涤纶纤维的生产过程

1、第二章涤纶纤维的生产过程第一节涤纶长丝的生产简述、涤纶纤维生产发展的历史早在本世纪二十年代，就有人用脂肪和二竣 酸缩聚，制得脂肪族聚酯，之后，改用对苯二甲 酸和二乙醇缩聚，得到成纤高聚物聚对苯二甲酸 乙二酯，经熔体纺丝和后加工之后，制得了性能 良好的纤维，由于这种成纤高聚物的分子结构中 含有酯基 ，故称之聚酯纤I=J涤纶于1953年开始工业化生产，是 大品种合成纤维中发展较晚的一种纤维, 但由于涤纶纤维优良性能，加上随着石 油化学工业的迅速发展，为涤纶生产提 供了更加丰富而廉价的原料以及原料合 成、连续缩聚、纺丝和后加工技术的进 步，为涤纶生产的发展开辟了广阔的前 景，涤纶已成为合成纤维中发展

2、速度最 快，产量最高的一种重要品种。以涤纶仿真丝为例，讲述涤纶品种的开发 历史与现状。第一阶段6268年开发三角形断面的涤纶长丝第二阶段6973年阳离子可染涤纶，三 异形长丝 第三阶段7478年应用收缩率不同的混 合长丝，制成多角形断面以及超细长丝 第四阶段79 单丝更加细纤化，断面 形状多样化，并进一步发展不同纤度混纤法 等等二、涤纶长丝的生产步骤:切片干燥9熔融9纺丝9后加工9成品纺丝：常规纺丝（未拉伸丝）UDY纺丝中速纺丝（未取向丝）MDY高速纺丝（预取向丝）POY 超高速纺丝（高取向丝）HOY与FDY 后加工：拉伸：FDY, POY变形：假捻变形，空气变形等5#P 0 Y 和UD Yp

3、oylW结构利稳定性比较涤纶咼速纺丝67三、涤纶长丝的生产工艺路线（一）常规纺丝工艺（UDYDYTY）（二）中速纺丝 （三）高速纺丝工艺：POYDTYPOYDY（四）超高速纺丝（全牵伸工艺）FDY （五）高取向生产工艺#四、涤纶长丝的生产特点五、涤纶长丝的品质指标（补充）1、条干不匀率2、沸水吸收率3、染色均匀性9第二节聚酯切片及其干燥一、切片的聚合二、长丝对切片质量的要求1特性粘度分子量的简单指数q=KMaK系数（以邻氯苯酚或苯酚四氯乙烷测定时，K取常数1.27*104）M 重均分子量亠常数（通常为0.86）III2、熔点：指高分子链能自由运动的温度，一般为260°C 左右#端竣基

4、含量端竣基含量高，说明分子量分布宽。可纺性差。二氧化钛含量切片中加入二氧化钛的目的是为了给切片消光, 加入量为03%05%,就能起到消光作用。铁质含铁量高会使纤维发黄，要求小于3ppm。三、切片的干燥1、干燥的目的：除去水分，提高切片的结晶度和软化点切片中有水分的后果：熔融时易水解，纺丝时易形成起泡，造成 断头和毛丝。提高结晶度和软化点，防止切片在螺杆挤 压机里软化粘结。132、工艺条件、1）预蓄晶的温度和时间15min,根据设备条件而定，采用沸腾床预结晶， 预结晶温度可高至160180°C,时间 釆用搅拌式充填预结晶器，温度为120140°C, 时间1l5h2）干燥温度干

5、燥风温不宜超过190°C,切片温度不宜超 过 165 °C3）干燥时间与干燥温度、干空气含湿量有关，一般在4h以上4）空气露点檸險c则露点也愈低。露点的崑义：空气中的水蒸汽达到饱和时 的Mo的食干藻空气議点一般3、新型干燥设备四、切片的输送方式采用管道气流输送法，有连续式和脉冲式两种方式15第三节常规纺丝常规纺丝是指纺丝速度低于1800m/min 以下的纺丝技术，一般纺丝速度在 1200m/min右,拉彳申与变形分两步进行, 工艺流程长，生产效率低。但常规纺丝的 设备投资少，技术容易掌握，易变品种， 因此目前在涤纶长丝生产中仍占有相当重 要的地位。一、纺丝（一）纺丝工艺流程

