滌綸長絲生產(chǎn)_第1頁
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文檔簡介

滌綸長絲生產(chǎn)第一頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一第一節(jié)滌綸纖維知識1、滌綸的定義:

我們通常所說的滌綸是指以對苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)為基本原料制成聚對苯二甲酸乙二酯滌綸樹脂,經(jīng)熔融紡絲和后加工制成的合成纖維。滌綸是合成纖維中的一個重要品種,是我國聚酯纖維的商品名稱。因為分子結(jié)構(gòu)中含有酯基:

CO(酯基)O滌綸又稱為聚酯纖維。PET第二頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一PET發(fā)明于1944年,1949年率先在英國實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。六十年代,隨著石油大量開采,化纖迅速發(fā)展,滌綸在20世紀70年代以前一直保持高速發(fā)展。1972年滌綸產(chǎn)量首次超過錦綸成為化纖第一大品種。20世紀90年代后,滌綸工業(yè)的發(fā)展重心開始轉(zhuǎn)向亞洲。2、PET發(fā)展簡介第三頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一我國聚酯的生產(chǎn)起步較晚,20世紀70年代開始形成上海、天津、遼陽等生產(chǎn)基地。2002年我國滌綸生產(chǎn)能力一舉突破1000萬t/a大關(guān),占世界滌綸總生產(chǎn)能力的1/4以上,居世界聚酯生產(chǎn)的首位。2005年我國滌綸長絲產(chǎn)量占世界長絲總產(chǎn)量的54%,占據(jù)世界滌綸長絲的一半多。(滌綸短纖占世界短纖總產(chǎn)量的47%)第四頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一滌綸長絲初生絲拉伸絲未取向絲(常規(guī)紡)半取向絲(中速紡)預取向絲(高速紡)高取向絲(超高速紡)UDYMOYPOYHOY拉伸絲(POYDT)全拉伸絲FDY變形絲常規(guī)變形絲拉伸變形絲空氣變形絲TYDTYATY1.按生產(chǎn)方式分類3.滌綸長絲分類,性能2.按用途分

主要分為民用及工業(yè)用

第五頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一3.按聚合物中TiO2含量不同來分滌綸長絲超有光(或大有光)TiO2含量為0有光TiO2含量0.1%半消光TiO2含量0.3-0.5%全消光TiO2含量≥2.5%第六頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一4、按dpf劃分分類單絲纖度(d)直徑(μm)用途普通絲1.5~612~25普通服裝、裝飾、產(chǎn)業(yè)材料纖細絲0.6~1.48~12柔軟布、高密度編織物超細絲0.1~0.60~8人造皮革、揩布等超級細絲0.1以下3以下醫(yī)用材料等第七頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一5.性能和用途1)初始模量

初始模量即彈性模量是指纖維受拉伸而當伸長為原長的1%時所需的應力。民用長絲不低于90CN/dtex,產(chǎn)業(yè)用絲可達132.5CN/dtex,而錦綸66僅分別為35CN/dtex和44CN/dtex,而且在溫度(干態(tài)或穩(wěn)態(tài))增高時,滌綸的模量更優(yōu)于錦綸。所以,滌綸的初始模量在聚酯纖維的應用中被認為是一個重要的決定因素。2)強度滌綸有較高的強度(大約在4.5~8CN/dtex),這能滿足大多數(shù)服裝和產(chǎn)業(yè)用的要求。并且它在95℃水中的保留強度達73%,而錦綸只有51%.3)彈性滌綸的彈性沒有錦綸的好。例如,在2%張力下的彈性恢復率為96%,錦綸在同樣條件下的彈性回復率為98%.但應該指出的是,由于滌綸有較高的初始模量,所以其尺寸穩(wěn)定性特別好。4)折皺恢復性雖然滌綸的彈性恢復率不是太高,但滌綸織物對不希望產(chǎn)生的折皺的恢復率是很高的。5)韌性相對于錦綸,滌綸的斷裂伸長比較低,以至于滌綸的韌性對能量的吸收性能和耐磨損性都較低。第八頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一6)水的吸著作用在這方面滌綸很差,無論在濕空氣中的回潮還是水的膨脹方面都是如此;平衡含水率為0.4%,比錦綸的吸著力差,和腈綸相似。7)縮水性滌綸織物輸水,縮水極少或幾乎不縮水,特別是經(jīng)過正確的熱定型后,可保持1%之內(nèi)的縮水要求。8)密度滌綸密度近于1.38g/m3,比錦綸(1.14g/cm3)和丙綸(0.90g/cm3)都高9)電阻率高于錦綸的電阻率,一般在1011—1014歐姆/cm,錦綸為109—1014歐姆/cm。10)起球由于織物中的單絲松散和斷頭,造成了纖維球。因為纖維的強度高,纖維球被保留在織物上。生產(chǎn)者近來已制成了低抗拉強度不易成球的滌綸,它同樣保持了高耐磨損性。11)玻璃化溫度滌綸干態(tài)時玻璃化溫度為80℃。次特點有利于進行紗線的卷曲及變形、織物熱定形和織物打裥。第九頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一

