第28卷 第6期2007年6月
纺 织 学 报
Journal of Textile Research Vol.28 No.6Jun. 2007
文章编号:0253-9721(2007)06-0035-05
节能煤气灶
曹欣羊1
，钱樟宝1
，段亚峰2
，赵江峰
1
(1.杭州华欣纺织有限公司，浙江杭州 311222; 2.绍兴文理学院纺织工程研究所，浙江绍兴 312000)摘 要
采用Datacolor 600测配系统及其应用技术对三原母粒进行电脑测配，在切片熔融纺丝生产设备上实现了母粒切片熔融纺有涤纶丝的多系无限彩配效果，纺制出了16617dtex P 48f 和22212d tex P 72f 等规格的飞梭刺绣用系列彩涤纶高强度网络低弹丝线，改善了成品丝线的柔软度、身骨硬挺性和表面平滑性，提高了刺绣用丝线的强度，降低了成本，改善了有涤纶丝线的品种适应性。关键词 有涤纶丝；母粒；测配技术;CAD 中图分类号: 文献标识码:A Color measuring and matching of polyester master batch and spinning thereof
CAO Xinyang 1
,QIAN Zhangbao 1
,DUAN Yafeng 2
,Z HAO Jiangfeng
1
(1.Hangzhou H ua xin Textile Co .,Ltd .,Hangzhou ,Zhejiang 311222,China ;2.Textile Engineering I nstitute ,Shaoxin g Unive rsity ,Shaoxing ,Zhe j iang 312000,China )
Abstract Datacolor 600computer system and the relevant application technology were used in c olor measuring and matching of the master batch of three primary c olors,and making of colored polyester filaments through melt spinning was realized with the master batch and the color effect of polyester filaments was infinite with this technology .The low -stretch high -tenacity colored interlaced yarns of specifications were made such as 166.7dtex P 48f and 222.2dtex P 72f used as embroidering threads that are characterized by improved softness,smoothness and strength,lowered production cost and more diversified varieties.
Key words colored polyester fila ment;master batch;c omputer color measuring and matching;CAD 收稿日期:2007-01-15 修回日期:2007-03-04
清肺排毒颗粒的功效与作用基金项目：中国纺织工业协会2004、2005年指导性科技计划项目(2004047,2005075)
作者简介：曹欣羊(1969))，男。主要从事有涤纶丝切片纺技术的开发与应用。E -mail:zjf.9999@163 。
随着计算机和信息技术的发展与应用，数字纺织技术得到迅猛发展，各种高附加值电脑刺绣和蕾
丝织物广泛应用于服装、家居和装饰各领域[1-2]
，
但绣花底线产品规格单一，花单调，产品供应有限，远不能满足生产需求。针对电脑刺绣等数字纺织技术对涤纶绣花线(包括面线和底线)独特的技术要求，在满足产品基本物理性能指标要求的前提下，该类材料既要具有良好的可绣性，同时又要泽鲜艳，谱齐全，牢度好。传统绣花线系人造丝或T P C 混纺短纤纱经单纱加捻)并线)股线复捻)精练)染)轧光)倒筒)卷绕成形的加工而成，由于生产工艺过程繁琐，有大量练染废水产生，不仅生产成本居高不下，而且废水污染严重，对环境水体危害很
