近年来，远红外纤维及其织物在国内市场上走俏，各科研纷纷兴起了研究开发远红外纤维及其织物的热潮，这主要与远红外纺织品的特殊保健功能有关但就远红外丙纶而言，以短纤维品种为主，有关高速纺远红外丙纶长丝尤其是单丝线密度为1dtex左右的细旦远红外丙纶长丝的纺丝及后加工工艺的研究尚未见报道，为填补这方面的空白，合成纤维国家工程研究中心于1999年对此进行立项研究，2000年该项目通过了上海市新产品鉴定目前，己有批量生产的能力，由82 /72fDTY所制成的功能保健型纺织品投放市场后，受到广大用户的欢迎该研究选择了高效的远红外母粒及降温母粒，采用全造粒的方法，首先制得远红外PP，再着重探讨纺丝工艺及变形工艺1实验1.1原料聚丙烯Y2600，上海石化股份有限公司塑料事业部；远红外母粒1；降温母粒A；油剂，德国汉高公司生产的A-2型丙纶纺丝专用油剂1.2造粒设备及工艺流程GH-10型高速混合机，北京塑料机械厂；SH-35型双螺杆混炼挤出机，上海化机四厂。 　　造粒温度190~ 210C，工艺流程如下：聚丙烯远红外母粒（20%）>混合机>双螺杆挤出机降温母粒（3%）―令却一>切粒机一>干燥一>远红外PP 13纺丝变形设备丝机，SW46SSD卷绕头；喷丝板：0. 72f，纺丝速度公司FK6V-900MF216锭加弹机14测试结晶性能日本理学3134型X射线衍射仪，Cu靶，工作电压35kV，20中的传播速度Cs，试样声速取向因子按公式fs=1-（G/Cs）2求得，Cu取1.45km/s双折射日本Nikon偏光显微镜纤度德国Textechno公司纤维测长仪强伸度德国Textechno公司Statimat型全自动强伸仪仪卷缩德国Textechno公司全自动卷缩仪2结果与讨论2.1纺丝温度对纤维结构性能的影响由可知，添加降温母粒远红外PP粘流活化能虽略有下降，但仍然较高，而粘流活化能是纺丝熔体粘度对温度敏感程度的标志之一，粘流活化能越高，则纺丝温度的控制范围越窄，特别是纺制细旦丙纶，即使微小的温度波动，也易影响纤维的性能及纺丝的稳定性，故远红外PP高速纺丝时，更应严格控制纺丝温度。 　　500m/min时纺制远红外丙纶所得的物理性能数据。从表1中可以看到，随着纺丝温度加，远红外PP-POY强度下降，伸度有所上升，条干不匀率先下降后上升，双折射值也略有减小，这与常规纺丝原理基本一致由于250C接近导生联苯联苯醚的沸点温度，温控系统稳定性差，纺丝时飘单丝现象较多，可纺性差。而温度在265C以上容易引起热降解，导致强度下降，并且飘单丝现象也随纺丝温度的升高而逐渐加剧，故一般纺丝温度控制在258C左右较佳表1纺丝温度对POY可纺性。结构性能影响条干U值，厶nX可纺性差好较好较差差2.2纺丝速度对远红外纤维结构性能的影响表2列出了纺丝温度在258C下纺制远红外丙纶的纺丝速度对其结构性能的影响数据。 　　表2纺丝速度对纤维结构性能影响V/线密度/喷头拉伸大，纺程上轴向速度梯度大，纺程张力提高，导致纤维取向加，而取向又进一步诱导结晶，导致力学性能随纺丝速度加而单调递（试验速度范围内），这与常规熔融纺丝原理是一致的所不同的是，聚丙烯有a卩、YS及准六方等多种晶型，在加工成形过程中，往往随加工条件的变化而得到不同的晶型结构，不同纺丝速度远红外POY的X射线衍射图谱见从表2中可以看到，随着纺丝速度提高，远红外纤维强度加伸度下降、结晶度加、双折射加取向度加。这是由于随着纺从可知，随着纺丝速度的提高，在结晶度加的同时，纤维的晶型也在逐步发生变化，准六方晶型含量逐步降低，a晶型含量逐步加，当纺丝速度为2700m/min时，晶型己完全变为T晶型。虽然纺丝速度在2700m/min时强度较高，但纺程张力较大，丝饼退卷困难，进一步的后加工研究表明：a晶型比较稳定，不利于后加工的进行，且所得最终产品的力学性能较差。