涤纶短纤维纺丝工艺及其影响因素
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双折射率、卷绕丝条干不匀率最低
? 影响： 风温↑→熔体丝条冷却不充分→并丝、粘结丝↑→卷绕丝条干不匀率↑ 风温↓→熔体在喷丝孔处快速冷却→拉伸应力↑→初生纤维预取向度↑，径向 双折射率差异大→纺丝性↓→能耗大
? （2）风湿： 65～85%；风湿对卷绕丝双折射率和纺丝稳定性 影响大
? 影响：冷却风带湿ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ→卷绕丝在纺丝甬道中的带电↓→飘丝↓
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（五）纺丝工艺影响因素
熔体清洁
机械杂质含量
熔体粘度
原料相对分子质量
熔融温度
干燥粘度降
纺丝温度
干切片含水率
纺丝压力
孔径 长径比
孔的形状
卷绕速度 吐出量
形变速率
可纺性
12
冷却均匀性
纺丝温度变动 吹风不匀
风温、风速、风量变动
吐出量波动 卷速波动
组件压力 使用时间
喷孔排列方式
卷绕丝 均匀性
线密度波动
→空气比热和热焓↑→纺丝甬道中冷却风和丝束温度恒定
8
? （三）丝条冷却固化条件 ? （3）风速（风量） ：0.3~0.7m/s ，与熔体吐出量有
关 ? （4）吹出距离（缓冷区）：吹风窗（环）与板面距
离 ,15cm;吹风面距丝束外缘距离 1cm;高度20cm;环吹 头内经比喷丝板直径大 2cm；风经倾斜多孔板到阻尼 层（由金属网、金属毡等材料制成）再送入纺丝筒 ? （5）纺丝甬道： 保护纤维并继续冷却。 3.2-7m，圆 管Φ280mm 。一般 3.5m ，甬道长，气流紊乱，湍流 严重，丝的摆动幅度大，碰撞摩擦
? 纺丝箱体(重要参数)，分配熔体，影响成型， 1~1.5min， T8=Tm+（18～34）℃ → 290～295℃
3
? 2. 纺丝温度Ts（纺丝熔体温度）：熔体流出喷丝板孔道
前的温度 （1）范围：Tm＜纺丝温度＜ Td；258～265℃＜纺丝温度＜ 300℃； 最
适：285～290℃ ；相对分子质量
提高熔体温度，冷却缓慢时，卷绕丝双折射减小，后拉伸倍数可以提 高
纺高强力丝（在喷丝板周围加加热套）
4
? 3.熔体均匀性 ? （1）粘度：切片结构不匀或有凝胶粒子使粘
度不匀，从而使丝条结构不匀，出现硬头丝， 导致拉伸不匀
? （2）杂质：会阻塞喷丝孔，造成滤层压力升
高和使用周期缩短
? 熔体粘度不匀或存在胶粒 会导致纺丝断头、线密度 不匀、产生硬头丝、后拉伸困难、染色不匀等缺陷
? 原因： ? 原料差异；干燥均匀；熔融和纺丝过程杜绝与
氧气接触，防止氧化降解；控制加热区温度， 减少波动
5
? （二）喷丝条件： ? 1.螺杆挤出压力：螺杆挤出机出口的熔体压力，范围：
65*105～75*105Pa ? 2.过滤器压力：螺杆挤压机的出口压力为过滤器的前压，过滤器
的出口压力为过滤器的后压，一般控制过滤器的后压， 70-100MPa 。过滤器的前后压力差控制在 50-70MPa的范围之内，否则容易击 穿过滤器，前后压差达到 50-70MPa时，必须切换过滤器
聚酯短纤维组件压力降：9-20MPa ? 初始压力：新组件纺丝稳定30min后的压力；98×105～
147×105Pa ? 升压速度：应小于6%（否则组件使用寿命缩短） ? 5.熔体停留时间：强伸度
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? （三）丝条冷却固化条件 ? 1.冷却吹风方式：环吹风，倾斜多孔板-阻尼层-多孔分配板-纺
丝筒 ? 2.工艺控制： ? （1）风温：范围：20～30℃，±1 ℃，组件调换率、卷绕丝
9
? （四）卷绕工艺控制
? 1.上油：卷装、集束等后加工工序顺利进行 ? 目的：消除静电，防止绕辊；增加丝束的平滑性，防止丝
束在导丝辊处产生毛丝；增加丝束抱合力，防止丝束松散 ? 影响：油剂浓度↑、油轮转速↑、丝束与油盘接触长度 ↑→上
油↑ 上 油 ↑↑→丝条间的集束性↓→卷绕丝桶成型差→丝条后加 工产生粉末 ↑、发烟量↑→ 丝条后加工打滑→成品物理机械 性能↓ 通过调节辊的转速，24对油盘由一台电机传动； 含油水率控制在20~25%。
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? 2.纺丝（卷绕）速度：指牵引辊1000m/min ? 影响：纺速↑→纺丝线上速度梯度↑、丝束与冷空气的摩擦阻
