全消光涤纶DTY的生产工艺研究

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( 1) 用于纺丝箱体的高温热载体蒸气加热系统 确保了所有被加热表面之间的温度相同且控制偏差 为最小值, 所有纺丝位生产的丝的性能一致;
( 2) 每 个 纺 丝 箱 体 的 聚 合 物 截 止 阀 无 移 动 部 件;
( 3) 工厂设计采用被预制和绝缘的部件, 减少 了安装时间;
( 4) 所有的标准纺丝位配置在一个带绝缘的壳 体内, 仅在端部固定在钢结构架上, 可预先装配和 调整;
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合成纤维 S FC 2007 No.8 39
国外化纤技术
Ne w Te c h n o lo g y
的质量。熔体纺工艺的操作更稳定, 纺丝组件使用 寿命长, 废品和操作成本都得以降低。
上述两种生产技术各有优缺点: 采用固相后 缩聚切片的切片纺的优点是在生产不同品种的工业 丝方面具有较高的灵活性。根据 SSP 类型 ( 间歇或 连续的) , 可根据长丝性能将切片黏度调整到最佳 范围。
提供拉伸变形所需要的热量, 同时对丝条进行定
形, 与纤维的染色均匀性和卷曲收缩性能有直接的
影 响 。由 于 TiO2 含 量 的 增 加 , POY 的 内 在 结 构 规 整性被破坏, 因此, 加工全消光涤纶时, 第一热箱
的温度应低于普通半消光纤维的。第二热箱主要对
丝条进行补充热定形, 消除纤维在拉伸变形过程中
产生的内应力, 提高成品的尺寸稳定性, 对于纤维
的沸水收缩率、卷曲收缩率和染色均匀性有着直接
的影响。纺制 83 dtex/72 f 全消光涤纶 DTY 时, 第
一、二热箱温度分别选择在 190 ℃和 140 ℃较为适
宜。
3 结论
纺制 83 dtex/72 f 全消光涤纶 DTY 时, 加工速 度低于 630 m/min, 拉伸倍率 DR 为 1.64 以及第一、 二热箱温度分别选择在 190 ℃和 140 ℃, 生产较为 稳定。其中, 加工速度、拉伸倍率 DR 和第一热箱 的温度低于生产普通半消光纤维加工中的相应量。 摩擦盘的材质要求选用对于丝条损伤小、弹性好的 聚氨酯摩擦盘, 效果较好。
切片纺
190 190 130 22 12
250 000 150 000 4 000 000 150 000 400 000
— 10 000 2 人/班
直接纺
15 30 — 2 —
— — — — — 3 500 000 450 —
6 HMLS 纺丝装置的工艺特征
生产证明 Inventa- Fischer 公司技术具有如下特 征:
本文在总结实践经验的基础上, 以 83 dtex/72 f 的低 弹 网 络 丝 为 例 , 对 全 消 光 涤 纶 DTY 的 生 产 工 艺进行了研究。
1 实验
1.1 原料及指标(表 1)
收稿日期: 2007- 02- 24 作者简介 : 金剑 ( 1964 ̄) , 男 , 汉族, 高级 工程师 , 主要从事 化学 纤维改性研究。
表 3 D/Y 比与假捻张力和毛丝的关系
D/Y 比 源自文库.65 1.75 1.85 1.95 2.05
Tl /cN 30.0 28.0 27.0 26.0 26.0
T2 /cN 27.2 22.3 17.0 12.6 10.4
毛丝状况 多
较多 较少
少 很少
2.4 热箱温度
加弹机的两个热箱中, 第一热箱主要对丝条
拉伸倍率是涤纶长丝后加弹的一项非常重要
的 工 艺 参 数 , 可 以 说 , DTY 纤 维 的 各 项 质 量 指 标
都 与 拉 伸 倍 率 有 关 。 随 着 拉 伸 倍 率 的 提 高 , POY
所受的拉伸应力增加, 非晶区的取向增加, 应力诱
导下结晶增强, 假捻张力稳定性提高, 假捻的效果
提高, 紧点和僵丝等疵点减少, 染色的均匀性提
参考文献 [1]倪如青.国 内外差 别 化 及 功 能 性 纤 维 的 生 产 现 状 及 发 展 趋 势[J].合 成纤维, 2001, 30( 3) : 1. [2]朱建民, 何 铮.差别 化纤 维 现 状 分 析 与 发 展 建 议[J].合 成 纤 维 工 业 , 2000, 23( 5) : 1- 4. [3] 沈新元. 高分子材料加工原理 [M]. 北京: 中国纺织出版社, 2000. 232- 233. [4]尹翠玉, 靳宗翰.TCS 一步法生产涤纶超有光三角形 FDY 的工 艺探 讨[J].合成纤维工业, 2001, 24( 4) : 53- 55. [5]尹翠玉, 宋会芬, 沈新元.超有光聚酯切片流变性能的研究[J].合成纤 维, 2005, 34( 3) : 12- 14. [6]尹 翠 玉 , 沈 新 元 .超 有 光 聚 酯 切 片 的 热 性 能 [J].纺 织 学 报 , 2005, 26 ( 5) : 86- 87. [7] 李倩. 谈浅假捻变形工艺中摩擦盘 合理使用 [J]. 合成纤 维工业, 2000, 23( 4) : 69- 70.