纖維種類滌綸錦綸6錦綸66丙綸

熔點(℃)265220265168

玻璃化溫度(℃)8040~8750~90-17密度(g/cm3)1.3801.131.140.91吸水率%:24hrs0.091.92.8-:14Days0.499.58.9<0.03

表1.滌綸、錦綸與丙綸之物性比較第十頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一4.滌綸長絲的品質(zhì)標準(物理指標)1)線密度2)斷裂強度3)斷裂伸長率4)條干不勻率條干不勻率是一種表示長絲條干均勻度的指標,用cv值(變異系數(shù))或(U)值(Uster%)表示。國際標準用CV值。Cv值的測試方法有三種,即Normal法、In-ert法、1/2Inert法,通常采用Normal法。這項指標對預取向絲和拉伸絲尤為重要。長絲條干不勻,在加工過程中容易產(chǎn)生毛絲和染色不勻。5)沸水收縮率6)染色均勻性染色均勻性是長絲的一項重要品質(zhì)指標。變形絲的染色均勻性:每個絲筒子均要測定染色均勻性?!豆I(yè)部標準》采用灰卡定等,分為5級9檔,級數(shù)越高,染色性能越均勻。7)卷曲收縮率和卷曲穩(wěn)定度8)含油率9)滿筒率第十一頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一第二節(jié).聚酯、切片及干燥1、聚酯的概念

聚酯是由二元或多元醇和二元或多元酸縮聚而成在大分子主鏈尚含有酯鍵的一大類高聚物之總稱。它們包括聚酯樹脂、聚酯纖維、聚酯橡膠等,品種繁多,用途廣泛。滌綸是聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維的商品名稱。在國外稱“達克綸”(美國)、“特麗綸”(英國)等,在我國稱為“滌綸”,早期市場上俗稱“的確涼”,縮寫為PET。滌綸后加工分短纖維和長絲,短纖維主要用于衣料,長絲除了服裝用以外,還可以做成輸送帶,輪胎簾子線,纜繩等。第十二頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一2.聚酯生產(chǎn)工藝的種類聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的生產(chǎn),按生產(chǎn)使用的原料來分有:DMT法、PTA法和EO法。即酯交換法、直接酯化法和環(huán)氧乙烷法。按生產(chǎn)過程來劃分有:連續(xù)法和間歇法。還有一種介于連續(xù)法和間歇法之間的半連續(xù)法。盛虹科技采用的是PTA連續(xù)直縮工藝。第十三頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一1.酯交換法又稱DMT法由對苯二甲酸(TA)與甲醇(MA)反應生成對苯二甲酸二甲酯(DMT),再由DMT與EG進行酯交換得到對苯二甲酸乙二醇酯(BHET),然后進行縮聚反應生成PET。2.直接酯化法又稱PTA法直接用PTA與EG反應生成BHET,中間不需要經(jīng)過對苯二甲酸二甲酯這一步,然后進行縮聚反應生成PET。目前世界PET總生產(chǎn)能力中約75%以上采用PTA法。3.環(huán)氧乙烷法又稱EO法環(huán)氧乙烷法是對苯二甲酸與環(huán)氧乙烷(EO)進行反應制取對苯二甲酸乙二醇酯(BHET),然后進行縮聚反應生成PET。過去日本曾用此法進行過生產(chǎn),但由于此法具有易爆,易燃、有毒等缺點,目前已淘汰。

