滌綸FDY分纖母絲紡絲生產(chǎn)工藝研究

滌綸ＦＤＹ分纖母絲紡絲生產(chǎn)工藝研究南亞芹（中國紡織科學(xué)研究院北京中麗制機(jī)工程技術(shù)有限公司，北京ｌ０００２５）摘要：以圓形截面２２２ｄｔｅ/１０ｆ和三角形截面２６４ｄｔｅｘ/８ｆ為例，通過對(duì)滌綸一步法分纖母絲生產(chǎn)中切片干燥、高速紡絲、拉伸一卷繞一熱定形工藝條件的探討，研究出紡絲、拉伸、卷繞各點(diǎn)適宜的關(guān)鍵工藝參數(shù)，為指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)提供理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：一步法；分纖母絲；單絲；ＰＥＴ；ＦＤY紡織材料新品種一滌綸單絲（單絲纖度為２０--３０ｄｔｅｘ），主要用于漁網(wǎng)線、繩索、高密度濾網(wǎng)、印刷篩網(wǎng)、蟬翼布面料、間隙布、窗簾布、遮陽布、頭巾、婚紗、面罩、鞋材、床墊、墊肩、杯罩、集成電路印刷板等，用其制成的紡織品質(zhì)薄、透明和手感好。單絲生產(chǎn)可以采用多孔噴絲頭先生產(chǎn)母絲，再經(jīng)分纖得到單絲。世界單絲生產(chǎn)只有美、日、韓等國家掌握關(guān)鍵技術(shù)。單絲生產(chǎn)具有高技術(shù)、高效益、高附加值等特點(diǎn)。目前采用全拉伸絲（ＦＤＹ）工藝生產(chǎn)的滌綸分纖母絲，最高紡速為４３００ｍ／min。１分纖母絲的高速紡絲設(shè)備及工藝傳統(tǒng)的單絲生產(chǎn)，是通過ＵＤＹ-ＤY(未拉伸絲拉伸變形）工藝完成，紡絲速度為７００—900m/min，單絲染色性能不均勻，無法滿足市場(chǎng)需要，導(dǎo)致國內(nèi)滌綸單絲市場(chǎng)供不應(yīng)求，形成主要依靠進(jìn)口的緊張局面。北京中麗制機(jī)公司、北京中紡精業(yè)公司和吳江精美化纖公司等單位共同研制，開發(fā)了生產(chǎn)分纖母絲的紡絲—拉伸一步法聯(lián)合機(jī)，采用ＦＤＹ工藝路線，在一臺(tái)機(jī)器上先后完成紡絲成形、初生纖維的拉伸取向、纖維的熱定形和卷繞，得到分纖母絲，再經(jīng)分纖后得到單絲。分纖后的滌綸單絲已在市場(chǎng)上得到廣泛應(yīng)用，完全可以滿足國內(nèi)市場(chǎng)需求。一步法ＦＤＹ生產(chǎn)工藝路線不僅流程短、生產(chǎn)效率高、能耗低、設(shè)備占地面積小，而且生產(chǎn)工藝過程的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性較ｕＤＹ—ＤＴ二步法工藝得到較大提高。下面以已開發(fā)出的典型產(chǎn)品——圓形截面２２２ｄｔｅｘ／ｌｏｆ和三角形截面２６４ｄｔｅ/8ｆ絲為例，對(duì)滌綸一步法分纖母絲紡絲工藝條件及關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行分析研究，為實(shí)際生產(chǎn)提供理論依據(jù)。１產(chǎn)品方案生產(chǎn)滌綸分纖母絲：１０２—３３３ｄｔｅｘ/６—１０ｆ；紡絲頭數(shù)：２４頭（３位，８頭/位）；紡絲速度：３５００一４０００ｍ／ｍin２生產(chǎn)能力計(jì)算以成品母絲２２２ｄｔｅｘ，紡絲速度３９００m/min計(jì)算：Ｑ＝號(hào)裟黑糌＝２．８４∽）。１００００ｘ１０００×１０００…?！薄！涯辏剑玻福磩h×３３０ｄ＝９３８婦式中：Ｑ為每天的生產(chǎn)能力；Ｑ年為１年的生產(chǎn)能力。以成品母絲２６４ｄｔｅｘ，紡絲速度３７００m/min計(jì)算：Ｑ：等勰黑潑鏟＝３ｍ㈨‘１００００×１０００×１（）００…＋…”Ｑ年＝３．