纺丝工艺流程简介PPT课件

紡絲工藝流程簡介 第一章基本概念第二章紡絲工藝流程簡介 培訓內容 第一章基本概念 1 聚酯2 纖維的分類3 聚酯纖維的分類4 規格 批號的定義5 常用的物性指標6 常見的外觀指標 盛虹化纖內訓資料 聚酯 化學名聚對苯二甲酸乙二酯 PET 商品名滌綸 纖維的分類 按來源和組成分類 天然纖維 自然界生長形成的纖維1 植物纖維棉 麻等2 動物纖維毛 蠶絲 唯一的天然長絲 3 礦物纖維石棉 存在於地殼中 用於建築 防火等 纖維的分類 按來源和組成分類 化學纖維 以天然或合成高聚物為原料 經化學和機械加工而成的纖維1 人造纖維A 人造纖維素纖維粘膠纖維 醋酯纖維等B 人造蛋白質纖維大豆纖維等C 人造無機纖維玻璃纖維 金屬纖維 碳纖維等2 合成纖維包括聚酯纖維 胺綸 丙綸 腈綸等 滌綸長絲的分類 未拉伸絲 常規紡絲 UDY半預取向絲 中速紡絲 MOY預取向絲 高速紡絲 POY高取向絲 超高速紡絲 HOY拉伸絲 低速拉伸絲 DY全拉伸絲 紡絲拉伸一步法 FDY常規變形絲 TY拉伸變形絲 DTY空氣變形絲 ATY 規格 批號的定義 規格 一般包括四個要素1 粗細程度 線密度 2 單絲孔數3 截面形狀 圓形截面 異形截面 4 光澤 半消光 大有光 全消光 一般還要注明POY DTY FDY等 若不注明截面形狀和光澤 則默認為圓形 半消光 異形截面纖維在合成纖維成型過程中 採用異形噴絲孔 非圓形孔眼 紡制的具有非圓形橫截面的纖維或中空纖維 這種纖維稱為異形截面纖維 簡稱異形纖維 異形纖維具有特殊的光澤 並且具有蓬鬆性 耐汙性和抗起球性 纖維回彈性與覆蓋性也可得到改善 如三角形橫截面的滌綸具有閃光性 五葉形橫截面滌綸有類似真絲的光澤 抗起球 手感和覆蓋性好 某些中空纖維還具有特殊用途 如製作反滲透膜 用於人工腎臟 海水淡化 汙水處理 硬水軟化等 異形紗圖片 扁平紗 異形紗圖片 字紗 異形紗圖片 三孔中空紗 異形紗圖片 四孔中空紗 異形紗圖片 米 字紗 異形紗圖片 中空紗 批號的定義 將原料 規格 生產工藝 物理性能完全相同的一批絲指定一個代號 叫 批號 不同批號的絲不能混用 說明 1 POY分子結構不穩定 經長期存放後大分子的結晶 取向會發生變化 進而造成DTY染色差異 原則上間隔三個月以上的產品即使同一批號也不能混用 夏天天氣炎熱時更明顯 2 不同線別 即使同一批號也儘量不要混用 因為各線設備配置不同 品種搭配不同 熔體流量不一樣 造成產品物性存在差異 特別是一些高要求的客戶 或者做AAA產品時更應注意 常用的物性指標 1 線密度 纖度 在法定計量單位中 表示纖維粗細程度的兩的名稱為 線密度 在我國化學纖維工業中 舊稱 纖度 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 10000m長纖維品質的克數即為該纖維的分特數 旦尼爾 Denien簡稱旦 和公制支數 簡稱公支 為非法定計量單位 以後不單獨使用 特數 1000 公制支數特數 0 11 旦尼爾數 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品質的一項重要指標 斷裂強度高 纖維在加工過程中不易斷頭 繞輥 紗線和織物的牢度高 但斷裂強度太高 纖維剛性增加 手感變硬 3 斷裂伸長纖維的斷裂伸長率一般用斷裂時的相對伸長率 即纖維在伸長至斷裂時的長度比原來長度增加的百分數表示 Y L L0 L0 100 式中 L0 纖維原長 L 纖維伸長至斷裂時的強度 斷裂伸長率是一種反映纖維韌性的指標 對於衣著用長絲 伸長率愈大 手感愈柔軟 後加工中毛絲 斷頭較少 但過大時 織物易變形 對於工業用長絲 伸長率愈小 其最終產品不易變形 4 條幹不勻率條幹不勻率是一種表示長絲條幹均勻度的指標 用CV值 變異係數 或U Uster 