連續(xù)法具有生產(chǎn)周期短、設(shè)備利用率高、產(chǎn)量大、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等特點。間歇法則轉(zhuǎn)產(chǎn)容易,宜生產(chǎn)多品種產(chǎn)品,設(shè)備簡單、操作方便、工藝成熟。半連續(xù)法雖然采用的不多,但能兼取連續(xù)法與間歇法的優(yōu)點。第十四頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一3.聚酯合成工藝流程介紹1PTA法合成聚酯過程包括酯化和縮聚兩個階段,每個階段根據(jù)反應程度的不同,可以采用1~3個反應器;根據(jù)反應器數(shù)量的不同,可以將合成工藝分為三釜流程和五釜流程。杜邦技術(shù)采用三釜流程(一期聚酯),即酯化釜、預縮聚釜和終縮聚釜;而吉瑪、中紡和伊文達技術(shù)均采用五釜流程(二期聚酯),即第一酯化釜、第二酯化釜、第一預縮聚釜、第二預縮聚釜和終縮聚釜。五釜流程每個階段的反應較均勻,副產(chǎn)物少;三釜流程的反應均勻性稍遜色,但流程短,可減少設(shè)備和管道的數(shù)量。五釜流程采用較低酯化溫度和較低操作壓力;而三釜流程則采用較高的EG/PTA摩爾比和較高的酯化溫度,目的是強化反應條件,加快反應速度,縮短反應時間。第十五頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一4.聚酯合成的主反應

a.酯化階段直接酯化反應可采用催化劑也可以不采用催化劑而在加壓或常壓下進行酯化反應。PTA直接酯化反應目前生產(chǎn)上一般不采用催化劑,因為PTA分子中的羧酸本身就可起催化作用,這種催化實際上為氫離子催化。因此,在沒有催化劑存在下的酯化反應被認為是一個酸催化過程。酯化反應是一可逆反應,其反應方程式如下:

第十六頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一b.酯化縮聚反應:第十七頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一c.縮聚反應在酯化階段,不但存在著酯化與縮聚兩種主反應,同時還存在著生成二甘醇(DEG)和乙醛的副反應。對生成優(yōu)質(zhì)PET而言,DEG含量是一個相當關(guān)鍵指標。如果有較多的DEG存在,由于它介入聚合,將會影響聚合鏈質(zhì)量,降低PET熔點。第十八頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一聚合工藝流程第十九頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一5.工藝流程簡介2聚酯裝置以精對苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)為原料,醋酸銻為催化劑,二氧化鈦為消光劑,二甘醇為添加劑,采用直接酯化、連續(xù)縮聚的生產(chǎn)工藝路線生成聚對苯二甲酸乙二酯(PET);具體地講,裝置采用五釜工藝流程,二段酯化、二段預縮聚和一段終縮聚,工藝條件為低溫、低壓、相對長的停留時間(反應時間),使產(chǎn)品均勻性好,質(zhì)量穩(wěn)定性好,并且易控制操作。另外生產(chǎn)裝置中的EG采用內(nèi)循環(huán)方式,有效地降低了EG的消耗;終縮聚的真空系統(tǒng)采用EG蒸汽作為噴射介質(zhì),EG蒸汽噴射冷凝液可直接送到漿料配制,減少了EG損失,減少了污水量。通過對系統(tǒng)添加二甘醇,可以調(diào)節(jié)PET中二甘醇含量并保持恒定,可以增強后道聚酯纖維的染色性能。聚酯裝置生產(chǎn)的聚酯熔體(PET)一路送往切粒機切成聚酯切片,一路送往長絲裝置生產(chǎn)POY、FDY系列長絲。第二十頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一6.長絲對熔體或切片質(zhì)量要求1)特性粘數(shù)為了使產(chǎn)品具有適當?shù)奈锢頇C械性能,又能順利紡絲,要求聚酯熔體或切片有適當?shù)姆肿恿俊6鴾y定分子量及其分布的方法煩雜,故用特性粘數(shù)表示其分子量的大小。熔點熔點(軟化點)指高分子鏈能自由運動的溫度。長絲生產(chǎn)要求聚酯熔體或切片的熔點約為260℃.2)二甘醇含量聚酯中二甘醇的含量影響切片的熔點、色相和成品的染色。要求含量小于1.3%,且分布均勻。3)凝聚粒子聚酯熔體或切片中的凝聚粒子主要有聚合物的氧化凝膠物、二氧化鈦凝聚物、催化劑沉淀物以及在反應釜壁上生成的高熔點物、碳化物等。這些雜物不僅加重了熔體預過濾器或組件過濾層的負荷,而且還極易導致毛絲和斷頭。4)端羧基含量端羧基含量高,說明分子量分布寬,可紡性差。制得的成品在熱態(tài)使用條件下,會導致聚酯大分子的降解加劇。要求端羧基含量小于30mmol/106mg。5)二氧化鈦含量聚酯熔體或切片中加入二氧化鈦的目的是為了使纖維消光,加入量為0.3—0.5%,就能較好地產(chǎn)生半消光作用,在能伍的較好的消光效果的前提下,TiO2的含量應盡量低,并分布均勻,粒子細。6)灰分指切片中除TiO2以外的無機物金屬鹽。含量高,表明切片內(nèi)雜質(zhì)多,切片的紡絲性能差,故一般要求低于0.1%.7)鐵質(zhì)含鐵量高,會使纖維發(fā)黃,色澤變差,故要求其含量小于3ppm。8)色相聚酯熔體或切片的色相不僅影響成品纖維的色相,而且影響切片的紡絲性能。一般要求切片的色相b值小于3.第二十一頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一9)粒子尺寸要求切片粒子的尺寸均勻,超大粒子和粉末含量盡量少,以防止切片在輸送過程中的堵塞,且能減少成品纖維的原料單耗。10)含水率切片的標準含量為0.4%,干燥裝置均據(jù)此設(shè)計。含水率高,不利用干燥,并會增大切片消耗。第二十二頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一7、切片干燥的目的和要求目的:

