涤纶纤维的生产过程_图文

2、熔点：指高分子链能自由运动的温度，一般为260℃ 左右
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• 端羧基含量 端羧基含量高，说明分子量分布宽。可纺性差。
• 二氧化钛含量 切片中加入二氧化钛的目的是为了给切片消光， 加入量为0.3%~0.5%，就能起到消光作用。
• 铁质 含铁量高会使纤维发黄，要求小于3ppm。
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三、切片的干燥 1、干燥的目的： 除去水分，提高切片的结晶度和软化点 切片中有水分的后果： 熔融时易水解，纺丝时易形成起泡，造成 断头和毛丝。 提高结晶度和软化点，防止切片在螺杆挤 压机里软化粘结。
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（三）Vc406 A型纺丝机的结构和使用特征 主要用于涤纶长丝的生产，由螺杆挤出机
、箱体、计量泵、纺丝组件，纺丝吹风窗，侧 吹风稳压室，甬道和卷绕机等组成 作业： 1、切片干燥目的是什么？ 2、简述Vc406 A型纺丝机常规纺丝工艺流程。
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二、拉伸加捻 （一）拉伸的目的
UDY的特点： 强度低，伸度高，尺寸稳定性差，性质极不稳 定，没有直接使用价值。 拉伸的目的： 通过拉伸和热定形，可使纤维的大分子取向和 结晶，从而具备一定的物理机械性能，以满足 织造和服用的需要。
高速纺丝的优点： 1.纺丝卷绕速度高，单机生产能力高 2.预取向丝的存放稳定性好 3.筒子硬度高Biblioteka Baidu质量大，便于运输。 4.可实现拉伸假捻一步法工艺，简化后加工流 程。
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一、POY生产的工艺过程 • 1、熔融挤出 • 2、预过滤 • 3、熔体分配管道 • 4、静态混合 • 5、纺丝组件 • 6、冷却成形 • 7、集束上油 • 8、POY的卷绕
条进入喷嘴被气流吹开、吹乱，然后在加速送 丝管中被加速。离开喷嘴时，丝条进行90度转
折，生成大小不同弯度的弧圈。由于超喂而出
现一定长度的自由丝段，在丝条发生交缠的同 时形成网络。
根据对产品的不同要求，在空气变形机中加设
割丝刀，使丝条表面产生类似短纤纱的绒毛效
果。
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空气变形丝的应用
• 可根据所用原丝的品种和类型得到各种特 性的产品，可采用混纤等方法制得具有不 同收缩性能、不同染色性能。不同光泽性 、不同吸湿性的空气变形丝，还可控制不 同的工艺条件和加工方法制得仿纱、仿毛 等产品。
二、短纤后加工工艺流程 集束→拉伸→热定形（紧张）→卷曲→定形（松 弛）→切断→打包
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三、纺丝拉伸一步法FDY • 1、低速纺丝，高速卷绕
第一拉伸加热辊速度（纺丝速度）约为 1000m/min，在两个加热辊间拉伸，第二拉伸 加热辊速度3600m/min，然后在速度稍低于第 二拉伸加热辊的卷绕头上卷绕。 • 2、高速纺丝，超高速卷绕 第一拉伸加热辊速度（纺丝速度）约为 3600m/min，在两个加热辊间拉伸，第二拉伸 加热辊速度约5500m/min，然后在速度稍低于 第二拉伸加热辊的卷绕头上卷绕。
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第一节 涤纶长丝的生产简述
一、涤纶纤维生产发展的历史
早在本世纪二十年代，就有人用脂肪和二羧
酸缩聚，制得脂肪族聚酯，之后，改用对苯二甲
酸和二乙醇缩聚，得到成纤高聚物聚对苯二甲酸
乙二酯，经熔体纺丝和后加工之后，制得了性能
良好的纤维，由于这种成纤高聚物的分子结构中
含有酯基
器中利用分子的热运动消除因加捻而产生的扭 曲应力，使加捻变形不可恢复，然后冷却到玻 璃化温度以下，把加捻的形变固定下来，虽再 解捻，但每根单丝仍保留原来的卷曲形态，这 样就可以得到蓬松的弹力丝。
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第四节 高速纺丝
高速纺丝指纺丝速度在3000m/min以上的 纺丝方法，纺丝所得的POY丝，比单轨纺的 UDY丝取向度高，而与一般拉伸丝相比，取向 度低。
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一、纺丝 （一）纺丝工艺流程
常规纺丝工艺流程如下： 干燥切片→熔融挤出→混合→计量→过滤→纺 丝→冷却成形→上油→卷绕→ UDY
1、熔融挤出：切片熔融，并产生一定压力 2、混合：强化熔体的均匀性 3、计量：保证丝条纤度均匀 4、过滤：除去杂质，改善熔体的流变性能 5、纺丝：形成熔体细流 6、冷却成形：熔体细流被冷却介质冷却，凝
• 1、原丝架 • 2、拉伸机构 • 3、成型（加捻）机构
