對(duì)錦綸6紡絲中拉伸工藝的探討

對(duì)錦綸6紡絲中拉伸工藝的探討專業(yè)：高分子材料加工技術(shù)班級(jí)：###姓名：###指導(dǎo)老師：###老師目錄設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介中國(guó)錦綸發(fā)展現(xiàn)狀工藝流程對(duì)影響錦綸拉伸生產(chǎn)工藝中的因素進(jìn)行探討致謝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

為進(jìn)一步提高錦綸6纖維絲的質(zhì)量，對(duì)生產(chǎn)錦綸6纖維絲生產(chǎn)工藝中的拉伸階段進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。在常規(guī)POY紡絲設(shè)備上可生產(chǎn)處高質(zhì)量錦綸6拉伸（POY），就紡絲溫度、冷卻溫度、拉伸倍數(shù)、卷繞速度、上油等工藝條件對(duì)錦綸POY的影響進(jìn)行了探討。中國(guó)錦綸發(fā)展現(xiàn)狀雖然近年來(lái)世界錦綸的生產(chǎn)大幅下降，但我國(guó)錦綸仍然保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。2010年國(guó)內(nèi)錦綸產(chǎn)量比2009年增長(zhǎng)12.26%，為161.8萬(wàn)噸，同時(shí)還進(jìn)口13.9萬(wàn)噸的錦綸6纖維。我國(guó)錦綸6生產(chǎn)企業(yè)在上一輪己內(nèi)酰胺（CPL）的反傾銷影響下，萬(wàn)噸以下中小企業(yè)聚合產(chǎn)能基本關(guān)停，超過(guò)總產(chǎn)能的1/4。同時(shí)各企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，加強(qiáng)技術(shù)開發(fā)，逐漸形成規(guī)?；⑾蛳掠渭喚€、織造、染整發(fā)展。在市場(chǎng)需求的強(qiáng)烈刺激下，國(guó)內(nèi)錦綸6聚合產(chǎn)能進(jìn)入到快速增長(zhǎng)期，新增項(xiàng)目以民用紡絲級(jí)切片為主，高端的高速紡切片產(chǎn)能擴(kuò)張尤為迅速。近期，國(guó)內(nèi)新增錦綸6產(chǎn)能達(dá)36.6萬(wàn)t/a，見(jiàn)表1，將會(huì)進(jìn)一步增加對(duì)CPL的需求。

近期國(guó)內(nèi)新建、擴(kuò)建尼龍紡絲級(jí)產(chǎn)品裝置公司地點(diǎn)年產(chǎn)能/萬(wàn)t備注山東時(shí)風(fēng)山東高唐3.02010年12月初陸續(xù)投產(chǎn)高黏聚合，配套工業(yè)紡絲裝置，總產(chǎn)能至6萬(wàn)t/a浙江藍(lán)孔雀浙江安吉1.02010年12月投產(chǎn)，主營(yíng)POY、HOY和FDY,后期欲規(guī)劃加彈12臺(tái)岳陽(yáng)化纖湖南岳陽(yáng)6.02010年11月聚合裝置投產(chǎn)，聚合總產(chǎn)能達(dá)11萬(wàn)t/a浙江新綸浙江余姚2.02011年初投產(chǎn)，總產(chǎn)能至6.5萬(wàn)t/a，主營(yíng)FDY、POY等錦江科技福建長(zhǎng)樂(lè)4.52010年9月陸續(xù)投產(chǎn)，2011年上半年投產(chǎn)，總產(chǎn)能達(dá)12.5萬(wàn)t/a，主營(yíng)FDY、POY和DTY凱邦錦綸福建長(zhǎng)樂(lè)4.02011年陸續(xù)擴(kuò)能，至年底總產(chǎn)能可達(dá)7萬(wàn)t/a美絲邦化纖浙江蕭山7.02011年5月投產(chǎn)，民用聚合兗州翔宇山東兗州3.02011年3月后投產(chǎn)，民用聚合亞太化紡江蘇吳江2.32011年5月投產(chǎn)，主營(yíng)FDY、DTY和ATY浙江德科浙江諸暨1.52011年4月投產(chǎn)，長(zhǎng)絲配加彈浙江鑫勤浙江諸暨2.32011年4月投產(chǎn)，民用長(zhǎng)絲錦綸分類及其結(jié)構(gòu)介紹