1、除掉水分

2、提高軟化點

3、除去粉末

4、提高均勻性要求:1、含水率要求:高速紡要求在30ppm2、切片粘度降:一般控制在0.01-0.015范圍

3、對粉末量的要求:0.1%以下(越少越好)

4、對均勻性的要求:干燥歷程和時間基本一致第二十三頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一

1.紡絲工藝流程如下:熔體輸送增壓泵熱交換器紡絲箱體計量泵紡絲組件側(cè)吹風上油

FDY:熱輥牽伸定型 卷繞成型

POY:導絲盤 卷繞成型第三節(jié).高速紡絲第二十四頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一1)靜態(tài)混合器靜態(tài)混合器是熔體輸送管道上的重要部件之一,作用是:均化熔體,減少“殼層效應”。靜態(tài)混合器安裝在管道內(nèi)部,一般看不見它。它的混合過程是靠固定在管內(nèi)的混合元件來完成的,使熔體時而左旋時而右旋,不斷改變流動方向,不僅將中心液流推向周邊,而且將周邊流體推向中心,從而造成良好的徑向混合效果。2.紡絲的部分主要設(shè)備第二十五頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一

使流體在管子截面上的溫度梯度、速度梯度和質(zhì)量梯度明顯減少,改善了熔體的均勻性。

第二十六頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一2)熔體熱交換器

熔體熱交換器的作用就是換熱,根據(jù)工藝的需要,可以起到加熱的作用,也可以起到冷卻的效果。第二十七頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一3).增壓泵

增壓泵的作用是增加熔體的輸送壓力。熔體直紡生產(chǎn)的熔體輸送管道一般較長,熔體管道長,壓力損失較大,熔體輸送壓力越來越小,為了保證紡絲計量泵泵前壓力,因此要通過增壓泵提高熔體的輸送壓力。第二十八頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一熔體增壓泵熱交換器》40bar100-150bar第二十九頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一4).熱媒循環(huán)泵

作用是熱媒循環(huán)的動力來源,使系統(tǒng)中的液相熱媒沿一定的方向循環(huán),對熔體輸送管路進行保溫或通過熱交換器與熔體進行熱交換。第三十頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一

紡絲箱體的作用是:使每個紡位的計量泵和紡絲頭都能保持均勻一致的溫度,并把從總管輸送的熔體通過紡絲泵均勻計量、組件過濾紡成絲。熔體溫度的變動對成品絲的染色均勻性有影響,因此要求熔體溫度均勻穩(wěn)定,聯(lián)苯是最佳的載熱體,使得熔體分配管、計量泵和紡絲組件保持溫度均勻。聯(lián)苯加熱的方式有兩種:一種是聯(lián)苯在箱體內(nèi)的汽熱相加熱;另一種是鍋爐外循環(huán)汽相加熱。常規(guī)紡耗熱量少,一般采用汽液相加熱;高紡速耗熱量多,采用鍋爐外循環(huán)加熱。我們公司采用的鍋爐外循環(huán)加熱。5).紡絲箱體第三十一頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一

