CN101597828B - 一种涤纶牵伸长丝的免上浆制备方法及专用装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种牵伸长丝的制备方法，尤其是涉及一种牵伸长丝的免上浆制备方法及专用装置。其主要是解决现有技术所存在的过量的加捻会损害织物的外观，上浆会造成环境污染，加大加工成本等的技术问题。本发明制备方法为：将涤纶预取向丝依次通过热盘、热板、下热盘，在平行牵伸机上制成涤纶牵伸长丝；将牵伸长丝送入气流纤维集束装置得到高密度的网络牵伸长丝；然后添加入集束剂、抗静电剂，从而得免浆涤纶牵伸长丝。

Description

一种涤纶牵伸长丝的免上浆制备方法及专用装置

技术领域

本发明涉及一种牵伸长丝的制备方法，尤其是涉及一种牵伸长丝的免上浆制备方法及专用装置。

背景技术

当涤纶长丝作为经丝用于织造时，为了提高织造效率、保证织物质量，通常通过加捻、浆丝或网络的集束方法提高经丝的可织造性。

网络方法，对于加工中厚型涤纶低弹仿毛织物，是一项比较实用的方法。这是因为，中厚型仿毛织物可以经过传统网络的方法，实现免上浆织造。中国济南化纤总公司研究了在SDS-400设备上生产DTY网络丝的工艺参数，探讨了DTY网络丝在织造时可免去上浆的生产工艺，利用该工艺生产的DTY网络丝在织造过程中不上浆，达到了在染色前不用退浆的目的，降低了生产成本，提高了效益。湖南金迪化纤有限责任公司，采用HEBERLEIN P212网络喷嘴，在法国ICBT FTF12E3加弹机上生产了不同网络度和牢度的网络丝，探讨了网络张力、压缩空气压力等工艺条件与网络度和牢度的关系，上产出了满足免上浆的DTY丝。为了达到满足免上浆织造，很多研究者还进行了许多基础研究，如江南大学研究了网络丝的网络数与网络牢度的关系，研究了丝道直径不同的网络器在各种工艺条件下，对长丝进行网络加工，分析了加工参数如空气压力、超喂率、加工速度等对网络数和网络牢度的影响。苏州大学李栋高等承担的江苏省教委丝绸重点实验室资助项目研究了网络长丝免浆免捻功能的结构表征方法，研究结果认为影响网络长丝免浆免捻能力的结构因素，主要是网络密度和单一结点的抗脱散能力。江南大学研究了网络丝交络强度与织造的关系，在该研究过程中，系统分析了动态张力对交络强度的影响，分析了交络强度对布机织造的影响。武汉纺织工学院丁国强等也进行了网络丝结构模型的研究，他们通过实验分析提出了网络丝的结构及形成机理，并在此基础上建立了网络结的结构模型，分析了加工工艺对网络丝结构和性能的影响，为开拓网络丝应用领域提供了有益的理论依据。为了加工网络丝，网络丝喷嘴是关键，为此，许多研究者对网络喷嘴进行了研究。北京服装学院合成纤维研究所王悌义对网络喷嘴的射流进行了分析，并对其结构参数重新进行了设计；山东省合成纤维研究所姜基永等从进气孔、丝道直径对网络丝质量的影响关系出发，研究了网络喷嘴的参数和制造加工工艺，并在1332系列槽筒机上进行了改装试验。可以看出，研究者对采用网络的方法实现长丝的免浆织造作了很多工作，但这些研究成果尚不能实现FDY长丝的免浆织造。

