加热器温度与PET变形纱性能的关系

N.Jadhav, R.Turukmane, P.Kolte, M.Kakde

SVKM’S NMIMS 纺织功能中心(印度)

拉伸变形工艺是一种通用的变形加工方法，在加工过程中可实现将不同的长丝纱混合在一起，模拟出短纤纱的理想特性。该工艺可用于各种连续长丝，包括黏胶纤维、玻璃纤维和其他新型高性能纤维，以及聚酰胺、聚酯(PET)和聚丙烯纤维等的拉伸变形加工。方法的基本原理是将长丝纱以过量喂入的方式通过一个经特殊设计的、可产生超音速高湍流气流的喷嘴，从而从纱线中挤出线圈。过量喂入产生的多余长度的纤维将出现长丝缠结状态，并进而形成固定在纱线中的线圈。可通过热定型加工减小线圈尺寸并降低纤维的沸水收缩率。尺寸稳定是变形丝的一项重要特性，可使变形纱适用于织物生产或用作缝纫线。本文研究了热定型工艺对变形纱强力、强度、卷曲收缩率和伸长率的影响，并将变形纱的性能与部分取向丝(POY)的性能进行对比。

1 材料与方法

所有试样均以聚酯POY为原料，在一家技术领先的纺织企业通过拉伸变形工艺加工制成。材料特性参数如下：

——长丝线密度为55.5 tex(500 D)；

——长丝纱横截面包含144根细丝；

——所有试样均经由拉伸变形机制备而成。

2 设备详情

旋转筒子架：具有紧密的纱线路径及合适位置的导纱器以确保纱线的首次喂入。纱线驱动装置(所有进给轴)：每端各有一个独立的钢辊，配备低惯性的较大直径的铝轮毂压辊，并采用自倾斜式安装以确保纱线的喂入(第二根轴带有胶圈纱线驱动装置)。

3 结果与讨论

结晶度决定了PET长丝的整体性能，包括加工后长丝的强度和伸长率。本文研究中，PET长丝在通过主加热器的两个热板后发生软化，在一定速度的拉伸辊作用下，纤维分子链沿纤维轴向发生取向。

加热过程最终导致长丝结晶度和强度增大，其原因是大量规整排列的取向分子使纤维具有较低的伸长率。基于实时采集的数据，对试验结果进行解释。试验表明，在主加热器温度为185 ℃时，PET拉伸变形纱(DTY)的强度提高至0.52 cN/tex，伸长率则显著降低至25.34%(表1)。此外，设置了3种不同的主加热器温度，研究3种不同拉伸比下PET拉伸变形纱的卷曲收缩性能。基于所得试验结果，本文探讨了主加热器温度对PET拉伸变形纱卷曲性能的影响。研究表明，变形纱的卷曲收缩率随着主加热器温度的升高而增大。

表1 加热器温度对PET变形纱强度及其他相关性能的影响

4 结论

通过设置不同的主加热器温度(195 ℃和185 ℃)对变形丝进行热定型，以促使纤维分子链取向、提高纤维结晶度和强度并降低纤维伸长率，制备拉伸变形纱。研究表明，热定型工艺可使纤维结晶度和强度提高，至一定值后，因更多的取向分子导致纤维的伸长率减小而开始下降；纤维的卷曲收缩率随着主加热器温度的升高而增大。