准六方晶型是一种较为复杂且不完整的晶型，容易加工，在加工过程中逐步转化为较稳定的a晶型，见为保证远红外PP-POY的晶型为准六方晶型（为主），因此建议纺丝速度不宜超过2500m/min 2.3冷却成形条件对纤维结构性能的影响聚丙烯高速纺丝时，即使添加了降温母粒，但纺丝温度仍要高出熔点90C甚至10C以上，在冷却成形阶段，释放出比聚酯更多的热量，如果在涤纶纺丝的冷却条件下很难顺利冷却成形，故一般丙纶成形时的喷丝甬道长度大于涤纶但由于所采用的纺丝装置主要是针对涤纶品种，很难从加喷丝甬道的长度来适应丙纶高速纺丝的需要。实践证明，采取适当降低侧吹风温度的方法也是切实可行的，试验结果见表3表3侧吹风温度对纤维结构性能的影响4集束上油位置对纤维结构性能的影响远红外PP进行高速纺丝时，由于其纺程张力高于涤纶，而过高的纺程张力又不利于纤维的卷装成形，所以一般将丝条提前集束上油，以减少纺程张力，有利于纤维的卷绕成形，提高丝饼质量，但集束位置也不宜过高，否则纤维凝固不充分，易产生并丝、毛丝等不良现象，导致纤维条干上升。选择不同上油位置进行纺丝的研究结果见表5表5集束上油位置对纤维结构性能的影响条干U值，%集束上油位置/mm条干U值，纺程张力/注：集束上油位置是指集束点距喷丝板的距离。 　　从表3得知，随着侧吹风温度由15C加到21C，远红外pY的伸度加、双折射下降，这与纤维凝固点下移、纺程张力下降有关若侧吹风温度低于15C，纤维冷却速度过快，会导致喷头拉伸应力较高，容易产生毛丝且条干较高，反之，若温度高于21C，纤维冷却效果不好，有可能并丝，也会导致条干升高，一般侧吹风温度取18C左右为宜从冷却效果看，降低侧吹风温度比大其速度效果更明显，但对纤维的性能及纺丝的稳定性而言，侧吹风速度过大，不仅影响纤维的条干，还易引起飘单丝现象在选定侧吹风温度的前提下，实验中研究了风速度对纤维结构结构性能的影响，结果见表4表4风速度对纤维结构性能的影响条干U值，由表4可知，侧吹风速度过高或过低，均导致纤维条干值偏高，在侧吹风速度为0.4m/s左右，远红外PP-POY条干值最小，因此，侧吹风速度取Q 4m/s左右为宜从表5可知，随着集束上油位置下移，纤维强度略有升高，伸度有所降低，纺程张力则逐渐大，条干值在920mm处最小，综合考虑以上诸因素，集束上油位置在距喷丝板920mm左右时最隹25拉伸假捻变形工艺选择拉伸假捻变形工艺的影响因素有两个热箱的温度、D/Y比、拉伸比、加工速度等，远红外丙纶细旦丝由于单丝纤度小，即使微小的结构缺陷在变形加工时容易放大而恶化，另外远红外PP-POY的条干比涤纶高，要使加弹时产生的断头率低、毛丝少，必须选择相对较低的加工速度。此外，由于远红外细旦丙纶抗弯强度低，只有在较低张力下才能充分地变形，因此拉伸倍数选择不宜过大总之，合理的变形工艺应保证所得的DTY基本无毛丝、僵丝、紧点丝，且生头、退卷容易、生产过程稳定，断头率低等。 　　综合以上考虑因素，确定了远红外POY的拉伸假捻工艺，见表6，制得DTY的质量指标见表7，经织造单位的试验，所研制的远红外DTY，织造性能良好，完全符合后加工的要求表6远红外PP-POY主要变形工艺条件纤维规格拉伸比假捻张变形速度/表7远红外PP-DTY纤维质量指标Tah7ThequalityindexofFIPP-DTY纤维规格线密度/线密度e/强度不匀X，%伸长不匀KE，%KB，%（dtex 3结论采用高速纺丝工艺研制远红外细旦丙纶，纺丝温度范围较窄，温度控制需更严格，宜将纺丝温度控制在258C左右应保持其晶型结构以准六方晶型为主，建议纺丝速度不宜超过2在非丙纶专用纺丝设备上研制远红外丙纶，宜将侧吹风温度相应降低，适合于该研究体系的冷却条件为：侧吹风温度18C，速度0. 4m/s左右适当提高集束上油位置有利于降低纺程张力，提高卷装质量，较好的集束上油位置为距喷丝板920mm左右e采用本研究体系，较好的变形工艺为：第