对于细旦长丝，通常都要通过上浆才能进行织造。经纱上浆是一个过程，在织造完毕后，为了印染加工的顺利进行，必须将纱线上的浆料退掉，这一方面造成了浆料的浪费；另一方面退浆废水必须处理，否则会对环境造成污染，所以革除经纱上浆工序是纺织工作者长期在解决的课题。如果在喷水织机上进行长丝织造，由于喷水织机是以水作为引纬的介质，所以决定了长丝浆纱过程中使用的浆料不同于其他纱线上浆用浆料，即调浆时浆料要能溶于水，织造时浆纱表面上的浆膜要耐水溶，退浆时浆料又要能溶于水，以便于退浆。为了满足喷水织机织造用浆料的特殊性，主要是将丙烯酸及其酯类单体或丙烯腈单体在溶剂中聚合，然后氨化，以达到上述目的。丙烯腈对人体十分有害，以酯类单体为主共聚的喷水织机用浆料其BOD/COD值比大家公认的不洁浆料PVA还要差，其退浆废水是非常难处理的，对环境保护非常不利。如果在其他织机上进行长丝织造，需要使用PVA、聚丙烯酸类浆料和淀粉类浆料，这些浆料在退浆后，污水处理也是很麻烦的事情，特别是PVA很难退干净，对织物印染质量有很大影响，所以，大家都在寻找一种能革除上浆工序的方法。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种涤纶牵伸长丝的免上浆制备方法及专用装置，其主要是解决现有技术所存在的过量的加捻会损害织物的外观，上浆会造成环境污染，加大加工成本等的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明的一种涤纶牵伸长丝的免上浆制备方法及专用装置，其特征在于：

a.将涤纶预取向丝依次通过热盘、热板、下热盘，在平行牵伸机上制成涤纶牵伸长丝(FDY长丝)；

b.将牵伸长丝送入气流纤维集束装置，气流纤维集束装置包括有壳体1，壳体内设有可通入牵伸长丝的丝条通道以及可通入气流的气流通道，丝条通道与气流通道互相垂直设立，气流通道还连通有送丝气流通道，送丝气流通道与丝条通道互相平行设立，送丝气流通道处设有向丝条通道内喷射气流的喷嘴，在气流通道内通入气流，喷嘴对牵伸长丝进行喷射，直到牵伸长丝松弛，形成假卷曲，牵伸长丝在压缩空气压力的作用下形成牢固网络结点，从而得到高密度的网络牵伸长丝；

c.然后添加入集束剂、抗静电剂，集束剂占混合后总质量的0.7～1.5％，抗静电剂占混合后总质量的0.2～0.5％，从而得免浆涤纶牵伸长丝。

涤纶丝可以是涤纶POY、MOY、UDY，其中POY为高速纺丝的预取向丝，MOY为中速纺丝的半预取向丝，UDY为常规纺丝的未拉伸丝。

平行牵伸机可以使用市售的PQ668A型，其一般由罗拉、热盘、热板、下热盘、摩擦辊、变频拖动柜、温控柜组成。一般纺纱流程为：罗拉、热盘、热板、下热盘、卷绕成型。

通过气流纤维集束装置制备出来的免浆丝在剑杆织机上基本可以实现免浆织造，但在喷水织机、喷气织机上经纱断头多、断头率高。分析原因主要是长丝上网络度与低弹丝相比不够高。虽然能够进一步提高网络度，织造断头减少，断头率降低，但长丝性质发生明显变化，织物手感明显变硬。所以采用提高网络度的方法来解决FDY长丝免上浆问题是不够的。并且根据产品规格不同，根据需要在生产150D以上(含150D)产品时在改进的PQ668A型平行牵伸机上增加一个微加捻装置，对免浆丝再进行微加捻，对牵伸长丝的免上浆性能会有很大改善，而且不致影响织物手感。

作为优选，所述的将步骤b中得到的大于或等于150D的高密度的网络牵伸长丝通入到平行牵伸机上的微加捻装置形成丝饼，微加捻装置包括有可放入丝饼的定盘，定盘通过磁铁固定在机架上，定盘中间设有可让涤纶牵伸丝通过的丝道，涤纶牵伸丝出口方向设有转轮，转轮为倒锥形，转轮上方设有丝条出口，转轮在驱动装置的驱动下旋转对牵伸丝进行微加捻，直到牵伸丝上的捻度为50～60捻/米，再将完成微加捻的牵伸丝进行步骤c的制备。

作为优选，所述的热盘的温度为90～100℃，热板的温度为170～190℃。

作为优选，所述的牵伸装置的牵伸速度为600～800M/分。改进的PQ668A型平行牵伸机一般包括有罗拉、热盘、热板、下热盘、摩擦辊、变频拖动柜、温控柜。

作为优选，所述的喷嘴处喷射的气流进气压力为0.3～0.45Mpa，可以保证FDY长丝在压缩空气压力的作用下形成多个网络结点。

作为优选，所述的牵伸长丝在压缩空气压力的作用下形成网络结点为70～80个/米，其大大高于采用传统网络喷嘴加工的网络丝30～40个/米的网络结点数，即网络结点数已达到DTY网络丝的网络结点数。对上述牵伸网络结点牢度采用针刺法检测，牵伸出网络丝的牢度接近了DTY网络丝的网络牢度。

