1、第1章聚酯生产根底知识聚脂我们通常称为涤纶,涤纶”是我国的商品名,其主要成分为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯),由PET切片或烙体纺丝而成,主要生产工艺有PET烙体直接纺丝和PET切片纺丝两种,前者因具有步.骤少、本钱低等诸多优点,目前许多大里生产装置都采用此法。八十年代后开始兴建的PET生产装置,尤其是大规模单品种装置,大都采用RTA法直接防化连续缩聚生产工艺。PTA法连续生产工艺主要有德国吉玛公司(Zimmer),美国杜邦公司(DuPont).瑞士伊文达公司(Inventa)和日本钟纺公司(Konebo)等几家技术。其中德国吉玛、瑞士伊文达和日本钟纺的技术都是“五釜流程”,美国杜邦公司的技术
2、是“三釜流程”.、64吨。工程例:采用直接能化、连续聚合的五釜流程技术,设计生产能力为年产180000吨聚酣。外购原料PTA通过叉车将ITA贮存于PTA仓库,人工将PTA投入链板输送前的小料仓后,用链板输送方式将PTA送到聚酯大楼的日料仓。另一主要原料乙二萌贮存在接区,用泵通过管线送入车间。催化剂三醋酸锚(或乙二醇锚)用桶装、消光剂二氧化钛用袋装运入聚酯大楼四楼。聚酯装电主要由催化剂配制、二氧化钛配制、浆料配制、酯化、缩聚、切片生产及包装等几个工序组成。酯化缩聚设置了五个反响器,其中两个是酯化反响器,两个是预缩聚反响器,一个后缩聚反响器。两个防化反响器为立式挽拌釜,设内盘管加热,两台反响器共用
3、一个别离乙二醇和水的工艺塔。第一预缩聚反响器为立式槽,不设搅拌装置,用液环式空泵产生真空。第二预缩聚反响器和后缩聚反响器为圆盘转子式,两个反响器共用一套三级乙二醉蒸汽喷射泉系统(它用液环泵作排气的),在每个缩聚反响器和它的真空装置间设刮板冷凝器。在第二预缩聚反响器和后缩聚反响器之后分别设有熔体过滤器。从终缩聚反响器出来的熔体每天300吨供给长丝八条生产线,每天200吨供给另外的长丝四条生产线,其余大约有每天20-40吨熔体通过水卜切粒机生产半消光切片,本装置配有两台切粒机切出的切片通过枯燥装置后,用气相脉冲输送方式将切片送至切片料仓,打包后出厂.第2章纺丝根本知识长丝部共有24条纺丝生产线,其
4、中17条为FDY生产线(包括一期11条半消光线和2期6条大有光线):另有7条PoY生产线(包括一期1条半消光线和2期6条大有光线)。目前每天的长丝产量大致有1070吨,其中FDY产量大约有700吨(一期半消光430吨和2期大有光270吨):PoY产量大约有370吨(一期半消光70吨和2期大有光300吨)。生产品种:FDY半消光从45De到300De,FDY大消光从48De到300De;POY半消光从75De到150De,一期8条生产线的纺丝箱体由北京中丽公司制造,小二期4条和大二期12条共16条生产线的纺丝设备由大连合纤研究所制造。卷绕设备包括北京中丽1条POY12头72位线(丝饼10KgU非