紡絲計量泵的作用是將紡絲熔體定量均勻的輸向噴絲組件,通過噴絲小孔噴出絲束,以確保絲束纖度均勻。計量泵是紡絲機的關(guān)鍵部件之一,其計量精確性對紡絲質(zhì)量的影響很大。計量泵在使用過程中也會發(fā)生故障,常見的故障有泛漿、滲漿和卡泵等。計量泵轉(zhuǎn)速:根據(jù)POY線密度決定7).紡絲計量泵及其傳動第三十二頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一8).紡絲組件

紡絲組件的作用是使熔體通過過濾層后,除去雜質(zhì),充分混合均勻,并在一定壓力下,從噴絲板的微孔噴出,形成絲條。紡絲組件一般由殼體、蓋板、耐壓板(分配板)、過濾網(wǎng)、過濾層(過濾砂)、噴絲板、密封圈等組成。紡絲組件使用一段時間后,板面及噴絲孔周圍會有升華物,形成的硬結(jié)物使噴出的熔體細流彎曲,易造成紡絲斷頭或拉伸毛絲增加,同時在噴絲孔表面也可能積累塵埃粒子劃傷絲條,以及由于操作不當會出現(xiàn)熔體粘板現(xiàn)象,所以要進行周期性清潔。板面的清理周期一般在12或24小時或48小時。第三十三頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一套筒砂杯分配板密封圈過濾網(wǎng)蓋板鋁嘴第三十四頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一噴絲板:

噴絲板的主要作用是將高聚物熔體或溶液通過微孔轉(zhuǎn)變成具有特定截面的細流,經(jīng)風冷卻凝固固化而形成絲條。噴絲板的主要參數(shù)噴絲板的主要參數(shù)包括噴絲孔的直徑和長徑比、孔的形狀、孔的排列和噴絲孔的加工精度。第三十五頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一部分常見紡絲噴絲孔形狀第三十六頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一8).紡絲冷卻裝置普通側(cè)吹風裝置第三十七頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一環(huán)吹風冷卻吹風系統(tǒng)的條件對線密度、染色性、伸長等都有較大影響。第三十八頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一冷卻成形異常情況熔體炭化物銅鏟刀正常擠出污物的形成過程第三十九頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一9).上油

高速紡采用油嘴噴射上油較多,上油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、簡單,且可將上油裝置密閉,以防止油劑氧化或并入雜質(zhì),使上油穩(wěn)定。油劑的性能及種類選擇平滑性、抗靜電性、耐熱性及界面特性,根據(jù)POY規(guī)格及后加工的要求,需要選擇合適的POY油劑。油嘴氧化鋁陶瓷制成,噴嘴兩側(cè)呈V字形,起導絲作用。上油量根據(jù)不同規(guī)格,須選擇合適的上油量,一般細旦多孔絲上油量要高一些。集束位置良好的卷繞成型,需有合適的紡絲卷繞張力,故集束位置的選擇也比較重要。第四十頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一10).卷繞成型

高速卷繞成型是POY高速紡絲的關(guān)鍵。不良的卷繞成型,不僅會影響絲的性質(zhì)和造成卷繞筒子在運輸過程中的塌邊,而且會影響拉伸變形過程中POY的退繞性,假捻張力穩(wěn)定性和DTY的染色均勻性,造成強伸不勻等。卷繞筒子的形式:一般為直邊形,卷繞的絲質(zhì)均勻,卷繞筒子重量大,一般為15kg。第四十一頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一3.組件清洗a、組件清洗的意義

組件清洗就是把組件、計量泵部件表面附著的的聚酯熔體等雜質(zhì)通過清洗將各類雜質(zhì)去除才能重新組裝和使用。b、清洗工藝流程組件噴絲板TEG爐堿洗熱水洗超聲波洗吹干鏡檢殼體、分配板真空爐熱水洗吹干c、清洗原理1.三甘醇(TEG)清洗第四十二頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一

三甘醇溶液在一定溫度下,聚酯被三甘醇溶解,用TEG清洗噴絲板。

反應能使粘附于噴絲板及其毛細孔上的聚合物溶解而被除去,其特點是清洗溫度低、無毒、且對被清洗物無損壞等,特別適用于細旦噴絲板、異型噴絲板、計量泵等的清洗。由于TEG的沸點為287°C,所以清洗溫度一般選擇在270-275°C為宜。第四十三頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一第四節(jié)預取向絲的后加工取向的概念高聚物中大分子或鏈段在外力作用下沿作用力方向(纖維軸向)排列的現(xiàn)象稱為大分子取向。第四十四頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一第四十五頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一一拉伸變形工藝如何拉伸?通過一羅拉與二羅拉之間的速度差來實現(xiàn),一羅拉速度慢,二羅拉速度快就實現(xiàn)了絲在一、二羅拉之間的拉伸。

兩個速度的比就是拉伸比。第四十六頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一如何變形?