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三、拉伸丝的假捻变形 假捻变形也称弹力丝，是以长丝为原料，利用 纤维的热塑性，经过变形和热定型而制得的高 度卷曲蓬松的新型纱线。
1、假捻变形工艺流程 假捻变形法可以分为加捻、热定型、冷却、解
捻，（二次定型）等步骤。
2、假捻变形原理 1）假捻：先加捻，后解捻的过程 2）变形：假捻变形的加捻阶段，丝束在加热
固成丝条，并逐步细化。 7、上油：润滑，增加纤维抱合力，抗静电 8、卷绕：卷绕速度即为纺丝速度，卷绕形成
为后纺工序服务。 16
（二）纺丝工艺参数的选择 1、熔体温度（Tm） 由螺杆和箱体温度来控制调节，一般控制 在285～290℃（特性粘度为0.64～0.66） 2、螺杆挤出压力 6.5～7.5MPa 3、泵供量 计量泵单位时间内传送熔体的重量 Q=DRV/10000K 式中：Q-泵供量（g/min） D-成品丝纤度（dtex） R-拉伸倍数 V-纺丝速度（m/min） K-纤维收缩系数（1.05-1.10）
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３、新型干燥设备 四、切片的输送方式
采用管道气流输送法，有连续式和脉冲 式两种方式
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第三节 常规纺丝
常规纺丝是指纺丝速度低于1800m/min 以下的纺丝技术，一般纺丝速度在 1200m/min左右，拉伸与变形分两步进行， 工艺流程长，生产效率低。但常规纺丝的 设备投资少，技术容易掌握，易变品种， 因此目前在涤纶长丝生产中仍占有相当重 要的地位。
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（二）拉伸原理和工艺参数的选择 • 1、卷绕丝的平衡时间和条件
刚落筒的卷绕丝不能马上拉伸加捻，必须在 一定的温湿度条件下，放置一定的时间，使其 内应力减小或消失，结构相对稳定以后再进行 拉伸，这个过程称为平衡。 平衡 时间：8～12h，湿度：75％ •
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• 2、拉伸倍数 拉伸倍数会直接一向成品丝的强、伸度和纤 度等。拉伸倍数高，成品丝条强度高，伸度低 ，纤度小，一般控制在3.5到4.2之间。
，故称之聚酯纤
维，现今所谓“聚酯纤维”原指对苯二甲酸乙二酯 含量在85％以上的纤维，我国的商品名称为“涤纶
”
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涤纶于1953年开始工业化生产，是 大品种合成纤维中发展较晚的一种纤维 ，但由于涤纶纤维优良性能，加上随着 石油化学工业的迅速发展，为涤纶生产 提供了更加丰富而廉价的原料以及原料 合成、连续缩聚、纺丝和后加工技术的 进步，为涤纶生产的发展开辟了广阔的 前景，涤纶已成为合成纤维中发展速度 最快，产量最高的一种重要品种。
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二、涤纶长丝的生产步骤： 切片干燥→熔融→纺丝→后加工→成品 纺丝： 常规纺丝（未拉伸丝）UDY纺丝 中速纺丝（未取向丝）MDY 高速纺丝（预取向丝）POY 超高速纺丝（高取向丝）HOY 与FDY 后加工： 拉伸：FDY，POY 变形：假捻变形，空气变形等
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三、涤纶长丝的生产工艺路线 （一）常规纺丝工艺（UDY—DY—TY） （二）中速纺丝 （三）高速纺丝工艺：POY—DTY POY—DY （四）超高速纺丝（全牵伸工艺）FDY （五）高取向生产工艺
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• 网络生成原理 当合纤长丝在网络器的丝道中通过时， 受到与丝条垂直的喷射气流横向撞击， 产生与丝平行的涡流。长丝首先开松， 随后在网络嘴丝道里通过，中间的单丝 得到加速，两边的单丝则进入边缘较弱 的气流回流里，丝条发生交络，缠结， 产生沿丝条轴线方向的缠结点。
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网络度
• 网络度的定义 网络间距的大小和单位长度内的网络结 点数称为网络度。
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四、涤纶长丝的生产特点 五、涤纶长丝的品质指标（补充）
1、条干不匀率 2、沸水吸收率 3、染色均匀性
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第二节 聚酯切片及其干燥
一、切片的聚合
二、长丝对切片质量的要求
1、特性粘度
分子量的简单指数
[η]=KMa
K-系数（以邻氯苯酚或苯酚四氯乙烷测定时，K取常数 1.27*10-4）
M-重均分子量
a-常数（通常为0.86）
• 1、DTY和常规纺变形丝合股混纤制异染 丝
• 2、异收缩丝 • 3、竹节纺麻丝
