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在涤纶长丝生产中,由于涤纶预取向丝(POY)在后加工时断头及张力事件产生了大量的废丝,增加了生产成本,影响了后加工的生产效率和产品的优等品率。而在POY后加工过程的断头率中,过尾(涤纶预取向丝连续加工成涤纶低弹丝过程时,一个POY原丝筒子的尾丝与另一个备用POY原丝筒子的丝头交接的过程)断头占了70%以上。因此改善POY后加工过尾性能,对稳定生产,降低生产成本,提高产品的质量有着重要的意义。本文以A公司(样品)生产的涤纶预取向丝(POY)为原料,采用拉伸、假捻变形的后加工工艺制备涤纶低弹丝(DTY)。主要研究与分析POY制备成DTY的过尾过程中出现的问题:断头和假捻张力走低,并找出相对应的解决措施。本课题的主要研究内容和结论如下:1、将A公司(样品)POY、DTY和B公司(标样)POY、DTY进行对比,分析两家公司材料与产品的差异。采用两家公司通过不同的高速纺丝工艺生产的POY,经过相同的后加工工艺(拉伸、假捻变形)得到DTY;采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、声速取向仪、纱线强伸度仪等表征手段对两家公司的POY、DTY纤维的形貌、元素组成、化学结构、结晶性能、取向性能、条干及力学性能、后加工性能进行了对比分析。通过对比分析可知:(1)样品与标样POY、DTY纤维的表面形貌相同,且POY的直径大小几乎相等。(2)样品PET分子链比标样PET分子链长,样品POY原料中消光剂用的比标样少,且生产样品的A公司的设备管理较差。(3)样品与标样具有相同的化学官能团。(4)样品POY的结晶度要小于标样POY的结晶度;样品DTY的结晶度也要小于标样DTY的结晶度。样品POY的取向度要小于标样POY的取向度;而样品DTY的取向度却要大于标样DTY的取向度。(5)综合可知:样品与标样POY、DTY在纤维形貌、直径大小、元素组成、化学结构基本都是相同的;在结晶性能、取向、条干及力学性能方面略有差异;而在后加工生产情况方面,样品的生产情况断头和张力事件都要比标样的差,且样品后加工的假捻张力呈走低趋势。2、研究和分析A公司(样品)涤纶预取向丝过尾过程中断头的原因。通过试验得出以下结论:(1)涤纶POY纺丝的飘丝情况与涤纶POY后加工过尾断头情况相对应,飘丝多则过尾断头多,反之则少。(2)以24天周期切换熔体过滤器,纺丝飘丝有一定程度的改善,POY后加工断头有相应程度的改善。(3)在纺丝组件中添加烧结毡,对纺丝飘丝以及后加工过尾断头情况影响很大,添加烧结毡后飘丝次数比不添加时少3.7~13倍,相应的后加工过尾断头率减少25%~43.8%。同时发现添加规格为40目烧结毡的纺丝纺况和原丝质量要比添加15目的好,对POY后加工过尾断头帮助更大。(4)POY所用纸管纸张的吸湿性能对POY表、底层丝的含油率影响很大,表层丝含油率比底层丝大27%,进而影响过尾断头情况。(5)综合分析可知:纺丝组件中烧结毡的添加与否是影响涤纶预取向丝过尾过程中断头多少的主要原因;而熔体过滤器以及纸管的质量是影响涤纶预取向丝过尾断头的次要原因。3、研究和分析A公司(样品)涤纶预取向丝过尾过程中假捻张力走低的根本原因。通过正交及验证性试验得出以下结论:(1)涤纶POY后加工过尾时假捻张力走低问题位置位于纸管最后100m左右的丝,动态热应力比表层满卷丝的低4cN。(2)涤纶POY卷绕工艺方面,当520dtex/74f的POY的卷绕工艺条件即卷绕速度为3240m/min,纸管直径为128mm,超喂为0.4%,卷绕角为5.3-5.8-5.3°,接触压力为160-200-160cN时,涤纶POY过尾时假捻张力趋向正常,且张力事件得到很大程度的改善。已经满足A公司的生产要求。(3)加工设备方面如纺丝锭位的异常情况、纺丝油剂泵的出油精度、假捻皮圈的新旧,都会影响涤纶POY的后加工性能,但是改变不了假捻张力的根本趋势即张力走低趋势。(4)辅料和其它方面的影响,通过观察发现台风过后,涤纶POY后加工过尾性能得到很大程度的改善。(5)综合分析得出:涤纶预取向丝过尾过程中假捻张力走低的直接原因是位于纸管最后100m左右丝的动态热应力比满卷表层丝的低,而造成动态热应力走低的根本原因是满卷丝饼切换时卷绕速度的差异引起的;通过优化卷绕工艺可以从根本上解决切换时速度差异引起的过尾张力走低问题。