6、 常规纺丝工艺流程如下：st干燥切片T熔融挤出9混合夕计量9过滤T纺丝9冷却成形夕上油夕卷境夕UDY1、熔融挤出：切片熔融，并产生一定压力2、混合：强化熔体的均匀性3、计量：保证丝条纤度均匀4、过滤：除去杂质，改善熔体的流变性能5、纺丝：形成熔体细流6、冷却成形：熔体细流被冷却介质冷却，凝 固成丝条，并逐步细化。7、上油:润滑，增加纤维抱合力，抗静电、赡纺歸即为纺丝速度卷绕形成（二）纺丝工艺参数的选择1、熔体温度（Tm）由螺杆和箱体温度来控制调节，一般控制在285290C （特性粘度为064066）2、螺杆挤出压力6.57.5MPa3、泵供量计量泵单位时间内传送熔体的重量Q=DRV/10000

7、K犬中：Q泵供量（g/min）D成品丝纤度（dtex）R 拉伸倍数V纺丝速度（m/min）K纤维收缩系数（1.05-1.10）泵供量由泵的转数来调整：N=Q/rnc式中：N计量泵转速（r/min）Q泵供量（g/min）r熔体密度（g/立方厘米） n计量泵效率（一般为98%） o计量泵容量（立方厘米/r） 一般计量泵允许的转速为1540 r/min 4、组件压力其组装套件组成，一般压力为9.824.5MPa、区件由喷丝板、熔体分配板、熔体过滤材料及5、冷却风的温、湿度和风速风温：20-30 °C湿度：70%风速：根据品种定，随纤度增加而提高。 通常为0305m/min风速分布：有直线型

8、，弧型和S型三种。6、卷绕速度' 矗响卷绕丝预取向度的主要因素，卷绕速 厦趙高，预取向度愈高。常规纺丝卷绕速度一 般为900-1200m/min7、油轮转速和油剂浓度卷绕丝的上油量决定了成品复丝的含油量。油 剂浓度越高，油轮转速越快，上油量越高。（三）VC406A型纺丝机的结构和使用特征 主要用于涤纶长丝的生产，由螺杆挤出机、 豔躍量鞋鷄麒蠢鄴风窗'侧吹作业：1、切片干燥目的是什么？2、简述VC406A型纺丝机常规纺丝工艺流程。23二、拉伸加捻（一）拉伸的目的UDY的特点：强度低，伸度高，尺寸稳定性差，性质极不稳 定，没有直接使用价值。拉伸的目的：通过拉伸和热定形，可使纤维的大

9、分子取向和结晶，从而具备一定的物理机械性能，以满足织造和服用的需要。#（二）拉伸原理和工艺参数的选择 1、卷绕丝的平衡时间和条件刚落筒的卷绕丝不能马上拉伸加捻，必须在一定的温湿度条件下，放置一定的时间，使其 内应力减小或消失，结构相对稳定以后再进行 拉伸，这个过程称为平衡。平衡时间:12h,湿度：75%252、拉伸倍数拉伸倍数会直接一向成品丝的强、伸度和纤 度等。拉伸倍数高，成品丝条强度高，伸度低, 纤度小，一般控制在35到42之间。3、拉伸温度:高于玻璃化温度Tg 1020°C, 一般8090°C4、拉伸速度：一般在800m/min以上5、定型目的：通过热定型，可以消除内

10、应力，使拉伸薑蠶贏同时还可使丝条进-步结晶，强化可用热板定型，温度：180°C（三）特征W44S A型拉伸加捻机的结构和使用 1原丝架* 2、拉伸机构 3、成型（加捻）机构27三、拉伸丝的假捻变形赫齧蓼舊形和热定型而制得的高假捻变形也称弹力丝，是以长丝为原料，利用fill1、假捻变形工艺流程釁变翻翳驾跆热定型、冷却、解2、假捻变形原理1）假捻：先加捻，后解捻的过程2）变形：假捻变形的加捻阶段，丝束在加热的捻,1 子加下霸 分使以薯 用，度彊 利力温，可 中应化離 器曲璃曹可的留力 不捻保弹产冷来形 而后下曲 捻然定卷 加，固购扭玻再这 的到虽，第四节高速纺丝高速纺丝指纺丝速度在300

11、0m/min以上的 纺丝方法，纺丝所得的POY丝，比单轨纺的 UDY丝取向度高，而与一般拉伸丝相比，取向 度低。高速纺丝的优点：1 纺丝卷绕速度高，单机生产能力高 2 预取向丝的存放稳定性好 3筒子硬度高，质量大，便于运输。霍实现拉伸假捻-步法工艺，简化后加工流、POY生产的工艺过程1、熔融挤出2、预过滤3、熔体分配管道4、静态混合5、纺丝组件6、冷却成形7、集束上油、POY的卷绕33二、预取向丝的变形一般釆用拉伸假捻法，即将拉伸和假捻 变形加工相结合，在同一台机器一次完 成，生产出来的弹力丝称为拉伸变形 丝DTYo拉伸假捻法有内拉伸变形和外拉伸变形两种方法。外拉伸变形，拉伸和变形在两个区域内

