聚酰亚胺纤维的上油、卷曲和切断工序
日期：2018-11-13 09:39
一、上油
聚酰亚胺纤维的回潮率较低、介电常数较小,而摩擦系数较高,因此必须用油剂。另外,聚酰亚胺纤维在纺丝和纺织加工过程中因不断摩擦而产生静电必须使用助剂以防止或消除静电积累,同时赋予纤维以柔软、平滑、集束等特性使其顺利通过后道工序,这种助剂统称为聚酰亚胺纤维油剂。油剂主要由表面活性剂组成,能在化学纤维表面形成定向的吸附层,即油膜。油膜的亲水基朝向空间,吸附空气中的湿气,在纤维表面上形成连续的水膜,使带电离子在水膜上泳移,减少因摩擦所产生的静电荷积聚,从而降低纤维表面电阻,增加导电作用。油膜隔离纤维同时又对纤维有一定的亲和力,使其产生一定的集束性而不致散乱。它还赋予纤维一定的平滑性,使纤维在摩擦过程中不受损伤,并有良好的手感,在纺丝时能顺利通过卷绕、拉伸、干燥等工序,还能消除纺织加工过程中的静电作用,不致发生绕皮圈、罗拉、锡林等现象,减少毛丝及断头等不正常情况,保证纤维制品的质量。
聚酰亚胺纤维油剂的上油方法因长丝和短纤而有所差异。长丝上油法有两种:①油盘法给油盘以一定深度浸在油浴中运转,丝束与给油盘切线接触上油;②油嘴法:20世纪70年代出现的新方法,主要用于高速纺丝,油剂通过计量泵定量输送到给油嘴,对丝束上油。短纤上油法也有两种:①浸渍法:丝束通过油槽上油,适用于未切断丝束,②喷淋法:将油剂直接喷淋到散纤维上,适用于未切断丝束或短纤维。
二、卷曲、切断
卷曲和切断工序应用于聚酰亚胺短纤维的制备。聚酰亚胺短纤维通常用于与棉或其他合成纤维混纺,也可以纯纺。一般的聚酰亚胺纤维表面平滑无卷曲,抱合力小,不易互相捻合或与其他纤维捻合,纺织性能较差。卷曲是用化学或机械的方式使聚酰亚胺纤维外形获得立体的、平面的或锯齿形波纹的过程。卷曲一加工能使聚酰亚胺短纤维获得与天然纤维相似的卷曲,使得纺织性能大大改善。
聚酰亚胺的卷曲方法主要采用机械法。机械卷曲法是先将聚酰亚胺纤维束在热水、蒸汽或加热板上预热,而后通过卷曲机,进入碾轮(又称卷曲辊),两个碾轮间的隔距很小(0.25~0.28mm),丝束在较大的压力下形成卷曲,输出后在卷曲箱内互相挤压,可以产生良好的锯齿形平面卷曲效应。最常用的卷曲机主要由碾轮、卷曲箱和加压机构组成。聚酰亚胺长丝一般直接用来制备成织物或制品,但能切成短段制成聚酰亚胺短纤维,使其长度与棉或羊毛相近,则可以像棉或羊毛那样供作纯纺或者混纺后制成织物,这样的织物较长丝织物用途更为广泛。短纤维丝束经过卷曲后,根据成品的要求切成一定长度的短纤维,如棉型短纤维的长度通常为32~38mm。切断多采用机械式的切断机。切断有湿切、干切、牵切三种形式。用前两种切断法可获得段状纤维簇,再送入开松和混和机,即为非连续式切断装置。该装置由两个迅速旋转的刀轮组合而成,其中一个刀轮沿周边等距满布割刀,另一轮则在与割刀对应处刻有沟槽。束丝以垂直方向从刀轮的缝隙中经过时,即被切成预定长度的纤维段,落入收集器内送出机外。后一种加工方式的短纤维仍具有连续粗束丝外形。
目前,在聚酰亚胺短纤维生产中广泛使用的是沟轮式切断机,丝束由对钢制且表面包着橡胶的沟轮牵引和握住,沟轮上开着许多条沟槽,转动时两沟轮的沟槽相互对准,并借一弹簧装置而压紧。一台机器配有槽数不同的沟轮。在沟轮转动的垂直平面上,有一个回转刀盘,刀盘上装着数把切刀(1把、2把、3把或6把)。机器转动时,切刀能顺利地通过两沟轮的沟槽,把丝束切断。聚酰亚胺短纤维的纺丝工艺与长丝基本相同,区别在于长丝常在孔数有限(多在200孔以下)的喷丝头上纺丝成形,而制造短纤维的喷丝头孔数常达数千甚至数万。短纤维在后处理工艺上除了增加切段和卷曲,设备结构也与长丝不同,容量较大。切成的短纤维常成簇,必须进一步开松、混和,而后用与棉或其他合成纤维相同的方式纺纱和织造。
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