大，废水处理成本高，效果差，产品牢度低，使用过程还会因洗涤或出汗而造成沾，产品质量档次低,
属于高污染型低档产品。而且,T P C 混纺股线强力低，纱线粗，卷装容量小，有效退解长度短，绣花产品生产质量和效率得不到保障。
本文采用原液着切片纺技术，从母粒三原的选择、母粒的电脑测复配、纺丝设备及关键装置的改进改造以达到母粒含水量的有效控制和注入量的精确计量，到筛选合理的熔体增黏剂、纺丝油剂、优化纺丝工艺，并通过系统集成控制形成一整套完整的生产及质量控制体系，最终实现产品质量优异、品种丰富、谱齐全、泽均匀、牢度好的技术目标，所生产的绣花线一等品率达到99%以上。
1 有涤纶丝生产工艺流程
以飞梭刺绣底线为例，数字纺织技术用有涤纶丝的工艺流程为:
母粒[电脑测配
复配母粒]
干燥
聚酯切片增黏剂预结晶干燥螺杆挤压机 纺丝卷绕
加弹
网络化自消捻
卷绕成形)
飞梭芯线球形成品
2 电脑测配与母粒复配技术
2.1 母粒三原配原理
纺丝用母粒由着剂、载体聚酯和添加剂构成，纤维着取决于其中的着剂，母粒复配实质上也就是着剂的复配。复配的概念基于颜混合的减原理。在体系中，红、黄、蓝为3种基本(三原或三基)，三原中的2种混合后，可得橙、
绿、紫3种二次(又称间)。三原及其配得的
二次恰好组成一个封闭颜环。用三原和二次混合后，得到三次(又称复)，调整各的混合比例，可得多种颜的复，因此，可把各种颜看做由3种基(三原)或其中2种基的混合、依此原理，将红、黄、蓝3种颜的母粒作为3种基，通过2种或3种三原基母粒按某种比例混合，即可得到一种特定的母粒，用其与白聚酯切片混合纺丝，就能纺得所需颜的有涤纶丝。由于有些浅丝纺丝时有母粒的用量很少(小于016%)，纺丝时很难与白聚酯切片混合均匀而容易产生差，因此，有必要对所配制成的母粒进行稀释再造粒制得复配稀释母粒)))复配母粒，然后再与白切片混合纺丝，从而消除差。
母粒三原选择的原则是：配谱齐全，分散性好，牢度高，经济环保。通过长期基础研究和实践探索
，筛选出满足要求的染料型和颜料型三原母粒，所选典型三原母粒的反射光谱曲线见图1。
图1 三原母粒的反射光谱曲线
Fig.1 Reflection spectru m curves of three primary color master batch.(a)Red;(b)Yellow;(c)Blue
2.2 母粒+PET 切片纺丝测配
有涤纶丝纺丝过程中，有丝的颜由母粒配方所决定。为了准确纺制出所需颜，必须对丝颜的三原组成比例进行精确测量，然后根据测量结果进行母粒配比设计，得到所需有母粒的复配方案。设计的计算机测配系统，可根据客户提供的彩纱线样品，用电脑测配系统扫描测，给出三原母粒配方，经小样纺丝后测得有丝线的彩参数，判断彩是否正确。测配软
件会根据小样的彩参数与客户提供的样品彩参数，判断两者彩是否相符，若符合要求，则进行大批量的生产；若不符合要求，则电脑测配系统会对原先的配方进行修正，给出新的配方，继续小样纺
丝，此过程重复直到小样符合要求，进行大批量的生产。以红涤纶长丝绣花底线为例，有涤纶丝及其母粒配结果测试报告见图2。
利用该技术已配制出2600多种有丝，实现了电脑刺绣对有丝线的谱要求，可满足客户对颜的需求。
2.3 母粒复配造粒与复配粒注入
2.3.1 母粒复配造粒
按照计算机测配得到有丝纺丝的母粒配方后，按配方称取所需三原母粒并充分混合均匀，即可用于注纺丝。但是，由于有复合母粒用量很少，纺丝时仅借助于切片预结晶干燥过程和螺杆挤压机挤出过程很难使之与聚酯切片混合均匀,
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图2Datacolor600测配系统在有涤纶丝母粒测配中的应用Fig.2Application of Datacolor600in color master batch
从而造成严重的成品丝差问题。因此，本文在纺制浅丝批号时，采用复配有母粒稀释再造粒技术，将复母粒与一定量聚酯切片混合，加工成复配稀释粒(简称复配母粒)，干燥后再用特殊方法注入螺杆挤压机与大量聚酯切片均匀混合纺丝，最终得到所设计颜的有涤纶丝。具体再造粒方法是，将复合母粒在烘箱于100e下干燥1~2h，并经常翻动，然后，按稀释比例与预结晶干燥后的聚酯切片混合，用普通塑料挤压机熔融挤压成条，水浴冷却，切粒机切粒，即成复配粒。