２１ｔ／ｄ×３３０ｄ＝ｌ０５８ｔ／ａ３工藝流程干切片一紡絲料倉（氮?dú)獗Ｗo(hù)裝置）一＋熔融擠壓一熔體輸送一計(jì)量紡絲＋緩冷器（過熱蒸汽保護(hù)裝置）一單體抽吸＿吹風(fēng)冷卻＿上油一喂入輥＿＋４輥拉伸及定形２分纖母絲高速紡絲工藝１切片干燥主要工藝參數(shù)控制采用切片法生產(chǎn)滌綸時(shí)，紡前必須對(duì)切片進(jìn)行干燥。其主要目的為：①去除切片中的水分，避免切片在螺桿擠壓機(jī)中熔融時(shí)發(fā)生水解，使聚合物相對(duì)分子質(zhì)量下降，而導(dǎo)致纖維力學(xué)性能指標(biāo)下降；②提高切片的軟化點(diǎn)和結(jié)晶度。聚酯切片干燥過程中切片的軟化點(diǎn)和結(jié)晶度都得到很大提高，以保證切片在螺桿擠壓機(jī)中按正常熔融程序進(jìn)行熔融。表１為滌綸分纖母絲的聚酯切片干燥工段的主要工藝參數(shù)切片含水，％≤Ｏ．１灰分／％≤０．Ｏｌ迸風(fēng)空氣除濕系統(tǒng)出風(fēng)露點(diǎn)，℃≤一７０設(shè)定溫度，℃１７０—１７４預(yù)結(jié)晶器切片停留時(shí)間，ｍｉｎ≥１５沒定溫度代１７０～１７５充填干燥器出料溫度代１６５一１７０干燥切片含水≤２．５×２分纖母絲高速紡絲工藝條件為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低能耗，保證產(chǎn)品絲的質(zhì)量，分纖母絲紡絲設(shè)備為多頭、高產(chǎn)機(jī)型。６個(gè)紡絲箱／生產(chǎn)線、３紡絲慟紡絲箱、４頭助絲位、６頭／紡絲位或８頭助絲位；紡絲位距１４００ｍｍ。主要紡絲工藝條件見表２。２．２．１熔融溫度及紡絲溫度干燥后的聚酯切片，從充填干燥器出口，依靠重力進(jìn)入螺桿擠壓機(jī)，為了避免切片過早熔融發(fā)黏，冷卻區(qū)溫度控制在６０℃以下。表２對(duì)比裹２典型產(chǎn)品纖維的紡絲工項(xiàng)目形截面截面冷卻區(qū)溫度代≤６０≤６０一區(qū)溫度Ｊｔ２７０２７５二區(qū)溫度，℃２７５”６各加熱區(qū)三區(qū)溫度，℃２７６２７７溫度四區(qū)溫嚏，℃２７７２７８五區(qū)溫度代２７８２７９六區(qū)溫曉代２７６２８０紡絲箱溫度，℃２６５２７０高速紡計(jì)計(jì)量泵規(guī)格，（ｍ【朋４×５．５４×５．５量泵螺桿擠出機(jī)壓力１２．５１２．５熔體壓力（濾后），ＭＰ８組件起始?jí)毫Α校幔保叮保唇M件更換壓力，ＭＰａ２０２０風(fēng)壓，Ｉｋ５００５００側(cè)吹風(fēng)系風(fēng)速，（ＩＴｌ，ｓ）Ｏ．４０．４統(tǒng)風(fēng)溫代２３２３風(fēng)激，％８０８０噴絲板規(guī)格∞．４４ｍｍ×１０孔邊長(zhǎng)０．７５ｍｍ×８孔過濾金屬砂規(guī)格，目３０一４０３０—４０組件過濾砂數(shù)量飯２５０２２０組件更換刷期，ｄ２０—３０２０一３２２２ｄｔｅｘ／１０ｆ（２００Ｄ／１０ｆ）圓形截面分纖母絲和２６４ｄｔｅｘ，８ｆ（２４０Ｄ／８ｆ）三角形截面分纖母絲生產(chǎn)中螺桿各區(qū)及紡絲箱的溫度控制情況。由于聚酯熔體在三角形截面噴絲孔中流動(dòng)時(shí)，其流動(dòng)阻力遠(yuǎn)大于圓形噴絲孔，因此提高了螺桿各區(qū)的溫度及紡絲溫度，以降低熔體黏度，提高熔體在三角形截面噴絲孔中的流動(dòng)性２．２．２噴絲頭拉伸比分纖母絲的噴絲頭拉伸比與一般復(fù)絲差別較大，為此我們做了比較詳細(xì)的工藝計(jì)算，見表３／（ｇ，ＴＩＩｉｎ）２００×３９ｃｎ／９０００＝８６．６７２４０ｘ３７０∽０００＝９８．６７噴絲孔面積，ｍｍ２霉Ｏ．４４ｋｌＯ；１．５１９７６（ｏ．７５２一Ｏ．３７５２）嶼‘４Ｏ．３７５×８＝Ｉ．９４８５６熔體擠出速度，１．２×１．５２’…１．２×１．９５…’（ｍ＾ｎｉｎ）噴絲頭拉伸比９６Ｉ，４７．５＝２０．２８９８，３２．７＝２７．５注：泵供量＝卷