涤纶粗旦FDY油剂应用性能的研究

张永明，赵义平，郑 帼

（天津工业大学，天津 300387）

涤纶粗旦FDY油剂应用性能的研究

张永明，赵义平，郑 帼

（天津工业大学，天津 300387）

从涤纶粗旦 FDY 纺丝工艺的特点及要求出发，研究了国产涤纶粗旦 FDY 油剂 TFDY-500的润湿性、耐热性、发烟性、平滑性、耐磨性等性能指标，并与进口油剂性能进行对比。结果表明：TFDY-500油剂在纺丝过程中上油铺展速度快、发烟量小、耐磨性好、白粉少，纤维成型好，毛丝、断头少，成品满卷率高，A 级品率高，能够满足涤纶粗旦型 FDY纺丝和后加工的要求。

涤纶 ；FDY；粗旦 ；油剂应用

我国化纤行业高速发展，涤纶 FDY产量逐步增加，差别化、异形、粗旦型等FDY 品种市场需求较大，前景广阔，因此生产出高品质的非常规型涤纶 FDY品种成为各化纤生产企业的追求。对于粗旦型长丝油剂普遍依赖于进口日本、德国等公司生产的油剂。本文研究分析了国产涤纶粗旦FDY 油剂TFDY-500的性能，并与某进口油剂 L 进行了对比，该油剂在润湿性、耐热性性、耐磨性上表现出更加优异的性能。

1 实验部分

1.1 实验材料

涤纶 FDY，555dtex/96f型，浙江盛元化工有限公司；国产涤纶 FDY 油剂，牌号 TFDY-500，天津工大纺织助剂有限公司生产；进口涤纶 FDY 油剂，牌号 L，德国生产。

1.2 油剂应用部分工艺及设备

Ati-Ⅱ 616MR/8 型纺丝设备，日本 TMT 公司 ；纺丝速度 ：4 350m/min；油剂使用浓度：17%；上油率：0.85%。

1.3 性能测试

润湿性：采用帆布沉降法测定。沉降时间越短说明润湿性越好。

表面张力：采用全自动界面张力仪测定质量分数为1%油剂乳液的表面张力。

接触角：采用接触角测量仪测定质量分数为1%油剂乳液的接触角。

油膜强度：采用 MRS-10A 型4球摩擦仪，以油膜刚好破裂时的压力值来表示，数值越大，油膜强度越高。

发烟性：采用 Y09-3016型激光尘埃粒子计数器，记录纺丝现场第二热辊热箱出口处10s内的烟尘粒子数量。

摩擦系数：采用 R-2080型纤维摩擦系数分析仪测定。

乳液稳定性：将浓度为15% 的油剂乳液倒入具塞试管内，室温静置72h 观察。

2 结果与讨论

2.1 涤纶粗旦FDY生产工艺对油剂的性能要求

涤纶粗旦 FDY 纺丝速度一般在 4 300m/min 以上，长丝纤度大于500dtex，纺丝张力大，纤维丝束与纺丝组件接触面积大、摩擦大，易产生白粉，因此高质量的纺丝油剂，才能保证生产的正常进行[1]。纺丝油剂必须满足以下性能要求[2]：①保证丝条高速运行时，快速均匀的吸附上油剂，形成油膜。②赋予纤维良好的集束性。③良好的平滑性及耐磨性减少粗旦纤维损伤及白粉的产生。④油剂需具备优良的耐热性和耐发烟性，避免出现结焦和发烟现象。⑤赋予纤维良好的抗静电性。⑥保证纤维的染色均匀性。⑦所配乳液有良好的稳定性，对设备和环境无腐蚀。从表1可知，涤纶粗旦 FDY 油剂 TFDY-500的基本物化指标与进口油剂相当。

表1 油剂基本物化指标对比

2.2 润湿性

粗旦型 FDY纤维纺丝速度快，表面积大，因此要求油剂具有优良的润湿性，使之能够瞬时均匀上油，否则丝束平滑不足，摩擦受损大、白粉量大，易造成纤维拉伸不匀，甚至出现毛丝、断头等一系列问题。TFDY-500 的表面张力（32.8cN·cm-1）及接触角（32.7°）较低，润湿速度（34.6s）较快，可以保证油剂快速均匀地铺展在纤维表面。

2.3 耐热性

粗旦型 FDY纺丝过程中要进行热拉伸，因纤维纤度较高，含油量较大，因此要求油剂要具有较好的耐热性。否则纤维在经过热辊时，油剂易受热挥发，或在热辊上结焦，使热辊表面光洁度降低，局部摩擦过大，产生毛丝或断头。从表2可见，TFDY-500油剂热挥发率低、烟闪点较高并且烟尘粒子数量较少，具有优良的耐热性能，能够满足FDY 纺丝工艺。

表2 油剂耐热性能对比

2.4 摩擦性

涤纶粗旦 FDY 纺丝速度高，油剂必须具备良好的平滑性和耐磨性，降低纤维与接触部件之间的摩擦，可减少毛丝、断头，减少因摩擦产生的白粉。平滑性可通过纤维与金属的动摩擦系数、纺丝过程中卷绕张力的大小表征，表征油剂耐磨性的指标为油膜强度。从表3可知，两种油剂摩擦系数相当，TFDY-500纺丝张力小，油膜强度大，可保证附着在纤维表面的油膜在高温、高剪切及一定的压力下不破裂，为纤维提供有效保护，减少白粉的产生。

表3 油剂摩擦性能对比

2.5 TFDY-500油剂的应用情况

在日本 TMT 公司产 Ati-Ⅱ 616MR/8 型纺丝设备上，对TFDY-500油剂及进口 L 油剂进行系统的对比实验。实验结果表明，TFDY-500油剂乳液均一稳定、耐腐败性强。纺丝过程中该油剂可纺性优，毛丝、断头、白粉量少，A级品率高，具备优异的织造性能。TFDY-500的9.985kg/t也略低于L的10.102kg/t的油耗量（见表4）。

3 结论

1）TFDY-500型涤纶粗旦 FDY 油剂表面张力和接触角较小、润湿速度快，可快速均匀的铺展在纤维表面，并形成一定强度的油膜。TFDY-500油剂平滑性和抗静电性与进口油剂相当，耐磨性和耐热性能明显好于进口油剂。

2）TFDY-500油剂乳液稳定性好，不易腐败，使用过程中，发烟量小、白粉量少、纤维卷绕成形好，满卷率和A等品率高。

表4 油剂使用情况对比

[1] 李允成，徐心华.涤纶长丝生产[M].北京：中国纺织工业出版社，1995：12-35.

[2] 刘燕军，李宝纯，魏俊富，等.FDY 油剂 TFDY-98 的研制[J].纺织学报，2003，24（2）：71-73.

Study on Application Performance of FDY Oil for Polyester

Zhang Yong-ming，zhao Yi-ping，Zheng Guo

In this paper，the wettability，heat resistance，smoke resistance，smoothness and abrasion resistance of FDD oil TFDY-500 were studied from the characteristics and requirements of FDY spinning process.Indicators，and with imported oil performance comparison.The results show that TFDY-500 oil has the advantages of fast spreading speed，low smoke consumption，good abrasion resistance，less powdery powder，good wool shape，less hair loss，less finished product and higher volume of finished product.Grade high rate，to meet the polyester coarse denier FDY spinning and post processing requirements.

polyester；FDY；coarse denier；oil application

TQ342.21

A

1003-6490（2017）06-0138-02

2017-05-05

张永明（1987—），男，河北唐山人，在职硕士，主要研究方向为化纤工艺技术研究。