循环利用混纤丝提升纤维性能的仿真方法

随着以“新合纤”为特征的化纤工业的发展，制造具有与天然纤维相近截面的异形纤维来改善纤维性能的仿真方法，已被广泛应用，且是有效的改性手段。除此以外，通过纺丝方法上的组合可以实现功能产品的开发，以聚酯、瓶片为原料，FDY纤维与POY纤维进行混纤，使纤维表面有许多丝圈，消除化纤丝织物的极光，具有高蓬松性和柔软的手感，与原生混纤丝相比，聚酯瓶片POY/FDY混纤丝由于其收缩应力更大，仿棉效果更佳。循环再利用POY、FDY混纤丝制造过程如图7-8所示。

聚酯FDY纤维分子的取向和结晶度较高，故其强度比聚酯POY纤维好。碱减量处理后，聚酯FDY纤维强度损失小，POY强度下降严重，部分单丝出现断裂。将聚酯FDY纤维与POY并网，加捻制得混纤丝作经纱与低捻度的低弹丝交织，经过碱减量及水洗，由于POY单丝断裂，在织物表面形成一层微细绒毛，是较理想的水洗绒的原料；另外还可以与强捻的弹力丝交织，经碱减量及起绉处理，织物的手感及外观类似真丝面料，是较理想的涤纶仿真丝原料。FDY丝与POY丝并捻工艺配置是否恰当，直接影响到并捻过程的生产效率。

图7-8　循环再利用POY、FDY混纤丝制造示意图

（一）FDY与POY的并捻工艺

FDY与POY的并捻工艺通常有两种路线。

（1）并网→络筒→倍捻（定型）。

（2）并合→络筒→倍捻（定型）。

实践表明，FDY与POY经过并网后，由于存在网络点，两种丝抱合紧密，在倍捻退绕时，不易形成宽紧股，退绕正常；反之，则出现严重断头现象。因此，工艺路线选择并网→络筒→倍捻（定型）为妥。

（二）并网及络筒工艺

FDY与POY的并网及络筒工艺合理与否，对倍捻工序的影响很大。

并网工序中，无须专门的并网设备，在日本村田No.303络筒机各锭位的栅门式张力器后、成型导丝杆前增加网络喷嘴，即可在络筒前对两种丝进行网络。同时对FDY及POY采用并列退绕方式，即将两只筒子并排放置，两种丝分别通过各自的张力器及导丝器后，再由网络喷嘴进行并网。

为了保证络筒筒子质量，必须合理控制好网络度、卷绕速度、卷绕形式、卷取张力和卷装重量等工艺参数。

1.网络度

网络目的是为了增加两种丝间的抱合性，但过高的网络度会使混纤丝加捻后形成不均匀的结点。一般网络度最好控制在每米50～60个。

2.卷绕速度

恒定的卷绕速度是形成均匀卷绕的必要条件，因此，对于锭子驱动卷绕的络筒机来说，络筒成形初期，锭子转动速度快，随着丝筒直径增大，回转速度下降，以达到恒定的线速度。FDY与POY并网、络筒时，由于退绕筒子并列排放，若速度过快，形成气圈较大，两种丝线容易相互碰撞交缠而出现断头，因而可以采取降低卷绕速度的方式进行补偿。实践表明，并网时的速度应比相同规格的单股丝络筒速度低200m/min左右，如111dtexFDY+132dtex POY，并网、络筒的速度为500m/min较好，而242dtex FDY丝络筒速度为700m/min较好。

3.卷绕形式

日本村田No.303络筒机具有四种卷绕形式：经向、纬向、复式、特殊复式卷绕。其中特殊复式卷绕，由于导丝动程长短结合，丝层之间存在制约力，倍捻退绕时，基本上无丝圈带出，故适于选用。

4.卷绕张力

卷绕张力大，丝层之间发生相嵌，退绕时不易退出而出现断头，卷绕张力过小，筒子松软，在退绕时发生脱圈而断头，甚至塌边现象。一般情况下，张力控制宜略大些，以减少脱圈的发生。如242dtex FDY络筒时，张力为45cN±2cN，而111dtex FDY与132dtex POY并网、络筒时，张力以50cN为宜。

5.卷装重量(www.xing528.com)

