提高涤纶POY上油均匀性的措施

陈永升,唐荣盛

(广东开平春晖股份有限公司，广东 开平 529300)

我厂的POY纺丝采用油嘴上油方式。在生产过程中曾出现POY的含油率大幅偏高或偏低现象，造成POY后加工张力不稳定，毛丝、僵丝量大幅增加，同时热箱容易结焦，断头增加，生产效率低。本文就以上问题对我厂上油系统的各个环节进行了分析，并采取了针对性的改进措施。

1 原料和设备

1.1 原料

油剂：德国双S公司的L-160型POY油剂；竹本油剂。

1.2 设备和仪器

油泵：Barmag公司的油泵。

测试仪器：分析天平、索氏萃取管、恒温器等。

2 油剂系统工艺流程

POY上油系统流程如图1所示，POY原油经过在配油槽1配制好以后，经过油剂输送泵2输送到油剂高位槽3，然后在重力作用下进入油剂低位槽4，再通过油泵5把油剂均匀地输送分配到每一锭的POY丝束，以达到工艺要求的上油效果。

1.配油槽;2.输送泵;3.油剂高位槽;4.油剂低位槽;5.油泵图1 油剂系统工艺流程

3 存在问题及原因分析

3.1 油剂腐败导致上油不足

在生产过程中我们经常会发现部分油嘴出油量小甚至无油现象，检查分析发现，其原因多数是油剂腐败产生的黏性物质堵塞油嘴。我们从储油槽油剂停留时间、环境温度及搅拌时间进行了分析。我厂油剂高位槽及油剂低位槽尺寸如图2所示。

图2 油剂高位槽及低位槽尺寸

以加工177 dtex/48 f规格POY的生产线为例。生产177 dtex/48 f 规格生产线每天产POY约15.7 t，POY上油率设定值为0.33%，POY油剂乳液配制浓度10%，乳液比重约1.0 g/mm3。

生产线每天用油量(乳液)：15.7×0.33%/10%=0.52 t

油剂高位槽储油量(乳液)为：ρπr2h/4=1.0×3.14/4×1.22×(1.5+1/3×0.3)=1.809 t

如果油剂高位槽储油量为满，可供177 dtex/48 f 规格生产线使用时间为：1.809/0.52×24=83.5 h

油剂低位槽储油量为：1.0×0.48×0.38×0.38=0.0693 t=69.3 kg

如果油剂低位槽储油量为满，可供177 dtex/48 f规格生产线使用时间为：0.0693/0.52×24=3.2 h

油剂腐败的主要原因为：(1)油剂在油槽内存放时间长，且相对流动性较差，造成了油剂与空气中的氧分及纺丝低聚物充分接触。(2)我厂原来的油剂乳液配制搅拌时间为90 min，高位油槽内油剂要求每8 h搅拌30 min。长时间的搅拌也有利于空气中氧分与油剂接触。(3)我厂的油剂高位槽放置在纺丝生产现场，油槽周围的环境温度较高[1]。

3.2 油泵齿轮磨损导致POY含油率偏高

我厂自投产到现在，已经有十年的时间。油泵在使用过程中，部分齿轮磨损，导致了齿轮间的密封性变差。齿轮磨损程度的差异，造成了POY锭位间上油率的差异。我厂油剂低位槽与油嘴之间的高度差在400～600 mm之间，因油剂计量泵内齿轮密封性变差，POY的上油率受重力上油作用的影响较大，从而出现了POY的上油率实际值较设定值高的现象。

3.3 油剂乳液均匀性差

我厂纯水高位储罐在车间楼顶。夏天在太阳的暴晒下，水温可达38～40 ℃，配制乳液后，乳液的温度又会升高3 ℃左右，在如此高温度的环境下油剂乳液不仅在储存时易滋生细菌，还会导致油剂乳化性能变差，影响POY上油均匀性。进入冬天最冷的时候，纯水的温度在为8～12 ℃，如此低的水温会导致原油溶解不好，乳液的均匀性差。

4 改进措施

POY上油，是为了增加POY丝束的平滑性、抗静电性、集束性，保证POY后加工顺利进行和稳定[2]。提高POY的上油均匀性，就是提高POY的后加工性能。为此我们采取了以下改进措施。