5、定市),郑州纺机的2条PoYIO头生产线(丝饼15Kg只,定重)(丝饼I5Kg只,定重)(丝饼8.5Kg只,定重)(丝饼65Kg只,定重)(丝饼8.5Kg只,定重)(丝饼8.5Kg只,定重)口本TMT公司的4条POY16头纺生产线日本TMT公司的4条FDY12头纺生产线R本TMT公司的5条FDY16头纺生产线本TMT公司的4条FDY20头纺生产线日本TMT公司的4条FDY24头纺生产线纺丝工艺流程FDY丝:聚脂熔体熔体分配总阀一各线增压泵一熔体冷却器各线熔体分配阀静态混合器纺丝箱体纺丝计量泵纺丝组件侧吹风油轮或油嘴上油预网络热相牵伸定型网络卷绕平衡检验分级包装入库POY丝:聚脂熔体熔体分配总阀
6、各线增压泵一熔体冷却器各线熔体分配阀静态混合器纺丝箱体纺丝计量泵纺丝组件侧吹风油嘴上油导丝盘一卷绕平衡检验分级包装入库POY与FDY丝的主要差导:1. 1.POY丝是按取向丝,是中间产品,大多还需经过后加工加弹才可以使用:而FDY丝是全取向丝,是最终产品,一般rt接用于织造.2. POY丝相比FDY丝:一般伸长前者大(POY伸长I1.S-13S%,FDY25-32%);强度后者大下OY2.2cndtcx左右:FDY4.2Cnfdtex).主要生产设备及其作用I.恪体分配Wh将聚脂烬体分别分配到各Ifi定位汽的熔体增压泵中。2俗体增乐泉:例J米脂熔体在箱送的过程中费挣过校氏的输送管道.而埔送管道
7、匕乂装仃过泄器.烙体阀,静态混合器等议备.这样驮不可防止的会产生压力扉,为确保进入计Iit泉入U前的压力就在输送管道上增加了肃压泵.主要用于定M输送熔体,提itfi除的压力,3烯体换热器:结体换热啬川丁长纥直步的焰体输送系统.由于焙体在:经过增JK泉后温项会升f1.i.烙体的分子群超就会加剧.以取茶为介质与温度升高后的培体进行热交换到达降低阻废的H的,以满足生产要求的需要.确保焙体桢果均匀枪定.,ia热is把通过热交换后温度升高的热进行Itt心,使共降低至下次能够再次戴乂使用.5热媒解酸祭:使热蝶在换热潺中都环往红使用.6加态混合器I设比在妨统箱前的馅提管道上,其内部星9。度排列的螺鹿不锈钢叶
8、片馅体在处过此静态混合器时不断UJ传.通过儿次循环阴保馆体得到充分混合,依同戳面上的熔体湍J.希IU相当.致.7坊纹箱体:箱内装仃至各坊丝位的熔体分N管道.计Ift泉和统统组件.果用汽相热煤(联笨1)做保温介质.使培体在俯体内被进一步加热,成保温到妫鱼所需要的温网并保持均匀和秘定。8计fi1.i(缈设泵)精碉计仪饵体的吐出量.并以抬定的压力输入到幼性小件中.保还位束的旗量均匀曲.981件:鲂统零部件组合体的简称.我作用足过沌饵体中的杂质,使络体进士均匀分质到喷蛭板的微孔中.10纺线便吹1%把设定好M度,淞度和风速并经过过ift的空气从将网中吹出,对塔融叁束进行冷却固化成纤维卷束.1油超爱或油,
9、标对纤螳技进行上油,快犬只有平滑性,集束性和抗静电性以利干6道工序的In工生产.12纺纱甬地:也纤维丝束不受环境府流空气的影响能阈畅胞进入到卷绕间进行卷统.13牵伸祝:对纾维丝进行拉仰,定型,(本公司第一热机为双热战,第二热林为小JMH加分丝粒)14卷货机(卷跷头),对纤维位进行蚁伸.定型和辖装成为规定,fit的成品1.物性指标介绍100M米长纤解的为分特效.也有用DaU)来衣示的,BJ9000米K纤挑的岷城克敢36f的长丝复丝的戏4dtex.2断列强度:奸罪被拉伸到断列时所承受的仇苻,称为断列强度,它的计M条位是(0d1.e,有时也用绝对断列强度(CY)表示,它是反映长蛭质最的一项亚要指标.