1.2 主要生产设备 德 国 Barmag 公 司 FK6M- 700 型 高 速 加 弹 机 ,
三轴叠盘式摩擦假捻器, 天津爱尼公司的聚氨酯摩 擦盘。 1.3 仪器
UsterⅢ型 强 伸 仪 , UsterⅣ型 条 干 仪 , 德 国 施 密特公司测速仪。 1.4 工艺流程及工艺参数
全 消 光 POY→ 原 丝 架 → 第 一 罗 拉 → 变 形 热 箱→冷却板→假捻器→第二罗拉→网络喷嘴→定形 热箱→第三罗拉→上油轮→卷绕成型→全消光 DTY
表 2 T2 的 CV 值与加工速度之间的关系
加 工 速 度 /m·min- 1 540 580 600 630
T2 CV 值/% 1.2 1.2 1.3 1.4
加 工 速 度 /m·min- 1 640 650 660 680
T2 CV 值/% 1.6 2.0 3.9 5.0
2.2 拉伸倍率 DR
高。所以从纤维染色均匀性的角度考虑, 拉伸倍率
可 以 适 当 提 高 [6]。但 全 消 光 丝 中 的 TiO2 使 其 抗 张 能力降低, 后加弹中单丝较易断裂, 形成毛丝, 甚
至 断 头 。综 合 两 方 面 因 素 , 纺 制 83 dtex/72 f 全 消
光 涤 纶 DTY 时 , 拉 伸 倍 率 DR 选 定 为 1.64 较 为 适
( 5) 纺丝头采用下装式组件系统; ( 6) 组件采用特殊装卸工具, 重组件可采用液 压操作机械手; ( 7) 装有喷丝板的组件四周采用蒸气加热; ( 8) 组 件 和 与 之 相 连 的 计 量 泵 装 有 自 密 封 垫 片, 无需用手动转矩扳手拧紧; ( 9) 将纺丝箱体设计成可使用行星齿轮泵 ( 各 处熔体温度和停留时间相同) ; ( 10) 直接由可调变频同步电机驱动; ( 11) 计量泵传动轴通过插槽中销钉起到过载 保护; ( 12) 先进的冷却风设计确保了空调空气的径 向均匀流动; ( 13) 易于移动的空气平衡器。
丝级熔体开始到挤出机之后高黏度熔体, 切片纺与
直接纺的能耗与投资情况对比, 如表 2 所示。
表 2 工业丝切片纺与直接纺的能耗与投资的对比
项目 能耗
热能/( kWh/t) 电/( kWh/t) 冷却水/( m3/t) 冷冻水/( m3/t) 氮气/( m3/t) 投资成本 切粒 ( DM) 切片输送+贮存 ( DM) 连续固相聚合 ( DM) 切片输送+贮存 ( DM) 切片熔融 ( DM) 后缩聚器 ( DM) 厂 房 /m3 人工
主 要 是 因 为 TiO2 的 含 量 增 加 , POY 的 内 在 结 构 规 整性被破坏 , [3 ̄5] 解 捻 张 力 T2 的 CV 值 和 条 干 不 匀 率均有所上升, 导致在拉伸变形中的张力波动增
加。实验结果, 加工速度低于 630 m/min 时, 生产
较为稳定, 如表 2 所示。
生产技术
Te c h n iq u e s o f Ma n u fa c t u re
全消光涤纶 DTY 的生产工艺研究
金剑 ( 中国纺织科学研究院, 北京 100025)
摘 要: 以 83 dtex/72 f 低弹网络丝为例, 讨论了全消光涤纶 DTY 的生产工艺。结果表明: 纺制全消光
涤 纶 DTY 时 , 加 工 速 度 低 于 630 m/min, 拉 伸倍 率 DR 为 1.64, 第 一 和 第 二 变 形 热 箱 的 温 度 分 别 选 择
消光纤维假捻的效果比半消光的品种略差。因此,
在 全 消 光 涤 纶 的 生 产 中 , D/Y 比 应 控 制 在 1.8 ̄2.0
之间。另外, 全消光涤纶低弹丝大都是细旦多孔复
丝品种, 因此, 摩擦盘的材质要求选用对于丝条损
