影响涤纶FDY长丝网络度的因素探讨

2012-10-10高旭波

合成技术及应用 2012年4期

高旭波

(中国石化仪征化纤股份有限公司长丝加弹中心，江苏仪征 211900)

增加网络可以使单丝抱合缠结，增加丝条的平滑性［1］。FDY经网络后，在织造过程中不易断头、产生毛丝，可达到提高后加工效率，甚至省去或减少上浆的目的。此外，探讨FDY产品网络的影响因素，掌握提高产品网络度的方法，在满足产品网络度的前提下最大程度地减少压空的消耗，不仅可以降低成本、增加产品竞争力，同时与当今社会强调节能减排的方针相一致。

1 试验

1.1 生产设备

沸腾床预结晶器，郑州中原，FBM式;

切片干燥塔，意大利NOY公司，充填式;

螺杆挤压机，德国Barmag公司，10E8/24D;

热辊牵伸系统，意大利Dines公司;

卷绕机，德国 Barmag，CW6R。

1.2 主要测试仪器

强伸度测试仪，德国FPA-M型;

网络仪，瑞士R-2070型。

1.3 工艺流程

切片预结晶、干燥→螺杆挤压熔融→熔体预过滤→熔体计量→纺丝组件→侧吹冷却→集束上油→牵伸→定型→网络→卷绕

2 结果与讨论

试验所用装置FDY生产线使用的是Heberlein公司生产的网络喷嘴，其结构分为底座和压盖，压盖和底座上各有一个半圆型的凹槽，结合起来形成丝道，压空的喷孔在底座半圆凹槽的中间，正常生产时丝条从丝道通过，经压空喷射形成网络。

当丝条在网络器的丝道中通过时，受到垂直方向的喷射气流的撞击，产生与丝条平行方向的涡流，使丝条产生高频振荡，丝条首先开松，随后折回的气流使单丝不同程度的捆扎、缠结，形成网络。网络度的大小和网络牢度主要取决于喷射气流对丝条产生高频振动的频率，而振动频率又取决于丝条的张力、速度，气流喷出的速度，两夹持点的距离及丝条进入网络器的转向角等。

2.1 网络压力

文献表明网络压力是影响网络度的重要因素［2］，笔者的试验也表明了相同的结果，图1可以看出网络压力提高网络度逐渐增加，但是随着网络压力的进一步提高网络度的增加变缓。

图1 不同网络压力对产品网络度的影响

在实际生产过程中，网络压力不宜设定过高，一方面压空消耗过大，另一方面网络压力过高对产品的伸长和强度产生影响。表1是网络压力对产品强伸影响的试验结果。

当网络压力增加到0.4 MPa以上时，FDY产品的强度和伸长都有所下降，这主要是网络器中压空喷射速度过高，使丝条与网络喷嘴的撞击过于剧烈，使丝条中部分单丝发生损伤，因而影响了整个丝条的强度和伸长。因此网络压力的选择不宜增加过高，笔者选择在0.35 MPa左右。

表1 不同网络压力对产品强伸的影响

2.2 网络张力

网络张力决定丝束通过网络器时受到的张力。当网络张力过高时，丝条的网络度偏低，主要是因为在较高的张力条件下，丝条在喷嘴中松散不充分引起的。随着张力的降低，产品的网络度的变化不明显，但是网络牢度有所提高。同时当网络张力过低，二热辊出口处丝条抖动比较剧烈，非常容易发生碰撞而断头。因此对于56 dtex/24 f的产品网络张力选择在10 cN左右比较合适。通过表2数据可以发现，当网络张力在10 cN左右时网络度和网络牢度达到生产要求。

表2 不同网络张力对产品网络度的影响

2.3 网络喷嘴

网络喷嘴对FDY产品网络度的影响与网络喷嘴的设计有着非常密切的关系，其中喷嘴的喷孔大小、截面形状、喷孔的位置和方向及丝道、压盖的设计等等。笔者主要讨论的是同一系列不同大小喷孔的影响。

表3 不同喷嘴产品的网络度对比

从表3可以看出，网络喷嘴孔径的增加对纤度较低产品网络度的影响比较小，但是对于较高纤度的产品，其影响就比较明显了，不仅网络度增加，网络牢度也明显地提高。根据伯努利方程:

P+ρν2+ρgh=常量

在喷嘴的喷孔直径较小、长度很短的情况下，喷孔中压空的流速只与压空的压力有关，因此网络喷嘴的压空耗气量与喷孔的直径的平方成正比。在纤度较高时，必须有更多的压空才能吹动单丝相互缠绕产生网络，而纤度较低时，即使更换孔径大的网络器，压空速度并没有提高，因此网络数量没有较大的变化。在网络喷嘴的选择上，要根据产品的不同选择合适的网络器，在保证网络度的同时，还要考虑压空的消耗。