10、强咬跖长蛭在加工过程中不易断头.绕线.做成的织物强力也诙.但太高纤城刚性增加.织物的手感堂弟.3断列伸长率:纤椎被拉力到新列时所仲性的程值称为新列伸长札既纤电被拉伸到新列时用加的长度与岚快慢的比h用百分数&示.它是-种反映奸维韧性的tfi惊.对于衣将用长连拉伸率就手蜡也愈柔和,后加工的&怆断头也愈少.但过i税物易变形.对丁工业用纥身长率愈小其奴终产必不妙变形.产生毛隹,和柒色不均.5沸水收缩章:指定长度的设放在沸水中我定的时间成,K收缩的长度与原来Kf1.r的比值.用力分位表示.它是反映长叁热定型程度.尺寸和程定性的拧标.6含油率:丧示长邃含油多少的指根.在加工过程中,长丝含油“史其见有平措性
11、狼束性和抗龄电性.7H络女:表示米K桂内有效网络点的个数.长线1M络t要是为了改善退税性能.满24::它是反映长丝生产过程中运转状态是否正常的指标.雎丝线密等级1.5dtexdpf2.9dtex2.9dtexdpf5.0dtex5.0dtexdpf10.0dtex名称一等品二等品三等品一等品二等品三等品一等品二等品三等品战密度偏差率,%+2.0+2.5+3.0+2.0+2.5+3.0+2.0+2.53.0线密度变异系数CY,%0.801.IO0.5001.000.50o断裂强度.cN/dtexNNN断裂强度变异系数CV值,%4.50W6.00W8.5O4.508.50WW5.50W8.OO断
12、裂伸长率,%M.4.0M.6.0M.9.0M14.0M1+6.0M19.0M,+4.0M16.0M19.0断裂伸长率变异系数CY值,先5.06.59.05.06.59.04.56.08,5条干均匀度U值%1.36W1.76W1.281.681.201.60条干均匀度CY(ft.%W1.20W1.70W2.20W1.Io1.602.10WOW1.502.00含油率,%_0071月22日注:。为断裂伸长率中心侑,由供御双方确定,111为含油率中心值,由1媵修邙q33。,条干均匀度U值和C备鑫京产情况和帧客007年。表1潦纶全牵伸理FI)Y(含网络好.)物理质量指标单丝线密度等级dtexdpfWd1
13、CX1.7d1.exdpf5.6d1.cx名称AA级A级B级AA级A级B级线密度偏差率,%2.0土土2.0土线密度CV值,%W1.300W1.30Wo断裂强度,cN/dicxZ断裂强度CY值,%5.00W9.00W12.005.00W8.0011.00断裂伸长率,%M13.0M:5.0M7.0M.3.0M15.0M,7.0断裂伸长率CV值,%W10.00W16.0019.00W9.00W15.00W18.00沸水收缩率.%M3M,+M;M)M:土电土染色均匀度(灰卡).级N342N3F含油率.%M8M,0.30M,0MjM10.30M,0网络度.个/米M14.0Mt6.0M.8.0M14.0
14、M.6.0M18.0条干均匀度CY伯,%(见备注)1.502.00/f/筒理.Kg定重或定氏fIX1.ifk)0则公)5,注:桃为断裂仲长率中心值,由供需咚招(M为沸水收缩率中心皆窠身双方WvMI为含油率中心假,山供需双方确:.0M4为网络度,唱财朗:20Q7近U条干均勺度(褊1.猫修产情况和服客需要.7嬴年必要时进行检测.纤度纤度是表示纤维相细程度的指标。纤维的纤度,通常用以下几种单位表示:1、支”或叫“公支”,是表示纤维纤度的一种单位。它的定义为:一克重量的纤维的纤所具有的长度(米).例如,I克纤维长40米,就称这根纤维的纤度为40支.支数的计算公式为:长度(米)支数=ma()对于同-种纤
