科技成果——合成纤维熔纺长丝环吹冷却技术

科技成果——合成纤维熔纺长丝环吹冷却技术适用范围
纺织行业化学纤维生产企业
行业现状
合成纤维熔纺长丝生产过程中，冷却工序的平均耗能为2000kWh/t丝，制冷风机组的装机容量平均在600kW左右，开机半年时间，单台耗电约260万kWh。

通常的侧吹冷却风速一般为0.5m/s，而环吹冷却只需0.3m/s，同时出风面积也比侧吹冷却大2倍。

目前应用该技术可实现节能量4万tce/a，减排约11万tCO2/a。

成果简介
1、技术原理
该技术采用高均匀低能耗性环吹冷却装置和技术，不但解决侧吹的不利因素，减小各丝束之间冷却差异，并且与适纺超细纤维的纺丝、卷绕工艺技术以及精密卷绕设备与技术相结合，使纺丝机纺出高品质的超细纤维。

可在φ85mm的喷丝板上纺出144f、0.5dpf以下的超细纤维，对多孔细旦纤维具有极佳的可生产性和高品质。

2、关键技术
（1）适纺超细纤维的纺丝、卷绕工艺技术；
（2）低能耗的环吹冷却装置与技术；
（3）精密卷绕设备与技术。

3、工艺流程
外环吹风装置的结构：外环吹装置结构如图1所示。

该装置由
1-吹风头箱、2-水平风道、3-限位传感器、4-水平风网、5-下风道、6-手动限位所组成。

图1 环吹风结构
结构上：环吹风装置风道与水平的进风箱连接，风道从下到上依次设有过滤层和第一层多孔板；环吹风箱设置在进风箱上方，与进风箱之间还设有一水平多孔板；进风箱内设有若干导向筒座，环吹风箱内设有与导向筒座相同数量的风向整流筒，导向筒座与风向整流筒相接，风筒采用多孔板和若干层不同目数组合的不锈钢金属丝网组成。

保证各风筒之间和风筒内各区风压风速一致。

工艺流程：PET切片→熔融挤压（或直接纺）→精确计量→多孔纺丝→缓冷装置→均匀冷却（测吹风或环吹风）→均匀上油→多级牵伸→热辊定型→精密卷绕→涤纶丝饼。

主要技术指标
本项目采用φ85mm风筒，有效吹风高度为145mm。

能纺制dpf ≤2de的涤纶纤维，对纺制0.3de≤dpf≤1.0de的多孔丝更有优势。

本项目为节能型的“合成纤维熔纺长丝环吹冷却技术”，因此所涉及到POY、FDY纺丝机全套设备及所有单元设备的设计方案，都要
适应“环吹风冷却装置”的新技术、新内容，因此要：
1、涤纶切片（包括直接纺丝）经熔融、计量、组件、喷丝板，使运动中的熔体细流稳定地由流体变成固体丝束，以获得良好初生态结构的纤维。

2、设计和制造适合环吹冷却方式的涤纶长丝的关键部件--纺丝箱。

3、对采用环吹装置纺细旦涤纶纤维的化纤纺丝工艺探索和研究。

4、研制专用的缓冷装置，保证组件和喷丝板温度恒定、稳定。

5、如何保证环吹风装置出风均匀、稳定，空气流动顺畅，各个风筒间的风速差值≤5%。

6、如何保证环吹风冷却装置风筒风速不匀率≤4%。

7、设计研制适合新型环吹纺丝装置的精密卷绕控制系统，用于生产0.3de≤dpf≤1.0de的涤纶细旦纤维。

8、最终形成一种新型的、节能型的化纤成套设备。

技术水平
节能型环吹风式涤纶成套设备的研发成功及产业化推广，其技术先进性方面达到国际先进水平。

被认定为2014年度北京市高新技术成果转化项目，其技术可靠性方面经多家用户的实践检验已被认可，为化纤领域产品的开发和质量的提升拓展了空间。

典型案例
应用单位：浙江兴惠化纤公司
采用了这种新装置、新技术的生产过程能源消耗大大降低。

以每条生产线8个纺丝位，12个丝饼/位、位距1200mm，采用侧吹风冷
却装置，达到同等产量，每年生产所需冷却风量0.47×108m3。

环吹风装置所需供风量仅是侧吹风装置供风量的三分之一，综合分析节能效果达到50%。

以每条生产线年产涤纶细旦丝10000t的48个纺丝位计算，节能改造投资额度为2500万元，年节能量270tce，年CO2减排量712.8t，其效益占20%左右，投资回收期约3年。

市场前景
预计未来5年，该技术在行业内的普及率能达到40%左右，需总投入5000万元，年节能可达11万tce，年减排29万tCO2。