复配再造粒时的聚酯切片用量可由下式求得:
X=100A P B
式中:X为聚酯切片用量(%);A为某品种有丝可实现稳定纺丝的彩母粒比例(%);B为有丝纺丝计算母粒比例(%)。热解焚烧炉
再造粒工艺要求:1)为尽可能减小有丝成品差，可实现稳定纺丝的彩母粒比例应取A> 1%;2)再造粒后的粒应尽可能接近原料切片的外形尺寸，使复配粒与切片在输料管道或螺杆中流速尽可能一致。
2.3.2复配粒的干燥与注入
1)切片与复配粒干燥
电脑绣花底线用有涤纶长丝对断裂强度和刚柔性要求很高，为实现顺利纺丝，确保成品丝质量，前纺过程中切片和复配粒的充分预结晶干燥是非常重要的。本文采用美国汉克森HHL370空气除湿机组和FBCD切片干燥机，预结晶与干燥流程见图3。因为母粒中加入了染料分子，起到增塑作用，降低了大分子的内摩擦力，熔体特性黏度过低，而母粒的熔点较低，熔体特性黏度更低，当与切片混合后，熔体的黏度介于纯PET和母粒之间，随着母粒含量的增大，在外力作用下，大分子更易流动，熔体黏度随之降低[3]。因此，在切片预结晶前应添加大计量的纺丝增黏剂，以提升熔体黏度，防止PE T 热降解和螺杆中前区熔体倒流。为此，选配了有涤纶长丝专用特种增黏剂，因有丝颜和母粒配比不同，其添加量控制在20%~25%为宜。干燥过程中，使用露点-20e的压缩空气，除湿机出口干空气的露点在-85e以下；干燥量为800kg P h，预结晶热媒温度为170~175e，干燥空气温度为172 ~175e；干燥效果：干切片水分30@10-6以下，特性黏度>0.67dL P g。
2)复配粒注入
采用改造后的程控小螺杆挤压机，将复配母粒干燥后精确计量连续注入螺杆挤压机入料口中心位置(如图3所示)，使复配母粒与PE T切片混合，连续进入螺杆挤压区，在螺杆挤压熔融过程中充分混合
均匀。
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第6期曹欣羊等：有涤纶丝的母粒测配与纺丝技术
图4 切片干燥装置流程
Fig.4 Technological process of chip drying device
3 有涤纶丝纺丝与后加工工艺
采用北化机B635纺丝机、越剑YJ800M 电脑高速加弹机和网络化并丝机，对电脑刺绣用有涤纶长丝线产品进行试纺和小批量订单生产，探索出一整套比较成熟的涤纶纺工艺，其中，纺丝温度、纺丝速度和加弹丝速尤为重要。
3.1 纺丝温度
纺丝时如果螺杆各区和箱体温度过高,PE T 产生热降解反应，易出现毛丝、飘丝；如果温度偏低，则熔体的流变性能变差，易产生毛丝和硬丝，而且纺丝过程生头困难。因此，有丝纺丝时各区温度比常规丝偏低3~5e ；为了避免母粒提前熔化，螺杆前区温度的降幅应更大一些，一般为3~10e ，且随着母粒含量的增大，螺杆各区温度的降幅也应相应加大。
3.2 纺丝速度
由于熔体中含有异种成分，应适当降低纺速。但降低纺速会导致大分子取向度降低，纤维剩余拉
伸倍数增大，易产生差降等[4]
，同时在后加工中异种粒子与设备的摩擦力增大，易产生毛丝降等。因此，有丝纺丝应采用常规纺速3000~3100m P min 。
3.3 加弹丝速
由于丝束中含有染料分子和杂质，使单丝的表
面粗糙，单丝间以及丝束和设备间的摩擦力增大，因此，有丝纺丝在后纺加弹时应适当降低丝速，才能减少毛丝和断头，提高满卷率，稳定生产。表1列出了加弹丝速对DTY 有丝品质的影响。
磁卡电表表1 不同丝速对DTY 丝品质的影响Tab.1 DTY qualities in different spinning speed
丝速P (m #min -1)断裂强度P (cN #dtex -1
提拉下水)断裂伸长率P
%
断头次数P
次
毛丝降等P
个500
4.0323.301~2550
4.00
21.6
1
6~7
4 纺丝效果与成品丝品质
4.1 母粒添加量对纺丝效果的影响
在实际生产中，母粒的添加量一般为4%左右，但是在纺制一些颜很浅的丝时，必须减少母粒的添加量才行。有时母粒添加量减少到1%或更少才能达到浅要求，但是纺制出的丝有严重的差。这是由于母粒添加量太少，与切片很难混合均匀造成的。本文主要针对这种情况采用了母粒复配再造粒的办法来稀释母粒，使之先与一定量的切片混合后熔融再造粒，用复配再造粒纺丝就会消除差，因为这时再造母粒添加量可达4%~10%，甚至更多。例如，某品种要求母粒添加量为1%，即99kg 切片加1kg 母粒，这时会产生严重差。那么，用10kg 母粒加40kg 切片熔融后造
