摘要：探討了不同假捻變形工藝路線下，阻燃滌綸假捻變形絲（DTY） 的各項物性指標的變化規(guī)律。結(jié)果表明：阻燃滌綸DTY 的拉伸強度、斷裂伸長率、卷曲收縮率和卷曲穩(wěn)定性均低于同規(guī)格的常規(guī)滌綸DTY；影響卷曲收縮率和卷曲穩(wěn)定性的主要工藝參數(shù)是變形溫度；改變工藝路線，采用S+Z 合股的工藝路線，可以大幅度提高阻燃纖維的拉伸強度、斷裂伸長率、卷曲收縮率和卷曲穩(wěn)定性，以適應不同風格的汽車裝飾面料的要求。

由紡織品著火引起的火災不斷發(fā)生，造成了生命財產(chǎn)的重大損失。為此，世界各地先后制定了各種法規(guī)，對紡織品的阻燃性提出了要求[1]。我國對公共安全衛(wèi)生也越來越重視，阻燃材料的運用也越來越廣泛，尤其是永久性阻燃裝飾面料的應用越來越普遍。不同用途、不同風格的面料對阻燃纖維的纖度、強力、伸長、卷曲彈性等物性指標的要求也不同。本試驗著重討論了拉伸變形絲（DTY） 加工工藝路線和工藝條件對汽車裝飾面料用333 dtex/96 f阻燃滌綸DTY 的各項物性指標的影響。

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試驗

1.1 原料

本次試驗采用環(huán)保型永久阻燃滌綸預取向絲（POY），纖度為267.6 dtex，斷裂強度2.05 cN/dtex，斷裂伸長率132.47 %。

1.2 主要生產(chǎn)設備及測試儀器

FK6HY-1000V 型加彈機，YG086 型縷紗測長機，YG023B-Ⅱ型全自動單紗強力機，YG368 型全自動長絲卷縮率測試儀，恒溫水箱。

1.3 加彈工藝流程

在FK6HY-1000V 型加彈機上生產(chǎn)333 dtex/96 f阻燃滌綸DTY 這一品種，探討了在不同假捻變形工藝路線、不同工藝條件下，阻燃滌綸DTY 的各項物性指標的變化規(guī)律。

1.4 測試條件 

為了使試驗結(jié)果具有可比性，每次試驗依次只調(diào)整一個工藝參數(shù)，并在保證其他工藝參數(shù)不變的情況下進行。各測試數(shù)據(jù)均在同等條件下經(jīng)儀器測試獲得。

02

結(jié)果與討論

2.1 工藝路線1

2.1.1 生產(chǎn)速度

由表1 可知：隨著生產(chǎn)速度的提高，阻燃滌綸DTY 的拉伸強度、斷裂伸長率下降，卷曲收縮率和卷曲穩(wěn)定性下降，沸水收縮率上升。這是由于隨著生產(chǎn)速度的提高，纖維在熱箱中的停留時間縮短，受熱傳導減弱，分子鏈的活化能減少，塑性變形量減小，結(jié)晶速度下降。同時，由于生產(chǎn)速度提高，假捻器上下張力變大，拉伸變大，當生產(chǎn)速度達到一定程度，由于張力過大使單纖維斷裂，產(chǎn)生毛絲，因此拉伸強度、斷裂伸長率反而有所下降。生產(chǎn)速度應選擇在一個合理的范圍內(nèi)，試驗結(jié)果在550～650 m/min 之間比較理想。

2.1.2 拉伸倍數(shù)

由表2 可知：隨著拉伸倍數(shù)的提高，阻燃滌綸DTY 的拉伸強度先上升而后下降，斷裂伸長率下降，卷曲收縮率、卷曲穩(wěn)定性略有上升，沸水收縮率略有下降。這是由于隨著拉伸倍數(shù)的提高，假捻器上下張力變大，當達到一定程度時，造成部分單絲斷裂而產(chǎn)生毛絲，從而引起拉伸強度、斷裂伸長率均有所下降。同時，由于拉伸倍數(shù)提高，分子鏈取向度增大，捻度傳遞更充分，塑性變形量加大，結(jié)晶度提高。

