聚酯纤维的高速纺丝.ppt

第四节第四节 聚酯纤维的高速纺丝（长丝）聚酯纤维的高速纺丝（长丝）一、概述一、概述 高速纺丝与常规纺丝比较：高速纺丝与常规纺丝比较：1、纺丝卷绕速度高：、纺丝卷绕速度高：3200 3500m/min2、预取向丝预取向丝POY（高取向、低结晶高取向、低结晶）存放稳定性好：）存放稳定性好：POY有一定取向度有一定取向度结构结构稳定稳定3、卷绕筒子硬度大、重量大、便于输送：、卷绕筒子硬度大、重量大、便于输送：卷绕张力卷绕张力卷绕筒子硬度卷绕筒子硬度卷绕筒卷绕筒子不易塌边子不易塌边4、设备简化、操作容易：、设备简化、操作容易：卷绕张力卷绕张力无导丝盘卷绕无导丝盘卷绕5、纺丝稳定：、纺丝稳定：卷绕张力卷绕张力纺丝受外界影响小纺丝受外界影响小条干不匀率乌斯特值条干不匀率乌斯特值U%或或CV%16、适宜、适宜DTY加工：加工：POY一定取向度一定取向度后拉伸倍数比后拉伸倍数比UDY低低DTY加工（拉伸变加工（拉伸变形一步法）（形一步法）（建设投资、能耗、产品成本较低）建设投资、能耗、产品成本较低）7、生产路线选择：、生产路线选择：变形丝：变形丝：POYDTY(典型二步法）典型二步法）拉伸丝（光滑丝）：拉伸丝（光滑丝）：UDYDY；FDY 全取向丝：全取向丝：FOY二、二、POY生产（预取向丝）生产（预取向丝）（一）（一）POY工艺流程：工艺流程：与常规纺丝相似与常规纺丝相似1、切片纺丝法：、切片纺丝法：图图 POY纺丝工艺流程示意图纺丝工艺流程示意图 图图 无导丝盘卷绕方式流程无导丝盘卷绕方式流程1料斗；料斗；2挤出机；挤出机；3过滤器；过滤器；1喷丝板；喷丝板；2冷却吹风筒；冷却吹风筒；3上油点；上油点；4导丝器导丝器4静态混合器；静态混合器；5纺丝箱体；纺丝箱体；6卷绕机卷绕机 5丝筒；丝筒；6摩擦辊；摩擦辊；7丝束丝束 A 喷丝板与上油点距离；喷丝板与上油点距离；B下纺丝筒长度下纺丝筒长度 生生产产现现场场POY 切片间接纺丝流程：切片间接纺丝流程：聚酯切片聚酯切片切片料桶（氮气保护）切片料桶（氮气保护）螺杆挤出机（进螺杆挤出机（进 料、熔融压缩、料、熔融压缩、计量均化）计量均化）弯管弯管过滤器过滤器纺丝纺丝箱体箱体吹风窗（冷却固化）吹风窗（冷却固化）给湿给湿上油上油甬道甬道卷绕卷绕熔体直接纺丝流程：熔体直接纺丝流程：聚酯熔体聚酯熔体熔体输送管熔体输送管过滤器过滤器 纺丝箱体纺丝箱体吹风窗吹风窗给湿上油给湿上油 甬道甬道卷绕卷绕2、对切片质量要求（干燥）：、对切片质量要求（干燥）：干燥切片含水率：干燥切片含水率：0.005%；（二）（二）POY工艺控制：工艺控制：对聚酯质量的要求：对聚酯质量的要求：l切片的粉屑：切片的粉屑：0.1%；粉屑；粉屑纺丝喷丝板粘板纺丝喷丝板粘板筛滤除去筛滤除去l凝胶：凝胶：聚酯热降解聚酯热降解纺丝断头纺丝断头，深色丝（，深色丝（D丝）丝）聚合时避免氧渗聚合时避免氧渗 入入 l高结晶聚合物：高结晶聚合物：高结晶聚合物高结晶聚合物熔点熔点纺丝断头纺丝断头高过滤、螺杆高过滤、螺杆 