涤纶长丝生产工艺简介

涤纶长丝生产工艺简介

1. 预结晶

切片干燥过程中需要加热到140℃以上，而普通切片的软化点很低，在80℃以下即软化发粘，容易粘结成块堵塞干燥装置或输料管（俗称结块），为了提高切片的软化点，必须提高切片的结晶度，使其软化点达到200℃左右，这样干燥工序才能顺利进行。

预结晶采用120～170℃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），一般采取以下三种方式：

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一直处于快速波动之中，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。

利用震动装置，使得处于预结晶过程中的切片高频震动，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．干燥

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，如果切片的含水率达到一定程度（比如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利进行甚至导致成品丝品质下降。

将经过脱湿处理的干燥空气（露点降到－20℃以下）加热到160℃左右，从干燥塔底部输送到干燥塔中与切片逆向接触使切片迅速脱水，干空气将水分从干燥塔顶部带出。

切片一般在干燥塔中停留4～8小时，当工艺条件（干燥温度、干空气露点、干空气流量、切片在干燥塔中的停留时间）合适时，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，纺丝工段容易出现毛丝、断头、飘丝等异常现象，丝的强度会降低，断裂伸长率升高。

干燥工序分连续干燥和间歇干燥两种方式。

连续干燥采用干燥塔（一般需要加上预结晶装置），干燥介质为除湿干空气，采用电加热方式，这种方式干燥效率高，干燥效果好，操作简便可以自动控制，工艺调整方便，是目前普遍采用的干燥方式；

间歇干燥采用转鼓装置（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。这种方式干燥效率很低，干燥效果不理想，操作麻烦且多为手动控制方式，工艺调整不方便，除了在一些老式UDY生产线上还有少量存在以外，已经基本被淘汰。

目前，随着熔体直接纺技术的成熟，越来越多的厂家采用了熔体直纺技术，采用这项技术，省去了切片造粒、切片包装、切片运输、切片筛选、切片输送、切片干燥、切片熔融等很多过程，因而使生产成本大大降低。

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”等生产指标能否顺利完成。

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、分配板、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。其他辅助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，不仅是产品规格的决定性因素之一，而且是纺丝能否顺利进行的关键因素，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℃，组件初始压力需要达到90kgf/cm2以上，采用高压纺丝方式时初始压力需要达到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，组件压力会出现波动，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，聚合上出现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，当组件压力升高到一定程度（比如200kgf/cm2以上）时，需要及时更换组件，否则组件中的一些精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控制的因素之一，组装不好的组件纺丝时容易出现漏浆（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、

计量泵：决定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

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

也有将联苯液体置于箱体内并采用电加热方式对箱体进行加热和保温的场合，因这种方法加热效果均匀性不理想而且维护不便、安全性低，已经逐步淘

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90度的角度吹向丝束使其迅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。如果丝束完全凝固之前接触到导丝器，很容易引起毛丝和断头。此时需要控制的参数有以下三项：

a．侧吹风温度：一般控制在20～30℃

b．侧吹风湿度：一般控制在70％左右

c．侧吹风速度：一般控制在0.3～0.6m/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合适的挤出压力。加热方式普遍采用电加热方式，一般分为6个加热区单独加热并单独控制加热温度，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，其温度调整比较灵活，但最后两个区的温度通常控制在290±5℃这个范围内，因为最后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部分是螺杆的进料和预热段，中间约1/3部分是熔融和压缩段，最后1/3部分是均化和挤出段，具体划分标准根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，如果挤出压力低，计量泵无法准确计量，纺丝时容易出现粗细丝现象从而出现重大质量问题。挤出压力一般在100～170kgf/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出现环结现预过滤器（或熔体过滤器）

负荷，提高组件的使用寿命。

270℃以上。

甬道：

一般要求甬道上下气压压差维持在50Pa左右，如果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、产品条干异常等，用油轮上油时尤其明显。

4. 卷绕

从纺丝工段纺出来的丝束，必须按照一定的速度、一定的方式卷装成丝饼，才能被后道工序正常使用。