4.1 改善油剂高位槽的环境温度

POY油剂作为一种营养剂，在合适的温度下(油剂生产商反馈为30～38 ℃)，极利于细菌的生长繁殖，就算使用防腐剂，效果也不明显。我厂的高位油槽在纺丝熔体分配管车间，一年有三个季度温度都在30 ℃以上，油剂长时间的存放容易滋生腐败物。通过与同行技术人员交流，发现其他厂家都采用较小尺寸的高位油槽。主要的储油槽在一个独立的房间里面，不在生产现场，环境温度控制25 ℃左右。我厂结合生产实际，考虑迁移高位槽的成本较大，就采用了用隔离室把油剂高位槽与纺丝生产现场分隔，并从侧吹风系统引入较低的空调风到隔离室来降低温度的方法，保证隔离室的温度控制在28 ℃左右，达到了预期效果。

4.2 减少油剂高位槽及低位槽内油剂的储量

把原来油剂高位槽及低位槽的油剂液位降低。把高位槽的油剂储量减少到可供生产线使用1天，再由相关人员每天准时供油；油剂低位槽的油剂储量减少一半。通过油剂储量的减少，加强了油剂的流动性，从而达到了抑制细菌生长的良好效果。

4.3 减少油剂配制搅拌时间

把原配制油剂的设定搅拌时间由90 min缩短至60 min。原定的油剂高位槽搅拌时间由每8 h搅拌30 min减少到每24 h搅拌5 min。缩短了油剂配制搅拌时间，避免了油剂与空气接触时间过长的问题，从而有效地减少了油剂中细菌的滋生，此措施也有利于减少上油毛细管中气泡的产生。

4.4 定期对油剂输送系统清洗

我厂配油槽至高位油槽的输送管路较长，到生产线最长距离约有600 m，输送管在设计时有很多转折点和焊接口，油剂在里面长时间停留也会滋生细菌，产生腐败物。如果只清洗高位槽至油嘴这段供油系统，那么输送管里面的细菌很快又会进入高位油槽，进而再次产生腐败物。为此，我们建立了定期用双氧水清洗输送管的制度，至少一年一次。从而有效地减少了油剂中细菌的滋生。

4.5 改造油剂低位槽

针对油泵齿轮磨损导致的上油偏高，最好的办法是更换新的油泵。但是大批量油泵的更换，令生产成本增加。为此，我们对生产现场的油剂低位槽进行了改造，使其具有高低可调性,如图3所示。经改造后的油剂低位槽，可通过改变紧固螺钉的位置来达到油槽升降的效果，当生产线生产品种发生变化，取不同集束长度时，可通过调整油剂低位槽的位置，保持油剂低位槽内油剂液面与油嘴间高度差在100～200 mm之间。减少油槽内油剂液面与油嘴间的高度落差，从而降低了因重力上油造成的POY上油率偏高的影响，POY上油率也较改造前均匀(见表1)。

图3 改造后的油剂低位槽示意图

表1 油槽改造前后POY上油率的数据比较

4.6 适当控制纯水的温度

我们在配油房增设了空调，夏天把纯水冷却后再配油，控制纯水温度在28 ℃以下。在冬季，我们不仅增设了原油预热槽，对原油进行预热，还在配油槽内增设发热丝加热纯水，控制纯水温度在18 ℃以上，才配制乳液。这样既提高了乳液的均匀性，也通过提高乳液的温度，缩小了乳液进入车间前后的温差，进而减少上油毛丝管气泡的产生，有效地提高了POY上油均匀性。

5 结 论

(1)通过采取降低油槽的环境温度，减少油剂的配制搅拌时间，且注意调配好油剂的存储，经常对整个油剂调配系统进行杀菌[3]，有效地减少油剂细菌滋生。我厂上油系统的清洗周期由一个月延长至三个月，降低了生产成本。

(2)通过调整油剂低位槽高度，减少油槽油位与油嘴之间的高度差，有效降低了因重力上油而引起的POY上油率偏高，保障了POY的含油均匀性，降低了油剂单耗。

(3)通过控制配制纯水的温度为18～28 ℃，可提高油剂乳液的均匀性，减少油剂滋生细菌和气泡产生。提高了POY的上油均匀性。

[1] 伊志升.POY上油技术的改造[J].聚酯工业，2009(1)：59.

[2] 徐心华，李允成.涤纶长丝生产[M].北京：中国纺织出版社，1995.

[3] 谷国文，肖花花.POY含油不足对DTY生产的影响[J].聚酯工业，2004(3)：54.