温度提高温度提高 l干燥切片特性粘度：干燥切片特性粘度：0.650.1dL/g；l干燥切片温度：干燥切片温度：干燥风温度干燥风温度185；干燥时切片的实际温度；干燥时切片的实际温度 160保证除去水分；保证除去水分；3、纺丝温度：、纺丝温度：280 300 纺丝温度纺丝温度聚合物热分解聚合物热分解可纺性可纺性 纺丝温度纺丝温度熔体流变性和均匀性熔体流变性和均匀性毛丝、断头毛丝、断头 4、喷丝孔：、喷丝孔：孔径：孔径：0.15 0.3mm，均可纺丝孔径，均可纺丝孔径 （泵供量不变）（泵供量不变）熔体细流剪切熔体细流剪切 速度速度、喷丝速度、喷丝速度熔体细流熔体细流 表观粘度表观粘度，喷丝头拉伸比，喷丝头拉伸比 高速纺丝有利高速纺丝有利 喷丝板孔堵塞喷丝板孔堵塞 换组件率换组件率表表 高速纺丝成品丝单丝纤度与喷丝孔直径的关系高速纺丝成品丝单丝纤度与喷丝孔直径的关系单丝纤度（单丝纤度（dtex）4.43.31.71.1喷丝孔直径喷丝孔直径（mm）0.30 0.270.250.20（三）涤纶长丝生产方法（三）涤纶长丝生产方法 涤纶纺丝涤纶纺丝 常规纺丝：纺速常规纺丝：纺速1000 1500m/min 高速纺丝：纺速高速纺丝：纺速3200 3500m/min 中速纺丝：纺速中速纺丝：纺速1800 2500m/min POY（预取向丝）（预取向丝）（四）（四）POY生产生产1、POY定义：定义：采用高速纺丝得到的高取向、采用高速纺丝得到的高取向、低结晶结构的卷绕丝。低结晶结构的卷绕丝。2、高速纺特点：、高速纺特点：l提高纺丝机产量：纺速提高纺丝机产量：纺速喷丝孔吐出量喷丝孔吐出量单机产量单机产量l POY结构稳定：纺速结构稳定：纺速高取向高取向结构稳定结构稳定l纺丝中抗外界干扰强：纺速纺丝中抗外界干扰强：纺速纺丝张力纺丝张力抗外界干扰抗外界干扰 lPOY适合用内拉伸法生产适合用内拉伸法生产DTY。3、POY性能：性能：l取向度：取向度：双折射率双折射率0.025 0.06 双折射率双折射率大分子的超分子结构完整大分子的超分子结构完整后加工性能差后加工性能差 双折射率双折射率纤维结构不稳定纤维结构不稳定l结晶度：结晶度：越低越好越低越好1 2%POY结晶度结晶度后拉伸应力后拉伸应力成品纤维毛丝成品纤维毛丝l断裂伸长率：断裂伸长率：70 180%（此时（此时POY的加工性好）的加工性好）l条干不匀率：条干不匀率：乌斯特值乌斯特值 1.2%乌斯特值乌斯特值成品纤维不匀率成品纤维不匀率l含油率：含油率：0.3 0.4%4、生产工艺流程：、生产工艺流程：l切片纺：切片纺：POY纺丝工艺流程示意图纺丝工艺流程示意图 无导丝盘卷绕方式流程无导丝盘卷绕方式流程 1料斗；料斗；2挤出机；挤出机；3过滤器过滤器 1喷丝板；喷丝板；2冷却吹风筒；冷却吹风筒；3上油点；上油点；4导丝器导丝器 4静态混合器；静态混合器；5纺丝箱体；纺丝箱体；6卷绕机卷绕机 5丝筒；丝筒；6摩擦辊；摩擦辊；7丝束丝束 