高缩率有色腈纶膨体毛条的开发

牟莹莹

（中国石油大庆石化公司腈纶厂，黑龙江大庆163714）

腈纶与天然纤维的混纺应用较为普遍，但因普通腈纶含有磺酸基团，需采用阳离子染料染色，而天然纤维如羊毛含有碱性基团，常采用酸性染料染色。由于两者结构差异，须经2次染色，由此带来染色不匀、染整成本高等弊病。高缩率有色腈纶膨体毛条的开发，简化了染色工艺流程，降低染整成本，减少环境污染。

1.1 试验原料

试验采用大庆石化公司腈纶厂纺丝车间生产的3.33dtex凝胶染色长丝作为原料，长丝束的质量和指标见表1。

表1长丝束的质量和指标

1.2 试验的设备及工艺路线

腈纶长丝束在加热状态下拉伸，然后在张力状态下冷却，使其存在1种潜在收缩，具有这种收缩的纤维称为高缩纤维；高缩纤维在超过热拉伸温度的条件下进行热处理后，潜在的收缩就消失了，这种不具有潜在收缩性的纤维称为正规纤维。生产高缩率有色腈纶膨体毛条，3.33dtex凝胶染色长丝束经SEYDEL870型拉断机，生产出凝胶染色正规长丝束和凝胶染色高缩率长丝束，2种长丝束按6:4比例混合，经过SMC—400针梳机、SC—400针梳机进行并合梳理，卷绕成球。

2 试验结果及分析

2.1 原料

2.1.1 长丝缩率与毛条产品收缩率

腈纶大分子呈不规则的螺旋构象，不具有真正的结晶结构，因此没有严格的结晶区和无定形区，只有高序区和低序区之分，腈纶的这一结构特性，不如真正的晶状结构稳定，受热即表现出热弹性，正是利用腈纶的这种热弹性加工膨体毛条。腈纶纤维在加热下拉伸，然后在张力下冷却，这时纤维内部便潜藏着1种应变—潜在收缩，处于这种状态的纤维称为收缩纤维。把收缩纤维经过超过拉伸温度处理后，潜在收缩就消失了，消失了应变的纤维叫正规纤维。把收缩纤维与正规纤维按一定的比例混合，再经过梳理牵伸等工艺过程，制成膨体毛条。因此，原料长丝的缩率是产品收缩率的关键指标。该次试验采用大庆石化公司腈纶厂纺丝车间生产的3.33dtex凝胶染色长丝作为原料，试验中所用3.33dtex凝胶染色长丝的缩率控制在26-28之间，产品缩率才能保证在32%以上。

2.1.2 原料延伸度与产品缩率

原料缩率满足时，延伸度只要按普通长丝的质量控制，过高则不利于纤维在拉断机上的生产。

2.2 试验工艺

2.2.1 牵伸倍数

牵伸倍数的选择，一般要考虑丝束的质量和拉断纤维的长度2个因素。丝束的强度高，断裂伸长率大，均匀、手感光滑，牵伸倍数就高些；反之则低。拉断纤维的长度主要由断裂牵伸倍数来决定，断裂牵伸倍数大，断裂点前移，拉断纤维的平均长度就短，反之，断裂牵伸倍数小，断裂点后移，拉断纤维平均长度就长。毛条产品最终缩率得以保障的关键在拉断机热牵伸区，原料长丝束自身存在缩率，但是长丝束延伸度并不高，长丝束染色后由于染料的影响，纤维强度会下降，如何合理地选择拉断机热牵伸区的牵伸倍数就极为重要，即要保证毛条产品的最终缩率，还要使长丝束在拉断机上的成条效果得以保证，因此，对热牵伸倍数、成品缩率及拉断效果进行实验见表2。

表2长丝束成条效果

当热牵伸倍数为1.25倍，预牵伸倍数选定1.23，产品的缩率为33%，并且在生产规程中没有发生预拉断区纤维的提前断裂。

2.2.2 拉断机热板温度与产品缩率

一般情况下，随着热板温度的升高，丝束收缩率稍有提高。温度较低时，拉伸比较困难，有时会出现断裂、缩率降低。当电热板温度一定时，在一定范围内，增加热拉伸倍数，收缩率提高，但热拉伸倍数太高，收缩率反而降低，这是因为丝束在热拉伸过程中纤维断裂造成的。毛条产品缩率的提高可以通过提高热板温度来实现，但温度过高，会使纤维发生提前断裂，拉断下机条条干不均匀，也可能出现超长纤维，使得丝束的可纺性降低。本次试验时拉断机电热板温度设定为120℃，原则是在腈纶纤维的玻璃化温度（80℃）之上，但是要低于常规品种生产时的电热板温度。

2.2.3 车速与毛条产品缩率

拉断机的车速对毛条产品的缩率也有同样的影响，拉断机的车速降低，长丝受热会更加均匀，毛条产品的缩率也会更加稳定，条重偏差和条重不匀率性也相应减少，故采用160 m/min。

3 结束语

试验生产出的3.33dtex凝胶染色高缩率腈纶膨体毛条，各项质量指标均达到纺织部行业标准。凝胶染色腈纶纤维是在纤维处于凝胶成型状态时加入染料、染化剂等，相比于成型后再染色，着色速度快、染色牢度高、色彩更加鲜艳，汗浸、日晒、水洗后，纤维不易褪色。使用该产品不需再次染色便可直接生产纺织成品，节约了染色成本，特别是为小型毛纺企业减轻了治理污染的负担。