12、 相继完成。内拉伸变形法，拉伸与变形同时进行。 一般采用内拉伸变形法居多。#三、纺丝拉伸一步法FDY1、低速纺丝，高速卷绕第一拉伸加热辐速度（纺丝速度）约为 1000m/min,在两个加热辐间拉伸，第二拉伸 加热辐速度3600m/min,然后在速度稍低于第 二拉伸加热辐的卷绕头上卷绕。2、高速纺丝，超高速卷绕第一拉伸加热辐速度（纺丝速度）约为 3600m/min,在两个加热辐间拉伸，第二拉伸 加热辐速度约5500m/min,然后在速度稍低于 第二拉伸加热辐的卷绕头上卷绕。I、拉伸，整经一步法第五节网络丝和空气变形丝网络丝 1、定义：网络丝是指丝条在网络喷嘴中，经喷射气流作 用，单丝互相缠结在一

13、起而呈周期性网络点的 长丝。2、特点:长丝经过网络后，可增加原丝间的抱合力，可在织造厂省掉并丝、加捻、上浆等工序。如果 网络点达到一定密度，可直接织造，免去上浆 工序，还可改善起毛起球以及合纤的极光效应。网络生成原理当合纤长丝在网络器的丝道中通过时, 受到与丝条垂直的喷射气流横向撞击,产生与丝平行的涡流。长丝首先开松， 随后在网络嘴丝道里通过，中间的单丝 得到加速，两边的单丝则进入边缘较弱的气流回流里，丝条发生交络，缠结, 产生沿丝条轴线方向的缠结点。网络度网络度的定义网络间距的大小和单位长度内的网络结 点数称为网络度。决定网络度的因素网络度主要取决于喷射气流对合纤长丝 产生的高频率振动波浪的

14、频率，丝条行 走的张力、速度等。网络丝加工对象DTY, TY, POY, FDY等。39二、空气变形丝、特点利扁压胡空气喷射处理长丝，使其具有蓬松形及类似短纤纱的某些特征，简称ATY丝。2、空气变形的原理空气变形主要通过空气变形喷嘴来实现，原丝 条进入喷嘴被气流吹开、吹乱，然后在加速送 丝管中被加速。离开喷嘴时，丝条进行90度转 折，生成大小不同弯度的弧圈。由于超喂而出 现一定长度的自由丝段，在丝条发生交缠的同 时形成网络。根据对产品的不同要求，在空气变形机中加设割丝刀，使丝条表面产生类似短纤纱的绒毛效 果。33空气变形丝的应用可根据所用原丝的品种和类型得到各种特 性的产品，可采用混纤等方法制

15、得具有不 同收缩性能、不同染色性能。不同光泽性、 不同吸湿性的空气变形丝，还可控制不同 的工艺条件和加工方法制得仿纱、仿毛等 产品。第六节差别化长丝定义：什么叫差别化长丝指通过化学或物理改性,使常规纤维的形态结构. 组织结构发生变化,提高或改变纤维的物理、化 学性能,使常规化纤具有某种特定性能和风格的 化纤。主要差别化长丝介绍一、有色长丝二、异形长丝 三、阳离子可染聚酯长丝(CDP)P盯纤维五、共混纺丝和混纤丝（一）共混纺丝 将两种或两种以上的具有相容性的聚合物混在一起进行熔体纺丝的技术1、PBT和PET的共混纺丝2、聚丙稀与聚酯的共混纺丝（二）混纤丝混纤技术是将不同高聚物或同种高聚物，不 同

16、性能的长丝在拉伸、拉伸变形、网络或空 气变形过程中将它们并列，包芯或交缠混纤 的过睡。1、DTY和常规纺变形丝合股混纤制异染丝2、异收缩丝3、竹节纺麻丝第七节涤纶短纤维的生产一、短纤与长丝在生产上的区别涤纶短纤的前纺生产与涤纶长丝UDY生产路线基本相似，纺丝速度一般小于2000m/mino而后加 工有很大不同。长丝后加工是将每股复丝丝条在各个锭子上单独益理，短纤维则将许多根丝条并成丝束，集中处 二、短纤后加工工艺流程集束夕拉伸9热定形（紧张）9卷曲T定形（松 龜）切厮打包:、工艺及设备 1、初生纤维的存放和集束存放的目的:刚成形的初生纤维，起结构餐5力嬉證拉伸性能。一般在恒温恒湿下存什么叫集束：把若干个盛丝筒的丝条合 融成工艺规定粗度的大股丝束，以便进472、拉伸1）设备：导丝机，拉伸机，加热机2）拉伸工艺：分两级拉伸温度：第一级Tg以上，70°C90°C