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第七节 涤纶短纤维的生产
一、短纤与长丝在生产上的区别 涤纶短纤的前纺生产与涤纶长丝UDY生产路线基 本相似，纺丝速度一般小于2000m/min。而后加 工有很大不同。 长丝后加工是将每股复丝丝条在各个锭子上单独 处理，短纤维则将许多根丝条并成丝束，集中处 理。
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2、工艺条件 1）预结晶的温度和时间 根据设备条件而定，采用沸腾床预结晶， 预结晶温度可高至160～180℃，时间8～15min ，采用搅拌式充填预结晶器，温度为120～ 140℃，时间1～1.5h 2）干燥温度 干燥风温不宜超过190℃，切片温度不宜超 过165℃ 3）干燥时间 与干燥温度、干空气含湿量有关，一般在 4h以上 4）空气露点 露点的定义：空气中的水蒸汽达到饱和时 的温度。空气的含湿量愈低，则露点也愈低。 干燥空气露点一般须小于-10℃
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以涤纶仿真丝为例，讲述涤纶品种的开发 历史与现状。
• 第一阶段62～68年 开发三角形断面的涤 纶长丝
• 第二阶段 69～73年 阳离子可染涤纶，三 异形长丝
• 第三阶段 74～78年 应用收缩率不同的混 合长丝，制成多角形断面以及超细长丝
• 第四阶段 79～ 单丝更加细纤化，断面 形状多样化，并进一步发展不同纤度混纤法 等等
• 3、拉伸温度： 高于玻璃化温度Tg 10～20℃，一般80～90℃
• 4、拉伸速度：一般在800m/min以上 • 5、定型
目的：通过热定型，可以消除内应力，使拉伸 性能稳定，同时还可使丝条进一步结晶，强化 其物理性能。 可用热板定型，温度：180℃
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（三）Vc44S A型拉伸加捻机的结构和使用 特征
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五、共混纺丝和混纤丝
（一）共混纺丝
将两种或两种以上的具有相容性的聚合物混 在一起进行熔体纺丝的技术
• 1、PBT和PET的共混纺丝 • 2、聚丙稀与聚酯的共混纺丝
（二）混纤丝
混纤技术是将不同高聚物或同种高聚物，不 同性能的长丝在拉伸、拉伸变形、网络或空 气变形过程中将它们并列，包芯或交缠混纤 的过程。
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二、预取向丝的变形 一般采用拉伸假捻法，即将拉伸和假捻 变形加工相结合，在同一台机器一次完 成，生产出来的弹力丝称为拉伸变形丝 ———DTY。拉伸假捻法有内拉伸变形 和外拉伸变形两种方法。 外拉伸变形，拉伸和变形在两个区域内 相继完成。 内拉伸变形法，拉伸与变形同时进行。 一般采用内拉伸变形法居多。
四、拉伸，整经一步法
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第五节 网络丝和空气变形丝
一、网络丝 • 1、定义：
网络丝是指丝条在网络喷嘴中，经喷射气流作 用，单丝互相缠结在一起而呈周期性网络点的 长丝。 • 2、特点： 长丝经过网络后，可增加原丝间的抱合力，可 在织造厂省掉并丝、加捻、上浆等工序。如果 网络点达到一定密度，可直接织造，免去上浆 工序，还可改善起毛起球以及合纤的极光效应 。
• 决定网络度的因素 网络度主要取决于喷射气流对合纤长丝 产生的高频率振动波浪的频率，丝条行 走的张力、速度等。
• 网络丝加工对象 DTY，TY，POY，FDY等。
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二、空气变形丝
• 1、特点
利用压缩空气喷射处理长丝，使其具有蓬松形 及类似短纤纱的某些特征，简称ATY丝。
• 2、空气变形的原理
空气变形主要通过空气变形喷嘴来实现，原丝
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泵供量由泵的转数来调整： N=Q/rnc 式中：N-计量泵转速（r/min）
Q-泵供量（g/min） r-熔体密度（g/立方厘米） n-计量泵效率（一般为98%） c-计量泵容量（立方厘米/r） 一般计量泵允许的转速为15-40 r/min
4、组件压力 组件由喷丝板、熔体分配板、熔体过滤材料及 其组装套件组成，一般压力为9.8～24.5MPa
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5、冷却风的温、湿度和风速 风温：20-30℃ 湿度：70％ 风速：根据品种定，随纤度增加而提高。
通常为0.3-0.5m/min 风速分布：有直线型，弧型和S型三种。
6、卷绕速度 影响卷绕丝预取向度的主要因素，卷绕速
度越高，预取向度愈高。常规纺丝卷绕速度一 般为900-1200m/min 7、油轮转速和油剂浓度 卷绕丝的上油量决定了成品复丝的含油量。油 剂浓度越高，油轮转速越快，上油量越高。