POY在一熱箱內(nèi)受一、二羅拉的拉伸,同時受到假捻器傳遞過來的加捻作用,在拉伸力、加捻扭轉(zhuǎn)力和熱的作用下發(fā)生拉伸變形、熱定型等變化。絲條自第一熱箱出來經(jīng)冷卻板固定絲條的熱變形、降低其熱塑性,以使絲條具有一定的剛性,更利于捻度的傳遞。最后解捻就成為DTY。第四十七頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一一、拉伸變形(加彈)工藝原理原絲自第一拉伸輥(喂入輥)喂入后,受到第二拉伸輥的拉伸,同時受到自假捻器傳遞過來的加捻作用,隨即進入第一熱箱。絲條在拉伸力、假捻扭轉(zhuǎn)力和熱的作用下發(fā)生拉伸變形、熱定型等變化。當絲條出第二拉伸輥后,即完成拉伸變形過程,纖維具有一定的強度、伸度和蓬松性。為了降低絲條的內(nèi)應力,將第二拉伸輥出來的高彈絲輸入第二熱箱進行補充熱定型。由于第二拉伸輥與第三拉伸輥之間有一定的速度差距(超喂),使絲條在第二熱箱略有松弛,故絲條實質(zhì)上進行了補充熱定型,以消除纖維的內(nèi)應力,促使部分能量高的分子鏈段解取向,達到纖維結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的目的。第四十八頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一拉伸變形(加彈)工藝原理絲條在進入第一熱箱后,絲溫達到90~100℃時,拉伸應力明顯下降,絲條即發(fā)生拉伸。第一熱箱的主要作用就是在張力作用下對絲條進行拉伸和扭曲,并對拉伸和扭曲所產(chǎn)生的形變進行緊張熱定型。而冷卻板的作用則是使纖維的溫度降至60~70℃左右,固定絲條的熱變形、降低其熱塑性,以使絲條具有一定的剛性,更利于捻度的傳遞。第四十九頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一二、加彈工藝6大過程

1、變形:條件:①絲條冷卻到一定溫度。②假捻盤給絲捻度。目的:產(chǎn)生纖維卷曲性、彈性及蓬松性。2、拉伸:條件:①第一熱箱將絲條加熱到一定溫度。②V2>V1目的:提高纖維強度,降低伸度,完善纖維結(jié)構(gòu)。第五十頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一加彈工藝6個過程3、網(wǎng)絡:(可根據(jù)生產(chǎn)情況設(shè)置)條件:①適宜的網(wǎng)絡壓縮氣壓和噴嘴。②絲條具備適當?shù)膹埩δ康模孩僭黾訂谓z間的抱合性,減少織布斷頭。②使絲條具有獨特的風格。4、定型:條件:①V2>V3,絲條在第二熱箱里被松馳。②第二熱箱將絲條加熱到一定溫度。目的:使纖維彈性保持在較低范圍內(nèi),賦予纖維適中的蓬松度,提高纖維結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。第五十一頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一加彈工藝6個過程5、上油:條件:①油槽的油位具有一定的高度或油輪達一定轉(zhuǎn)速。②完整的供油系統(tǒng)。目的:給予絲一定含油量,增加纖維平滑性、粘合性、減少纖維靜電,使絲卷退繞和織造性能良好。6、成形條件:①給予絲條一定的卷繞張力。②完整的成形結(jié)構(gòu)。目的:使絲卷成形良好,用于運輸和退繞。第五十二頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一

二工藝條件對生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量的影響1、摩擦盤材質(zhì)由于摩擦盤與絲條直接接觸摩擦,并施于絲條假捻力,因此它的材質(zhì)對假捻效果和絲條的強度影響較大。通常摩擦盤的材質(zhì)有硬質(zhì)和軟質(zhì)兩大類。疊盤式摩擦拉伸變形加工中,“雪花”的產(chǎn)生影響變形加工工藝的控制、機器的壽命及操作環(huán)境。“雪花”的產(chǎn)生除與紡絲油劑等因素有關(guān)外,主要取決于摩擦盤的材質(zhì)。第五十三頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一摩擦盤材質(zhì)性能的比較

