涤纶长丝生产工艺简介.docx

涤纶长丝生产工艺简介1. 预结晶切片枯燥过程中需要加热到 140以上，而一般切片的软化点很低，在 80以下即软化发粘，简洁粘结成块堵塞枯燥装置或输料管俗称结块，为了提高切片的软化点，必需提高切片的结晶度，使其软化点到达 200左右，这样枯燥工序才能顺当进展。预结晶承受 120170左右的热空气对切片加热，为了防止切片粘结成块俗称结块，一般实行以下三种方式：1. 利用沸腾床等装置，将热空气从下往上吹向切片，使得切片呈现沸腾状，切片粒子之间的位置始终处于快速波动之中，有效防止了切片之间的粘结。一般将这种方式称为BM 式。2. 利用搅拌装置，对处于预结晶过程中的切片不断搅拌，使得切片粒子之间无法粘结或者粘结后随即被打散。一般将这种方式称为KF 式。利用震惊装置，使得处于预结晶过程中的切片高频震惊，粒子之间的位置快速变化，从而无法相互粘结。一般与BM 式结合使用。熔体直纺没有预结晶流程。2. 枯燥涤纶生产过程中，PET 切片需要在 290左右的高温下熔融，在此高温下，假设切片的含水率到达确定程度比方100ppm 以上，熔体会发生水解现象使得熔体质量下降，从而使纺丝工序难以顺当进展甚至导致成品丝品质下降。将经过脱湿处理的枯燥空气露点降到20以下加热到 160左右，从枯燥塔底部输送到枯燥塔中与切片逆向接触使切片快速脱水，干空气将水分从枯燥塔顶部带出。 切片一般在枯燥塔中停留 48 小时，当工艺条件枯燥温度、干空气露点、干空气流量、切片在枯燥塔中的停留时间适宜时，切片的含水率可以降低到 50ppm 以下，满足纺丝要求。不同的生产工艺和品种对切片的含水率要求有明显差异：UDY-DT : 目标含水率 100ppm POY-DTY: 目标含水率 50ppm FDY : 目标含水率 30ppm常规品种含水率可以偏高一点，但是异型丝和细旦、超细旦丝对含水率要求很高， 一般要求含水率 20ppm。切片含水率偏高时，熔融后熔体降解程度大，纺丝工段简洁消灭毛丝、断头、飘丝等特别现象，丝的强度会降低，断裂伸长率上升。枯燥工序分连续枯燥和间歇枯燥两种方式。连续枯燥承受枯燥塔一般需要加上预结晶装置，枯燥介质为除湿干空气，承受电加热方式，这种方式枯燥效率高，枯燥效果好，操作简便可以自动把握，工艺调整便利， 是目前普遍承受的枯燥方式；间歇枯燥承受转鼓装置无需额外的预结晶装置，加热方式为蒸汽，用抽真空的方式使切片脱水。这种方式枯燥效率很低，枯燥效果不抱负，操作麻烦且多为手动把握方式， 工艺调整不便利，除了在一些老式UDY 生产线上还有少量存在以外，已经根本被淘汰。目前，随着熔体直接纺技术的成熟，越来越多的厂家承受了熔体直纺技术，承受这 项技术，省去了切片造粒、切片包装、切片运输、切片筛选、切片输送、切片枯燥、切片熔融等很多过程，因而使生产本钱大大降低。3. 纺丝纺丝是整个化纤生产中的关键工序，纺丝状况如何，直接影响到“产、质、耗”等生产指标能否顺当完成。纺丝就是将熔融状态下或呈溶液状态下的高聚物纺成丝束的过程。对于切片法纺丝而言还包括了将切片由颗粒状固体熔融成熔体的过程。纺丝设备包括熔体过滤器、纺丝箱体、计量泵、组件包括海砂或金属砂、过滤网、安排板、喷丝板、组件壳、垫圈等、侧吹风等。切片法纺丝还应包括螺杆挤压机。其他 关心设备包括组件预热炉、组件分解机、联苯锅炉等。纺丝组件：是纺丝设备中至关重要的部件，不仅是产品规格的打算性因素之一，而且是纺丝能否顺当进展的关键因素，对产品品质也有影响如毛丝等。组件中海砂和滤 网的规格及其搭配的不同可以形成不同的组件初始压力。组件温度需要保持在 280 295，组件初始压力需要到达 90kgf/cm2 以上，承受高压纺丝方式时初始压力需要到达200kgf/cm2 左右。