膨体变形长丝的纺制技术优化方案

膨体变形长丝（BCF）是将经过拉伸后的丝束通过热空气变形装置加工而成的变形丝。这种变形装置由气体加热、膨化变形、冷却定型、温度压力控制系统等组成。BCF膨松性好，三维卷曲成型稳定，手感优良，广泛用于纺织工业，如粗线密度BCF可用做簇绒地毯的绒头材料、中线密度BCF可用于机织做装饰材料、细线密度BCF可用做内衣等。

BCF生产有一步法、二步法及三步法，但应用最广泛的是纺丝-拉伸-变形一步法，如图4-25所示。

图4-25　BCF生产流程

1-挤压机　2-计量泵　3-纺丝组件　4-丝仓　5-油盘　6，7-牵伸辊　8-变形箱　9-冷却吸鼓　10-冷却器　11-高速卷绕机

由喷丝孔下行的丝束上油后，经拉伸进入热空气变形装置的主要部件——膨化变形器（简称为膨化器）时，受到具有一定压力、速度和温度的气体喷射作用，而发生三维弯曲变形。然后经变形箱和冷却吸鼓定型而获得卷曲。

丝束膨化变形效果主要反映在卷曲收缩率上，它是衡量BCF质量的重要指标。当加工BCF的膨化器一定时，变形效果与丝束喂入速度、压缩气体温度、压力以及丝束自身特性等有关。

（一）喂入速度对丝束膨化变形的影响

BCF的膨化变形可在较大的丝速（喷嘴的丝束喂入速度）范围内进行。但丝速太低，丝束和气流间的相对速度增大，丝束表面会形成一气流层，速度越低，该气流层与丝束贴得越紧，从而使丝束不易开松而影响变形。一般速度应控制在800m/min以上。图4-26是丝束喂入速度与卷曲收缩率的关系。

（二）压缩空气温度对丝束膨化变形的影响

聚丙烯具有热塑性，加热到一定温度时易变形。BCF的变形加工正是利用这一点。当具有一定压力的热压缩空气进入变形箱后，即对丝束进行加热，使之呈热塑状态，并推动丝束前移堆积和变形。在其他条件一定时，变形效果取决于丝束的热塑性状态，因此，压缩空气温度是影响变形效果的主要因素之一。通常压缩空气温度要高于纤维的玻璃化温度，低于软化点及熔点。温度太低，变形效果不好；温度太高，丝束的颜色发生变化，手感变硬，甚至熔融黏结，给操作带来困难。实际生产中，应根据压缩空气压力和膨化器型号等设定温度，尽量取下限值，以保证丝束柔软。对于闭式膨化变形器，压缩空气温度一般控制在120～180℃，而开式膨化器，压缩空气温度一般控制在110～160℃。图4-27为压缩空气温度与卷曲收缩率的关系。

图4-26　丝束喂入速度与卷曲收缩率的关系(www.xing528.com)

气体压力0.8MPa，气体温度180℃，产品规格150tex/120f

（三）压缩空气压力对丝束膨化变形的影响

压缩空气压力决定着气流喷射作用的强弱。压缩空气压力越高，丝束受到的弯曲作用力就越大，膨化变形效果也就越好，如图4-28所示。不同的膨化器所需压缩空气压力不同。封闭式膨化器大多控制在0.5～0.8MPa，而开式膨化器压力则要控制在0.8～1MPa。

图4-27　压缩空气温度与卷曲收缩率的关系

纺速1.2km/min，压缩空气压力0.8MPa，纤维规格150tex/120f

图4-28　压缩空气压力与卷曲收缩率的关系

纺速1.2km/min，压缩空气温度160℃，纤维规格150tex/120f

（四）丝束特性对膨化变形的影响

丝束特性包括单丝的截面形状、单丝线密度及含油率。若丝的横截面为非圆形，则各单丝间的附着力小，易开松、分离和卷曲变形。单丝线密度越小，弯曲变形越容易，蓬松性就越好。含油率过大不易于开松，所以应对BCF的含油率加以控制。