金剛砂盤全陶瓷盤等離子噴涂陶瓷聚氨酯盤雪花產(chǎn)生量較多一般較少少打滑系數(shù)~12%~12%~10%~5%假捻效果一般一般較好好絲條強度較低較低較高高盤的使用壽命3~4年4年以上2年以上3~6(12~18)個月第五十四頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一2、加工速度(YS)

2羅拉表面速度速度提高可以增加產(chǎn)量,降低生產(chǎn)成本。但是速度提高后假捻張力升高會增加斷頭,絲條在第一熱箱內(nèi)的停留時間縮短,DTY的結(jié)晶度下降,上染率略有增加;卷曲收縮率降低;毛絲增加,影響斷裂強度。第五十五頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一3、拉伸倍數(shù)(DR)

2羅拉表面速度

1羅拉表面速度牽伸比增加,在一定范圍內(nèi)

DTY強度增加、伸長下降、線密度下降、加工張力增加、上染率明顯下降、毛絲增多、斷頭增多。若牽伸比較低,則生產(chǎn)不穩(wěn)定,致使在假捻器下方捻度不能全部消除,產(chǎn)生僵絲,從而使纖維的蓬松性變差。第五十六頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一4、D/Y比假捻器表面速度

2羅拉表面速度

D/Y比增加,T2張力下降,D/Y比降低,T2張力上升。另外D/Y比增加,捻數(shù)增加;卷縮率增加,殘余扭矩有所增加;D/Y比增加,假捻度上升,低彈絲取向度增加,不利于染料分子向纖維內(nèi)部擴散,染色向淺,反之向深。殘余扭矩:指殘余在假捻變形絲中的扭應力。假捻度:假捻器的轉(zhuǎn)速(r/min)與輸出輥表面線速度(m/min)之比。第五十七頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一5、第一熱箱溫度(1HT)一熱箱溫度高卷曲收縮上升明顯、斷裂強度有所增加,達到一定值開始變小趨勢、斷裂伸長有所減?。环兴湛s率減?。幻z增加、斷頭增加、染色先轉(zhuǎn)淺后轉(zhuǎn)深。第五十八頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一6、第二熱箱溫度(2HT)作用是對絲條進行補充熱定型處理,消除纖維的內(nèi)應力,促使部分能量高的鏈段解取向,達到纖維結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的目的。二熱箱溫度高定型效果好,卷曲收縮率明顯下降,膨松性變差;殘余扭矩大幅下降;沸水收縮率明顯下降。

第五十九頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一7、第二超喂率(OF2)2羅拉表面速度-3羅拉表面速度

2羅拉表面速度

第二超喂率調(diào)節(jié)第二熱箱內(nèi)的張力,當?shù)诙嵯涫褂脮r,它還能夠調(diào)控熱定型效果。絲條在第二熱箱內(nèi)收縮的大小與進入熱箱的超喂率有關(guān),超喂率愈高,DTY愈松弛狀態(tài)下的熱定型,纖維的收縮率愈高,內(nèi)應力松弛愈徹底,DTY的卷縮率降低愈大。(卷縮率下降、殘余扭矩下降)第六十頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一8、第三超喂率(OF3)2羅拉表面速度-黑輥表面速度

2羅拉表面速度

第三超喂率對物性沒有直接關(guān)系,只是調(diào)節(jié)卷繞張力,控制卷徑大小,OF3上升卷繞張力下降。第六十一頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一

三拉伸變形加工過程中的假捻張力1、工藝條件對假捻張力的影響①加工速度:隨著絲速的提高,變形的冷卻時間減少,絲條的熱塑性降低,假捻張力提高;當絲速高到一定值時,變形的冷卻時間低到不符合工藝要求時,絲條的熱塑性極低,于是出現(xiàn)假捻張力波動的現(xiàn)象,使拉伸變形加工無法正常進行。第六十二頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一②拉伸倍數(shù):假捻張力隨拉伸倍數(shù)的增加而增加,但增加的速度是加捻張力大于解捻張力。③D/Y比:

T2隨D/Y比的增加而降低;T1隨D/Y比的增加而上升。④第一熱箱溫度:在一定溫度范圍內(nèi),由于隨著溫度的升高,絲條的剛性減少,熱應力趨于緩和,因而假捻張力也相應的減少。第六十三頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一⑤摩擦盤的個數(shù):隨著摩擦盤數(shù)的增加,解捻張力急速下降,而加捻張力下降趨勢較慢。⑥摩擦盤的材質(zhì):

