涤纶纤维的生产过程ppt课件.ppt
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1、第二章 涤纶纤维的生产过程,1,第一节 涤纶长丝的生产简述,一、涤纶纤维生产发展的历史早在本世纪二十年代,就有人用脂肪和二羧酸缩聚,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 ,故称之聚酯纤维,现今所谓“聚酯纤维”原指对苯二甲酸乙二酯含量在85以上的纤维,我国的商品名称为“涤纶”,2,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
2、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速度最快,产量最高的一种重要品种。,3,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,4,二、涤纶长丝的生产步骤:切片干燥熔融纺丝后加工成品纺丝: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
3、工:拉伸:FDY,POY变形:假捻变形,空气变形等,5,dty的加工,dty的主要质量指标,oy和udy结构和稳定性比较,涤纶高速纺丝,6,三、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:POYDTY POYDY(四)超高速纺丝(全牵伸工艺)FDY(五)高取向生产工艺,7,四、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,8,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 =KMa K-系数(以邻氯苯酚或苯酚四氯乙烷测定时,K取常数1.27*10-4)
4、M-重均分子量 a-常数(通常为0.86)2、熔点:指高分子链能自由运动的温度,一般为260 左右,9,端羧基含量 端羧基含量高,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0.3%0.5%,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。,10,三、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。,11,切片干燥,12,2、工艺条件1)预结晶的温度和时间根据设备条件而定,采用沸腾床预结晶,预结晶温度
5、可高至160180,时间815min,采用搅拌式充填预结晶器,温度为120140,时间11.5h2)干燥温度干燥风温不宜超过190,切片温度不宜超过1653)干燥时间与干燥温度、干空气含湿量有关,一般在4h以上4)空气露点露点的定义:空气中的水蒸汽达到饱和时的温度。空气的含湿量愈低,则露点也愈低。干燥空气露点一般须小于-10,13,、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,14,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左右,拉伸与变形分两步进行,工艺流程长,生产效率低。但常规纺丝的设备投资少
6、,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。,15,一、纺丝(一)纺丝工艺流程常规纺丝工艺流程如下:干燥切片熔融挤出混合计量过滤纺丝冷却成形上油卷绕 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8、卷绕:卷绕速度即为纺丝速度,卷绕形成为后纺工序服务。,16,(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285290(特性粘
7、度为0.640.66)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/10000K 式中: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),17,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%) c-计量泵容量(立方厘米/r) 一般计量泵允许的转速为15-40 r/min4、组件压力组件由喷丝板、熔体分配板、熔体过滤材料及其组装套件组成,一般压力为9.824
8、.5MPa,18,5、冷却风的温、湿度和风速风温:20-30湿度:70风速:根据品种定,随纤度增加而提高。通常为0.3-0.5m/min风速分布:有直线型,弧型和S型三种。6、卷绕速度影响卷绕丝预取向度的主要因素,卷绕速度越高,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。,19,(三)Vc406 A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、箱体、计量泵、纺丝组件,纺丝吹风窗,侧吹风稳压室,甬道和卷绕机等组成作业:1、切片干燥目的是什么?2、简述Vc406
9、A型纺丝机常规纺丝工艺流程。,20,二、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。,21,(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:812h,湿度:75,22,2、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,
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