作为优选，所述的气流纤维集束装置中喷嘴与丝条通道的夹角为10～15°。通过这种喷射方法制备出来的免浆丝的牢度接近了DTY网络丝的网络牢度。

作为优选，所述的送丝气流通道内设有送丝气流调节螺栓，送丝气流调节螺栓的内端设在喷嘴处。通过旋紧或旋出送丝气流调节螺栓，其内端可以调节喷嘴处的开口大小，从而控制气流进气量。

作为优选，所述的气流纤维集束装置整体为横置的“T”形，其下端直径为3～5mm，送丝气流通道直径为2～2.5mm，喷嘴直径为1.0～1.6mm。

作为优选，所述的微加捻装置上转轮的转速为8000～10000转/分钟。

因此，本发明具有在气流纤维集束器上设置喷嘴，能很好的形成牵伸网络长丝，网络丝网络度高，网络牢度大幅提高，在平行牵伸机上设置了一个能对长丝加捻的微加捻装置，在网络的基础上，经过微加捻后，可以在喷气织机、喷水织机、剑杆织机上顺利实现免浆织造的特点；本发明还具有在生产过程中主要使用空气，大大降低了生产成本，同时避免了上浆对环境的污染等特点。

附图说明

附图1是本发明气流纤维集束装置的一种结构示意图；

附图2是本发明微加捻装置的一种结构示意图。

图中零部件、部位及编号：壳体1、丝条通道2、气流通道3、送丝气流通道4、喷嘴5、定盘6、磁铁7、机架8、丝道9、转轮10、驱动装置11、放气孔12、送丝气流调节螺栓13、密封螺栓14、丝饼15。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：本例是一种涤纶牵伸长丝的免上浆制备方法及专用装置，用来制备150D免浆涤纶牵伸长丝(FDY长丝)，其步骤为：

a.将涤纶预取向丝依次通过热盘、热板、下热盘，在平行牵伸机上制成涤纶牵伸长丝，热盘的温度为93℃，热板的温度为180℃；牵伸装置的牵伸速度为650M/分。

b.将牵伸长丝送入气流纤维集束装置，气流纤维集束装如图1，其整体为横置的“T”形，气流纤维集束装置下端直径为4mm。纤维集束装置包括有壳体1，壳体内设有可通入牵伸长丝的丝条通道2以及可通入气流的气流通道3，丝条通道2上开有放气孔12。丝条通道2与气流通道3互相垂直设立，气流通道3还连通有直径为2.3mm的送丝气流通道4，送丝气流通道与丝条通道2互相平行设立。送丝气流通道处设有向丝条通道内喷射气流的直径为1.4mm喷嘴5，喷嘴5与丝条通道2的夹角为12°。气流通道3与喷嘴5之间的送丝气流通道4内设有送丝气流调节螺栓13，送丝气流通道的外端设有密封螺栓14。在气流通道3内通入气流，喷嘴5对牵伸长丝进行喷射，喷嘴5处喷射的气流进气压力为0.38Mpa，直到牵伸长丝松弛，形成假卷曲，牵伸长丝在压缩空气压力的作用下形成牢固网络结点，从而得到高密度的网络牵伸长丝；

c.将牵伸丝通入到改进的PQ668A型平行牵伸机上的微加捻装置形成丝饼，微加捻装置如图2，包括有可放入丝饼15的定盘6，定盘通过磁铁7固定在机架8上，定盘中间设有可让涤纶牵伸丝通过的丝道9，涤纶牵伸丝出口方向设有转轮10，转轮为倒锥形，转轮上方设有丝条出口，转轮在驱动装置的驱动下旋转对牵伸丝进行微加捻，直到牵伸丝上的捻度为50捻/米；