粒)))成为50kg 新母粒。在纺丝时加入5%的新母粒即可达到原要求，并且不再产生差。再造母粒费用不高，所以是一种行之有效的方法。
4.2 成品丝的品质与应用效果
4.2.1 强伸性、卷曲性和沸水收缩率
采用三原母粒电脑测配与母粒复配技术纺制的涤纶丝，其同规格下的拉伸断裂强度和伸长率基本接近常规纺白丝，卷曲收缩率、卷曲稳定度
和沸水收缩率虽与常规纺白丝略有差异，但也能达到飞梭刺绣用彩丝线品质要求。母粒电脑测配纺涤纶丝具体品质指标与常规纺白涤纶丝的比较列于表2。
表2 母粒纺涤纶丝的强伸性能Tab.2 Strength and elongation,crinkling and shrinkage in boiling water o f colorant spinning polyester filament
泽母粒含
量P %规格P
(dtex P f)线密度P dtex 偏差P
%线密度CV P %断裂强度P (N #dtex -1
)强度
CV P %伸长率P %伸长CV P %卷曲收缩率P %卷曲收缩CV P %卷曲模量P %卷曲稳定度P %沸水收缩
率P %白0166.7P 48165.7-0.80.55 4.38 2.6820.6 6.64188.4010.680.1 5.7黑 2.9166.7P 48168.10.70.75 4.21 5.8521.39.7023 6.0214.977.2 6.1红
1.3
333.3P 72
330.4
0.1
0.55
4.06
6.61
20.7
7.81
17
9.13
10.4
74.2
6.4
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4.2.2应用效果
所纺制的16617dtex P48f和333.3dte x P72f新产品有涤纶高强度网络低弹丝，其结构紧密，纱线直径小于116.6dtex@2和145.8dte x@2等短纤维股线，同规格飞梭球型卷装体积下，刺绣底线卷绕长度从原来的193m提高到现在的235m，长度提高了22%，绣花底线线球的卷装长度大幅度增加，卷绕层有效退解从原来的3P5提高到现在的4P5，确保退解过程不出现过早塌边，增大了有效退解长度，提高了电脑刺绣彩底线利用率，从而降低了电脑刺绣过程绣花机停机换底线的频率，为电脑刺绣(尤其是飞梭刺绣)产品质量、单位产量和生产效率等重要技术指标的提高创造了有利条件。
5结论
背胶橡皮布
采用母粒三原电脑测配技术，实现了母粒切片熔融纺有涤纶丝的多系无限彩配效果，丰富了电脑绣花底线的花品种，生产过程无须纱线精练染加工，不产生印染废水，确保了电脑绣花彩底线生产过程清洁环保，无环境危害，同时，由于母粒切片熔融纺丝所形成的丝线素分布在丝线结构内部，因此，牢度高，不会因洗涤或出汗而造成沾，产品质量档次高。采用母粒切片熔融纺丝技术，纺制出了166.7dtex P48f和333.3dtex P72f等规格彩涤纶高强度网络低弹丝，其同规格下的拉伸断裂强度和伸长率基本接近常规纺白丝，卷曲收缩率、卷曲稳定度和沸水收缩率虽与常规纺白丝略有差异，但也能达到飞梭刺绣用彩丝线品质要求，改善了成品丝线的柔软度、身骨硬挺性和表面平滑性，提高了刺绣底线的强度，降低了成本，改善了涤纶刺绣底线的品种适应性，增大了有效退解长度，提高了电脑刺绣彩底线利用率，从而降低了电脑刺绣过程停机换线的频率，为电脑
刺绣(尤其是飞梭刺绣)产品质量、单位产量和生产效率等的提高创造了有利条件。FZXB
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(上接第34页)
的样品衰减稳定后剩余的黏附功较大，而且处理时间短，处理的速度快，对纤维的损伤也小，所以选择0.31s的处理时间比较好。
4)在200W和0.31s的条件下处理聚丙烯纤维，将其混入混凝土，可使混凝土的抗冲击强度提高6816%，效果非常显著。FZXB
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