Las fibras finas de poliéster tienen ventajas como un tacto suave y un tejido rico y completo, además de una excelente drapeabilidad y rigidez, lo que hace que las prendas confeccionadas con ellas sean muy populares. La producción de fibras finas puede utilizar equipos de hilado convencional, hilado de alta velocidad, FDY y de estiramiento y urdido. Debido al bajo denier de los filamentos y a la baja resistencia que pueden soportar, es fácil generar pelusas y roturas durante la producción y el uso. El diámetro del orificio de la hilera utilizada para la hilatura debe ser menor y es necesario mejorar las propiedades reológicas de la masa fundida, lo que aumenta los requisitos en materia de materias primas y procesos de hilatura.
1. Astillas de materia prima
Debido a la baja resistencia que pueden soportar las fibras finas, los requisitos para las astillas de poliéster utilizadas en el hilado son altos. En primer lugar, el contenido de impurezas en las virutas debe ser bajo; si el contenido de impurezas es alto, es fácil que se produzcan pelusas y roturas durante el hilado. En segundo lugar, todos los indicadores de los chips deben ser uniformes y estables; de lo contrario, la producción y la calidad del producto serán inconsistentes. Además, la estabilidad térmica de las virutas debe ser buena, ya que para hilar fibras finas se requieren mejores propiedades reológicas de la masa fundida, lo que significa temperaturas de hilado más altas. Los chips con buena estabilidad térmica experimentan menos degradación térmica.
2. Secado de virutas
Al hilar fibras finas, la temperatura de hilado es alta, lo que provoca una degradación significativa. Para minimizar la degradación, es fundamental controlar estrictamente el contenido de humedad de las astillas. El contenido de humedad debe ser inferior a 25 ppm. Adicionalmente, se requiere que la calidad del secado sea uniforme, con un mínimo de polvo de viruta seco, y que se reduzca la viscosidad durante el proceso de secado; de lo contrario, es fácil producir fibras flotantes, pelusas y fibras rotas.
3. Temperatura de hilatura
Las temperaturas de hilatura más altas pueden mejorar las propiedades reológicas de la masa fundida a medida que pasa a través de los orificios de la hilera, prolongando el tiempo de enfriamiento de la masa fundida y manteniendo una temperatura de placa más alta. Generalmente, la temperatura se controla entre 290 y 300°C. Cuanto menor sea el denier del filamento, mayor debe ser la temperatura utilizada. Después de aumentar la temperatura de hilado, la reducción de la viscosidad de la fibra libre de aceite será mayor. Si la reducción de la viscosidad es demasiado grande, resulta más fácil que las fibras finas experimenten pelusas y roturas. Normalmente, durante el hilado convencional, la reducción de la viscosidad debe ser inferior a 0,03, mientras que durante el hilado a alta velocidad, debe ser inferior a 0,015. Dado que el denier total para el hilado de fibras finas es menor y la producción del husillo es pequeña, para resolver el problema de la reducción excesiva de la viscosidad, se puede emplear una temperatura más baja para el husillo y una temperatura más alta para el cilindro. Generalmente, la temperatura del tornillo se establece entre 284 y 286 °C, mientras que la temperatura del cilindro se establece entre 295 y 298 °C. Este enfoque garantiza una masa fundida que fluye bien y permite un paso suave a través del estiramiento a alta velocidad.
4、Componentes de hilatura
(1) Presión de los componentes
Cuando se hila POY de fibra fina, se requiere una mayor presión de los componentes para mejorar la efectividad del filtrado y la tensión de corte, lo que aumenta la temperatura del material fundido y mejora sus propiedades reológicas, mejorando así la capacidad de hilatura. Sin embargo, una presión inicial excesivamente alta del componente puede hacer que la presión aumente demasiado rápido, acortando la vida útil. Generalmente, la presión de los componentes utilizados está entre 12 y 18 MPa.
(2) Material filtrante de los componentes
El material filtrante de los componentes ha cambiado de arena de mar a arena metálica. La estructura amorfa única de la arena metálica proporciona una capacidad de filtrado que supera con creces la de la arena de mar, lo que la hace mucho más efectiva para filtrar las impurezas del derretimiento y proporciona mejores efectos de aumento de temperatura en comparación con la arena de mar. Por ejemplo, al producir POY con especificaciones de 166 dtex/192F, la proporción óptima de arena metálica es de grano grueso, grano medio y grano fino en una proporción de 1:2:1, lo que da como resultado una buena eficacia de filtrado y un hilado suave del POY.
