2.1.5 冷却条件

熔体纺丝时丝条冷却过程非常复杂，沿纺程的丝条速度、直径、温度、大分子排列都发生了变化，并相互影响，最终影响纤维的性能。与圆形截面纤维相比，相同规格的异形截面纤维纺丝时，由于纤维比表面积大，容易冷却，冷却条件相对温和，因此往往采用降低侧吹风速度和提高侧吹风温度的方法，这对纤维的内在质量有利。但风速的降低和风温的提高有明显的极限范围，超出这个极限，细流凝固缓慢，在表面张力的作用下，细流表面产生收缩而使纤维截面异形度下降；同时由于风速的降低和风温的提高，凝固点下移， 使丝条产生飘动而易造成硬丝和毛丝[10]。经实验，当侧吹风速度、温度、相对湿度分别为0.45～0.50 m/s、25～28 ℃、70%～75%时，满足正常纺丝要求。

2.1.6 卷绕条件

纺制有色、阻燃、异形纤维时，纤维的摩擦力都会增加，纤维的强度降低，在纺丝过程中容易出现毛丝和断头。因此，卷绕速度需降低，但速度太低会降低产量，增加生产成本。另外，为了使后加工过程中得到良好的异捻效果，要求半成品POY比常规POY有合适的断裂伸长率为150%～160%。实验表明，当卷绕速度在2 850～ 2 950 m/min时，能满足下道加工要求。另外，为了保证良好的卷绕丝筒成型和提高后加工退绕性能，对POY进行网络，网络压力为0.10～0.15 MPa。

2.2 加弹工艺

在加弹工艺中，如果拉伸倍数、D/Y以及变形温度等主要工艺参数设定不当，往往会使丝束解捻张力(T2)小于加捻张力(T1)而产生未解捻丝，即所谓的僵丝，其类型有长段僵丝、叠捻丝、紧捻丝、未解捻丝等[11]。通过对拉伸倍数、D/Y、变形温度等工艺参数的合理匹配，可以使纤维出现周期性的僵丝，即在纤维纵向形成解捻段和未解捻段交替出现的DTY异捻丝。

2.2.1 丝道

为了得到理想的异捻效果，需同时运用异拉伸与异捻加工技术才能满足要求。因此在常规加弹机上加装零罗拉，并在零罗拉与第一罗拉之间加装热辊及相应的导丝器(如图4所示)，配合合适的拉伸条件，取得了满意的效果。

图4 加弹丝道示意Fig.4 Scheme of yarn path in texturing process1—POY原丝；2—零罗拉；3—加装热辊；4—第一罗拉；5—第一热箱；6—冷却板；7—假捻器；8—第二罗拉；9—第二热箱；10—网络喷嘴；11—第三罗拉；12—上油罗拉；13—卷绕辊；4—成品丝

2.2.2 拉伸倍数与热辊拉伸条件

纤维经过拉伸，其大分子的结晶度和取向度增加。随着拉伸倍数的增加，T1和T2同时增加，而T2增加的幅度大于T1，不易产生未解捻丝。因此，在其他条件不变的情况下，制备异捻丝时，拉伸倍数必须小于正常拉伸倍数，这是常规异捻丝生产的基本要求，存在的缺点是在紧捻段容易散开，竹节效果不佳。本实验中，拉伸倍数由两部分组成，即零罗拉与第一罗拉之间的一级拉伸倍数(DR1)、第一罗拉与第二罗拉之间的二级拉伸倍数(DR2)，在零罗拉与第一罗拉之间对纤维实施异拉伸，且DR1满足式(2)的要求，而DR2的设定原则是满足丝束在第一热箱内稳定运行并顺利假捻即可；而热辊温度设定在80～90 ℃、丝束与热辊的包角(σ)为90°～180°。通过以上的特殊拉伸，达到了预期的效果。

式中：DE为POY原丝的断裂伸长率。

2.2.3D/Y

D/Y即摩擦盘的表面速度与丝条离开假捻器的速度之比。纤维经过假捻器时，同时受到摩擦盘横向作用力及纵向拉伸力的作用。在加工速度不变的情况下，随着D/Y提高，纤维受到摩擦盘的横向作用力增加，纤维捻度增加，T1基本不变，而T2则明显减小，导致纤维在假捻器内打滑、张力波动、退捻不充分等异常现象，最终使纤维纵向形成既有充分解捻的蓬松段，又有退捻不充分的紧捻段，即异捻丝。实验表明，当D/Y设定在2.0～2.3时，T2/T1在0.6以下，并形成较长紧捻段。因此异捻丝的蓬松段与紧捻段的长度可根据需要设定合适的D/Y。

2.2.4 第一热箱温度和第二热箱温度

在涤纶DTY的加工过程中，第一热箱温度要求在涤纶的玻璃化转变温度以上，以使丝条经假捻后有较好的形变效果。对于涤纶DTY异捻丝来说，第一热箱温度会稍高，以使未经拉伸充分的丝条部分粘连，并形成紧捻段，但太高会使纤维熔融而断头[12]。由于实验所用原料为阻燃PET，选择第一热箱温度200～210 ℃较为合适。在DTY异捻丝加工过程中，第二热箱温度对已形成的蓬松段和紧捻段除了起到消除内应力的作用之外，还有一个重要的目的就是使紧捻段的粘结牢度进一步增加，因此第二热箱温度的设定以不使纤维熔融为前提，210～220 ℃能达到理想效果。

文章来源：《世界有色金属》 网址: http://www.sjysjs.cn/qikandaodu/2021/0320/874.html