1.錦綸的分子結(jié)構(gòu)常用的錦綸纖維可分為兩大類。一類是由己二胺和己二酸縮聚而得的聚己二己二胺，其長(zhǎng)鏈分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：H—[HN(CH2)XNHCO(CH2)YCO]—OH。這類錦綸的相對(duì)分子量一般為17000-23000.另一類是由己內(nèi)酰胺縮聚或開環(huán)聚合得到的，其長(zhǎng)鏈分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：H—[NH(CH2)XCO]—OH。2.形態(tài)結(jié)構(gòu)

采用熔紡法制得的錦綸在顯微鏡中觀察到的形態(tài)結(jié)構(gòu)具有圓形的截面和無(wú)特殊的縱向結(jié)構(gòu)。在電子顯微鏡下可觀察到絲狀的原纖組織，錦綸66的原纖寬約10-15nm。如用異形噴絲板，可制成各種特殊截面形狀的錦綸，如多角形、多葉形、中空等異形截面。它的聚焦態(tài)結(jié)構(gòu)與紡絲過(guò)程的拉伸及熱處理有密切關(guān)系。不同錦綸的大分子主鏈都由碳原子和氮原子相連而成。3.聚焦態(tài)結(jié)構(gòu)

錦綸的聚焦態(tài)結(jié)構(gòu)與紡絲過(guò)程的拉伸及熱處理有密切關(guān)系。采用一般紡絲速度紡制的錦綸分子容易結(jié)晶，在紡絲過(guò)程中即結(jié)晶，錦綸6在紡絲后的放置過(guò)程中也會(huì)發(fā)生結(jié)晶。由于冷卻成形時(shí)內(nèi)外溫度不一致，一般錦綸的皮層取向度較高，結(jié)晶度較低，而芯層結(jié)晶度較高，取向性較低。錦綸的結(jié)晶度一般為30%-40%，表征取向度的雙折射率為0.05-0.063，相對(duì)密度為1.14。

錦綸6干切片→干切片料倉(cāng)→紡前過(guò)濾器→靜態(tài)混合器→螺桿擠壓機(jī)→熔體→噴絲頭→熔體細(xì)流→側(cè)吹風(fēng)→甬道→固化絲條→上油→卷繞→錦綸6POY→喂入輥→熱輥→拉伸輥→第一加熱器→假捻器→中間輥→第二加熱器→輸出輥卷繞輥→錦綸6絲餅工藝流程影響錦綸拉伸生產(chǎn)工藝中的因素進(jìn)行探討

錦綸熔體的紡絲溫度主要取決于聚合體的熔體黏度和熔點(diǎn)。紡絲溫度選擇是否恰當(dāng)，直接影響到纖維的質(zhì)量和紡絲過(guò)程的正常進(jìn)行。紡絲溫度過(guò)高，會(huì)使聚合物的熱分解加劇，造成相對(duì)分子質(zhì)量降低和出現(xiàn)氣泡絲，并因熔體黏度太低而出現(xiàn)毛細(xì)斷裂，形成“注頭”；紡絲溫度過(guò)低，會(huì)使熔體黏度過(guò)高，增加泵輸送的負(fù)擔(dān)，往往出現(xiàn)漏料，而且使擠出物出口脹大現(xiàn)象趨于嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)“熔體破裂”現(xiàn)象，影響正常紡絲。錦綸6的紡絲溫度可控制在270-280℃，而且溫度的波動(dòng)范圍愈小愈好，一般不應(yīng)超過(guò)±2℃對(duì)1.紡絲溫度2.冷卻溫度

