滌綸纖維性能與可紡性、染色性和服用性的研究

滌綸纖維性能與可紡性、染色性和服用性的研究
滌綸纖維性能對(duì)可紡織性、染色性和服用性能影響巨大。生產(chǎn)企業(yè)通常采用生產(chǎn)試驗(yàn)輔助儀器分析找出改善方法，探討適合國(guó)產(chǎn)設(shè)備優(yōu)化生產(chǎn)的可行之路，使滌綸加工能不斷推陳出新。
不同類型和牌號(hào)的滌綸纖維機(jī)械性能和吸色性各不相同，并影響可紡性、勻染性和服用性能。為了摸清滌綸纖維性能與勻染度、可紡性和服用性能間的關(guān)系，我們做了多次試驗(yàn)和分析，結(jié)果分述如下。
滌綸性能探索
內(nèi)部結(jié)構(gòu)
滌綸纖維是大分子直鏈接構(gòu)，纖維與染料的親和力低，染色分子難以滲入，大部分吸附在纖維表面，因此，上染能力、勻染度和染色牢度都差。
試驗(yàn)結(jié)果表明，高強(qiáng)低伸纖維吸色淺，上染率低，勻染性差；低強(qiáng)高伸纖維吸色深，上染率好，與理論分析是一致的。
對(duì)兩種滌綸纖維進(jìn)行對(duì)比試紡。方案1：半無光低彈高伸滌綸纖維單嘜紡，混配比是杜邦滌綸（半無光）65%：棉35%；方案2：高強(qiáng)低伸型滌綸纖維混嘜紡混配比是半無光滌綸65%（南朝鮮20%，龍尼吉可12.5%，帝人18.8%，T4026.2%，金山7.5%）：棉35%。
表面狀態(tài)
顯微鏡觀察
實(shí)驗(yàn)在放大300倍的顯微鏡下進(jìn)行?？杉徯粤己谩⒊杉嗁|(zhì)量?jī)?yōu)良的美國(guó)、西德和日本滌綸，外形圓整、光滑、粗細(xì)均勻；成紗質(zhì)量差、可紡性差的泰國(guó)泰美綸（ThaimeTon）、泰國(guó)帝人和臺(tái)灣滌綸外形問題較多。有無熒光增白劑，對(duì)可紡性和吸色性也有較大影響。
泰美綸纖維表面有許多深淺不同、長(zhǎng)短不一的溝槽裂紋，而且還有許多粘著物附在表面，在生產(chǎn)中紡滌棉紗時(shí)經(jīng)與棉纖維混合后，會(huì)產(chǎn)生顯著的吸濕作用，紡紗過程中會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的繞羅拉、繞皮輥現(xiàn)象。特別當(dāng)車間濕溫度高，棉纖回潮率大時(shí)，粘繞更嚴(yán)重，直接影響可紡性。
臺(tái)灣滌綸外形結(jié)構(gòu)異常特殊，相互差異也大，而且有空洞，粘著物和附著物大而且多，粗細(xì)差異大，同一根纖維中頭尾端粗細(xì)也不均。由于該種纖維生產(chǎn)廠多，所以，纖維形態(tài)差異也大。因此，在紡紗過程中發(fā)現(xiàn)有的批次堵塞卷?xiàng)l器喇叭口嚴(yán)重，有的則有不同程度的粘繞。
表面幾何形狀
滌綸纖維表面形狀主要由纖維表面的粗糙度、橫截面形狀和卷曲等三項(xiàng)主要指標(biāo)組成，其次是長(zhǎng)度和細(xì)度（纖維直徑和線密度），表面有光、無光、有無熒光增白劑對(duì)可紡性和吸濕性也有較大影響。
為了生產(chǎn)具有消光效果的合纖，通常會(huì)加入二氧化鈦消光劑，加入量為：有光纖維約0.1%，半無光纖維約0.5%，無光纖維約在2%以上。由于消光劑顆粒經(jīng)常集結(jié)在纖維表面，導(dǎo)致表面粗糙度增加，在顯微鏡下觀察，有光纖維表面光滑，無光纖維表面粗糙，突出物比有光纖維多7倍左右。
