三項(xiàng)創(chuàng)新 實(shí)現(xiàn)纖維收縮可控和超細(xì)化
主持人:與現(xiàn)有技術(shù)相比,該項(xiàng)目主要有哪些創(chuàng)新之處?
戴禮興:我們這個(gè)項(xiàng)目主要在三方面對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新。首先,設(shè)計(jì)靈活可調(diào)的整流器:在滌綸細(xì)旦絲的生產(chǎn)線上,為了降低拉伸過程中絲條的內(nèi)應(yīng)力,延緩初生絲條二次結(jié)構(gòu)的發(fā)展、穩(wěn)定工藝等方面的需求,現(xiàn)有技術(shù)在紡絲組件的下方設(shè)置了一段通常稱之為緩冷器的加熱保溫區(qū)。由于緩冷器規(guī)格和安裝是固定的,只能通過調(diào)節(jié)緩冷器的溫度來對初生絲條的緩冷效果進(jìn)行控制。雖然緩冷器在較寬的溫度范圍內(nèi)可以順利進(jìn)行紡絲,但是溫度對纖維的微觀結(jié)構(gòu)具有明顯影響,從而對成品纖維的性能和質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。
該項(xiàng)目依據(jù)模型預(yù)測和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相結(jié)合的方法設(shè)計(jì)了一種取代緩冷器的新型整流器,與緩冷器相比,由側(cè)吹風(fēng)裝置吹出的風(fēng)在整流器的作用下分層垂直作用于絲束,同時(shí)防止側(cè)吹風(fēng)直接吹向噴絲板面,這樣可以穩(wěn)定初生纖維的收縮性能,同時(shí),該整流器既方便安裝拆卸,又省電,特別適用于生產(chǎn)總纖度20dtex~30dtex,或單絲纖度0.5dtex以下的超細(xì)聚酯纖維。
其次,對超細(xì)纖維的收縮性控制:通過物理法生產(chǎn)的收縮性聚酯纖維放置一段時(shí)間后收縮率會下降,因此要得到穩(wěn)定的收縮率,必須采用化學(xué)方法。我們以共聚方法為調(diào)控纖維收縮率的主要手段,根據(jù)收縮產(chǎn)生的機(jī)理,通過添加第二單體間苯二甲酸(IPA)的量來控制無定形和結(jié)晶區(qū)域從而調(diào)節(jié)纖維收縮程度。通過系統(tǒng)研究,得到了IPA與收縮率的對應(yīng)關(guān)系。另外,柔性鏈段PEG進(jìn)入大分子主鏈后,降低了形成折疊鏈時(shí)所需克服的技術(shù)壁壘,有利于微晶的產(chǎn)生,所得到的共聚酯的微晶尺寸明顯增加,有利于纖維的染色改性,并且由于玻璃化溫度的下降,拉伸變得容易,減少了拉伸過程中毛絲的產(chǎn)生。
最后,對直紡超細(xì)FDY纖維進(jìn)行工藝控制:FDY卷繞速度高達(dá)5000m/min,而纖維產(chǎn)品品種總旦數(shù)小,僅為總纖度20dtex~30dtex,或單絲纖度小于0.5dtex,直接從噴絲孔中噴出形成超細(xì)絲,難度很大,加上原料不是常規(guī)聚酯和20頭高速紡絲設(shè)備,生產(chǎn)技術(shù)要求更高。除精確控制紡絲溫度、紡絲速度、吹風(fēng)條件等工藝條件外,將常規(guī)的一道牽伸改為三熱輥兩道牽伸,使熱拉伸和定型更加充分、穩(wěn)定,可以提高纖維的均勻性和收縮性能的穩(wěn)定性。
技術(shù)產(chǎn)業(yè)化 制造高檔面料新手段
主持人:經(jīng)過三年多的研發(fā)實(shí)踐,到目前為止,該項(xiàng)目的應(yīng)用情況如何?帶來哪些經(jīng)濟(jì)和社會效益?
戴禮興:我國一直以來都是采用復(fù)合紡絲法生產(chǎn)超細(xì)纖維,但其工藝復(fù)雜、成本高,易產(chǎn)生環(huán)保問題等,我們在常規(guī)FDY設(shè)備上,進(jìn)行適當(dāng)改造,用直紡法制超細(xì)纖維并收縮可控,取得了很好成果,獲得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。以投資2000萬元的項(xiàng)目為例,從2008年到2010年,項(xiàng)目的新增利潤達(dá)到5281.2萬元,同比節(jié)約1313.55萬元,新增稅收1761.38萬元。
收縮性共聚酯全拉伸絲直紡超細(xì)化是非常有前景的技術(shù)。一是如前所述的超細(xì)纖維直紡制備優(yōu)勢和所具有的獨(dú)特、優(yōu)異性能;二是因?yàn)楣簿埘ダw維根據(jù)其熱收縮程度的不同,可以得到不同風(fēng)格及性能的產(chǎn)品。比如,熱收縮率在15%~25%的纖維,可用于織制各種縐類、凹凸織物、提花織物;熱收縮率為15%~40%的纖維,可用于膨體毛線、毛毯、人造毛皮等;熱收縮率為40%~70%的纖維,可用于合成革、人造麂皮等。通過對聚酯纖維化學(xué)改性而制得的易收縮纖維因其沸水收縮率高和收縮率穩(wěn)定而備受青睞,尤其適合與海島纖維復(fù)合,用于生產(chǎn)高檔仿麂皮織物、仿桃皮絨、高密度織物。因此,收縮可控和超細(xì)技術(shù)的復(fù)合是制造高檔面料的一種全新手段。