d.在完成微加捻的免浆丝中添加入集束剂、抗静电剂，集束剂占混合后总质量的1.1％，抗静电剂占混合后总质量的0.3％，从而得成品免浆涤纶牵伸长丝(FDY长丝)。

本发明的织造情况可以如下：

产品规格：150D/48f×150D/48f、总经根数6750、纬密210、幅宽220cm

织机型号：丰田610型              速度：610转

经断头率(按8小时)10次            纬断头率(按8小时)：15次

织机效率：95％                   下机一等品率：96％

实施例2：本例是一种涤纶牵伸长丝的免上浆制备方法及专用装置，用来制备300D免浆涤纶牵伸长丝(FDY长丝)，其步骤为：

a.将涤纶预取向丝依次通过热盘、热板、下热盘，在平行牵伸机上制成涤纶牵伸长丝，热盘的温度为97℃热板的温度为190℃；牵伸装置的牵伸速度为600M/分。

b.将牵伸长丝送入气流纤维集束装置，气流纤维集束装置如图1，其整体为横置的“T”形，气流纤维集束装置下端直径为5mm.流纤维集束装置包括有壳体1，壳体内设有可通入牵伸长丝的丝条通道2以及可通入气流的气流通道3，丝条通道2上开有放气孔12。丝条通道2与气流通道3互相垂直设立，气流通道3还连通有直径为2.5mm的送丝气流通道4，送丝气流通道与丝条通道2互相平行设立。送丝气流通道处设有向丝条通道内喷射气流的直径为1.6mm喷嘴5，喷嘴5与丝条通道2的夹角为15°。气流通道3与喷嘴5之间的送丝气流通道4内设有送丝气流调节螺栓13，送丝气流通道的外端设有密封螺栓14。送丝气流通道4内设有送丝气流调节螺栓8，送丝气流调节螺栓的内端设在喷嘴5处。在气流通道3内通入气流，喷嘴5对牵伸长丝进行喷射，喷嘴5处喷射的气流进气压力为0.45Mpa，直到牵伸长丝松弛，形成假卷曲，牵伸长丝在压缩空气压力的作用下形成牢固网络结点，从而得到高密度的网络牵伸长丝；

c.将牵伸长丝通入到改进的PQ668A型平行牵伸机上的微加捻装置形成丝饼，微加捻装置如图2，包括有可放入丝饼15的定盘6，定盘通过磁铁7固定在机架8上，定盘中间设有可让涤纶牵伸丝通过的丝道9，涤纶牵伸丝出口方向设有转轮10，转轮为倒锥形，转轮上方设有丝条出口，转轮在驱动装置的驱动下旋转对牵伸长丝进行微加捻，直到牵伸长丝上的捻度为60捻/米；

d.在完成微加捻的免浆丝中添加入集束剂、抗静电剂，集束剂占混合后总质量的1.5％，抗静电剂占混合后总质量的0.3％，从而得成品免浆涤纶牵伸长丝(FDY长丝)。

本发明的织造情况可以如下：

产品规格：300D/96f×300D/96f、总经根数5500、纬密210、幅宽180cm

织机型号：丰田610型                速度：610转

经断头率(按8小时)15次              纬断头率(按8小时)：35次

织机效率：92％                     下机一等品率：96％

实施例3：本例是一种涤纶牵伸长丝(FDY长丝)的免上浆制备方法及专用装置，用来制备60D免浆涤纶牵伸长丝(FDY长丝)，其步骤为：

a.将涤纶预取向丝依次通过热盘、热板、下热盘，在平行牵伸机上制成涤纶牵伸长丝，热盘的温度为90℃，热板的温度为175℃；牵伸装置的牵伸速度为750M/分。

b.将牵伸长丝送入气流纤维集束装置，气流纤维集束装置如图1，其整体为横置的“T”形，气流纤维集束装置下端直径为3mm。气流纤维集束装置包括有壳体1，壳体内设有可通入牵伸长丝的丝条通道2以及可通入气流的气流通道3，丝条通道2上开有放气孔12。丝条通道2与气流通道3互相垂直设立，气流通道3还连通有直径为2.0mm的送丝气流通道4，送丝气流通道与丝条通道2互相平行设立。送丝气流通道处设有向丝条通道内喷射气流的直径为1.2mm喷嘴5，喷嘴5与丝条通道2的夹角为10℃。气流通道3与喷嘴5之间的送丝气流通道4内设有送丝气流调节螺栓13，送丝气流通道的外端设有密封螺栓14。丝气流通道4内设有送丝气流调节螺栓8，送丝气流调节螺栓的内端设在喷嘴5处。在气流通道3内通入气流，喷嘴5对牵伸长丝进行喷射，喷嘴5处喷射的气流进气压力为0.3Mpa，直到牵伸长丝松弛，形成假卷曲，牵伸长丝在压缩空气压力的作用下形成牢固网络结点，从而得到高密度的网络牵伸长丝；

