涤纶长丝之生产流程

涤纶长丝之生产流程2011-05-1415:14第一章涤纶简介涤纶的化学名称是聚对苯二甲酸乙二酯，是由聚酯经机械加工而成的纤维。涤纶的工业化生产始于50年代，起步较晚，但由于其原料易得，性能优良，用途广泛，因而发展非常迅速，一跃而成生产量最大的纤维品种。涤纶纤维按其外观形状可分为涤纶短纤维和涤纶长纤维(涤纶长丝)两大类，其中最早发展起来的是涤纶短纤维，我们最早见到的“涤棉”、“涤卡”、“毛涤”等就是涤纶短纤维的混纺织物。涤纶长丝类似于蚕丝，它是以长度上千米计算的连续不断的丝条，在生产时，通常被卷绕成一定形状和重量的筒子后包装出厂。目前，围绕涤纶长丝主要生产的品种是涤纶非变形复丝(FDY、DT)和涤纶变形复丝(DTY)，尤其是涤纶低弹变形丝(DTY)为最多。目前，我厂最主要的品种就是低弹丝(DTY)。一、涤纶长丝纤度表示方法：纤度是表示纤维粗细程度的指标，涤纶纤维纤度通常以旦数和分特数（或特数）表示纤维的纤度。1、旦：9000米长的纤维所具有的重量(用克表示)如：9000米长的纤维重150克，那么该纤维的纤度为150旦，如果其纤维的纤度为75旦，那么它就是：9000米长这样的纤维重为75克。重量(克)旦的计算公式为：旦数＝─────×9000长度(米)在实际应用过程中，“旦”常用字母Ｄ表示，如150旦可写成150D。对于某种纤维来讲，它的旦数越高，则表示纤维越粗，反之，纤维越细。2、特和分特：（我厂现用分特表示DTY的纤度）特：1000米长的纤维所具有的重量(用克表示)。分特：10000米长的纤维所具有的重量(用克表示)。例：1000米长的某种纤维重15克。那么它的纤度就是15特或150分特，特和分特的计算公式为：纤维重量(克)特数＝──────×1000纤维长度(米)纤维重量(克)分特数＝───────×10000纤维长度(米)在表示纤维粗细方面，特或分特与旦类似。某种纤维的特数或分特数越高，则表示这种纤维越粗，反之，纤维越细。在实际使用中，特一般用英文字母Tex表示，分特用英文字母dt或dtex。(我厂现用dtex表示)3、旦数、特数、分特数之间的换算关系：分特数＝10×特数旦数＝9×特数＝0.9×分特数二、涤纶长纤维的性能与用途：1、涤纶长纤维的性能Ａ.涤纶长纤维作为人们所喜爱的纺织原料，它具备以下优良性能：⑴.抗皱性和保型性好。这是涤纶作为衣用纤维的最大特点。涤纶纤维做好衣物挺括不皱，外形美观。为什么涤纶织物不折皱变形呢？一方面是由于它对拉伸、压缩、弯曲等形变的恢复能力高，即弹性好。另一方面，由于涤纶分子结构的特点，决定了涤纶纤维具有刚性大，不易变形的性能。由于这两个方面原因，使涤纶衣物在洗后能达到不皱，免烫的效果，在这一点上，它优于羊毛，也是其它天然纤维和化学纤维所无法比拟的。⑵.强度高。涤纶的强度比棉花高一倍，比羊毛高三倍。更可贵的是涤纶纤维在湿态和干态时，强度不发生变化。而其它纤维，如锦纶在湿态时的强度比干态时低10－15％。由于强度高，使涤纶制成的衣物结实耐用，而且还能使涤纶纤维用于工业和农业等方面。⑶.耐热性和热稳定性好。涤纶纤维在238－240℃时，才开始软化；在260℃时才开始熔化。试验证明，它在180℃下加热1000小时，仍能保持原来强度的50％。而其它一些纤维如锦纶、晴纶以及天然纤维和人造纤维在150℃下，经70－336小时即遭完全破坏。⑷.涤纶耐磨仅次于锦纶。但它另有特点，即湿态时的耐磨性与干态时的耐磨性很接近。而锦纶湿态时耐磨性比干态时要减少40－50％。⑸.涤纶同其它合成纤维一样，不受霉菌和微生物的作用；因此，其织物不发霉、不腐烂、不怕虫蛀。Ｂ.涤纶纤维除了具备上述优点外，也有一些缺点：⑴.染色性能差，涤纶织物需采取高温、高压染色工艺，染色设备比较复杂，故使产品的成本提高。⑵.涤纶的吸湿性差。由于吸湿小，因此，在纺织加工时易产生静电，给生产带来困难，其次，穿着纯涤纶服装时，会感到气闷，不舒服，同时因这种易带静电，易被污染而影响其美观。