表示 這項指標對預取向絲和拉伸絲尤為重要 長絲條幹不勻 在加工過程中容易產生毛絲和染色不勻 5 初始模量纖維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 初始模量表徵纖維對小形變的抵抗能力 在衣著上則反映纖維對小的拉伸作用或彎曲作用所表現的硬挺度 纖維的初始模量越大 越不易變形 在合成纖維的主要品種中 滌綸的初始模量為最大 其次為腈綸 錦綸則較小 因此滌綸織物挺括 不易起鄒 錦綸易鄒 保形性差 6 染色性 DTY FDY 染色性是紡織纖維的一項重要性能 它包含的內容主要有 可採用的合適染料 可染得的色譜是否齊全及深淺程度 染色工藝實施的難易 染色均勻性以及染色後的各項染色牢度等 纖維的染色性與三方面因素有關 染色親和力 染色速度及染料 纖維複合物的性質 7 沸水收縮率 DTY FDY 將纖維放在沸水中煮沸30min後 其收縮後的長度與原來長度之比 稱沸水收縮率 L0 L1沸水收縮率 100 L0式中 L0 纖維原長L1 煮沸30min後的纖維長度沸水收縮率是反映纖維熱定型程度和尺寸穩定性的指標 沸水收縮率越小 纖維的結構穩定性越好 纖維在加工和服用過程中遇到濕熱處理 如染色 洗滌等 時 尺寸越穩定 而不易變形 同時物理機械性能和染色性能也好 纖維的沸水收縮率主要由纖維的熱定型工藝條件來控制 8 含油率 OPU 不同品種的含油率中心值不同 但要求要均勻 少油 多油均會影響加彈張力 染色均勻性和斷頭等 9 DF值 即動態熱拉伸應力 反映絲條結晶 取向情況 影響加彈絲張力 染色均勻性和斷頭情況 國家標準沒有此項要求 為內控標準 10 網路度作用是增加單絲間的報合性 減少退繞 加彈 織造時的毛絲 斷頭 常見的外觀指標 毛絲 複絲中筒子表面的單根纖維斷裂後的絲頭或成環狀的松圈絲 單絲斷裂露頭2mm以上為毛絲 松圈絲高度大於等於3mm開始計算 蛛網絲 網絆絲 長度大於1cm開始計算 距管底1cm以內的網絆絲單面不降等 雙面降B級 嚴重影響退繞的直接作廢絲處理 飄絲 根據公司標準降級 纖度範圍超過B級作廢絲處理 油污絲 A級品指輕微不明顯的油污 人為油污 手印 輕微水漬 其總面積不超過1cm2 指筒子表面不明顯的灰塵 B級品較明顯油污 色澤 指整個絲筒色澤正常 內外層一致 成型 絲餅中間存在凹凸現象 如果兩端面同時出現凹層或凸層 影響後加工退繞 直接按廢絲處理 絲餅中間存在凹凸現象 如果一端面出現凹層 另一端面在同一位置出現凸層 凹凸1mm內不降等 2 4mm降A級品 5mm以外降B級品 夾結絲 一律降A級 注 3A產品不執行毛絲 點中的內容 只要有單絲斷頭或松圈絲 即不評AAA 最高等級為AA 注 在同一絲餅上 出現不同外觀病疵 按所需降等的最低等級降等 注 凡是產品不能達到本標準的最低要求 B級 一律由紡絲部確認 予以作廢絲處理 第二章紡絲工藝流程簡介 講解要點 紡絲工藝流程簡介一 預取向絲POY生產簡介二 全拉伸絲FDY生產簡介三 主要紡絲設備的作用簡介外檢分級與包裝生產設備簡介 一 POY生產流程圖 紡絲生產工藝流程簡介 紡絲工藝流程簡介 二 FDY生產流程圖 熔體輸送簡介 1 熔體篩檢程式高速紡絲對熔體的要求比較高 熔體中極細小的微粒或雜質的存在都極易造成紡絲時斷頭 熔體聚合過程中 由於受攪拌和溫度均勻性的影響 不可避免地會產生一些凝膠粒子和高結晶聚合物 另外 消光劑TiO2中也會有直徑較大的微顆粒 如果不及時將之除去 必然會影響紡絲的正常進行 因此 必須通過熔體篩檢程式以除去熔體中20 M以上的顆粒 保證熔體的正常擠出和導絲盤的牽伸 2 增壓泵增壓泵主要是用來控制計量泵泵前壓力 當泵前壓力過低時泵的前後壓差太大 受計量泵熔體漏流影響 紡絲時 POY斷面不勻率會升高 影響POY的品質和增加DTY的加工難度 泵前壓力的穩定控制有利於順利紡絲 