洛化陽石纖化化專纖欄廠協辦55dtex/48f滌綸細旦FDY生產工藝探討馮乃達(洛陽石油化工總廠,河南洛陽471012)的選擇、紡絲板的選擇、紡絲溫度、紡絲速度、冷卻條件、拉伸條件、緩冷器的設置、上油條件等對生產細旦FDY的影響。通過適當調整工藝條件,可制得質量較好的細旦FDY:熔體直紡;FDY工藝;細旦;聚對苯二酸乙二醇酯隨著化纖工業的不斷發展,普通的常規品種己經不能適應市場的需要,開發高附加值產品越來越迫切。滌綸細旦絲因其單絲纖度小,其織物具有優良的手感、良好的懸垂性和華麗的外觀,是高附加值的紡織原料。本文介紹了我廠熔體直紡生產55dtex/48f滌綸細旦FDY的工藝技術,供同行。
1工藝技術1.1設備和儀器熔體輸送及分配系統由美國杜邦公司設計,壓泵由瑞士MAAG公司設計制造;紡絲設備由日本東麗工程公司設計,北京中麗化纖機械制造有限公司制造。
主要測試儀器為瑞士USTER公司生產的USTER*3型強伸儀和USTER*4C型條干儀。
1.2原料和產品洛陽石化總廠聚酯裝置生產的熔體,特性粘度為0.645,端羧基<32熔點>256*C,二甘醇(DEG)含量為1.2%.德國S+S公司生產的FDY油劑。1.3工藝流程預過濾器一>增壓泵一>計量泵>紡絲組件>側吹風>上油輥>第一熱輥>第二熱輥>網絡器*>卷繞頭> 1.4主要工藝條件紡絲和卷繞的主要工藝參數:紡絲溫度,290~292*C;緩冷器溫度,290~ 2影響因素分析2.1熔體輸送系統為了減少熔體在輸送過程中的降解控制輸送溫度和停留時間非常重要。由于所生產品種纖度較低,熔體在輸送管道上的停留時間較長,造成熔體在輸送過程中粘度降較大,為了減少熔體粘度在輸送過程中的下降,必須降低熔體輸送溫度;但是熔體輸送溫度過低,會使熔體流動粘度大,造成熔體輸送不均勻,對紡絲不利,因此,我們把熔體輸送溫度控制在285G使熔體到紡絲箱體前控制在286 ~288G熔體在輸送過程的粘度降小于0.025,基本上滿足紡絲的要求。
2.2預過濾器精度熔體過濾器的精度一般選擇15 ~2(Fm,過濾器的精度過高,造成過濾器前后的壓差太大,會縮短過濾器的使用周期,造成過濾器清洗頻繁,加大乙二醇清洗液的消耗和清洗人員的工作量;另外,過濾器頻繁的切換對紡絲也不利,因此綜合考慮,我廠在聚酯裝置的終聚釜之后設置一臺過濾精度為20m的熔體過濾器,基本滿足了生產細旦絲的要求。
2.3噴絲板的選擇和組件壓力的控制選擇好噴絲板的孔徑和設計好噴絲板是紡好細旦絲的關鍵之一,孔徑大小的選擇依據主要是符合熔體在毛細孔中的剪切速率規律,又要使噴絲頭的拉伸比在合適的范圍內。對于細旦FDY,剪切速率一般控制在0.7X104 104s一1內,而噴絲板的毛細孔的長徑比不能小于2.5,對于單絲纖度為1dpf的55dtex/48fFDY,我們選擇的噴絲板毛細孔的由于生產品種的單絲纖度較細,選擇較高的組件壓力會得到質量更均勻的熔體。但是,組件壓力過高會使組件的使用周期縮短,綜合兩種因素,筆者認為組件的初始壓力選擇在12~15MPa為最佳。
