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
滌綸纖維性能對可紡織性、染色性和服用性能影響巨大。生產企業通常采用生產試驗輔助儀器分析找出改善方法，探討適合國產設備優化生產的可行之路，使滌綸加工能不斷推陳出新。
不同類型和牌號的滌綸纖維機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系，我們做了多次試驗和分析，結果分述如下。
滌綸性能探索
內部結構
滌綸纖維是大分子直鏈接構，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。
試驗結果表明，高強低伸纖維吸色淺，上染率低，勻染性差；低強高伸纖維吸色深，上染率好，與理論分析是一致的。
對兩種滌綸纖維進行對比試紡。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
顯微鏡觀察
實驗在放大300倍的顯微鏡下進行。可紡性良好、成紗質量優良的美國、西德和日本滌綸，外形圓整、光滑、粗細均勻；成紗質量差、可紡性差的泰國泰美綸（ThaimeTon）、泰國帝人和臺灣滌綸外形問題較多。有無熒光增白劑，對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、長短不一的溝槽裂紋，而且還有許多粘著物附在表面，在生產中紡滌棉紗時經與棉纖維混合后，會產生顯著的吸濕作用，紡紗過程中會產生嚴重的繞羅拉、繞皮輥現象。特別當車間濕溫度高，棉纖回潮率大時，粘繞更嚴重，直接影響可紡性。
臺灣滌綸外形結構異常特殊，相互差異也大，而且有空洞，粘著物和附著物大而且多，粗細差異大，同一根纖維中頭尾端粗細也不均。由于該種纖維生產廠多，所以，纖維形態差異也大。因此，在紡紗過程中發現有的批次堵塞卷條器喇叭口嚴重，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主要指標組成，其次是長度和細度（纖維直徑和線密度），表面有光、無光、有無熒光增白劑對可紡性和吸濕性也有較大影響。
為了生產具有消光效果的合纖，通常會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。由于消光劑顆粒經常集結在纖維表面，導致表面粗糙度增加，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℃的鉻質導紗桿，在張力10克、溫度70℉、相對濕度50%情況下摩擦，有光纖維摩擦系數低，無光高；隨著摩擦系數增加，纖維在紡紗過程中的靜電量也會增加，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，容易紡出優質紗。光滑的纖維比粗糙纖維受捻好，容易取得滿意的卷裝，運輸過程中不易破壞半成品質量，改善下一工序的紡紗性能。
滌綸長絲在切斷成短纖維前，通常要先進行卷曲處理以提高機械加工效率，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、棉條等半成品增加粘著力和強力，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數量級，比纖維表面的粗糙度大幾個數量級。因此，有卷曲的纖維容易開松，而且開松的較為徹底。在梳棉機棉網上發現的未被開松的纖維束，大多為無卷曲滌綸纖維所組成。
卷曲還能促進纖維在開松和梳理件表面上均勻分布。由于卷曲會產生棘輪式機械作用，有規則的卷曲波紋能使纖維間短片段內彼此糾纏接觸，因此滌綸纖維的卷曲能提高梳棉機棉網結構的粘著力和卷曲彈性率，增加梳棉棉網的堅牢度和均勻度。
在條粗工序，纖維卷曲會給棉條中纖維間帶來粘著作用，使其產生較大的牽伸強度，并可使纖維束邊緣在牽伸區中減少擴散，有利于改善束條質量。卷曲會提高纖維束（帶）的受捻能力，提高紗線的斷裂強度，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重要指標。
但卷曲也不是越高越好，生產中發現卷曲數過高，反而使摩擦系數降低，造成棉卷層次不清及粘卷。卷曲數過低，在8~9個/英寸時，纖維的抱合力差，摩擦阻力降低，棉卷粘層情況嚴重。滌綸纖維卷曲數一般在12~14個/英寸時為宜。在梳棉機上卷曲數在0~7個/英寸時，滌綸纖維易繞錫林，無法正常運轉，臺時產量低；卷曲數在18~22個/英寸時，梳棉棉網上常出現大量棉結，影響成紗質量。
在滌綸纖維表面噴灑油劑（潤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，在工藝加工過程中，使纖維與纖維、纖維與機件間起潤滑作用，改善摩擦狀態，降低比電阻，降低靜電荷，改善可紡織性。
細度對滌綸纖維的單纖維強力和彈性模量等參數影響較大，在同一號數的滌棉混紡紗的橫截面中，滌綸纖維細，同一截面中所含纖維量多（根數多），單紗強力高，成紗條干好。
滌綸纖維過細會使紡紗過程中纖維/金屬（F/M）界面處的接觸面積增加，摩擦系數也相應增加，由滌綸纖維細度與摩擦力間關系的實驗曲線中可見，摩擦力是隨纖維細度變細而增加的。
改善途徑
改善可紡性
生產實踐證明：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械性能、可紡織性、吸色性和織物服用性能不同，加上我國開清棉聯合機流程短，有些單機還存在一些缺點，有些工廠還采用棉條混棉，若配棉工作稍有疏忽，印染品就會出現色差和條花。為便于紡織工藝和生產管理措施的制定和印染色號的選擇，可以用日本“帝人”高強低伸型滌綸纖維通過一條龍試紡對比。
實驗數據表明，單嘜紡較多嘜紡質量指針和結雜均較好，但經向斷頭和織疵多，織機停臺高、效率低，說明單嘜紡可織性差。
染色實驗結果表明：單嘜紡優于混嘜紡，服用型試驗也顯示單嘜紡優于混嘜紡。
在采用單嘜紡后，要注意日常性配棉管理，抽調嘜頭時要注意配棉綜合指標的穩定性，以穩定成品質量。同時還應注意配棉方式、開清棉機械的配置及多牌號纖維混紡的配棉方法，改進滌棉混紡時的混合均勻程度。
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：適當增加經紗捻度，減少毛羽；穿棕與結經機由1：2改為1：1（一穿一結），以減少摩擦產生靜電而引起的三跳疵布和假吊經；把漿紗伸長率從0.5%減少至0.2%，降低經向斷頭；加強調漿管理，設立固體量、粘度、PH值、溫度、定積和時間等6個考核方向；布機加強三清三理工作，減少搬頭、絞頭；提高上軸質量；把停經架前移，適當加大后織口張力，提高后織口清晰度，減少三跳和吊經疵布；加強快速邊剪檢修，減少邊拖紗和脫緯疵布，提高出口率。
加強適染的經驗：低強高伸滌綸纖維吸色深，勻染度好，適宜做漂白、深色或淺色布；高強低伸型纖維吸色淺，宜做淺色印花布和淺色布；對熒光增白和半無光纖維混紡坯布的印染加工品種應有選擇，一般只做漂白和白底印花滌棉布。3gTbrPW

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