对于涤纶的这些特点，目前正在积极研究改进。如研制改性切片，纺织复合纤维、异形纤维等，这些纤维会使涤纶的染色性能、吸湿性能、抗起球、抗玷污性能先前逐步得到改善。2、涤纶长丝的用途──三大应用领域⑴.服用领域:服装、衣着消费是应用涤纶长丝最多的领域。目前，长丝产品是做成各种织物供衣着用，可以说，它在美化人们的衣着，满足人们增长的衣着需要方面起重要作用。⑵.装饰用领域:随着人们生活水平的提高，薄纱、窗纱、帷幔、地毯、窗罩、小汽车内等装饰用纺织品需要越来越多。⑶.产业用领域:产业用丝称工业用丝，如汽车轮胎帘子线、运输带帘子线、水龙带、渔网、土工用布、帆布、帐蓬、缆绳等等，涤纶性能优越、用途相当广泛，有很大的发展潜力。3、涤纶纤维的制备纤维制备有熔法、湿法、干法三种纺丝方法，涤纶纤维制备为熔法纺丝，是聚合体经高温熔化成熔体在一定的压力下由喷丝孔喷出冷却成纤维，工艺流程短，生产效率高。第二章ＰＯＹ之制备第一节涤纶长丝生产中对原料切片可纺性的判断及对原料切片的要求：一、对切片可纺性的判断：1、预过滤器和组件压力上升速率。升压速率过快，易出现染色不匀和毛丝、断头等，同时还会缩短预过滤器和组件寿命。2、卷绕筒子满卷率。卷绕筒子满卷率反映了熔体从纺丝头喷出到成型区内的断头情况，可纺性好的原料，断头少，满卷率高。3、拉伸断头率和绕辊率，可纺性好的原料，拉伸时断头率和绕辊率均较低。4、成品的物理性能。成品的强、伸度、条干均匀性及染色均匀性与原料有关。二、对原料切片的质量要求：1、特性粘度：此项指标是影响切片可纺性的重要因素，要求其「n」值在0.64－0.67之间。2、熔点：长丝生产要求聚酯切片的熔点≥258℃。3、二甘醇含量：聚酯中二甘醇含量影响切片的熔点、色相和成品的染色，要求含量小于1.3％且分布均匀。4、凝聚粒子：切片中的凝聚粒子主要有聚合物的氧化凝胶物、二氧化钛凝聚物催化剂沉淀物及在反应釜上生成的高熔点物、碳化物等，要求越少越好。5、端羧基含量：端羧基含量高，说明分子量分布宽，可纺性差，要求其含量小于30mm0l/106mg。6、二氧化钛含量：在聚酯中加入Tio2的目的是为了使纤维消光，加入量约0.3％－0.5％，且应尽量低、分布均匀、粒子细。7、灰分：指切片中除Tio2以外的无机金属盐含量高，表明切片内杂质多，要求低于0.1％。8、铁质：含铁量高，会使纤维发黄，色泽变差，要求小于3ppm。9、色相：切片色相不仅影响成品纤维色相，而且影响切片的纺丝性能，要求b值小于3。10、粒子尺寸：要求切片颗粒均匀。第二节ＰＯＹ生产工艺简述切片→振动筛（除去超长切片及其它杂质）→金属检测器（除去金属杂质）→脉冲输送器→湿切片大料仓→脉冲输送器→换向阀→各线湿切片料仓→旋转计量阀（计量切片进入结晶系统量）→沸腾床预结晶器（温度160-180℃，时间15-30min,沸腾频率60-80次／min）→干燥塔（风温160-180℃，时间3-5h，干燥风露点－35℃以下，要求切片最终含水小于30ppm，风量与切片的比例为2.8:1）→挤压机（分进料段、压缩熔融段混合计量段）→过滤器→熔体分配管（联苯保温）→纺丝箱体→计量泵→纺丝组件→侧吹风→集束上油→卷绕→ＰＯＹ纤检平衡第三节气送系统此系统包括切片吊装、切片筛选检测和切片输送几部分。气送流程：自切片厂运来的包装切片用电动葫芦吊运至切片料仓，在自重下切片进入振动筛，切片在振动筛内抖动的同时对其超常切片杂质、粉尘、分别筛掉。经筛分后的切片再靠自重下落经金属检测器时将其中的金属杂质除掉，然后切片再进入一级脉冲输送器用压空输送到湿切片大料仓，再由二脉冲输送器通过换向阀送至各线湿切片料仓，再进入结晶系统。（我厂可通过管道由聚酯厂直接将切片送到振动筛或送到湿切片大料仓）第四节干燥1、干燥的目的因切片内部含水一般在0.4％左右，而要达到纺丝要求的小于30ppm的含水，还需对其内部水份除去一部份，这样方可避免聚酯分子在纺丝过程中在高温下产生剧烈水解使分子量降低，可纺性变差，引起大量的气泡或造成毛丝、飘丝甚至引起断头。