2.1.3 D/Y 比

由表3 可知：隨著D/Y 比加大，阻燃DTY 的拉伸強度、卷曲收縮率、卷曲穩(wěn)定性變化不大，斷裂伸長率有所上升，沸水收縮率下降。這是由于隨著D/Y 比提高，對絲線施加的捻度加大，假捻器上張力變大，下張力變小，不易產(chǎn)生單絲斷裂；絲線在熱箱中的塑性變形量加大，結(jié)晶度提高。

2.1.4 熱箱溫度 

2.1.4.1 熱箱溫度 T1 

由表 4 可知：隨著 T1 升高，阻燃滌綸 DTY 的拉伸強度、斷裂伸長率略上升，卷曲收縮率上升， 卷曲穩(wěn)定性明顯上升，沸水收縮率下降。這是由于隨著 T1 的升高，纖維受熱更充分，高分子鏈的活動性加強，而內(nèi)應力減小，纖維塑性增加，受到加捻力后更易變形，變形也更加充分。

2.1.4.2 第二熱箱溫度 T2 

由表 5 可知：在第二熱箱加熱開關關閉，T2 為常溫和150 ℃的情況下，阻燃滌綸 DTY 的斷裂伸長率下降，拉伸強度、卷曲收縮率、卷曲穩(wěn)定性、沸水收縮率變化不大，說明 T2 的提高對纖維的結(jié)晶度提高程度有限，因此對阻燃滌綸 DTY 物性指標略有影響，但影響的幅度不大。

在工藝路線 1 下選擇出的佳工藝條件見表 6。

2.2 工藝路線 2

選擇工藝路線 1 下得到的佳工藝條件 （見表 6），采用工藝路線 1 和工藝路線 2 生產(chǎn)得到的阻燃 滌綸 DTY 和常規(guī)滌綸 DTY 的物性指標見表 7。

由表 7 可知：

①相同工藝路線下，阻燃滌綸 DTY 的拉伸強度、卷曲收縮率、卷曲穩(wěn)定性均低于常規(guī)滌綸 POY 制成的 DTY，而沸水收縮率則略高一些；

②工藝路線 2 制得的阻燃滌綸 DTY 的物性指標優(yōu)于工藝路線 1，基本達到了工藝路線 1 條件下的常規(guī)滌綸 DTY 的水平。工藝路線 2 由于是 S 向與 Z 向合股，因此紗線沒有殘留扭矩存在，這對改善汽車裝飾面料的蓬松性、回彈性以及織造性能顯得十分有利。 

由上述各試驗結(jié)果可看出：對阻燃滌綸 DTY 各項物性指標，尤其是卷曲收縮率影響較大的參數(shù)主要是 T1，其它各參數(shù)的影響較小。與同樣規(guī)格的常規(guī)品種、在同樣工藝路線和工藝條件下進行比較，阻燃滌綸 DTY 的卷曲收縮率要低得多，這主要是由于阻燃滌綸分子中有阻燃劑參與了共聚，形成了支鏈結(jié)構(gòu)，使其結(jié)晶度下降，纖維結(jié)構(gòu)疏松 [2]，纖維的卷曲收縮率和卷曲穩(wěn)定性降低，從而影響汽車裝飾面料的蓬松度和彈性。為滿足汽車裝飾面料要求，應提高阻燃滌綸 DTY 的卷曲收縮率和卷曲穩(wěn)定性，故我們采用阻燃工藝路線 2。

03

結(jié)語

在相同的 DTY 加工工藝條件下，由于阻燃纖維中添加了阻燃劑，使得聚合物的相對分子質(zhì)量下降，在一定程度上破壞了高分子聚合物原有的大分子結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)的阻燃滌綸 DTY 的物性指標與常規(guī)滌綸 DTY 有明顯不同，拉伸強度偏低，卷曲收縮率和穩(wěn)定性明顯偏低；而影響卷曲收縮率和穩(wěn)定性的主要參數(shù)是變形溫度 （熱箱溫度），變形溫度越高，卷曲收縮率和穩(wěn)定性也越高。因此，選擇工藝路線 2，制得的阻燃滌綸 DTY 的卷曲收縮率和穩(wěn)定性得到跨越性的改善。但是選擇工藝路線 2 會降低產(chǎn)量，增加生產(chǎn)成本，因此應根據(jù)后道用戶對 產(chǎn)品的質(zhì)量要求及經(jīng)濟效益綜合平衡，來選擇不同的加彈工藝路線。