聚酰胺长丝的后处理技术

现在聚酰胺长丝的生产多采用POY-DTY工艺，即以高速纺的POY丝为原料，在拉伸加捻机（又称DT机）上一步完成拉伸-加捻作用。

（一）长丝后加工工艺流程

POY-DTY工艺流程如下：

从图3-22可看出，卷绕丝从筒子架引出，经导丝器、喂给罗拉到达拉伸盘，在喂给罗拉和拉伸盘之间进行冷（或热）拉伸，从拉伸盘引出的拉伸丝，再经导丝钩和上下移动着的钢领板，被卷绕在筒管上，并获得一定的捻度，成为拉伸加捻丝。

（二）长丝后加工工艺特点

1.拉伸在聚酰胺长丝加工过程中，拉伸是一个关键工序。通过拉伸，使纤维根据用途不同而具有适当的物理-力学性能和纺织性能，如强度、延伸度、弹性、沸水收缩率、染色性等。

聚酰胺6纤维与其他合成纤维不同的是聚合物中含有低分子化合物，低分子化合物的存在降低了大分子间的相互作用力，起着增塑剂的作用，使纤维易于拉伸，但强度却不能同时改善。而且低分子物含量过高，易于游离在丝的表面，沾污拉伸机械，给拉伸带来困难。

拉伸过程的主要工艺参数如下。

（1）拉伸倍数：拉伸倍数的选择决定于原丝的性质和对成品的质量要求，随着拉伸倍数的提高，纤维的取向度和结晶度都会进一步提高，从而使纤维的强度增大，延伸度下降，沸水收缩率增加。

图3-22　单区拉伸机示意图

1-未拉伸丝筒子　2-上轧辊　3-给丝罗拉　4-拉伸棒　5-分丝棒　6-拉伸盘　7-导丝钩　8-钢领板　9-锭子　10-加热板　11-热锭

民用丝要求有一定延伸度，柔软而且有弹性，染色性好，因此拉伸倍数选择较低，未取向丝（UDY）需经3.5～4倍的拉伸。若采用POY，因其已具有一定的取向度，故拉伸倍数应适当降低，一般为1.2～1.3倍。高强力丝及帘子线要求强度高，延伸度低，因此拉伸倍数要求高些，一般在5倍以上（对UDY），此时应采取二段或三段拉伸。

（2）拉伸温度：一般拉伸温度要求高于玻璃化温度，并低于软化温度。温度过高时，大分子解取向的速度很快，不能得到稳定的取向结构。聚酰胺6纤维的玻璃化温度约为35～50℃，熔融温度约为215～220℃，对于民用单、复丝，一般可在室温下进行拉伸；而对于强力丝或短纤维，则应在升温下（约150℃）进行拉伸。所谓室温拉伸即冷拉伸，即不对纤维进行加热，拉伸所产生的变形热，一部分传递给空气介质，另一部分热量使纤维自身温度升高，当纤维本身的温度超过其玻璃化温度时，拉伸便可顺利进行。含水含单体的聚酰胺6纤维的玻璃化温度在室温附近，且民用长丝的拉伸倍数不高，所以聚酰胺6长丝生产一般采取室温下拉伸。热拉伸则多用于聚酰胺66纤维，该种纤维玻璃化温度约为40～60℃，熔融温度约为265℃，均比聚酰胺6纤维高，且此种纤维中无小分子的增塑作用，因此必须对纤维进行加热，使拉伸温度高于其玻璃化温度，以促进分子的热运动，有利于拉伸的顺利进行。对帘子线等高强力聚酰胺6长丝，因采用较高倍数的拉伸，为了降低拉伸所需张力，并使拉伸均匀，也需采用热拉伸。

（3）拉伸速度：在拉伸过程中，一方面当拉伸倍数和拉伸温度一定时，提高拉伸速度，拉伸应力也相应增加，但另一方面拉伸热效应也会随拉伸速度的提高而增加。前者是主要因素时，拉伸速度提高使拉伸应力随着提高；后者是主要因素时，拉伸速度提高则使拉伸应力减小。(www.xing528.com)

但在实际拉伸条件下，速度变化的范围较小，如在200～700m/min的范围内，拉伸张力只出现单调的变化；随着拉伸速度增大，聚酰胺丝的拉伸张力增大。

2.环锭加捻丝条经拉伸后，通过拉伸加捻机上的加捻机构可获得一定的捻度。环锭加捻机构由导丝钩、隔丝板、钢领、钢丝钩、锭子和筒管等几个重要部分组成。

拉伸加捻机常用的加捻方法是，拉伸盘和小转子握持丝的一端，另一端由锭子和钢丝钩带动加以回转，使丝条得到加捻。纤维在拉伸加捻机上所获得的捻度随卷取筒子卷绕直径的增大而增加，在卷绕直径一定范围内，丝条的捻度可按下式近似计算：

用于聚酰胺纤维的国产拉伸加捻机类型有VC443A型复丝拉伸加捻机，VC431型、SFZN-1型重旦拉伸加捻机及VC45l型单丝拉伸加捻机。

目前拉伸加捻机的发展趋势是高速度、大卷装、高效能和自动化。如德国辛泽（Zinser）公司的519型拉伸加捻机就属于此类型，其拉伸速度可提高到2500m/min，锭子转速达20000r/min，卷装净重达4kg，并具有自动装载筒子架机构和自动落纱的拔筒插管机。

3.后加捻经过拉伸加捻后的纤维，尽管已经获得一定的捻度（5～20捻/m），但因捻度太少，所以仍称为无捻丝。聚酰胺长丝除以无捻丝（拉伸丝）形式出厂外，有时还要根据品种和纺织后加工的要求，特别是针织物用丝，在层式加捻机或倍捻机上，对拉伸丝进行后加捻，也有的采用环锭式后加捻。

图3-23　捻度与强力的关系

1-6.6dtex复丝　2-4.95dtex复丝　3-3.3dtex复丝

图3-24　摩擦式拉伸变形生产高弹丝的流程及相应丝的表观形态（示意）

1-原丝（拉伸丝或预取向丝）　2-张力器　3-喂入辊　4-热定型器　5-冷却器　6-摩擦式假捻器　7-卷绕辊　8-变形丝　9-变形丝卷装筒子

后加捻的目的是增大长丝的捻度，一般要求100～400捻/m，使纱线中的纤维抱合得更好，以增加纱线的强力，提高纺织加工性能。

在加捻过程中，随着捻度增加，丝条强力也逐渐增加，但是当捻度增加到一定极限值后，强力反而下降（图3-23）。