D/Y比相同,材質(zhì)不同,假捻張力不同。第六十四頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一2、最佳假捻張力的選擇

K值:T2/T1K值過小,則加捻效率就低,加捻不均勻;K值過大,摩擦阻力增大,易產(chǎn)生毛絲和解捻不完全,形成緊點(僵絲)。加捻張力和解捻張力的大小及K值,隨原絲品種、工藝條件、機器的運轉(zhuǎn)狀態(tài)等條件而異。

各工藝條件對假捻張力和DTY性質(zhì)的影響見《滌綸長絲生產(chǎn)》書籍的P279頁。第六十五頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一1、壓縮空氣壓力隨壓力的增加,網(wǎng)絡絲的網(wǎng)絡度增加,網(wǎng)絡牢度增加,但壓力增加到一定值后,絲條的高頻振動頻率接近臨界值,因而網(wǎng)絡度的值增加逐漸緩慢,直到平衡值。

2、網(wǎng)絡加工速度網(wǎng)絡度隨網(wǎng)絡加工速度的增加而降低

3、絲條進出網(wǎng)絡器的角度角度太大,絲條的張力增大,弦振動受阻,亦影響網(wǎng)絡效果。同時,由于絲條與網(wǎng)絡器兩端接觸摩擦過大,也易擦傷絲條和引起毛絲。4、絲條張力和超喂率絲條的張力愈高,在高頻氣流沖擊下,絲條產(chǎn)生的弦振動愈小,即絲條的開松和絲的旋轉(zhuǎn)程度下降,從而使網(wǎng)絡絲的網(wǎng)絡度下降。單絲條張力過低,絲條在網(wǎng)絡器絲道中易偏離中心位置而位于絲道的氣流死角區(qū)域,其絲條不易被吹開,致使絲條網(wǎng)絡不均勻,大段絲條沒有網(wǎng)絡點。四、網(wǎng)絡絲加工工藝條件的選擇第六十六頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一5、網(wǎng)絡器安裝的位置一般網(wǎng)絡器一般安裝在第二拉伸輥之后的進或出第二熱箱的位置上。6、POY油劑的性質(zhì)不良的POY油劑會產(chǎn)生“雪花”粘附在網(wǎng)絡器上,從而改變了絲道的截面形狀和噴射孔與絲道橫截面面積之比,影響絲條的網(wǎng)絡度和均勻性

7、網(wǎng)絡絲的纖度和單絲纖度絲條的網(wǎng)絡度隨絲條纖度的增加而下降。表明要達到同一網(wǎng)絡度,隨著絲條纖度的提高,壓縮空氣的壓力應提高。

8、壓縮空氣耗氣量網(wǎng)絡器壓縮空氣噴射管孔徑和絲道直徑有關(guān),當噴射孔直徑小時,耗氣量小。第六十七頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一5、網(wǎng)絡器安裝的位置一般網(wǎng)絡器一般安裝在第二拉伸輥之后的進或出第二熱箱的位置上。6、POY油劑的性質(zhì)不良的POY油劑會產(chǎn)生“雪花”粘附在網(wǎng)絡器上,從而改變了絲道的截面形狀和噴射孔與絲道橫截面面積之比,影響絲條的網(wǎng)絡度和均勻性

7、網(wǎng)絡絲的纖度和單絲纖度絲條的網(wǎng)絡度隨絲條纖度的增加而下降。表明要達到同一網(wǎng)絡度,隨著絲條纖度的提高,壓縮空氣的壓力應提高。

8、壓縮空氣耗氣量網(wǎng)絡器壓縮空氣噴射管孔徑和絲道直徑有關(guān),當噴射孔直徑小時,耗氣量小。第六十八頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一五DTY物性指標1、線密度在法定計量單位,表示纖維粗細程度的量的名稱為“線密度”。線密度的單位名稱為特,符號為tex,其1/10稱分特,符號記為dtex。1000m長纖維質(zhì)量的克數(shù)即為該纖維的特數(shù)。10000m長纖維質(zhì)量的克數(shù)即為該纖維的分特數(shù)。分特數(shù)≈1.1*旦尼爾數(shù)第六十九頁,共七十八頁,編輯于2023年,星期一2、斷裂強度常用相對強度表示化學纖維的斷裂強度。即纖維在連續(xù)增加負荷的作用下,直至斷裂所能承受的最大負荷與纖維的線密度之比。單位為厘牛/分特(cN/dtex)。斷裂強度是反映纖維質(zhì)量的一項重要指標,斷裂

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