方形组件带两块喷丝板杯形组件一块喷丝板当熔体粘度或温度不稳定时，组件压力会消灭波动，在熔体直接纺生产线上，组件 压力是纺丝工段重点监控的参数之一，聚合上消灭的一些波动通常可以从组件压力反映出 来。组件压力也是确定组件使用周期的重要依据，当组件压力上升到确定程度比方200kgf/cm2 以上时，需要准时更换组件，否则组件中的一些周密部件如喷丝板等会在高压下产生变形而损坏。组件压力太低时如低于80kgf/cm2，纺丝不稳定甚至无法正常生产。组件的组装质量也是化纤生产中需要重点把握的因素之一，组装不好的组件纺丝时 简洁消灭漏浆或漏料，即熔体从组件缝隙中渗漏出来、断头、毛丝、注头丝、弯头丝、细丝、粗细丝、飘丝等特别现象。计量泵：打算产品纤度的因素之一，一般通过调整计量泵电机的频率来调整丝束的纤度。计量泵温度需要保持并稳定在280以上。箱体：对纺丝组件和计量泵起到加热和保温作用。通常用联苯蒸汽加热，联苯蒸汽通常由外置联苯锅炉供给。也有将联苯液体置于箱体内并承受电加热方式对箱体进展加热和保温的场合，因这种方法加热效果均匀性不抱负而且维护不便、安全性低，已经逐步淘汰。箱体温度一般维持在 290左右。侧吹风：纺丝时从喷丝板吐出的熔体需要从 290左右的高温冷却到常温凝固成丝束，侧吹风以接近 90 度的角度吹向丝束使其快速降温并确保在丝束经过第一道导丝器或油嘴之前完全凝固。假设丝束完全凝固之前接触到导丝器，很简洁引起毛丝和断头。此时需要把握的参数有以下三项：a. 侧吹风温度：一般把握在 2030b. 侧吹风湿度：一般把握在 70左右c. 侧吹风速度：一般把握在 0.30.6m/s侧吹风对毛丝状况、断头状况、条干均匀性等物理指标有影响，尤其对条干影响较大。螺杆挤压机：切片法纺丝中必用设备，直接法纺丝则不需要。其功能是将固态的原料加热熔融成液态的熔体并产生适宜的挤出压力。加热方式普遍承受电加热方式，一般分为 6 个加热区单独加热并单独把握加热温度，对涤纶而言从第一个加热区到第六个加热区的温度一般在 270到 295左右，其温度调整比较灵敏，但最终两个区的温度通常把握在 290±5这个范围内，由于最终两个区的温度直接影响到通过箱体时熔体的温度。螺杆前面约 1/3 局部是螺杆的进料和预热段，中间约 1/3 局部是熔融和压缩段，最终 1/3 局部是均化和挤出段，具体划分标准依据螺杆型号不同各有差异。挤出压力对计量泵的正常工作有很大影响，假设挤出压力低，计量泵无法准确计量， 纺丝时简洁消灭粗细丝现象从而消灭重大质量问题。挤出压力一般在100170kgf/cm2左 右聚酯。前两个区的加热温度不宜太高，否则因切片过早熔融而在螺杆的进料区消灭环结现象导致切片不能顺当进入螺杆的熔融和压缩段。预过滤器或熔体过滤器对熔体进展过滤，初步将颗粒状的固体杂质或凝胶状物质过滤掉，削减组件的过滤负荷，提高组件的使用寿命。过滤器承受电加热或联苯蒸汽加热，滤芯温度必需保持在270以上。甬道：丝束从纺丝间到卷绕间的通道。一般要求甬道上下气压压差维持在50Pa 左右，假设压差太低或者呈负压差状态，丝束的运行状态会变得不稳定，有时甚至导致毛丝和断头增加、产品条干特别等，用油轮上油时尤其明显。4. 卷绕从纺丝工段纺出来的丝束，必需依据确定的速度、确定的方式卷装成丝饼，才能被后道工序正常使用。POY 卷绕设备，八头纺，无导丝盘FDY 卷绕设备热辊局部长丝生产对丝饼卷装成型质量格外讲究，对产品最终质量影响很大。对于纺丝牵伸 一步法FDY而言，还包括加热和牵伸过程。长丝卷绕成丝饼后一般可以直接供织造用， 对于短丝生产而言，不但不需要卷装成丝饼，一般还要将丝束切断成很短的纤维一般为 几公分长，然后再纺成纱线，供后道织造厂使用。