有光、半無光和無光三種滌綸纖維與粗糙度4、直徑0.5英寸、接觸角90℃的鉻質(zhì)導(dǎo)紗桿，在張力10克、溫度70℉、相對(duì)濕度50%情況下摩擦，有光纖維摩擦系數(shù)低，無光高；隨著摩擦系數(shù)增加，纖維在紡紗過程中的靜電量也會(huì)增加，靜電量有光低，無光高。靜電高的纖維，可紡性差。有光纖維靜電荷少，表面光滑，纖維間有較大的粘著作用，在牽伸過程中易被控制，纖維間移距偏差小，容易紡出優(yōu)質(zhì)紗。光滑的纖維比粗糙纖維受捻好，容易取得滿意的卷裝，運(yùn)輸過程中不易破壞半成品質(zhì)量，改善下一工序的紡紗性能。
滌綸長(zhǎng)絲在切斷成短纖維前，通常要先進(jìn)行卷曲處理以提高機(jī)械加工效率，尤其在紡紗加工的開始階段的開松和梳理過程中，卷曲能使纖維集合體便于被握持并分離成單纖維，并能提高粘著力，使棉網(wǎng)、棉條等半成品增加粘著力和強(qiáng)力，從而提高纖維的紡紗加工均勻度。
在電子顯微鏡下可以看到，卷曲突出物體積的大小約比纖維橫截面大一個(gè)數(shù)量級(jí)，比纖維表面的粗糙度大幾個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，有卷曲的纖維容易開松，而且開松的較為徹底。在梳棉機(jī)棉網(wǎng)上發(fā)現(xiàn)的未被開松的纖維束，大多為無卷曲滌綸纖維所組成。
卷曲還能促進(jìn)纖維在開松和梳理件表面上均勻分布。由于卷曲會(huì)產(chǎn)生棘輪式機(jī)械作用，有規(guī)則的卷曲波紋能使纖維間短片段內(nèi)彼此糾纏接觸，因此滌綸纖維的卷曲能提高梳棉機(jī)棉網(wǎng)結(jié)構(gòu)的粘著力和卷曲彈性率，增加梳棉棉網(wǎng)的堅(jiān)牢度和均勻度。
在條粗工序，纖維卷曲會(huì)給棉條中纖維間帶來粘著作用，使其產(chǎn)生較大的牽伸強(qiáng)度，并可使纖維束邊緣在牽伸區(qū)中減少擴(kuò)散，有利于改善束條質(zhì)量。卷曲會(huì)提高纖維束（帶）的受捻能力，提高紗線的斷裂強(qiáng)度，并能改善均勻度，所以滌綸纖維的卷曲性能是反映可紡性的一項(xiàng)重要指標(biāo)。
但卷曲也不是越高越好，生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)卷曲數(shù)過高，反而使摩擦系數(shù)降低，造成棉卷層次不清及粘卷。卷曲數(shù)過低，在8~9個(gè)/英寸時(shí)，纖維的抱合力差，摩擦阻力降低，棉卷粘層情況嚴(yán)重。滌綸纖維卷曲數(shù)一般在12~14個(gè)/英寸時(shí)為宜。在梳棉機(jī)上卷曲數(shù)在0~7個(gè)/英寸時(shí)，滌綸纖維易繞錫林，無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量低；卷曲數(shù)在18~22個(gè)/英寸時(shí)，梳棉棉網(wǎng)上常出現(xiàn)大量棉結(jié)，影響成紗質(zhì)量。
在滌綸纖維表面噴灑油劑（潤(rùn)滑劑和抗靜電劑的混合液），可形成一層薄膜，改變纖維表面狀態(tài)，在工藝加工過程中，使纖維與纖維、纖維與機(jī)件間起潤(rùn)滑作用，改善摩擦狀態(tài)，降低比電阻，降低靜電荷，改善可紡織性。
