涤纶工业丝在生产过程中的设备与其工艺分析

韩峰

摘 要： 本文主要介绍了嫁接设备制作涤纶工业丝的工作特点，工艺指标，制作条件以及最后产品的质量。对生产当中的切片粘度，纺丝暖冷装置的工艺条件，拉伸倍数与温度，卷绕速度等一些制作工艺进行讨论。

关键词：涤纶工业丝生产；生产设备；制作工艺

中图分类号：TQ342.21 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）01（b）-0000-00

耐磨性强、伸展度较长、强度较高、耐老化是涤纶工业丝的特点，正是由于这些突出的优点，涤纶工业丝在轮胎卷帘、煤矿输送带、汽车安全带、土木工程、灯箱广告布等领域被广泛的使用[1]。

近年来，我国在吸收了先进的涤纶工业丝生产技术过后，可以使用我国自主生产的纺丝设备与进口的卷绕头设备进行嫁接，共同生产涤纶工业丝，并且生产的规模正在不断的扩大，生产当中的各项技术渐渐变得成熟。

在涤纶工业丝生产当中，主要有两种生产方法，第一种就是熔体增粘直接纺丝法；另外一种就是切片固体增粘纺丝法。这两种方法可以根据生产的实际情况来进行选择。当工业丝在制作生产的时候，工业丝的纺织以及拉伸又可以分为两种方法，即一步法和两步法，一步法是指纺丝、拉伸、卷绕都是在同一机器上进行的，主要的优点是纺丝速度较快、生产效率较快、占地面积较小，从纺丝设备来说不论是生产还是维护都比较经济。另外一种就是两步法，这种纺丝技术是要通过两台机器才能共同完成的，无论是生产效率还是经济的开销均劣于一步法，这种纺丝技术已经随时代被淘汰[2]。

1 测试生产装置

我国的最新纺丝技术所需的设备除了卷绕头是进口的，其余的生产设备全是我国自主研发和生产的，在国内属于先进的嫁接纺丝系统，系统当中具体的设备配置如下述所示。

1.1 设备装置

（1）螺旋杆挤压机。①D17新型纺丝螺杆，长度直径比为27：1，最大挤压量为570KG/h；②螺杆的转速在27r/min至89r/min之间；③螺杆当中分别有四个加热区，每一个加热区的加热功率为17kw，共同开启的加热功率为68kw。

（2）熔体弯管。弯管当中主要采用的是夹套式加热，内部的传热渠道会输送联苯和联苯化合物。生产当中最高的温度为370℃，传输压力为27Pa。

（3）计量泵。实际生产当中计量泵的规格为27mL*3/r，计量泵的传输速度为17～66r/min。

（4）纺丝组件。组件的规格为H270mm，主要使用的是上装式组件体，采用卧式计量泵来进行加热传动。

（5）后加热器。型号尺寸为D233mm，后加热器高度为355mm，生产当中每一束涤纶丝都有一个加热筒，加热筒之间互不影响，加热的最高温度为370℃。

（6）侧吹风装置。装置当中应该装有风量调节阀、输风软管以及动力装置。侧向进风式：风窗面积为1500mm*270mm*4，设计当中所要求的风速为0.9m/s，但是在实际生产当中所面临的风速可能就为1.7m/s。

（7）拉伸和卷绕设备。本文当中采用的卷绕头设备是日本的TMT工艺卷绕头设备。这种设备在生产工作当中，可以从生产的实际情况出发，结合最大化的生产效果来进行自由调节，卷绕的速度为2600m/min至4200m/min之间。每个卷绕头装置都有4个卷绕器。总共有5根拉伸棍。

1.2 分析测试仪

分析测试仪是生产当中所有测验仪器的总称，主要由伸缩仪、测长仪、电子称量盘、自动干热收缩仪、强力搅拌器、乌氏粘度计这六种设备所组成，联合这六种设备的能力，就可以对生产过程当中的各项数据进行有效的分析和测试[3]。

2 工艺流程

（1）原材料的规格以及放料的要求。由于生产的是涤纶工业丝，所以在原料方面就要严格控制，通常要求PET切片的粘度要比较高，其中质量分子的分布越密集越好，可以提高产品的质量。对于当中的存在的杂质以及水分，一般情况下都是要求越少越好，从而怎强PET切片的可纺性。

（2）相缩性的高粘度切片在氮气的保护下，从纺前料仓进入螺旋杆积压仓，PET切片被加热后融化，融化形成过后形成的液体通过输送管道进入纺织箱当中，然后在经过计量泵计算分别输送到每个纺织组件上，PET液体再从喷丝板当中被喷出形成熔体细流，经过加热器加热过后形成初级丝，当初级丝冷凝过后通过传送带送入上油工作仓，在上油的过程当中拉伸到预期长度，最后在转变成为丝饼，在经过包装过后即可出厂。

3 涤纶丝生产设备与工艺的讨论

3.1 特级粘合度对可纺性产品强度的影响

使用作者当地生产的低粘合度聚酯切片进行讨论。低粘度聚酯切片在经过固相缩聚后得到粘度较高的聚酯切片，这种高粘度的聚酯切片在经过螺旋杆挤压机加热过后然后再从喷丝箱当中出丝，这种涤纶丝的粘度为[n]=0.98～1.22dl/g，具有良好的可纺性，最终成品的强度可以达到8.69cN/dtex。从制作工艺方面来看，粘度越高的切片的愈合度就越高，产品的强度就越好，但是当中切片的粘度过高的时候，生产当中溶液的流动性就比较差，并且熔体塑化不是很好，从而降低纺织性[4]。

3.2 冷暖温度对初级丝产生的影响

初级丝是最终丝质的基础，因此，初级丝的好坏往往决定了最终涤纶丝产品的质量。制作过程当中加热桶之间是不会互相干扰的，每一个产丝组件的加热功率为6kw，在外部装上72mm厚的保温层。但是生产当中的温度相差过大的时候，初级丝会崩裂，从而降低生产的速度。

3.3 拉伸倍数对纤维强度的影响

在一般的生产过程当中，拉伸阶段主要是集中在1、2、3这三个级别点上，总拉伸的倍数在5倍以上才能成为合格的涤纶丝。但是当拉伸倍数过大的时候，涤纶丝表面会出现疲劳现象，当出现这种现象的时候，应该及时的停止拉伸作业，降低拉伸的倍数与速度，避免在拉伸过程中出现断丝情况[5]。

4 结束语

我国的这种涤纶丝生产工艺完全符合国际的标准，产品质量与制作工艺完全可以和其发达国家的制丝技术相媲美，完全满足了我国社会生产的需求，为我国多个行业领域提供优质的涤纶丝产品，实现了我国自主制丝的梦想。

参考文献

[1]曾卫卫.再生涤纶工业丝的制备及性能研究[D].浙江理工大学，2013.

[2]尹宝.高模低缩涤纶工业丝结构、性能特点的研究[D].东华大学，2011.

[3]胡长虹，于轶.涤纶工业丝生产设备及工艺路线的探讨[J].聚酯工业，2011.

[4]王玉萍.涤纶工业丝行业发展现状及应用研究[J].合成纤维，2011.

[5]周松亮.涤纶工业丝的国内外现状[J].合成纤维工业，2012.