5. Condiciones de enfriamiento
Tanto las velocidades de aire excesivamente altas como bajas pueden provocar un aumento de la irregularidad del hilo y afectar el rendimiento del estiramiento debido a cambios periódicos en el punto de solidificación. Por lo tanto, las buenas condiciones de soplado deben incluir una velocidad del aire adecuada y un flujo de aire suave. En el hilado a alta velocidad, la influencia de la velocidad del aire inconsistente durante el enfriamiento es relativamente menor; Los cambios en la velocidad del aire tienen efectos menos obvios en el rendimiento del FDY en comparación con el giro convencional. Por lo tanto, aumentar la velocidad de GR1 dentro de un rango apropiado puede mejorar la uniformidad del hilo y del teñido. Para reducir la orientación y cristalinidad de las fibras finas, las condiciones de enfriamiento deben ser suaves. La alta orientación y cristalinidad dificultan el proceso de estiramiento de fibras finas. Por lo tanto, se deben implementar ajustes como mantener un área aislada, aumentar la temperatura del aire o reducir la velocidad del aire para lograr un enfriamiento suave. La velocidad del aire para la hilatura convencional es generalmente de 0,1 a 0,2 m/s, mientras que para la hilatura de alta velocidad es de 0,25 a 0,35 m/s, con una humedad relativa del 75% ± 5%.
6. Posición de agrupamiento.
La tensión de hilado tiene un impacto significativo en la formación del bobinado. La tensión de hilatura está influenciada por factores como la resistencia reológica, la fuerza de inercia y la fricción del aire. Para fibras finas, con su mayor superficie específica, la fricción del aire es mayor, por lo que es necesario elevar la posición del punto de agrupación o acortar el canal para reducir la fricción del aire. En la hilatura a alta velocidad, debido a la alta velocidad de hilatura, la tensión a lo largo de la trayectoria de hilatura es mayor, lo que hace que la posición del punto de agrupación sea aún más crítica; de lo contrario, es posible que no sea posible hilar ni enrollar. Algunos equipos han elevado la posición de agrupación de aceite de 1,4 ma 0,7 m, lo que produce mejores resultados. Para fibras con secciones transversales especiales, la posición del punto de agrupación también debería ser más alta porque estas fibras tienen una superficie específica aún mayor; la fibra inicial genera calor rápidamente, lo que da como resultado una velocidad de enfriamiento rápida y un desplazamiento ascendente significativo en el punto de solidificación. Normalmente, la posición de agrupamiento desde la hilera hasta la boquilla de lubricación está entre 0,7 y 1,0 m. Acortar la distancia de agrupamiento puede reducir la tensión en el haz de hilos y aumentar la posición de agrupamiento, junto con la birrefringencia y cristalinidad de la fibra inicial, también ayuda a minimizar las fluctuaciones de las fibras finas.
7. Lubricación
Las fibras finas tienen una superficie específica mayor, por lo que la cantidad de aceite aplicada es mayor que la de las fibras ordinarias, generalmente entre 0,7% y 1%. El aceite utilizado debe tener buena permeabilidad y suavidad. Normalmente se utiliza un sistema de doble boquilla para engrasar.
8. Diámetro del orificio de la hilera
Seleccionar razonablemente el diámetro del orificio de la hilera y diseñar científicamente la hilera son claves para producir fibras finas de alta calidad. El tamaño de los orificios debe coincidir con la velocidad de corte de la masa fundida que fluye a través de los microporos manteniendo al mismo tiempo el multiplicador de estiramiento en un rango más pequeño. La velocidad de corte para el hilado convencional puede ser (0,7 a 1,0) × 10.000 s⁻¹, mientras que para el hilado a alta velocidad, puede ser (1,8 a 2,2) × 10.000 s⁻¹.
9. Multiplicador de estiramiento y temperatura
Como las fibras finas se utilizan como seda simulada, generalmente se procesan en hilos estirados para resaltar sus efectos simulados. Para adaptarse a la alta orientación y cristalinidad de las fibras finas durante el bobinado, se debe reducir el multiplicador de estiramiento; cuanto menor sea el denier del filamento, más significativa será la reducción. Sin embargo, la resistencia del hilo acabado no disminuye debido a un multiplicador de estiramiento más bajo y el alargamiento no aumenta. Bajo temperaturas de estiramiento normales, las fibras finas exhiben una alta tensión de estiramiento y cuanto menor sea el denier, es más probable que se produzcan pelusas y roturas, con una mayor contracción con agua caliente. Los experimentos sugieren que es beneficioso aumentar la temperatura de estiramiento de 5 a 8°C. Si la temperatura de estiramiento es demasiado alta, el hilo acabado puede desarrollar rayas de color. Además, se debe elegir una velocidad de estiramiento más baja para evitar generar pelusas excesivas y roturas.
10 、 Procesamiento de red
Las fibras finas tienen un alto coeficiente de fricción, lo que dificulta el desenrollado. Por ejemplo, con especificaciones de hilo de 83 dtex/72F, aplicar una torsión fuerte directamente en la máquina torsionadora puede provocar una pelusa significativa debido a la alta tensión de desenrollado. Cuanto mayor es la velocidad de desenrollado, más grave se vuelve la situación de pelusa. Por lo tanto, las fibras finas deben someterse a un procesamiento en red. Cuanto menor sea el denier de las fibras finas, menor será su rigidez a la flexión, lo que facilitará el procesamiento de la red; Se puede lograr una densidad de red satisfactoria (20 a 30 por metro) a presiones de aire más bajas.
