技术涤纶染前处理,到底要不要除油?
涤纶纱线或织物的前处理一般以去油为主,因为涤纶在纺纱时会加入纺纱油剂,那么,涤纶纺纱油剂一般用的都是哪些油?
涤纶长丝油剂品种很多,有POY、DTY的油剂,常规纺纺丝油剂、拉伸丝油剂、变形丝油剂以及工业用丝油剂等。它们均可起到集束、润滑、降低摩擦系数,抗静电等作用,但又有各自特殊的功能和适应性,甚至对同一品种的长丝,因加工设备和后加工过程不同,所需油剂的特性亦应不同。
涤纶长丝油剂可分为纺丝油剂和成品油剂两大类,油剂的基本性能相同,但对纺丝油剂的性能要求高于成品油剂。
01 
油剂的基本性能
1、平滑性
平滑性、或称润滑性,实质上是油剂的摩擦特性。常以上油后丝与丝(F/F)、丝与金属(F/M)和丝与橡胶(F/R)之间的静摩擦系数(μs)及动摩擦系数(μd)来表示。
一般来说,较好的油剂上到丝上后,F/F的静摩擦系数应适当大些,这样丝的集束性好,卷绕成型好,退绕性优良。对F/F的动摩擦系数无特殊要求,但在假捻变形时,丝若滑动,易于变形。
F/M的静摩擦系数小一些为好,动摩擦系数,则是愈小愈好,这可减小丝与金属之间的摩擦,减少毛丝和断头,减少丝对金属的磨损,可提高丝的加工和织造性能。F/R的静、动摩擦系数适当即可,因在加工过程中,使用橡胶部件来增大对丝的握持力,摩擦系数过小,易打滑。平滑性由油剂各组分的性能决定,并和润滑状况有一定关系。
含油量较高(0.5%~1.0%)时的润滑为流体润滑。流体润滑中,摩擦系数随油剂粘度的增加和含油量的增高而增大。
去油含油量最低、而摩擦系数最小的润滑为临界润滑。在高速、高接触压力时,保持临界润滑有很重要的意义。临界润滑状况下,除油剂的粘度影响摩擦系数外,油膜强度(界面吸附力、分子间凝聚力)对摩擦系数影响也很大,油膜强度高,摩擦系数波动小。
2、抗静电性
聚酯是良好绝缘体,在加工和使用过程中被摩擦时,会因电荷的积累而产生负电性的静电。
静电使丝条松散,使加工性变坏。因此,上油后的纤维应具有抗静电性。抗静电的机理通常有三种:即增强纤维的吸湿性;减少摩擦作用;中和产生的电荷。三种机理可同时发生作用。最简便的油剂抗静电性的测定方法是测定上油后丝条的比电阻,亦可测定丝条的摩擦带电量。
3、耐热性
对于需经受热加工(拉伸、假捻等)的丝条,所上油剂的耐热性非常重要,耐热性差的油剂,高温下会分解,油剂的物理性能发生变化。
高温下油剂的挥发,使上油量减少,并污染环境,产生的焦油或油滴还会影响操作。可采用挥发减量法测定油剂的耐热性,即将油剂放在220℃的烘箱中8h,测定其挥发和分解减量。
4、界面特性
油剂必须具有一定的乳化性能。要求油剂乳化稳定,乳化液的表面张力低、粘度小。在纤维表面可均匀附着。如果界面特性不好,即使其他性能很好,也无法满足使用要求。
02 
油剂的使用
1、根据丝条的用途选择油剂
机织用丝要求上浆性好,上浆后在织造中浆膜不剥落或落下极少。这就要求油剂与浆料相容性好。
平滑剂为矿物油的油剂其上浆性较好,因为矿物油粘度较低,其乳化物油膜不仅能与浆料相容,而且易进行再分散,在纤维的表面油剂与浆料置换,油膜可保护浆膜。
针织用丝将直接上机整经和织造,将与织针产生高速摩擦,对平滑性、集束性和抗静电性要求均较高,使用的油剂粘度应低、摩擦系数小、上油量高。
耐高温应是假捻变形用油剂的主要特征,而其平滑性适中即可,因过大或过小均会引起张力变化,使捻度不匀。另外要求油剂产生的白粉少、附着均匀。附着不匀则影响丝的染性能。
油剂的牌号较多,新使用某种油剂时,最好经小试后,再正式用于生产。因使用不当,将影响生产和产品质量。
2、油剂用量油剂用量以丝条的含油量(OPU)计算
常规纺机织用丝OPU为0.6%~0.7%,针织用丝为0.7%~0.9%,加弹用丝为0.5%~0.6%。常规纺的上油量还要根据拉伸中是否产生毛丝和断头而定,因有的油剂含量高时,会使丝条张力变大,造成毛丝和断头。
高速纺丝随DTY机的加工速度不同,0PU有所变化,加工速度愈高,OPU应愈低(见表1)。高速纺丝的POY若用于拉伸制拉伸丝,应适当提高上油量。
DTY机的加工速度与上油量的关系
