐出量, 便可通过直接纺丝法工 艺很容易地实现纤维的超细化。实际情况并非如此: 当单孔熔体吐 出量低于某一数值时, 会因熔体表面张力较大而导致可纺性下降, 即熔体刚从喷丝孔吐出使出现单丝断裂; 若吐出量进一步减小, 熔 体则无法形成连续丝条。据文献报道, 早期的直接纺丝法PET超细 纤维纺丝技术只得到了线密度为0. 88dtex左右的纤维。因此, 如何 获得良好的可纺性, 生产出线密度更低的超纤(例如0. 55~ 0. 11dtex), 是直接纺丝法制造技术的第一大难点。

二、熔纺过程中的冷却技术

为了制得超纤, 必须降低单孔的熔体吐出量, 若不同时增 加喷丝孔数, 这就意味着降低了熔体的总吐出量, 即降低了复丝的 总线密度, 同时也降低了生产能力。因此, 为能生产出符合衣料用 复丝的总线密度, 同时维持生产的经济合理性, 就必须增加喷丝板的孔数。例如,制造单纤维线密度为0. 11dtex、总线密度为55dtex 的复丝时,喷丝板的孔数要大幅度地增加到500孔。而喷丝孔数的 增加必然要增加喷丝板上的孔密度,这不仅给喷丝板的制造带来麻烦和难度,而且对纺丝过程中保证丝条的冷却均匀性提出了更高的 要求,否则便难以保证纺丝过程的可纺性以及纤维线密度、纤维物理机械性能和染色性能等的均匀性。为此,几乎有关直接纺丝法超纤制造的专利都涉及了这些内容,如喷丝板的孔数、孔径和孔的排列方式的设计,以及冷却吹风方式的选择等。这充分地说明了 这些内容是超纤制造技术的第二大难点。

三、纤维断头与毛丝的防止

超纤比常规纤维更柔弱。因此,聚合物中杂质的存在、丝 条在纺丝过程中的抖动以及丝条在丝路上的摩擦等都会引起纤维断头,产生毛丝。超纤生产技术的质量水平,简单地说可以归纳为:单纤维的线密度大小;复丝中的单纤维根数;生产过程中的断头频率以及纤维的品质指标——线密度、断裂强度、断裂伸长等物理机械性能的优劣和均匀性及与其相关的纤维染色均匀性等。而 毛丝和断头的数目是影响纤维纺织加工可操作性的重要指标。断头和毛丝的产生与诸多因素相关,例如:聚合物中有机与无机杂质的存在、熔体单孔吐出量的合适与否、熔体丝条的冷却效果、丝条与环境空气的摩擦阻力、所使用油剂的适当与否和丝条与纺丝设备接触部位间的摩擦等;此外还与纺丝过程中丝条的张力大小有重要关系,因为丝条的强力与纺丝线上丝条张力的平衡决定着断头与毛丝的形成。为解决这些问题,各生产厂家也发表了许多专利,使用了加热缓冷装置、隔热板以及设置导丝钩等,降低纺丝张力,防止纤维断头和毛丝产生,这是超纤生产技术中的第三大难点。

以上三大技术难点的解决是提高超纤可纺性和保证产品质量的关键。

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