2、干燥常见的故障处理：故障产生的原因处理方法进料阀关不死a.限位开关故障将装置置于手动操作一次，b.切片下料量过大若不行，拆下检查c.润滑不良d.释放阀堵塞压空压力报警a.动力厂送来的压空故障检查调整b.管道系统有堵塞电器故障找电仪人员处理干燥风量小a.风机皮带打滑a.更换或张紧到带b.阀门被调整b.调校阀门干燥塔内结块a.进风温度偏高a.检查调整至工艺设定值b.进风露点偏高b.检查空气干燥系统故障c.有可能预结晶系统对粉尘c.检查调整预结晶工艺及水份处理不好结晶系统高温a.干燥塔堵料造成结晶系统a.检查排堵报警未进料引起b.结晶加热器故障b.通知电仪人员检查结晶器内结块a.切片含水量过大a.调整风量及沸腾频率b.筛网堵塞b.停结晶系统，清洁筛网及风道c.结晶系统补充空气湿度大c.调整结晶系统排气阀干燥空气露点升高a.自空调系统来空气露点高a.空调系统调整b.制冷机跳停或其它故障造b.对制冷系统检查复位成冷冻水温升高c.空气干燥系统故障c.检查调整第五节纺丝卷绕系统：1、工艺简述①.熔融挤出：切片进入螺杆挤压机内，通过安装在螺杆套筒上的加热元件对切片进行加热，同时切片在螺杆内沿螺槽向前运行的摩擦和被挤压，使切片受热熔化，且被挤压机压缩输送产生一定的熔体压力，螺杆各区温度按照由低到高再平稳设定，我厂通常熔温调整在286-294℃之间。②.熔体混合：切片在挤压机内受热不均匀，造成熔体不均匀，将给纺丝运行及产品质量带来相当大的影响，因此需对熔体进行混合。我厂主要是采用挤压机最后一段加销钉进行混合，同时，熔体还在计量头和纺丝箱体内产生混合效果。③.过滤：熔体自挤压机出来后，由于其内部杂质及凝胶粒子严重影响纺丝效果，堵塞喷丝孔，因此，需对熔体过滤。④.计量：经过初过滤的熔体自夹套式输送管进入到纺丝计量泵，通过计量泵进行计量同时给熔体一定压力，使熔体更好地从喷丝孔内挤出。⑤.过滤喷丝：经过初步过滤及计量泵计量后的熔体在一定的压力下进入到组件内，在组件内的熔体进一步精过滤、混全，最后从喷丝孔内挤出成形。⑥.冷却成形：熔体自喷丝孔挤出后在侧吹风的冷却下凝固成形，为保证产品质量，确保熔体自喷丝孔挤出后不产生骤然冷却，所以需加缓冷板，同时要求风温、风湿、风速必须适合。⑦.集束上油：我厂采用的是油嘴上油。上油的位置对ＰＯＹ影响极大，上油率的大小对ＰＯＹ卷装成形及后加工有质量也有影响。⑧.卷绕：丝束经过集束上油后，最终在卷绕头上高速卷绕成形。2、常见故障及处理情况：异常现象产生原因排除方法飘单丝a.熔体含水高a.降低干切片含水b.聚酯特性粘度不够b.调整螺杆各区温度，增加混合效果c.喷丝板不干净c.铲板或换组件d.组件压力偏低d.调整组件组装方式e.熔体温度过高e.降低箱体温度及挤压机加热温度注头丝或硬丝a新装组件温度不够a检查预热温度，延长预热时间b.熔温不当b.调整熔温c.侧吹风冷却过快c.关好缓冷板，调整风速d.熔体与喷丝板剥离不好d.喷硅油、铲板集束不良a.ＰＯＹ油剂性能不好a.改换油剂b.ＰＯＹ上油不足b.调整油嘴及油泵转速c.侧吹风速大c.调整风速毛丝a.熔体含水含杂a.强化干燥工艺，提高过滤b.喷丝板脏b.铲板、更换组件c.导丝器有损伤c.更换、调整d.熔体特性粘度低d.降低熔温丝条晃动大a.侧吹风速过大或过小a.调整风速b.卷绕间倒加风b.正确控制卷绕间、纺丝间风压c.侧吹风网堵塞c.清洗风网并丝a.熔温过高a.调整熔温b.侧吹风冷却不好b.调整风速、降低风温c.喷丝板不净c.铲板、换组件d.喷丝有弯头丝d.换组件纤度偏差a.计量泵吐出异常a.校验换泵b.组件漏浆b.换组件c.组件堵孔飘丝c.换组件d.分丝错误d.检查纠正含油不均匀a.上油嘴堵a.捅油嘴b.油剂浓度波动b.分析处理c.丝束与油嘴接触不当c.调理接触位置绊丝a.若是大量出现可能是超a.工艺调整超喂喂调整不当b.兔子头、换向轴问题b.找保全调整c.油剂性能或上油量问题c.换油剂品种，调