15、维来讲,它的支数越高,加么表示纤维越细;支数越小,表示纤维越出.例如市场上出售的棉布背心常标有“28支”或40Jc字样,那么40支的背心用的棉纱就比28支的背心所用的棉纱要细.2.旦旦也是表示纤维纤度的一种单位.他的定义是:900()米长的纤维所具有的熨疑(用克表示)。例如:9000米长的纤维近150克,就是150旦。如果某根纤维的纤度为75旦,加么它的懑义为:9000米长这样的纤维.取为75克.口的计算公式:Sft(克)旦数=9000*长度(米)在实际应用过程中,“且”常用字母D(d)或De(de)表示.例如150旦可以写成150d(dc)或者I50D(De).对于某种纤维来讲,它的旦数越搞
16、那么表示纤维越粗:反之,那么表示纤维越细,3、特和分特:特和分特又是纤维纤度的一种表示单位.它的定义如下:(I)-:1000米长的纤雒所具有的Iftfit(用克来衣示).(2)分特:10000米长的纤维多具有的丈量:(用分特来表示)(1分克=01克)例如,100O米长的某种纤维重15克,那么它的纤度就为15特或150分特。特和分特的计。公式为:纤维熨Iit(克)特效=*100()纤维长度(米)纤维柬麻(分克)分特数=*1000纤维长度(米)在表示纤维粗细方面,特和分特与口类似。某种纤维的特数或分特效越高,爆么表示这种纤维越粗,反之,那么表示纤维越细.在实际使用中,特般用英文字母T或TEX衣示
17、分特用英文字句DT或DTEX在示.4、支数、旦数、特效、分特效之间的换算关系:旦数*支数=9000特数“支数=100o分特数=10特数旦数=9特数=09分特数五、断裂强度断裂强度是表示纤维结实程度的指标.这个指标对纤维的后加工过程和纤维织品的使用性能都有技大的影响。纤雉的断裂强度通常用相对断裂覆度来表示,它的建义为:纤Ift在持续增大负荷(力)作用下,至断裂时能够承受的负荷(力)马纤维本身的比伯,它的常用单位是克/旦(gd)和分特(CNZdT).六,断裂伸长纤维的断裂伸长是反唉纤维可拉伸度的指标.它也是反映纤维后加工性能和纤维织品使用价值的Hi要指标之一.断裂伸长的纤维手博比拟柔软、IW性好
18、在后加工或使用过程中,可以缓冲所受到的力。但纤维的断裂伸长也不宜过人,一般控制在一定范附内。纤维的断裂伸长一般用它断裂时相对伸长率来表示它的意义为:纤维在连续负荷(力)的作用下发生断裂时增加的长度与纤维原来长度的百分比-如果纤维断裂时长度1.,原来的长度为1.0,那么它的断裂伸长率可以用以下式计算:1.-1.O断裂伸长率()“100%1.o七、其他指标I.沸水收缩率纤维的沸水收缩率式表示纤维尺寸稳定性的一格指标.纤维的沸水收缩率越高,它的尺寸稳定性越差:反之就掂好.这和我们在生活中所说的衣物“缩水”的意义差不多,某种纤维的沸水收缩率越大,它的缩水率也就越大,2、条干不匀率条干不匀率是表示单根
