多重加工变形丝技术及其应用

1 改良阳离子可染共聚酯加工变形丝 美国迈克尔等人在中国申请的专利“改良阳离子可染共聚酯的拉伸变形喂入丝”，采用同轴皮芯型长丝，皮层由阳离子可染共聚酯组成，芯层由均聚物组成，通过拉伸变形这种喂入丝，以改善纤维的蓬松性能和染色性能。普通DTY低弹丝属于低取向、低结晶度（约10%）丝，纺制成织物时具有较高的退浆收缩率（约40%）；而FDY拉伸丝属于高取向、高结晶度（大于30%）丝，纺制成织物时具有较低的退浆收缩率（小于15%）；而这里所说的改良阳离子可染共聚酯加工变形丝是一种高取向、低结晶度丝，并把退浆收缩率控制在15-25%之间。通常PET聚酯均聚物的特性粘度约0.65-0.67，这种均聚物的染色很困难，需要在高温高压下用分散染料染色，工艺过程较复杂，同时也使生产成本上升。为了改善聚酯纤维的染色性能，人们使用阳离子可染共聚酯，利用能与阳离子染料亲和的磺酸盐基团对聚酯的结构进行改性。这种阳离子可染共聚酯主要由PET/5-磺酸钠基-间苯二甲酸酯组成，聚合链中大约含有2%mol的5-磺酸钠基-间苯二甲酸酯基团。由于这种共聚酯改善了织物的染色性能，所以尽管这种阳离子可染共聚酯要比均聚物昂贵得多，但它仍然被广泛应用于众多需要染色的织物中。不过，这种阳离子可染共聚酯与均聚物相比有一个缺陷，就是在纺丝时易断头，这一点常遭客户抱怨。后来人们发现，在Barmag FK6设备上，以500-600m/min的速度，在大约1.6倍拉伸比的条件下，加工150D/68F共聚酯变形丝，可有效降低纤维断头数。不过，工艺的经济价值方面仍不能满足客户的需要。为此，美国的迈克尔等人提供了改良的阳离子可染共聚酯拉伸变形丝，其中阳离子可染共聚酯仍由PET/5-磺酸钠基-间苯二甲酸酯组成，后者在聚酯链中的含量占2%mol。这种阳离子可染共聚酯作为复丝的皮层，而复丝的芯层采用普通的PET聚酯，两者各占二分之一左右，这种喂入丝在卷绕速度约2700m/min或更高速度的条件下纺成无定形、低取向的复丝，复丝是同轴皮芯型双组分长丝，特性粘度约为0.6。将这种喂入丝经拉伸-假捻-变形制成阳离子可染聚酯变形丝。过去一些双组分复丝工艺采用偏心双组分设备，其目的是利用偏心的原理在拉伸变形中使其断裂以产生螺旋卷曲，而这里的双组分长丝是用同轴设备，其目的是在常规的拉伸变形过程中阻止其断裂，而在减少断裂数的同时，也增加了蓬松度。同样重要的是，由于这种双组分的芯部采用了价格便宜的均聚物，使得双组分长丝的价格比单组分阳离子可染聚合物的价格低得多，经济上的可行性获得了明显的改善。 2 采用多重多形异性丝技术 采用计算机模拟丝的截面、形态、纤度、伸度、热收缩率等物理性能，设计出所需纤度的范围，从单只喷嘴中同时制造出形态各异的单丝。复丝中的每根单丝具有不同的形状和质量，即所谓的多重多形异性丝。通过复丝中单丝的多样性将天然纤维的特性反映出来，因为天然丝中每根单丝的截面形态及纤度均有差异，而常规生产的聚酯纤维则结构均匀。比如，日本尤尼吉卡用此技术开发了具有野蚕丝风格和天然干爽感的织物“Mixy”，其单丝纤度为0.5-5.5dtex，伸长率为25-80％，热收缩率为4-5％，继而又用此技术开发了高支纱的“Effin”，使之具有柔软的家蚕丝风格。 3 采用多涡流混纤丝技术 这种“多涡流技术”混纤丝法，对不同要求的异收缩复合丝分别采用不同的加工方法。如毛圈丝采用压缩空气喷射法；多层构造丝分别采用下列4种方法：（1）二层构造丝采用两线喂入差异假捻法或异伸度同时假捻法；（2）单丝多层构造丝采用高速纺丝与异收缩等物性控制技术的综合技术加工法；（3）并列复合多层构造丝采用高速纺丝技术与专门复合丝加工技术结合加工法；（4）复合低取向多层构造丝采用高速纺丝技术与空气复合技术系统并用技术加工法。利用这些方法可生产仿桃皮、仿粘胶丝、仿精梳毛、仿真丝型到最新型的仿真丝新合纤等产品。 4 采用复合变形加工技术 所谓复合变形加工技术，一般是由不同伸长率的长丝制成的。例如：POY和UDY（未拉伸丝）空气网络混纤，同时假捻，即得到复合变形长丝纱。低伸长丝在复合变形丝纱截面中心部分，高伸长丝相对在其外部。这种皮芯双层结构与普通变形纱不同，为织物提供了优良蓬松性和优良仿毛手感。这种新型精仿毛织物材料具有优良外观、优异手感以及优良悬垂性。使用高捻纱可以开发悬垂性优良的机织物。普通变形纱的高捻纱因为丝圈简单，很易失去蓬松性，然而复合变形纱在高捻加工之后，在保持蓬松性同时完全可保持优良悬垂性，因为其双层结构使卷曲硬挺，且形状复杂蓬松。 还有一种仿梳毛技术，采用多层构造丝，单纤维无规配列，呈复杂的构造，梳毛丝表面有毛羽及空气层。这种纤维多是高速纺丝技术和复合变形加工技术并用，有的还加上空气络合技术，使单丝间长度不同、特性不同、卷曲不同。作为纤维它保持强度及伸度，纤维内部可吸收较多染料，以获得高发色材料，进入高新合纤领域。主要用于制造各种各样仿毛型织物，一般为两种异质丝经空气混纤成假捻卷曲结构丝，成品挺爽有身骨的毛型感.（宁竹）