伤小、弹性好的材料。试验中使用天津爱尼公司的
聚氨酯摩擦盘, 效果较好 [7]。
宜。
2.3 D/Y 比
D/Y 比指摩擦盘的表面速度与丝条离开假捻器
的 速 度 之 比 。随 着 D/Y 比 的 增 加 , 加 捻 张 力 T1 略 有 下 降 , 解 捻 张 力 T2 下 降 较 大 , 毛 丝 减 少 , 见 表 3。但是, 随着 D/Y 比的上升, 摩擦盘的转速增大,
丝条在摩擦盘间的打滑更加严重, T2 张力的稳定性 随 之 下 降 ; 加 之 TiO2 容 易 在 纤 维 表 面 集 聚 , 摩 擦 接触的面积变小, 摩擦因数相应变小, 所以导致全
译自 《 Chemical Fiber International 》, 2000, 50 (5) :371 陈颖译, 金立国校
38 合成纤维 S FC 2007 No.8
表 1 全消光 POY 的质量指标
项目 线密度/( dtex/f) 断 裂 强 度 /cN·dtex- 1
强度 CV/% 断 裂 伸 长 率 /%
伸长 CV/% 条 干 不 匀 率 /% TiO2 含量/% 染色 M 率 ( 灰卡)
全消光 124/72
2.29 3.44 126.5 4.01 1.52 2.25 ≥85 ( 4 级)
2 结果与讨论
2.1 加工速度 DTY 的加工速度主要受 POY 内在 质 量 和 加 弹
机 本 身 最 高 机 械 速 度 的 影 响 。 在 研 制 83 dtex/72 f
生产技术
Te c h n iq u e s o f Ma n u fa c t u re
全消光涤纶低弹丝的过程中, 加工速度过高, 解捻
张力 T2 不匀率 ( CV) 值急剧上升, 假捻张力很不 稳定, 丝条与各级瓷件之间的磨损也加剧, 单丝断
裂形成毛丝和断头的几率增加, 操作过程的难度也
相 应 增 加 , DTY 易 出 现 僵 丝 和 毛 丝 、 锭 位 之 间 的
色 差 和 DTY 的 退 绕 性 能 及 染 色 不 匀 等 质 量 疵 点 。
由后缩聚器生产的高黏度熔体直接纺丝的优 点: 熔体黏度高均匀性; 无需 SSP 和传输, 所以无 尘; 无需结晶和干燥; 能耗低; 维修少; 厂房费用 低; 投资少; 在后缩聚器中聚合物停留时间短; 聚 合物降解轻微; 聚合物质量高。
5 工业丝切片纺路线与直接纺工艺 比较
基于 45 t/d 生产能力, 从来自缩聚生产线的纺
190 ℃和 140 ℃, 摩擦盘的材质要求选用聚氨酯摩擦盘, 可以制得合格的 DTY 产品。
关键词: 涤纶; 全消光; DTY
中图法分类号: TQ342.21
文献标识码: B
文章编号: 1001- 7054 ( 2007) 08- 0038- 02
随着国内外聚酯产能的大规模扩张, 涤纶长 丝的市场竞争日益激烈, 产品利润空间越来越小, 生产企业只有通过生产技术的大胆突破创新, 开发 生产出高技术含量、高附加值的产品, 才能提高效 益, 增强企业在市场上的竞争力。根据市场调研发 现, 全消光涤纶长丝在国内已经有了现实需求 [1]。 用全消光长丝开发的全消光织物, 手感柔软、光泽 柔和、色彩鲜艳, 织物的悬垂感好, 在高档男女服 装和装饰布领域得到了广泛的应用。另外, 全消光 纤 维 中 所 含 纳 米 级 TiO2 是 一 种 稳 定 、 无 毒 无 味 的 紫外线吸收剂, 制成的织物具有抗紫外功能, 可用 于羽绒服、运动服、泳衣、帐篷等 [2]。经过实践, 我 们 开 发 了 全 消 光 涤 纶 POY、DTY 和 FDY, 受 到 市场的欢迎。
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