2.4熱輥速度的選擇輸送過程和在紡絲箱體中的停留時間,需要提高紡絲速度;但過高的紡絲速度必然使紡絲張力更大,產生毛絲和斷頭;另外,由于所選擇的紡絲計量泵為1.6cc/rev,為了使紡絲計量泵工作在最佳轉速內,必須把紡絲速度控制在合適的范圍內,綜合考慮,我們把紡絲速度選擇在4800m/min. 2.5拉伸倍數和熱輥溫度由于細旦絲初生纖維的取向度原本較高,因此同常規品種相比,在第一熱輥和第二熱輥之間的拉伸倍數必須降低,才能得到一定強度和伸度的FDY,并且單絲纖度越小,拉伸倍數越低。
由于細旦絲初生纖維的取向度較大,所以拉伸應力較高,沸水收縮率也較高;因此生產細旦絲的時候,第一熱輥溫度應比生產常規品種稍高一些,以便降低拉伸應力,減少毛絲和斷頭的產生。第二熱輥的定型溫度也應比生產常規品種高,以便得到合適的沸水收縮率。
2.6紡絲溫度較高的紡絲溫度可以降低熔體的粘度,改善熔體通過噴絲板孔的流變性能,并且可以延緩熔體細流的冷卻時間,使板面保持較高的溫度,所以在生產細旦絲的時候通常紡絲溫度比常規品種高2~4*C.但提高紡絲溫度時,無油絲粘度降最好保持在0.025以內,不要大于0.03.粘度降過大,說明熔體的分子量分布過寬,對紡絲不利。
2.7上油和冷卻條件由于細旦絲的單絲纖度較低,使紡絲張力大。
絲束表面積大和紡絲張力大的雙重因素使絲束與導絲器接觸時摩擦力劇,易產生毛絲和斷頭;同時紡絲張力過大,使纖維的取向度和結晶度大。為了消除這一不利因素,必須縮短集束長度,提高上油嘴的高度,把紡絲張力降下來。另外,油嘴高度的選擇還要考慮纖維的條干不勻率,油嘴高度過大和過小都會使條干不勻率上升。經過多次試驗,油嘴高度定位1300時,條干不勻率最小。
由于細旦絲的比表面積較大,絲束與導絲器的接觸面積較大而造成摩擦力較大,所以必須提高纖維的上油率減少摩擦力,一般細旦FDY的OPU控制在1.0%左右較佳。生產中所用的油劑型號為德國S+S公司生產的D61,油劑的調配濃度為13%~為了進一步降低取向度和結晶度,冷卻條件需要緩和,側吹風風速過大或過小均會造成條干不勻率的上升,并且影響拉伸性能和染色性能。經過多次試驗,風速選擇在0.4m/s時,側吹風風溫為20 ~22*Q風濕70%~90%,條干不勻率最小。
2.8緩冷器的設置由于剛從噴絲板擠出的熔體細流十分脆弱,經不起任何氣流的沖擊,因此需要在噴絲板下面設置緩冷器,隔絕與外界氣流的交換。另外,一定溫度的緩冷器還可以對噴絲板的板面進行保溫,使噴絲板的板面溫度均勻,消除內外層單絲的紡絲溫度差;同時,設置一定溫度的緩冷器,既可以避免剛從噴絲板擠出的熔體細流遇到側吹風的急冷而在纖維內部產生較多細小的晶核,又減少了纖維在190 *C附近的停留時間,從而避免了初生纖維結晶度過大;另外,設置一定高度的緩冷器,使熔體細流的急冷區域下降,避免在熔體細流快速細化區進行急冷,這對絲條的取向均勻性和拉伸時取向度的提高有很大好處。
細旦絲單絲纖度較低,易于網絡加工,在較低壓力下就能得到比較滿意的網絡度。我們選用的網絡器是HERBERLEIN公司生產的網絡器,網絡壓力控制在0.3~0.4MPa網絡度為20~30個/m. 2.10卷繞條件細旦絲的卷繞條件和常規品種的控制特點差別不大,我們設定的卷繞角為5.5*~ 6.5*卷繞張力一般控制在0.15 3產品質量2.68%;斷裂伸長率,33.09%;斷裂伸長CV,7.17%;條干不勻率CV,1.40%;沸水收縮率,6.6%;染色,>4級;A級品 |