力↑→ 卷绕丝预取向度↑（双折射↑）、后拉伸倍数↓（初生 纤维内应力增大，沸水收缩率增大） 纺速↓→丝束张力↓→卷绕时发生跳动→纺丝稳定性↓、并丝↑ 喂入轮的速度：约提高1% ? 3.喷丝头拉伸比：第一导丝盘速度与熔体喷出速度之比 ? 影响：喷丝头拉伸比↑→后拉伸倍数↓→对卷绕丝预取向度影 响小 ? 4.卷绕车间温湿度：夏20～27℃，冬20℃ ；相对湿度 60~75%
（2）影响： Ts高，热降解大，纺丝时易注头，成品纤维的伸长率偏大；
Ts低，剪切应力大，形成硬丝，拉伸时易毛丝、断头；波动大，易产生染色 偏差
（3）纺色丝（功能丝）：因色母粒的加入，降低熔体的粘度，纺丝温
度相应的降低 5-15℃，根据色母粒的加入量和色母粒的质量情况决定
（4）喷丝板表面和空气接触，温度可比熔体温度高 4～10℃ （5）对双折射的影响
组件结构
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? 3.泵供量： （1）定义：计量泵单位时间内输送熔体的重量 ，g/min （频率）、流量 cm3/r、效率
? （2）与泵的转速、熔体粘度、泵的进出口压力有关； 20kgf/cm2出现极值；压力过大出现漏浆；螺杆挤出量应 与总的泵供量相等。
6
? 4.熔体压力（组件压力） ? （1）定义：喷丝头组件中的熔体压力 ? （2）范围：98×105～245×105Pa； ? 高压纺丝：30~110MPa，低压纺丝≤10MPa
涤纶短纤维纺丝工艺及其影响因素
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? 工艺参数影响归纳为三个方面： ? （1）可纺性：纺丝是否顺利进行； ? （2）卷绕丝的均匀性和后加工均匀性：与成品
纤维质量有关； ? （3）纺丝机产量。 ? 参数主要有温度、压力、冷却条件、泵供量等。
2
? （一）纺丝工艺控制
? 1.熔体输送
? 弯管区：输送熔体和保温，较长，1.5min，粘度降。 T7=Tm +（14～20）℃ → 275～280℃（接近或低于熔体 温度）
? 影响： 风温↑→熔体丝条冷却不充分→并丝、粘结丝↑→卷绕丝条干不匀率↑ 风温↓→熔体在喷丝孔处快速冷却→拉伸应力↑→初生纤维预取向度↑，径向 双折射率差异大→纺丝性↓→能耗大
? （2）风湿： 65～85%；风湿对卷绕丝双折射率和纺丝稳定性 影响大
? 影响：冷却风带湿ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ→卷绕丝在纺丝甬道中的带电↓→飘丝↓
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（五）纺丝工艺影响因素
熔体清洁
机械杂质含量
熔体粘度
原料相对分子质量
熔融温度
干燥粘度降
纺丝温度
干切片含水率
纺丝压力
孔径 长径比
孔的形状
卷绕速度 吐出量
形变速率
可纺性
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冷却均匀性
纺丝温度变动 吹风不匀
风温、风速、风量变动
吐出量波动 卷速波动
组件压力 使用时间
喷孔排列方式
卷绕丝 均匀性
线密度波动
→空气比热和热焓↑→纺丝甬道中冷却风和丝束温度恒定
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? （三）丝条冷却固化条件 ? （3）风速（风量） ：0.3~0.7m/s ，与熔体吐出量有
关 ? （4）吹出距离（缓冷区）：吹风窗（环）与板面距
离 ,15cm;吹风面距丝束外缘距离 1cm;高度20cm;环吹 头内经比喷丝板直径大 2cm；风经倾斜多孔板到阻尼 层（由金属网、金属毡等材料制成）再送入纺丝筒 ? （5）纺丝甬道： 保护纤维并继续冷却。 3.2-7m，圆 管Φ280mm 。一般 3.5m ，甬道长，气流紊乱，湍流 严重，丝的摆动幅度大，碰撞摩擦
? 纺丝箱体(重要参数)，分配熔体，影响成型， 1~1.5min， T8=Tm+（18～34）℃ → 290～295℃
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? 2. 纺丝温度Ts（纺丝熔体温度）：熔体流出喷丝板孔道
前的温度 （1）范围：Tm＜纺丝温度＜ Td；258～265℃＜纺丝温度＜ 300℃； 最
适：285～290℃ ；相对分子质量
提高熔体温度，冷却缓慢时，卷绕丝双折射减小，后拉伸倍数可以提 高
纺高强力丝（在喷丝板周围加加热套）
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? 3.熔体均匀性 ? （1）粘度：切片结构不匀或有凝胶粒子使粘
度不匀，从而使丝条结构不匀，出现硬头丝， 导致拉伸不匀
