PET切片对纺丝影响教程

切片物化性指标切片物化性对HMLS影响切片热性能对HMLS影响OTIZ切片努力方向特性粘度IV：表征平均分子量大小色度L、La、Lb：切片外在的亮度和颜色酸价–COOH（CEG）：羧酸基团在切片中含量二甘醇DEG：HO-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH结晶：高分子链在环境条件的作用下，从杂乱无章的无序形态重新排列成为有序、规整和对称形态的过程。水分：切片吸附水的含量IV是切片最重要的质量指标，与产品平均分子量的大小密切相关。IV高，其分子链越长，强度和伸度越高，缩率也越高。但IV太高，其熔融流动性和均匀性较差，若提升挤压机熔融温度，则会导致热降解变多，熔体IV降较大，分子量分布变宽，对于纺况和品质都不稳定。羧酸主要为切片中端羧基。切片中端羧基含量过高，在纺丝高温熔融时发生过多的热降解，使融体的IV降低，最终影响纺丝的强力。R--COOCH2CH2OOC--R`R--COOH+CH2=CHOOC--R`HO-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH，聚合酯化时，过量的EG脱水自身缩合产生，在SSP过程中不发生反应。DEG中的醚键会破坏PET分子链的对称性和规整性，使聚酯的结晶能力下降。使初生丝的拉伸能力得到提高，减少拉伸区的断头机率。在同样的染色条件下，二甘醇含量可以使聚酯纤维染色加深，即上色率提高。二甘醇含量可以使聚酯的熔点或软化点下降，耐热氧化性变差。在实际生产过程中，要保持DEG的稳定。CH612DEG含量为0.90%（质量分数）。切片残存的水分会加速熔融状态下的聚酯产品的水解反应，导致粘度下降，分子量降低，熔体的IV降低。水分在高温下将汽化以气泡形式而存在于熔体中，熔体出纺嘴时是压力下降过程，水分形成的气泡会导致气泡丝或者断丝，影响纺丝成形。一般状况下，PET的饱合含水率在0.4%，纺丝切片水分需控制在30ppm以下R--COOCH2CH2OOC--R`+H2OR--COOH+HOCH2CH2OOC--R`杂质：碎料、金属羧酸盐碎料（小切片、粉末）在固聚时，会形成很高的结晶度和粘度（比表面积大，副产物逸出速度快，增粘速率快），在纺丝熔融时困难，使组件寿命降低。金属盐类无机杂质，它是一种异相成核剂，可以加快结晶速率。熔融纺丝时，纤维固化后很快发生部分结晶，初生丝内部的大分子链段取向结构来不及发展完全，一部分无定形区段即在羧酸盐成核剂的“交联作用”下固定下来，使初生丝内应力增大，拉伸时易产生毛丝和断头聚酯切片的熔融纺丝过程实质上是切片熔融后在热和应力的作用下，结晶和取向的过程。切片可纺性的好坏，主要取决于切片本身是否具有与良好的纺丝工艺相适应的结晶性能（PET切片本身良好结晶记忆性能）。从DSC的降温曲线可以了解聚酯从熔体降温至熔融结晶的行为。熔融结晶温度低，熔融结晶峰宽，过冷度大的切片会具有好的可纺性.高速纺丝时，纤维主要是无定形区域大分子链和链段的取向，其取向有二种机理，一种是处于熔融状态下的流动取向机理，另一种是固化后的形变取向机理，丝条凝固后，在应力的诱导下产生少量结晶。由于丝条凝固温度和从熔体冷却时的结晶温度远高于其Tg，且纤维的屈服应力和拉伸应力在高温时会有显著降低，纤维内的大分子链段仍具有较高的运动能力，丝条凝固后，产生结晶时部分大分子链段仍会产生一定程度的取向，并进一步发展和完善。纺丝过程中形成的微晶和不完全晶粒，将部分无定形区域的大分子链，包括取向和未取向链段相对固定下来，造成纤维内应力增大，虽然它们可以提高纤维的强度，但不利于平衡过程中取向结构的充分松弛和内应力的舒解，易造成纤维内部结构不均匀，不利于拉伸变形的顺利进行。因此高速纺丝，应尽量减少结晶或使结晶缓慢平稳地进行过冷度：Tm-Tc熔点Tm结晶温度Tc熔融结晶峰对于HMLS纺丝，切片热性能最重要的点是过冷度（结晶温度）和结晶速率。熔体冷却过程中结晶的过冷度低，即结晶的温度高，与纤维固化的距离就近，意味着纤维固化后很快就发生了部分结晶，纤维内部的大分子链段取向结构来不及发展完全，一部分无定区域链段即被结晶微粒产生的交联效应在一定程度上固定，使内应力增大，容易造成纤维内部取向结构不均匀。过冷度高，有较长的时间使取向结构较完善，内部结构相对均匀。结晶速率慢，则纤维内部大分子链段取向结构有相对长的时间完善和均匀，随着结晶的发展，部分无定形区域链段被逐步固定下来，内应力较平缓地增大，有利于得到结构相对稳定和均匀的纤维。