c.在完成微加捻的牵伸长丝中添加入集束剂、抗静电剂，集束剂占混合后总质量的0.9％，抗静电剂占混合后总质量的0.2％，从而得成品免浆涤纶牵伸长丝(FDY长丝)。

本发明的织造情况可以如下：

产品规格：60D/36f×60D/36f、总经根数9600、纬密25-30、幅宽300cm

织机型号：丰田340型            速度：400转

经断头率(按8小时)10次        纬断头率(按8小时)：16次

织机效率：95％               下机一等品率：96％

Claims (10)

1.一种涤纶牵伸长丝的免上浆制备方法，其特征在于：

a．将涤纶预取向丝依次通过热盘、热板、下热盘，在平行牵伸机上制成涤纶牵伸长丝；

b．将牵伸长丝送入气流纤维集束装置，气流纤维集束装置包括有壳体（1），壳体内设有可通入牵伸长丝的丝条通道（2）以及可通入气流的气流通道（3），丝条通道（2）与气流通道（3）互相垂直设立，气流通道（3）还连通有送丝气流通道（4），送丝气流通道与丝条通道（2）互相平行设立，送丝气流通道处设有向丝条通道内喷射气流的喷嘴（5），在气流通道（3）内通入气流，喷嘴（5）对牵伸长丝进行喷射，直到牵伸长丝松弛，形成假卷曲，牵伸长丝在压缩空气压力的作用下形成牢固网络结点，从而得到高密度的网络牵伸长丝；

c．然后添加入集束剂、抗静电剂，集束剂占混合后总质量的0.7～1.5%，抗静电剂占混合后总质量的0.2～0.5% ，从而得免浆涤纶牵伸长丝。

2.根据权利要求1所述的一种涤纶牵伸长丝的免上浆制备方法，其特征在于所述的将步骤b中得到的大于或等于150D的高密度的网络牵伸长丝通入到平行牵伸机上的微加捻装置形成丝饼，微加捻装置包括有可放入丝饼的定盘（6），定盘通过磁铁（7）固定在机架（8）上，定盘中间设有可让涤纶牵伸丝通过的丝道（9），涤纶牵伸丝出口方向设有转轮（10），转轮为倒锥形，转轮上方设有丝条出口，转轮在驱动装置（11）的驱动下旋转对牵伸丝进行微加捻，直到牵伸丝上的捻度为50～60捻/米，再将完成微加捻的牵伸丝进行步骤c的制备。

3.根据权利要求1或2所述的一种涤纶伸牵长丝的免上浆制备方法，其特征在于所述的热盘的温度为90～100℃，热板的温度为170～190℃。

4.根据权利要求1或2所述的一种涤纶牵伸长丝的免上浆制备方法，其特征在于所述的平行牵伸机的牵伸速度为600～800M/分。

5.根据权利要求1或2所述的一种涤纶牵伸长丝的免上浆制备方法，其特征在于所述的喷嘴（5）处喷射的气流进气压力为0.3～0.45Mpa。

6.根据权利要求1或2所述的一种涤纶牵伸长丝的免上浆制备方法，其特征在于所述的牵伸长丝在压缩空气压力的作用下形成网络结点为70～80个/米。

7.根据权利要求1或2所述的一种涤纶牵伸长丝的免上浆制备方法，其特征在于所述的气流纤维集束装置中喷嘴（5）与丝条通道（2）的夹角为10～15°，丝条通道（2）上开有放气孔（12）。

8.根据权利要求1或2所述的一种涤纶牵伸长丝的免上浆制备方法，其特征在于所述的气流通道（3）与喷嘴（5）之间的送丝气流通道（4）内设有送丝气流调节螺栓（13），送丝气流通道的外端设有密封螺栓（14）。

9.根据权利要求1或2所述的一种涤纶牵伸长丝的免上浆制备方法，其特征在于所述的气流纤维集束装置整体为横置的“T”形，其下端直径为3～5mm，送丝气流通道（4）直径为2～2.5mm，喷嘴（5）直径为1.0～1.6mm。

10.根据权利要求2所述的一种涤纶牵伸长丝的免上浆制备方法，其特征在于所述的微加捻装置上转轮（7）的转速为8000～10000 转/分钟。

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