[纤维知识]涤纶长丝生产工艺
生意社7月23日讯
涤纶长丝生产工艺发展很快,种类很多。按纺丝速度可分为常规纺丝工艺、中速纺丝工艺和高速纺丝工艺。按聚酯原料分可分为熔体直接纺丝和切片纺丝。按工艺流程又有三步法、二步法和一步法。现将主要的长丝生产工艺路线简要介绍如下。
一、常规纺丝工艺
常规纺丝或称低速纺丝,是纺丝卷绕一拉伸加捻一假捻变形的三步法工艺路线(UDY—DY—TY)。纺丝速度为1000~1500m/min,拉伸加捻速度为600~llOOm/min,假捻变形速度为120~160m/min。可纺制33~167dtex的长丝。常规纺丝是最早实现工业化生产的一种工艺成熟、设备运转稳定、技术容易掌握、产品质量较好的方法。目前,我国变形丝的染色均匀性(M率)可达96%以上。
二、中速纺丝工艺
中速纺丝系二步法工艺。纺丝速度为1800~2500m/min,制得的半预取向丝(MOY),其纤维结构尚未趋于稳定状态,至少要放置平衡6~12h后,才能加工使用。但存放时间不宜过长,最好不要超过一个月。MOY一般是在本工厂加工使用。中速纺丝有两种工艺路线。
1.MOY—DY工艺 此工艺采用中速纺丝和低速拉伸,拉伸加捻的速度为800~1200m/min,可纺制33~167dtex的拉伸丝,常见的是75dtex和50dtex,其生产效率比高速纺丝低,产品质量比常规纺丝的差。目前,采用这种工艺路线的有我国和日本等国的少数工厂。
2.MOY—DTY工艺 此工艺采用中速纺丝和高速拉伸变形,MOY的剩余拉伸倍数为2.1~2.4倍,拉伸变形的速度为300~450m/min。此工艺的生产效率和产品质量不如POY—DTY工艺路线。
三、高速纺丝工艺
高速纺丝的纺丝速度为3000~3600m/min,可制得预取向丝(POY)。在高卷绕速度下,纤维产生一定的取向度,结构比较稳定。它有三种工艺路线。
1.POY-DTY工艺 此工艺采用高速纺丝和高速拉伸变形,是典型的二步法工艺路线,是目前生产变形丝采用最多的工艺路线。POY的后加工速度通常为400~700m/min。可以纺制50~167dtex的变形丝(DTY)。这种工艺路线于70年代开始工业化。特点是工艺流程短,生产效率高,基建投资省。POY可以长期存放、长途运输,DTY品质优良。尤其最近开发了生产每根单丝纤度(dpf)在0.5~1.1dtex的超细纤维,使此法成为目前世界各国广泛采用的工艺路线。
2.POY—TY工艺 此工艺采用高速纺丝和低速假捻变形(转子式假捻法)。可纺制111~167dtex的变形丝。这种工艺路线在技术经济上不尽合理,是一些小厂利用我国即将淘汰的低速假捻机的一种权宜做法,今后不宜再行发展。
3.POY—DY工艺 此工艺采用高速纺丝和低速拉伸加捻。可纺制55~llOdtex的拉抻丝。拉伸比为1.3~1.7倍,采用一般拉伸加捻机。我国少数工厂采用了这种工艺路线,但其技术经济上的合理性,不如UDY—DY工艺和FDY工艺,采用本工艺路线不太广泛。近年来超细POY长丝的出现,为制取复丝纤度高(110~167dtex),单丝纤度细(0.65dtex以下)的拉伸丝,有些工厂采用了本工艺路线。
四、纺丝拉伸一步法工艺
FDY原意是全拉伸丝。它与生产过程无关。但现在广为流传,将它作为纺丝拉伸一步法工艺的代号。它可采用低速纺丝(纺速900~1500m/min)、高速拉伸卷绕(卷绕速度3200~4200m/min),两道工序在一台纺丝拉伸联合机上完成,可生产55~165dtex的拉伸丝。也有将高速纺丝(纺丝速度2600~3500m/min)和超高速拉伸卷绕(卷绕速度5l00~5500m/min)合并成一步法生产拉伸丝的。采用FDY路线生产的拉伸丝不但生产成本低,而且成品质量稳定,毛丝断头少,染色均匀性好。我国近年来引进了许多这类生产线。
五、高取向丝生产工艺
高取向丝(HOY),亦称全取向丝。此工艺采用一步法超高速纺丝。制得高取向丝,纺丝卷绕速度为5500~6000m/min。由于大幅度增加了喷丝板拉伸,故纤维的取向度大大提高,但结晶粒子较大,非晶区的取向度较低。纤维的染色性能尚好,但伸度高达40%左右,即使将纺丝卷绕速度提高到7000~8000m/min,其产品的伸长仍不能满足服用性能的要求。但是,用本法生产某些特殊产品,如易染丝、高收缩丝、高伸长丝等也是大有前途的。目前,此法尚处于研究阶段,有待进一步开发。
六、高速纺丝热管拉伸一步法
高结晶丝(HCY)是在普通高速纺丝纺程上,在纤维凝固集束上油之前,加一段热管,由热空气将丝条加热到玻璃化温度以上(软化点之下),使凝固后的丝条在卷绕牵引力的作用下得到进一步拉伸的工艺。本法设备投资省,产品机械物理性能与FDY相近,但各锭位间差异大,生产稳定性差,日前正处于工业化开发阶段。