变形后的变形丝重新上的成品油剂,针织用POU为2%~3%,机织用为0.5%~1.5%,用于喷水织机的变形丝,为便于退绕,上0.5%左右的油剂。经纱若不上浆,可在加网络后,再上1.5%左右的油剂。
一些特殊丝,如异形丝、有丝,上油量应比普通丝高0.1%~0.2%。
03 
油剂的浓度
油剂浓度受几种因素的制约,应综合平衡决定。从油剂在丝上的附着均匀性考虑,油剂浓度愈低愈好,但随之而来的是油剂易飞溅,尤其是油轮上油设备,飞溅更严重。一般常规纺丝油剂浓度为10%~15%,高速纺丝油剂浓度为8%~15%。
04 
油剂的配置
在某些品种的长丝油剂中,有的组分不易乳化(分散)于水中,即使乳化,也是以凝聚络合物
粒子的形态存在。凝聚络合物粒子的大小主要决定于初期乳化条件,即油剂与水接触瞬间的条件。
1. 温度
桶装油剂在低温下存放时,会出现组分分层现象。遇此情况,应将油桶放到40℃的水浴或暖房中,待固体部分溶解后,搅拌均匀再使用。配油时的水温随油剂性能的不同而不同,但多为20~30℃。
2. 水质
一般离子交换水可满足要求,但离子交换水可能含有硅元素,长期使用,硅与油剂的结合物易堵塞上油喷嘴。
3. 搅拌
油剂注入水中需经搅拌才能均匀。油水接触时间愈短,形成的凝聚络合物粒子愈小。油剂以细流方式注入搅拌速度最快的水中,所形成的粒子小。当搅拌速度在100~400r/min,靠近釜壁处的液体流速最快。注毕油剂后,应继续搅拌约30min。
4. 油剂溶液的防腐
配制好的油剂在贮存和使用中会因其腐败而产生沉淀物,堵塞管道。细菌(微生物)、氧气、营养源和温度是腐败产生的条件。常用的防腐方法有两种。一是控制温度,二是加防腐剂。在20℃以下,细菌繁殖较慢,25℃以上,细菌繁殖较快,但因在18℃以下,油剂乳化液可能析出沉淀物,故油剂温度应控制在20℃左右。
防腐剂即杀菌剂。高速纺丝的油嘴后部接管处易堵塞,因而油剂中一定要有杀菌剂。常规纺丝可以不用,但要经常清洁,以保持管路畅通。
杀菌剂的用量一般为110~500ppm。使用一段时间后,细菌会产生抗药性,故要提高它的用量。最好是两种杀菌剂交替使用,可提高抗药性。
05 
高温高压染操作要点
一、化料操作要点
1.要按处方单核对所准备的染化料是否准确。分散染料化料时一般先用冷水打浆搅匀(搅拌机搅拌约20-30min),使用时再用40~45℃温水冲淡化匀。
2.分散剂、匀染剂则用温水化开搅匀,要随用随化。
3.遇到分散红3B、分散红玉S-2GFL等难化的染料,冷水打浆搅匀,温水冲淡。
4.加料顺序为40℃左右加入醋酸,运转片刻,调节PH值为5~6,再加入染料,运转10min后,按预定升温曲线染。如加料后发现机内泡沫过多,为了避免损伤循环泵、降低扬程甚至使织物漂浮,应及时加入消泡剂消泡。
二、染过程操作要点
1.染时,要在升温前关好机盖,并随时由玻璃视孔观察坯布在机内的运行情况,并检查机器各部位是否有异常声音及现象。
2.在50~60℃时,分散染料上染很慢或基本不上染。
3.在80℃以上时,上染速度加快,因此,在80~130℃之间升温不宜过快。
4.一般采用分级升温、分级保温来控制升温率,对易造成渍的分散红3B、分散红玉S-2GFL、分散大红S-BWFL等尤需要注意这一点。
5.降温时,降温速度也不能过快,以免形成折皱印和鸡爪印等病疵。因此,要要严格控制降温速率。
一般升温速率以织物每运转一圈温度变化不超过1~1.5℃为原则(指升降温主要阶段而言)。
三、喷嘴喷射压力大小掌握的原则
1.织物上机时,喷嘴压力可以大些,当运转正常时,喷嘴压力可小些;
2.织物厚度或重量越大,喷嘴压力越大,喷嘴直径要大些;
3.一般绳状织物直径与喷嘴直径之比为9:10。
4.降温时,严禁在高温时向机内注入冷水直接强行降温。
四、染后洗缸要点
1.在染深后改浅时,洗缸用剂一般采用98%烧碱4~6kg,保险粉。工艺条件:液量2000L,温度130℃,时间60~90min。
2.洗缸时,打开各管道所有阀门,使洗缸液畅通,保温完毕后高温排污。
3.生产中长纤维织物时,过滤网每班刷一次;生产涤纶长丝织物时,过滤网每天刷洗一次;生产涤纶等增白品种时,采用浅缸,并经刷洗。