切片间接纺丝切片间接纺丝:聚酯切片聚酯切片切片料桶（氮气保护）切片料桶（氮气保护）螺杆挤出机（进料、熔融压缩、计量均化）螺杆挤出机（进料、熔融压缩、计量均化）弯管弯管过滤器过滤器纺丝箱体纺丝箱体吹风窗（冷却固化）吹风窗（冷却固化）给湿上油给湿上油甬道甬道卷绕卷绕POY熔体直接纺丝：熔体直接纺丝：聚酯熔体聚酯熔体熔体输送管熔体输送管过滤器过滤器纺丝箱体纺丝箱体吹风窗（冷却固化）吹风窗（冷却固化）给湿给湿 上油上油甬道甬道卷绕卷绕POY涤纶短纤车间涤纶短纤车间 纺丝工段纺丝工段 纺丝工段纺丝工段 卷绕工段卷绕工段 卷绕工段卷绕工段 卷绕工段卷绕工段 卷绕工段卷绕工段卷绕机卷绕机三、三、FDY（全拉伸丝）（全拉伸丝）（一）定义：（一）定义：广义：广义：纺丝、拉伸在一台纺丝拉伸机上进纺丝、拉伸在一台纺丝拉伸机上进 行（行（UDY-DT；POY-DT）=一步法（一步法（FDY）狭义：狭义：高速纺（高速纺（5000m/min）中）中 引入有效拉伸，获得全取向结构的引入有效拉伸，获得全取向结构的 拉伸丝，纺丝拉伸丝，纺丝-拉伸一步法工艺路线拉伸一步法工艺路线（二）（二）FDY工艺路线：工艺路线：1、热辊拉伸工艺路线、热辊拉伸工艺路线：纺丝成型后立即用热辊拉伸和定型。纺丝成型后立即用热辊拉伸和定型。（1）工艺流程：）工艺流程：聚酯切片聚酯切片切片料桶（氮气切片料桶（氮气保护）保护）螺杆挤出机（进料、螺杆挤出机（进料、熔融压缩、计量均化）熔融压缩、计量均化）弯弯管管（过滤器）（过滤器）纺丝箱体纺丝箱体吹风窗（冷却固化）吹风窗（冷却固化）给给湿上油湿上油甬道甬道（网络喷嘴）（网络喷嘴）第一热盘（热辊）第一热盘（热辊）（下（下 热盘）（拉伸）热盘）（拉伸）第二第二热盘（热辊）（上热盘）热盘（热辊）（上热盘）（定型）定型）（网络喷嘴）（网络喷嘴）卷绕卷绕FDY生产现场生产现场（2）特点：）特点：l 螺杆挤出机、纺丝箱体、吹风窗等与常规或高速纺相同；螺杆挤出机、纺丝箱体、吹风窗等与常规或高速纺相同；l 预过滤器是否配置与切片有关；预过滤器是否配置与切片有关；l 拉伸在卷绕机上进行（两个热辊：一个拉伸加热拉伸在卷绕机上进行（两个热辊：一个拉伸加热+一个定型加热；一个定型加热；拉伸在两个热辊间完成）拉伸在两个热辊间完成）（3）工艺控制：）工艺控制：l干燥和纺丝干燥和纺丝 同常规纺、中速纺、同常规纺、中速纺、高速纺；高速纺；但但FDY对干燥和纺丝要求更加严格；对干燥和纺丝要求更加严格；l拉伸和卷绕：拉伸和卷绕：纺丝速度和拉伸速度：纺丝速度和拉伸速度：纺丝速度纺丝速度=第一热辊速度第一热辊速度主要决定喷丝头拉伸倍数（主要决定喷丝头拉伸倍数（3300m/min）拉伸速度拉伸速度=第二热辊速度第二热辊速度主要决定后拉伸倍数（主要决定后拉伸倍数（4500-5000m/min）第二热辊速度第二热辊速度产量产量设备受限设备受限 毛丝毛丝、断头、断头 后拉伸倍数后拉伸倍数=第二热辊线速度第二热辊线速度/第一热辊线速度第一热辊线速度 工业：工业：拉伸速度拉伸速度纺丝速度纺丝速度