由于采用特殊复式卷绕，卷装形式为双锥形，其筒子锥度应与倍捻机锭盘相匹配，锥度过大，筒子会接触到锭盘，退绕时张力变化会引起断头。混纤丝较膨松，卷绕同样的重量，筒子直径较大，若超过锭盘直径，筒子无法放入锭盘。因此，卷装重量应为同规格的FDY的75%～80%为宜。

（三）络筒工艺

良好的退绕是保证倍捻正常生产的关键，而合理的倍捻工艺，能确保倍捻机产率和质量的提高。

1.锭速

并网丝在倍捻过程中退绕时，并网丝是贴着筒子的锥面退绕，若速度过快，相互摩擦严重，易引起锥面起毛，并把丝圈带出。实践表明，FDY+POY并网丝在倍捻时，其锭速应比相同规格的FDY低2500r/min左右，以减少丝退绕时的摩擦。

2.倍捻张力（滞后角）

倍捻过程中，丝线在退绕时形成气圈，丝线的张力影响气圈的形状及倍捻的滞后角，倍捻张力大，滞后角小；反之，则滞后角大。实践表明，并网丝的倍捻张力应比同规格的FDY的张力小，即倍捻滞后角比同规格的FDY丝大90°时，断头率会较少。并网混纤丝的倍捻张力较理想应为0.5～0.6cN/dtex。

3.定型张力

第一超喂罗拉至假捻器的张力称为定型张力。定型张力过大，会使并网丝的伸长率、热预缩性及纤维的集束性受到影响；定型张力过小，则假捻度传递不匀，甚至出现扭结点无法通过假捻器而产生断头；定型张力恰当，织物起绉细腻，绉效果理想。正确的定型张力应为0.1cN/dtex左右。

4.卷取张力

卷取张力以不影响卷取硬度为原则，最低张力应严格控制在并网丝卷取时不产生扭结为限。如111dtex FDY+132dtex POY并网丝卷取时，张力为20cN±2cN。

5.热定型温度

并网丝在倍捻机加捻后，为利于织造，要进行蒸汽定型。对于意大利拉蒂R522—DFT倍捻机，定型是采用机上电热箱直接进行定型，加热箱的温度可以人工设定。但定型温度过高，会引起并网丝的强伸度下降及单丝间粘连；若温度过低，则不能起到定型的作用。实践表明，FDY+POY并网丝的定型温度要比同规格的FDY低10℃左右为宜，不易产生断头，并且定型效果良好，如242dtex FDY的定型温度为230℃，则FDY+POY并网丝的定型温度以220℃左右为宜。

6.假捻捻度

在意大利拉蒂R522—DFT倍捻机中，由于引入了假捻装置，捻丝具有普通捻丝无法比拟的特性，既有真捻度又有假捻度，形成性能各异的一步法高弹力捻丝，假捻度高低，直接影响捻丝的螺旋卷曲、膨松与弹性。真捻度一定，假捻度越高，则卷曲性越强，回弹性越大，但丝的强度会有所下降。同时，假捻度越高引起的反转扭矩越大，织物起绉明显，但织造难度大；反之，假捻度小，捻丝卷曲及回弹性差，织物起绉效果差。常规的FDY设计假捻度是：假捻度+真捻度≤4400T/m，由于FDY+POY并网丝进行假捻加弹时，POY的单丝易断裂，引起毛丝而断头。因此，对并网丝的假捻度应小于同规格的FDY，根据实践经验，应少500T/m为宜，合理的捻度为：真捻度+假捻度≤3900T/m。

FDY+POY并网丝的合理工艺路线应为：并网→络筒→倍捻（定型）。并网工艺为：退绕筒子并列排放，网络度宜控制在每米50～60个。卷绕速度比同规格的FDY少200m/min左右，卷绕形式宜采用特殊复式卷绕形式，卷绕张力比同规格的FDY大，卷绕重量应为同规格的FDY的75%～85%。倍捻工艺为：与生产同规格的FDY相比，锭速少2500rpm左右，倍捻张力减小，滞后角大90°；定型张力为0.1cN/dtex左右，卷取张力为不产生扭结为限，定型温度少10℃左右，假捻度少500T/m左右为宜。

基于循环再利用纤维与混纤用长丝，通过长丝变形加工，实现混纤复合，制备得到异组分混纤丝、异形混纤丝、异收缩混纤丝与异纤度混纤丝等系列产品，形成涤腈混纺仿毛面料、锦涤混纤仿棉面料、涤氨混纤仿真丝面料等（图7-9）。

图7-9　循环再利用纤维混纤丝产品开发