? （2）杂质：会阻塞喷丝孔，造成滤层压力升
高和使用周期缩短
? 熔体粘度不匀或存在胶粒 会导致纺丝断头、线密度 不匀、产生硬头丝、后拉伸困难、染色不匀等缺陷
? 原因： ? 原料差异；干燥均匀；熔融和纺丝过程杜绝与
氧气接触，防止氧化降解；控制加热区温度， 减少波动
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? （二）喷丝条件： ? 1.螺杆挤出压力：螺杆挤出机出口的熔体压力，范围：
65*105～75*105Pa ? 2.过滤器压力：螺杆挤压机的出口压力为过滤器的前压，过滤器
的出口压力为过滤器的后压，一般控制过滤器的后压， 70-100MPa 。过滤器的前后压力差控制在 50-70MPa的范围之内，否则容易击 穿过滤器，前后压差达到 50-70MPa时，必须切换过滤器
聚酯短纤维组件压力降：9-20MPa ? 初始压力：新组件纺丝稳定30min后的压力；98×105～
147×105Pa ? 升压速度：应小于6%（否则组件使用寿命缩短） ? 5.熔体停留时间：强伸度
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? （三）丝条冷却固化条件 ? 1.冷却吹风方式：环吹风，倾斜多孔板-阻尼层-多孔分配板-纺
丝筒 ? 2.工艺控制： ? （1）风温：范围：20～30℃，±1 ℃，组件调换率、卷绕丝
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? （四）卷绕工艺控制
? 1.上油：卷装、集束等后加工工序顺利进行 ? 目的：消除静电，防止绕辊；增加丝束的平滑性，防止丝
束在导丝辊处产生毛丝；增加丝束抱合力，防止丝束松散 ? 影响：油剂浓度↑、油轮转速↑、丝束与油盘接触长度 ↑→上
油↑ 上 油 ↑↑→丝条间的集束性↓→卷绕丝桶成型差→丝条后加 工产生粉末 ↑、发烟量↑→ 丝条后加工打滑→成品物理机械 性能↓ 通过调节辊的转速，24对油盘由一台电机传动； 含油水率控制在20~25%。
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? 2.纺丝（卷绕）速度：指牵引辊1000m/min ? 影响：纺速↑→纺丝线上速度梯度↑、丝束与冷空气的摩擦阻
力↑→ 卷绕丝预取向度↑（双折射↑）、后拉伸倍数↓（初生 纤维内应力增大，沸水收缩率增大） 纺速↓→丝束张力↓→卷绕时发生跳动→纺丝稳定性↓、并丝↑ 喂入轮的速度：约提高1% ? 3.喷丝头拉伸比：第一导丝盘速度与熔体喷出速度之比 ? 影响：喷丝头拉伸比↑→后拉伸倍数↓→对卷绕丝预取向度影 响小 ? 4.卷绕车间温湿度：夏20～27℃，冬20℃ ；相对湿度 60~75%
（2）影响： Ts高，热降解大，纺丝时易注头，成品纤维的伸长率偏大；
Ts低，剪切应力大，形成硬丝，拉伸时易毛丝、断头；波动大，易产生染色 偏差
（3）纺色丝（功能丝）：因色母粒的加入，降低熔体的粘度，纺丝温
度相应的降低 5-15℃，根据色母粒的加入量和色母粒的质量情况决定
（4）喷丝板表面和空气接触，温度可比熔体温度高 4～10℃ （5）对双折射的影响
组件结构
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? 3.泵供量： （1）定义：计量泵单位时间内输送熔体的重量 ，g/min （频率）、流量 cm3/r、效率
? （2）与泵的转速、熔体粘度、泵的进出口压力有关； 20kgf/cm2出现极值；压力过大出现漏浆；螺杆挤出量应 与总的泵供量相等。
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? 4.熔体压力（组件压力） ? （1）定义：喷丝头组件中的熔体压力 ? （2）范围：98×105～245×105Pa； ? 高压纺丝：30~110MPa，低压纺丝≤10MPa
涤纶短纤维纺丝工艺及其影响因素
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? 工艺参数影响归纳为三个方面： ? （1）可纺性：纺丝是否顺利进行； ? （2）卷绕丝的均匀性和后加工均匀性：与成品
纤维质量有关； ? （3）纺丝机产量。 ? 参数主要有温度、压力、冷却条件、泵供量等。
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? （一）纺丝工艺控制
? 1.熔体输送
? 弯管区：输送熔体和保温，较长，1.5min，粘度降。 T7=Tm +（14～20）℃ → 275～280℃（接近或低于熔体 温度）