19、纤维直径不匀率的指标。纤维的条干不匀率数值超大,表示纤维纵向直径不匀率越X.3、断裂强度不匀率、纤度不匀率、断裂伸长不匀率、断裂强度或伸长不匀率是指纤维根与根之间或者段与段之间的断裂强度和断裂伸长的不匀程度.纤度不匀率是纤维根与跟之间的极细不匀的程度.不管纤维的后加工过程,还是使用过程,都要求纤处的不匀率越低越好。4、染色均匀性涤纶长纤维的染色均匀性是指纤维根与根或单根丝段与段之间染色差异的大小.染色差异掂小.说明纤维的染色均匀性越好反之.就越差.另外,对于涤纶变形丝还有一些专门的测试指标,例如,“全卷曲率”是表示变形丝伸缩性和膨松性的指标,“表曲稳定性”是表示涤纶长纤维变形后获得的伸缩性和膨
20、松性框定程度的指标,八、上油的目的在涤纶长纤维的制造过程中和后加工过程中,都要求纤维具有一定的外表特性,如抗静电性、平滑性和抱合性等等。上油的目的就在于提高纤维外表特性,1、提高纤维的抱合性没有上油的长纤维(包括初生纤维和成品),单统之间抱合不好,丝条很松散,这样会给纤维的卷绕和退卷以及其他加工过程中带来困难.甚至使生产无法进行.而在给纤维外表加上一定的油剂以后,可以使纤维之间的抱合力增加,从而提高纤维的卷烧、退烧以及其它加工性能。2、提高纤维的平滑性长纤维生产过程中以及后加工过程中,纤维要在很高速度卜通过各种导的辐和导线器,如果纤维不具有一定的平滑性势必造成纤维与金属之间以及纤维与纤维之间摩
21、擦加剧,结果不仅造成纤堪的损伤,而且还会使纤维发生垠丝断裂(产生毛丝).这样,不仅产品的质量下降,而且使生产无法正常进行.通过上油以后,由于油剂中特殊组分改变了纤维外衣的性质.可使纤维的平滑性得到提高.3、提高纤维的抗静电性在纤维制造和后加工过程中,纤维会与导统转和砂丝器产生摩撩,即使纤维的平滑性得到了提高,这种摩擦现象也是会存在的.这种摩擦会产生另一种现象即静电现象.由于大量静电的产生,使丝束敞开并粘附于金掘部件的外表,而使生产无法进行.时纤维进行上油以后,油剂和水分会一-起均匀地分散在单丝的外表,使丝束上积聚的静电得以泄漏、消除,使纤维得抗静电性能得到提商.卷统统的含油率4.关于纤维上油的
22、目的。要使卷绕丝获得良好的后加工性能,控制适宜的上油收是非常近要的,丝条上油量的大小用表烧丝的含油率表示。爆绕丝的含油率是指丝条中含有的纯油剂的IRw:与丝条本身重量之百分比。假设卷浇统的含油率太低,那么达不到提高纤维的平滑性、抱合性及抗静电性的目的.卷绕授的后加工性能很差,牵伸及加弹过程中毛丝增加,成品的物理机械性能下降,严乖时甚至使后加工过程无法进行。卷绕丝的含油率过高对生产过程和产品质吊:也不利。卷绕丝的含油率过高,第一会影响卷绕丝筒子的成型.线条的含油过高,使媒条之间的集束性下降.卷统统筒子成型不良.第二,含油率过高,会使丝条在变形加工过程中的粉末产生求、发烟盘及热箱内的结钻量增加,不
23、利于变形加工过程的正常进行。第三,含油率过高,使丝条在后加工过程打湖率增加,林诙成品物理机械指标下降和不匀率增加。涤给长纤维生产过程,不仅要求卷绕丝有适宜的含油率,而且要求含油均匀,因为丝条含油不均匀,不仅使成品的各项不匀率指标提高,而且会使卷绕纹的后加工性旎下降.九、丝束冷却条件从喷媒板出来的熔体必须经过拉伸.冷却成形、上油等才能卷绕.纺丝过程的冷却条件主要包括例吹风的风肽(速)、风温和风湿.1 .风景指斑个侧吹风装置所吹出的冷却风的流就,在实际生产中,因为每个恻吹风风窗的面积一定,因此,一破通过测定和控制风速来到达控制风班的目的。风盘越大.税条的冷却越快.吐出显增加时,相应地风量也要增加.