3 熔體冷卻器由於熔體的流體力學特性 它在管道中的流速徑向分佈是不均勻的 而是呈一抛物線狀的分佈 這種流動形式造成了管道中的熔體流速要比管壁的熔體流速高 這種流速分佈必然會影響熔體在輸送管道中的停留時間和聚合物的品質均勻性 另外 這樣的流速分佈還會因剪切應力作用使熔體溫度上升 增加熔體降解的可能性 工藝的設定要求將這種效應減小到最小程度 最主要的是保證熔體在輸送過程中的品質分佈均勻種穩定 4 熔體分配管 熔體分配管是用來將聚酯熔體輸送分配到各紡絲箱體的管道 要求它盡可能短 以縮短熔體在管道中的停留時間 減小熔體的降解機會 同時要保證熔體送至各箱體的時間均一 防止熔體質量分佈不勻 此外 管道中不能有熔體死角 聚酯熔體的高粘度 粘滯性 會引起抛物線狀分層流動 從而造成熔體物理性能在徑向分佈上的差異 為減小這一差異 通常在熔體管道中裝設靜態混合器 熔體質量對的紡絲影響 特性粘度粘度的波動使紡絲時絲條在噴絲板噴出時的流變性能產生變動 粘度偏低 紡絲時造成注頭 漿塊 長絲冷卻成型時 凝固點上 下移動 使單絲間條幹不勻率增大 對長絲品質影響較大 端羧基端羧基含量上升 表明該聚酯分子量較寬 可紡性變差凝膠凝膠是熱裂解形成的三向交聯聚酯 是一種無明顯熔點的膠狀物 它的存在會大大增加紡絲斷頭 造成DTY成品深色長絲 俗稱D絲 以及引起篩檢程式和元件堵塞 高結晶聚合物在聚酯中會有熔點高於280 結晶度大於45 的部分 在紡絲時不易熔透 在組件內生成螢光色的嫩質凝膠或棕色的老凝膠 可能引起紡絲斷頭及元件快速堵塞 若帶到絲條中 將引起成品纖維的染色不勻 點狀深色 拉伸張力不勻和伸長不勻 消光劑二氧化鈦雖然作為消光劑 但其本身對紡絲是不利的 一是促進聚酯降解 二是增加過濾難度 從而影響聚酯的可紡性 所以 其加入量應為能夠達到消光作用的最低值 二甘醇含量國內聚酯切片在0 7 1 5 之間 均勻性較差時 會使可紡性變差 纖維染色均勻性不好 故其波動值最好應在0 05 0 1 組件的作用 Barmag公司的元件採用下裝式密封式結構 通過改變濾網 砂 層來調節元件壓力比較方便 過濾層的作用不僅僅是為濾去熔體中的雜質 而且當熔體通過濾層時會受到高速剪切 此時機械能轉化為熱能 使熔體由內部升溫 有利於高聚物溫度和粘度的均勻 這也是改善熔體流變性能的一種手段 側 環 吹風的作用 由噴絲孔擠出的熔體細流經紡絲側吹風窗 在熔體凝固和絲條降溫的過程中 向周圍空氣釋放出大量的熱 這些熱量主要是通過與流動的空氣進行對流傳熱而被帶走 生產過程中要求絲條的冷卻速度均勻 凝固點位置固定 不受周圍空氣流的影響而產生強烈的晃動 以保證POY良好的品質和均勻性 由於高速紡的熔體擠出量大 釋放的熱量也多 故對冷卻吹風的要求較高 較高的冷卻吹風風速 0 4 0 7m s 冷卻吹風的濕度較高 85 左右 風溫較低 15 29 且要在每個中心值上保持穩定 非常平穩的冷卻吹風風速 波動範圍 0 5 上油集束 1 上油的目的 使纖維的表面特性 抗靜電 平滑 抱合力 耐摩擦等 能滿足生產和後加工的要求 2 高速紡POY油劑的特點和要求 a 油膜強度高 避免在高接觸壓力下油膜破裂 產生毛絲 斷頭 b 單絲間抱合力良好 以適應大卷裝 減少和避免網絆絲 c 高平滑性 以適應與各種導絲器的摩擦 防止毛絲的出現 d 滲透性好 高速時能在瞬間均勻地附著在絲束的表面 保證上油的均勻性 提高後紡的染色均勻率 M率 好的乳化穩定性 耐微生物性 抗靜電等 導絲盤的作用 對滌綸高速紡來說 由於捲繞速度提高 紡程上高速運行的絲條與周圍空氣的摩擦阻力相應增大 從而使捲繞張力比常規紡明顯提高 高速紡絲設置導絲盤的目的 是減少因捲繞引起的張力波動 調節張力以利於紡絲和捲繞 實驗結果表明 採用有或無導絲盤捲繞到的POY 其強度 伸度 屈服應力 自然拉伸倍數和雙折射等幾乎均無差異 但測得