纺丝概述

第一章纤维概述
第一节纺织纤维
纺织纤维分两大类，即天然纤维和化学纤维。

1、天然纤维是自然界直接得到的纺织纤维。

如羊毛、棉花、蚕丝、麻类等，它是千百年来人们一直
使用的纺织原料。

天然纤维分为动物纤维和植物纤维
①动物纤维（包括羊毛，蚕丝等）
②植物纤维（包括棉花，麻等）
2、化学纤维则是人们利用自然物质，通过若干化学变化和机械加工过程制得的纤维。

化学纤维可分
为人造纤维和合成纤维。

①人造纤维是以自然界含有成纤高分子化合物质，如木材、麦杆、稻草等为原料，经过一系列化学
处理和机械加工而制成的化学纤维。

如粘胶纤维，醋酸纤维，铜氨纤维
②合成纤维则是以石油、煤、天然气等低分子物质为原料，首先用化学合成的方法，制成一种成纤
高分子化合物，然后再对这种高分子物质进行一系列机械加工而制成的一种化学纤维。

如大家所知的涤纶、锦纶、腈纶、氨纶等。

第二节涤纶
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的制备
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，调上油量
油污丝 a.机械油污、卷绕头卡盘 a.清除
b.人为油污 b.操作时小心
尾丝 a.气动调节时间不当 a.找保全调整
b.纸管原因、长度、尾丝 b.换纸管
槽等
c.操作原因 c.按操作规程操作
第六节油剂系统
1、由剂调配
①. 对水质的要求：脱盐水Sio2含量小于0.05mg/L，避免在辅助槽内结垢和对油剂泵齿轮磨损的伤害
（应观察水色）
②. 水温要求：大于200C,一般20-300C之间，水温低油剂乳化效果差，水温高易产生细。

③. 杀菌剂浓度：300-500PPm用两种杀菌剂,间隔一个月交替以免细菌产生抗性,首次调配时必须加入
杀菌剂。

④. 调配浓度：6—12％
⑤. 浓度检测：油剂调配浓度允许波动范围 0.5％。

⑥. 检测仪：阿折光仪。

⑦. 油剂贮存时间：原油一年，调配油10天。

2、剂系统调试、清洗
①用NaCLO液刷扫。

②用清水（脱盐水）清洗，包括油剂计量泵带水试运转，不允许油剂泵无溶液情况空运转，以免伤
齿轮。

③用量筒测量每个上油嘴在一定时间的吐出量，检查计量泵。

④每年用蒸汽或H2O2清洗管路,1次/6个月。

3、油系统的检查
一般运行半年左右，上油软管有可能因细菌而内壁结膜，膜块脱落而堵喷嘴，正常生产后定期检查每个丝饼的上油率平时纺丝工检查丝束上油时不能将丝束离喷嘴，避免POY瞬间无油丝产生。

巡检时用电筒照射油嘴，观察吐油情况，若堵塞可用银针处理，上油软管严重结垢必须换管。

第七节组件系统
1、组件设备及清洗原理
①甘醇清洗炉：清洗时高温下与聚酯发生化学降解反应，使熔体降解为低分子物，同时产生水。

②真空清洗炉
ａ.升温到3000C使组件上的聚酯熔融流离组件。

ｂ.升温到450-5000C时通入空气，使组件上的熔体降解为CO2和水份、低分子物等。

③超声波清洗器：机械振荡清洗杂质，然后加入清洗剂（表面活性剂），降低表面张力，使杂质易
脱离金属表面，如Na3Po4也可做清洗剂。

2、类组件的清洗分类
①甘醇：喷丝板、滤芯、熔体计量泵
②真空清洗炉：组件壳体、过滤器壳体装砂的穿孔杯等。

③超声波：喷丝板、滤芯及组件用各类垫圈网等。

3、过滤器组装与更换
①换时螺杆转速变化大于10rpm时，停止切换,待稳定后再进行，逐步切换到位。

②切换时将排气阀旋松，熔体充满过滤器的同时，将空气挤出，行动气阀挤出干净熔体时拧紧。

4、丝组件：纺丝组件由本体，螺纹压板，自封压板，喷丝板，分配板，过滤层等组装而成。

5、喷丝板镜检
在长期使用过程中，喷丝板及其孔受到碰撞击变形、堵塞以及其它受损，必然导致纺丝时出现飘单丝、注头丝、粘板等问题，因此必须将不合格的板剔除，保证组件上机正常。

镜检是在显微镜下将喷丝板孔放大，通过显示器观察喷丝板每个孔眼明暗情况，并判断是否清洗干净，要求孔内无杂物、孔壁光滑、无堵孔、板面无损伤。

若孔内有堵塞，则用压空吹净，如吹不干净，再用通孔针通孔，不合格者退回清洗或封存。

镜检室要求环境整洁无灰尘，镜检时不得用手触摸喷丝板面。

6、纺丝组件组装注意事项
①装场地必须清洁。

②所有组装物品必须干净，包括手套，分配板，喷丝板，过滤砂，过滤网等。

③在组装过程中，必须按照组装工艺条件执行，不得更换。

④组装组件紧固螺栓时，螺栓上必须涂上润滑油。

⑤组装组件完毕，要填写装配记录。

第八节联苯系统
1、联苯由73.5%的联苯醚和26.5%的联苯组成的混合物，为无色至浅黄色透明液体，有特殊臭味。

2、联苯升温与排汽
①联苯的作用：升温至比熔温高20C左右；
②沸点：2600C左右
③联苯液位：首次装锅炉的1/2，必须高于低液位探头之上。

运行后最低液位低于加热器。

④联苯系统升温：
A 2000C时关闭排气阀,当压力升高时应将表压排为0bar。

B 当温度达2600C以上时开始有联苯蒸汽，如蒸汽温度在2700C，但某局部测点反应为与之温差50C
以上，应排气，排气点在与测点的相近的排气点。

C 排气程度：一是温度上升至正常值；二是温差大分步排气至正常值间隔30min。

经验控制：手感
角阀后管道发烫，即关排气阀，排气时慢慢打开，稳在较小开度。

⑤升温步骤：升温速度低于500C/小时，一般250C/小时，越接近设定值，升温速度越慢。

至少提前
18h升温，一般提前24小时升温（首次升温要对系统进行热紧固）。

3、联苯补加：
①关闭加热器。

②手动泵补加之后迅速升温。