昕瑞仪器国产涤纶FDY纺丝油剂配制工艺的研究

涤纶全拉伸丝(FDY)是采用纺丝拉伸一步法制 得的合成纤维品种。与天然纤维相比，合成纤维表 面没有油脂或者蜡状物等起到润滑调节作用的物 质，因此需要在 FDY 纺丝过程中使用适宜的化学 助剂以防止和消除静电积累，同时赋于纤维良好的 吸湿、平滑、抱合等特性，使其能顺利通过纺丝、 拉伸、卷绕、后处理、织造等一系列复杂工序。这 种应用于涤纶 FDY 制造过程中以达到改善纤维表 面性能的助剂称为涤纶 FDY 纺丝油剂。纺丝油剂 在使用时需要调配成一定浓度的乳液使用，根据不 同纤维品种及上油方式，油剂乳液质量分数一般在 12%~24%之间。涤纶 FDY 油剂乳液的调配非常关 键，乳液的好坏直接关系到纤维的上油效果及油剂 性能的发挥。理想的油剂乳液稳定性强，纤维上油 速率快，油膜铺展均匀，纤维表面摩擦特性一致性 好，有利于纤维的可纺性和可织造性[1] 。 江苏恒力化纤有限公司是我国重要的涤纶FDY 生产企业，自 2015 年起开始批量使用天津工大纺 织助剂有限公司生产的“天纺”牌涤纶 FDY 纺丝 油剂。长期使用表明，该油剂具备较好的应用效 果。本试验选用“天纺”牌涤纶 FDY 油剂作为研 究对象，通过水质、温度、搅拌速度、加油速度等 油剂乳液调配时涉及到的因素，对其乳液状态进行 了评价分析，以期摸索出 FDY 纺丝油剂乳液调配 的技术关键点，为生产加工服务。

1 试验部分

1.1 试验原料
国产涤纶FDY纺丝油剂：品牌“天纺”，天津 工大纺织助剂有限公司生产。 去离子水，自制。

1.2 性能测试
采用上海昕瑞仪器电导率仪测试FDY油剂乳 液的电导率。采用美国哈希 2100AT 型浊度仪在 30 ℃测试 FDY 油剂乳液的浊度，用标尺准确测量 乳液调配结束5 s内停留于乳液液面上的泡沫高度。

2 结果与讨论
涤纶 FDY 纺丝速度快，纺丝过程中纤维丝束 与油嘴或油轮接触时间短，要求 FDY 油剂乳液应 在与纤维丝束接触的瞬间实现对纤维的快速铺展和 均匀上油，因此对 FDY 油剂的乳液状态提出了更 高的要求。FDY油剂的调配过程即为油剂的乳化过 程，调配好的乳液，油剂成分以水包油的形式分散 于水相中，形成热力学不稳定的乳浊液[2] 。衡量油 剂的乳液状态可通过测试乳液浊度的方法实现，浊 度低的乳液透光性好，分散相粒径小，这样有利于 纤维上油的均匀性。当乳液状态差时，分散相在水 溶液中粒径较大，乳液浊度变大，容易造成乳液分 层，从而影响纤维的上油均匀性，最终导致纤维品。

2.1 水质对乳液的影响
油剂的调配过程就是油剂与水的物理混合过 程。自然界的水中含有无机酸、碱、盐等成分，这些成分会成为影响油剂乳液状态的一个重要因素。 水的电导率与其所含的上述成分有关系，电导率会 随以上几种无机物浓度的增大而增大。天然水的电 导率多在 50~500 μS/cm，经过脱盐处理后电导率 会降至 50 μS/cm 以下，蒸馏水的电导率一般小于 4 μS/cm。

2.2 温度对乳液的影响
因季节变化，一年四季中 FDY 纺丝油剂和调 配用水的温度会存在差异，油温、水温的变化在一 定程度上均会对乳液浊度产生影响，从而影响乳液 状态，因此应对调配时的油温、水温加以控制。

2.3 搅拌速度对乳液的影响
FDY纺丝油剂的调配是油剂和水在搅拌状态下 的物理混合过程，搅拌是其中至关重要的环节。当 搅拌速度过低时，油剂不能快速均匀分散于水相 中，导致油剂成分会形成较大聚集颗粒分散于水相 中；搅拌速度过快时，油剂乳液容易产生大量泡沫，不利于后期的消泡和使用。

2.4 加油速度对乳液的影响
FDY纺丝油剂在调配时，首先将定量的调配水 打入调配罐中，在搅拌状态下缓慢加入纺丝油剂， 边搅拌边加油，随着油剂加入速度的不同，乳液状态会有所差异。

3 结语
(1) 涤纶 FDY 油剂乳液的状态与浊度关系密 切，当浊度低时，乳液外观透光性好，稳定性好； 反之，乳液的外观较差，油剂在水相中的分散性变 差，从而导致乳液的稳定性变差，后期更会影响到 纤维的上油效果。
(2) 油剂调配时的乳液状态受水质、温度、搅 拌速度、加油速度等因素的影响，调配用水应具有 较低的电导率，适宜的水温、油温以及合理的搅拌 速度和加油速度均有利于 FDY 油剂乳液浊度的降 低，确保乳液具备较好的稳定性和较为理想的状 态，从而更有利于纤维的快速均匀上油。