随生产工艺不同，卷绕速度差异很大：UDY-DT：1500m/min 以下POY： 3200m/min 左右FDY： 4000 5000m/min 左右 GR1 1000 3000m/min； GR2 4000 5000m/min；VL 40005000m/min HOY(超高速纺丝)：60007000m/min ，目前一般将 40005000m/min 纺速下不经过热辊牵伸生产出来的丝也称为HOY。DTY：属后纺，速度一般在 1000m/min 以下； ATY：属后纺，速度一般在 1000m/min 以下；卷绕速度对 FDY 而言，主要指 GR2 速度对纤维纤度有打算性的影响，一般只能通过调整纺丝计量泵的频率和卷绕速度来调整纤维的纤度。高速卷绕对卷绕设备的准确度和稳定性要求格外高，目前除了UDYDT 设备多为国产设备外，进口设备在卷绕设备市场上始终占据大局部市场。国外常见的卷绕设备厂家有 TMT帝人、村田、东丽、巴马格Barmag，国产卷绕设备主要有北化机北京中丽、上海经纬等。一条生产线中卷绕头的数量就是锭位数，比方 8 位、12 位、16 位、24 位等，卷绕头上能同时卷装的丝饼的数量俗称“头”，如：4 头、6 头、8 头、12 头、16 头等，目前 4 8 头的卷绕头已经逐步改成 816 头，设备一般承受 12 或 16 头，局部 POY 卷绕头承受 10 头。随卷绕头数不同，纺丝方式也相应地称为12 头纺、16 头纺等等。卷绕头自动切换卷绕头数越多，一样产量的产品所需要的本钱就越低。依据卷绕头横动方式的不同，可以分为兔子头式卷绕头和拨叉式卷绕头。对于兔子头式卷绕头，每个丝饼有一个单独的兔子头，兔子头横动方式为往复运动，随着这种有规律的往复运动，丝束被整齐地铺开卷绕在筒管上；对于拨叉式卷绕头，每个丝饼需要依靠一个包含多个叶片的拨叉将丝束横向铺开到筒管上。兔子头拨叉卷绕工艺参数：卷绕速度：跟产量和纤度有关的重要参数，一般来说在设备允许的条件下应尽量提高卷绕速度。卷绕角成型角：一般在 57 度，用来调整丝饼成型。超喂率或欠喂率：2以下，用来调整卷绕张力。张力：跟卷绕速度和生产品种有关，一般估算方法为：生产品种规格× 0.2 卷绕张力。比方：生产 111dtex FDY 时卷绕张力约为 22 克。速度越高，张力应相应提高； 纤度越低或单丝纤度越低，张力应相应提高。张力偏低时，生产不稳定，断头多，张力过高时，丝饼成型太硬，成型变差，甚至无法将丝饼从卷绕头上取下来。对 FDY 而言，张力分为T1、T2、T3 张力，T1 张力是油轮或油嘴到GR1 之间的张力，也称纺丝张力；T2 张力是两个热辊之间的张力，也称牵伸张力；T3 张力是GR2 到卷绕头之间的张力，称为卷绕张力。没有特别说明时，FDY 的张力指的是T3 张力。卷绕头面压卷绕头跟丝饼接触的压力：跟丝饼成型有确定关系，对卷绕稳定性也有影响。网络压力：主网络压力一般在 3kgf/cm2 左右，预网络压力一般小于1kgf/cm2。局部POY 设备不承受网络装置，但是生产多孔细旦丝时需要给丝束加上适宜的网络点用来削减断头和毛丝。网络嘴POY 丝只可以加上弱网络点，否则后道DTY 加工时简洁消灭染色疵点；FDY 预网络也是这样，只可以加上弱网络点，但是FDY 主网络一般需要强网络点，以增加丝束的抱合性和退绕织造性能，FDY 丝网络点数量一般在 1020 个/m。假设需要将丝加工成网络丝网络点数量到达100 个/m 以上，则需要在后道对丝进一步加工，前纺生产出来的丝网络点数量格外有限。网络装置除了能改善纺丝状况提高后道退绕织造性能以外，预网络装置还有提高丝束上油均匀性的作用。一般说来，纤度越粗、纺速越快、张力越高，所需要的网络压力越高，反之越低。油嘴频率或油轮转速：用来调整丝束的上油量OPU。油泵油轮落丝时间：从开头卷绕到满卷完毕所用的时间，通过调整落丝时间可以调整每一批丝饼的满卷重量。在落丝时间到来之前因断头或其他缘由造成卷绕中断，此时落下来的丝称为小卷，也有的厂家将比较大的小卷称为中卷丝饼有光异形丝