細(xì)度對(duì)滌綸纖維的單纖維強(qiáng)力和彈性模量等參數(shù)影響較大，在同一號(hào)數(shù)的滌棉混紡紗的橫截面中，滌綸纖維細(xì)，同一截面中所含纖維量多（根數(shù)多），單紗強(qiáng)力高，成紗條干好。
滌綸纖維過細(xì)會(huì)使紡紗過程中纖維/金屬（F/M）界面處的接觸面積增加，摩擦系數(shù)也相應(yīng)增加，由滌綸纖維細(xì)度與摩擦力間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)曲線中可見，摩擦力是隨纖維細(xì)度變細(xì)而增加的。
改善途徑
改善可紡性
生產(chǎn)實(shí)踐證明：采用單一原料混紡，可以改善滌綸的可紡性。
由于各類滌綸纖維的機(jī)械性能、可紡織性、吸色性和織物服用性能不同，加上我國(guó)開清棉聯(lián)合機(jī)流程短，有些單機(jī)還存在一些缺點(diǎn)，有些工廠還采用棉條混棉，若配棉工作稍有疏忽，印染品就會(huì)出現(xiàn)色差和條花。為便于紡織工藝和生產(chǎn)管理措施的制定和印染色號(hào)的選擇，可以用日本“帝人”高強(qiáng)低伸型滌綸纖維通過一條龍?jiān)嚰弻?duì)比。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，單嘜紡較多嘜紡質(zhì)量指針和結(jié)雜均較好，但經(jīng)向斷頭和織疵多，織機(jī)停臺(tái)高、效率低，說明單嘜紡可織性差。
染色實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：?jiǎn)螄O紡優(yōu)于混嘜紡，服用型試驗(yàn)也顯示單嘜紡優(yōu)于混嘜紡。
在采用單嘜紡后，要注意日常性配棉管理，抽調(diào)嘜頭時(shí)要注意配棉綜合指標(biāo)的穩(wěn)定性，以穩(wěn)定成品質(zhì)量。同時(shí)還應(yīng)注意配棉方式、開清棉機(jī)械的配置及多牌號(hào)纖維混紡的配棉方法，改進(jìn)滌棉混紡時(shí)的混合均勻程度。
改善可織性
滌綸纖維采用單嘜紡的可織性差，摸索得到的一些改善可織性的措施，包括：適當(dāng)增加經(jīng)紗捻度，減少毛羽；穿棕與結(jié)經(jīng)機(jī)由1：2改為1：1（一穿一結(jié)），以減少摩擦產(chǎn)生靜電而引起的三跳疵布和假吊經(jīng)；把漿紗伸長(zhǎng)率從0.5%減少至0.2%，降低經(jīng)向斷頭；加強(qiáng)調(diào)漿管理，設(shè)立固體量、粘度、PH值、溫度、定積和時(shí)間等6個(gè)考核方向；布機(jī)加強(qiáng)三清三理工作，減少搬頭、絞頭；提高上軸質(zhì)量；把停經(jīng)架前移，適當(dāng)加大后織口張力，提高后織口清晰度，減少三跳和吊經(jīng)疵布；加強(qiáng)快速邊剪檢修，減少邊拖紗和脫緯疵布，提高出口率。
加強(qiáng)適染的經(jīng)驗(yàn)：低強(qiáng)高伸滌綸纖維吸色深，勻染度好，適宜做漂白、深色或淺色布；高強(qiáng)低伸型纖維吸色淺，宜做淺色印花布和淺色布；對(duì)熒光增白和半無光纖維混紡坯布的印染加工品種應(yīng)有選擇，一般只做漂白和白底印花滌棉布。3gTbrPW

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