在紡絲時(shí)，應(yīng)保證冷卻條件穩(wěn)定、均勻，避免受到外界條件的影響，從而使聚合物熔體細(xì)流在冷卻成形過(guò)程中溫度變化、速度變化、凝固點(diǎn)位置以及所受的軸向拉力保持穩(wěn)定。對(duì)冷卻條件的控制主要是控制冷卻空氣的溫度、濕度、風(fēng)量、風(fēng)壓、流動(dòng)狀態(tài)及絲室溫度。通常冷卻吹風(fēng)使用20℃左右的露點(diǎn)風(fēng)，送風(fēng)速度一般為0.3—0.8m/s，相對(duì)濕度為80％±3％，冷卻吹風(fēng)位置上部應(yīng)靠近噴絲板，但又不能使噴絲板溫度降低，以保證紡絲的的順利進(jìn)行。3.上油

高速紡絲上油比常規(guī)紡絲上油更為重要，它直接影響紡絲拉伸卷繞成型工藝的正常進(jìn)行和絲條質(zhì)量，特別是絲條與機(jī)件的高速度接觸摩擦，更容易產(chǎn)生靜電，引起毛絲和斷頭，因此要施加性能良好的紡絲油劑。常規(guī)紡絲采用油盤上油，但對(duì)于高速紡絲，油盤上油不但均勻性差，而且油滴會(huì)飛離油盤，因此發(fā)絲—拉伸一步法工藝采用上油比較均勻的齒輪泵、油嘴上油法。一般用于機(jī)織物的絲條含油量為0.4%—0.6%，用于針織物的絲條含油量則高達(dá)2%—3%。

錦綸的拉伸一般采用全拉伸工藝。全拉伸絲工藝是將第一導(dǎo)絲輥的預(yù)取向絲連續(xù)繞經(jīng)高速度運(yùn)行的滾筒來(lái)實(shí)現(xiàn)拉伸的，拉伸作用發(fā)生在兩個(gè)轉(zhuǎn)速不同的滾筒之間，兩個(gè)滾筒的速度比即為拉伸倍數(shù)。錦綸的強(qiáng)度隨著拉伸倍數(shù)的增加而提高，伸長(zhǎng)則相應(yīng)降低。這是由于在張力作用下，纖維內(nèi)的大分子沿纖維軸向規(guī)整排列，取向度提高故拉伸倍數(shù)增加，可提高纖維的強(qiáng)度。但拉伸倍數(shù)如果超過(guò)臨界界限，則有相反的效應(yīng)，強(qiáng)力下降。錦綸6POY的拉伸倍數(shù)宜為1.2—1.4倍。4.拉伸倍數(shù)5.卷繞速度

在錦綸6POY生產(chǎn)中，由于高速紡絲接著高速拉伸，絲中應(yīng)力較難松弛。改變不同的拉伸倍數(shù)，都可得到斷裂伸長(zhǎng)差不多接近35％以上的全拉伸絲。原則上卷繞頭的速度必須低于第二導(dǎo)絲盤的轉(zhuǎn)速，這樣可以保證拉伸后的絲得到一定程度的低張力收縮，得到滿意的成品質(zhì)量和卷裝，防止全消光絲因張力過(guò)大而造成塌邊。卷繞速度一般為5500—6000m/min。6.網(wǎng)絡(luò)作用

紡絲—拉伸一步法工體過(guò)程設(shè)計(jì)，是以一步法生產(chǎn)直接用于紡織加工的全拉伸絲為目的的，考慮到告訴卷繞的過(guò)程無(wú)法加捻的情況，故在第二導(dǎo)絲輥下部對(duì)應(yīng)每根絲束設(shè)置交絡(luò)噴嘴保證每根絲束中具有20個(gè)交絡(luò)點(diǎn)。錦綸6FDY主要是作為高檔經(jīng)編針織面料、高密機(jī)織面料的原料，要求絲條抱合性好。為了提高纖維集束性能，在第一導(dǎo)絲盤前使用預(yù)網(wǎng)絡(luò)器，避免毛絲繞輥；在第三導(dǎo)絲盤后裝有網(wǎng)絡(luò)器，進(jìn)一步進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)。比較適合的網(wǎng)絡(luò)度是大約20個(gè)/m。致謝

通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，在此我要首先感謝我的母校-----河