24、涤纶长纤维生产过程中,风M大小地确定方面要考虑丝条地冷却效果.另一方面,要使野风干扰尽可能小。一般风量梢火”,会战少野风干扰。野风干扰地结果,会使卷绕地不匀率增加.但风量太大也会造成统束的剧烈炭动,使丝条的不匀率增加.2 .风温和风湿风温是指恻吹风装置的冷却风的温度。风湿指恻吹风装置的冷却风的福度。风油和丝条冷却速度有关.风温太高,丝条的冷却逑度降低,风和太低那么易引起喷丝板冷却,姐件更换率提高.实际风温确实定要根据纺理过程的状况和卷绕四的版IR情况绘合确定.一般在音通纺涤纶长纤维生产中,风温选择在28C左右,在高速纺生产过程中,风温选择在19C左右.侧吹风湿刷1,冷却效果好,I可时使丝条的带
25、电性减少,对纺丝过程有利,风湿太诲,易站露,影响纺丝过程的正常进行。一般普通纺丝和高逑妨的风湿选择在相对湿度Rh为70%80%左右。3 .卷烧丝的含油率为保证良好的成形,纤维须到达一定的上油率,要使卷烧丝获得良好的后加工性能,控制适宜的上油量是非常用要的,丝条上油业的大小用卷绕丝的含油率表示.卷绕丝的含油率是指统条中含有的纯油剂的重IA与统条本身重量之百分比.假设卷烧丝的含油率太低,那么达不到提高纤维的平滑性、抱合性及抗静电性的目的,卷烧纹的后加工性能很差,牵伸及加弹过程中毛丝增加,成品的物理机械性能下降.严乘时甚至使后加工过程无法进行。卷绕丝的含油率过高对生产过程和产品质早:也不利。卷绕丝的
26、含油率过高,第一会影响卷绕丝筒子的成型.丝条的含油过高,使税条之间的集束性下降.卷绕丝筒子成型不良.第二,含油率过高,会使丝条在变形加工过程中的扮末产生:就、发烟Iit及热箱内的结焦瓜增加,不利于变形加_E过程的正常进行.第三,含油率过裔,Uf丝条在后加工过程打滑率增加,片诙成品物理机械指标下降和不匀率增加.涤轮长纤维生产过程,不仅要求卷绕丝有适宜的含油率,而I1.要求含油均匀,因为丝条含油不均匀,不仅使成品的各项不匀率指标提高,而且会使卷绕纹的后加工性能下降.卜、卷绕成形不良优良的卷状应是一个良好的网柱体.成形美观.硬度适中.实际生产中卷状往往有各种缺陷,主要有以下几种:1 .端旋边(俗语称
27、鸡爪)姆族边是指在卷绕筒子的端面出现开放性的螺旋城(阿基米德渐开战)。由于卷绕筒子在高速运转时的机械制动力主要作用在筒管上.因此,卷筒子丝的外层惯性力比内层大,制动速度比内层慢.从而造成丝层之间沿离心力方向产生滑移现思,使卷绕筒子珀面产生开放性悌旋线.Ki籽卷烧简彳的增大和卷绕速度的提高,螺旋线随之增笠。不严杀的蝴施边般不膨响丝条的性能和后加工时筒子的退卷。2 .蛛N统:在卷烧简子的端面局部线脱离了正常的卷境物迹,由弧变成弦,我弦长超过5cm蛛网丝的出现不但影响卷绕筒子的美观,而且严或影响送绕筒子的退卷性能,造成后加工时的毛丝和断头。工艺上采用调整卷绕张力和卷绕角的方法来防止.3 .外表凹凸:
28、在卷境筒子的外外衣H1.现凹凸不平的现象,同时卷绕硬度不均匀,凸起局部硬度,而凹下局部硬度低,当筒子中间高,两增低时,又称为凸肚;当筒子中间低,两端高时,又称为凸肩。这主要由于坊丝卷绕时的张力不匀造成,凸起局部张力大,而凹下局部张力小。它主要影响丝的条干和染色性能.4 .登圈:在洪绕筒子的端面,形成圆阳状高出其他洪绕局部的丝,它不但影响丝的条干不匀率和染色性能,而且会造成退卷困难,批号编写规那么关于批号更改,新批号拟用4位数字表示,具体意义如下:第位表示生产序列号1表示第1次生产2表示第2次生产3表示第3次生产4表示第4次生产5表示第5次生产依此类推第2位表示产品孔数1表示24f2表示36f3表示48f4表示72f5表示96f6表示144f第1位表示纤维纤度代码1表示50D(55dtex+10)2表示75D(83dtex10%)3表示100D(1I1.dtex+10%)4表示125D(133dtex10%)5表示150D(1671.1.ex10%)6表示200D(222dtex10蛤7表示250D(277dtex10%)8表示300D(333dtex10)例:FI1.OI表示FDY50De24f,该品种第一次生产。F3402-表示FDY100De/72f,该品种第二次生产。