锦纶空变丝的生产工艺有哪些关键步骤

锦纶空变丝的生产工艺有哪些关键步骤

一、前言

锦纶空变丝（Nylon Air Textured Yarn，简称 ATY），是以锦纶长丝(FDY 或 POY)为原料，通过气流喷射技术使纤维产生卷曲、蓬松、毛感和弹性，从而获得外观与天然纤维相似的纱线。

它兼具化学纤维的强度与天然纤维的柔软手感，被广泛用于服装面料、家纺布、汽车内饰、运动服、箱包面料等领域。

锦纶空变丝的生产是一项综合性较强的纺丝深加工技术，涉及空气动力学、热力学、纺织机械和材料科学等多个学科。

本文将详细介绍锦纶空变丝生产工艺的关键步骤、技术要点及质量控制方法，帮助理解整个加工流程的原理与控制重点。

二、锦纶空变丝的原理概述

空气变形（Air Texturing） 是利用高压压缩空气通过喷嘴喷射形成强烈湍流，使两股或多股光滑长丝在气流中相互缠结、打结、分离，从而在纱线内部形成不规则的“圈结结构”。

这种结构赋予了纱线以下特性：

表面蓬松、手感柔软;

体积膨胀、遮盖性强;

具备一定的弹性与伸缩性;

可模拟棉、毛、麻等天然纤维的外观。

空气变形与常见的加弹(DTY)不同：

DTY依靠热塑形卷曲，而ATY依靠气流机械作用形成圈结;

DTY具有弹性，而ATY更注重蓬松性与毛感。

三、锦纶空变丝的生产工艺流程

锦纶空变丝的典型生产流程如下：

原丝准备 → 上油 → 预热 → 喷气变形 → 牵伸定形 → 卷取成型 → 检验包装

下面分别说明每一步的关键工艺环节及控制要点。

1. 原丝准备

锦纶空变丝通常选用 锦纶6（PA6）或锦纶66（PA66） 长丝作为原料。

原丝类型可分为：

FDY（全牵伸丝）：强度高、伸长小，适合高性能织物;

POY（预取向丝）：延伸性大，可在变形过程中进一步牵伸。

原丝要求：

断裂强度高、线密度均匀;

上油均匀、无结头;

卷绕张力一致。

质量控制要点：

原丝的张力、卷绕密度和含油率必须保持一致，否则会导致变形不均、圈结松散或断丝。

2. 上油(Oiling)

上油的主要目的是改善纤维间摩擦性能、增加导电性、降低静电，为后续的牵伸与气流处理提供良好条件。

上油方式：

油辊上油(Oil Roller)

油环上油(Oil Ring)

喷雾上油

关键参数：

含油率一般控制在 0.5%～1.0%;

上油不均会导致局部圈结差或断丝。

油剂组成：

常包含润滑剂、抗静电剂、乳化剂和分散剂。对于高速喷气设备，要求油剂具有良好的热稳定性和低泡性。

3. 预热(Pre-heating)

预热的作用是提高纤维的可塑性，使其在气流喷射过程中更容易被变形。

设备形式：

热辊式预热器;

管式热风预热器。

控制要点：

预热温度：一般为 160℃～200℃;

预热区长度与速度相关，应保证加热充分但不损伤纤维;

温度过高会导致纤维黄变或断裂。

4. 喷气变形(Air Texturing)

这是整个工艺的核心步骤。

工作原理：

高压空气(0.3～0.8 MPa)通过喷嘴形成强烈湍流，使两股或多股丝束在喷嘴内发生剧烈交缠、分裂、圈结，最终形成蓬松的空变丝。

关键设备：

喷嘴系统(Air Jet Nozzle)

喷气箱及控制阀

牵伸辊、导丝器

张力检测与调节装置

主要工艺参数：

气压（Air Pressure）：决定圈结紧密度和蓬松度;

一般范围：0.4～0.7 MPa;

气压过低 → 圈结不牢、条干不匀;

气压过高 → 断丝率上升、能耗增加。

喷嘴温度：部分设备设有热气辅助系统，温度控制在80～120℃;

喷嘴结构：喷孔角度、喷射通道形状、混合腔尺寸直接影响纱线质量;

进丝张力与速度比：决定圈结密度与线圈长度。

典型工艺：

多股FDY丝(如2×100D/48F)经导辊并合进入喷嘴，在气流作用下缠结成复合圈结结构，再经牵伸定形处理形成稳定的空变丝。

5. 牵伸定形(Drawing & Heat Setting)

在喷气变形后，纱线需经过牵伸和热定形以稳定内部结构、控制卷曲回弹。

牵伸比（Draw Ratio）：

根据原丝类型确定，一般为 1.5～2.5倍。

定形温度：

锦纶6：180～200℃;

锦纶66：210～230℃。

定形目的：

固定圈结结构，防止松散;

提高尺寸稳定性;

赋予纱线适度弹性。

工艺注意点：

温度过低会造成圈结松散;过高会损伤纤维或降低强度。

6. 卷取成型(Winding)

空变丝经过定形后需要整齐卷绕成筒。

关键控制：

卷绕张力保持均匀(0.1～0.25 cN/dtex);

卷绕密度适中，防止压扁圈结;

确保筒形整齐、层边平整。

采用恒张力控制系统 可有效减少断丝与条干波动。

7. 检验与包装

成品锦纶空变丝需经过外观、物理性能和工艺性能检测。

主要检测项目：

线密度、断裂强度、断裂伸长率;

圈结密度、蓬松度、条干均匀性;

油份含量、染色均匀性;

卷绕质量、筒形尺寸。

外观要求：

无油污、无断头、无明显粗细节，筒形整齐。

四、影响锦纶空变丝质量的主要因素

原丝性能：强度、含油率、卷绕密度不均会导致圈结差;

气压稳定性：气流波动直接影响纱线蓬松度和条干;

温度控制：预热、定形温度波动会造成手感不一致;

张力系统：张力不稳容易造成断丝、圈结松紧不均;

喷嘴磨损：喷孔形状改变会使纱线出现“毛圈偏差”;

环境湿度：过干会导致静电，影响纱线顺畅运行。

五、锦纶空变丝的典型产品分类

常规空变丝（Regular ATY）

以FDY为原料，结构蓬松柔软，用于针织、机织面料。

复合空变丝（Composite ATY）

两种不同特性的长丝并合喷气形成，如PA+PET、PA+Spandex，具有功能复合效果。

细旦空变丝（Microfiber ATY）

采用超细纤维FDY原丝，手感细腻、光泽柔和，适用于高端面料。

功能型空变丝（Functional ATY）

通过掺混抗菌、吸湿、阻燃等功能纤维制成，应用于户外运动和工业织物。

锦纶空变丝的生产是一项典型的“机械—气流—热处理”综合工艺，其成败取决于对每个环节的精细控制。

从原丝选择到气流喷射、从张力调节到定形温度，任何微小波动都可能影响最终的纱线蓬松度、手感和稳定性。

在现代化生产中，随着自动化、数字化控制系统的应用，锦纶空变丝的质量稳定性和生产效率已显著提升。未来，结合功能性改性纤维与环保型油剂的开发，锦纶空变丝将在高端运动面料、可持续纺织品及功能性织造领域展现更广阔的应用前景。