熔体直纺生产POY 25dtex/96f工艺探讨

蔡 瑞，张朋娟

（江苏德力化纤有限公司，江苏 宿迁 223800）

在化纤行业，微细涤纶长丝是一种特殊的织物材料，可以用于制作高密织物、防水透湿织物等。然而多孔微细长丝随着纤度的下降单丝根数的增加生产难度不断升高，对工艺、对设备的要求也大幅度提高。环吹风冷却作为一种纺丝冷却新技术，对POY丝的多孔细旦化中保证高品质提供了良好的设备技术支持。以下是对POY 25dtex/96f环吹风生产进行简单的工艺探讨。

1 试验

1.1 原料

江苏恒力集团德力化纤有限公司聚酯装置生产的PET熔体，其详细参数见表1

表1 PET熔体的物理指标

1.2 设备和仪器

纺丝箱体由德国巴马格公司设计制造；环吹风设备为德国巴马格公司设计生产；卷绕设备由德国巴马格公司制造，卷绕头为WINGS型卷绕头；德国STATIMAT ME强伸仪、瑞士Uster公司UESTER5型条干仪。

1.3 工艺流程

生产25dtex／96f涤纶细旦POY工艺流程如下：

聚酯熔——计量泵——纺丝组件喷丝板熔融挤出——环吹风冷却系统——上油系统一卷绕系统。

1.4 POY质量指标

POY的质量指标列于表3。

表3 POY 25dtex／96f质量指标

2 结果和讨论

2.1 纺丝温度

生产25dtex/96f产品，由于单丝在0.260，属于超细旦丝，温度太低，喷丝板熔融挤出后会出现注头，温度太高，板面容易粘板，生产不稳定，综合考虑，纺丝温度选择箱体温度288～300℃、管道温度285～298℃，生产稳定，断头最少，条干最好。

2.2 喷丝板的设计

生产极细旦圆孔纤维时，同一孔径的喷丝孔形成的纤维的比表面积一致，因此要求每一个喷丝孔所形成熔体细流在环吹风冷却的过程中，受风尽量一致，但因为极细旦纤维单丝太细，孔数较多，对风压非常敏感，如果环吹风压过小，造成内圈的丝条往往不容易充分冷却，如果环吹风压过大，外圈的丝条往往又会形成注头丝，两种情况都会造成生产极不稳定，而且熔融丝束内外冷却不均匀，从而造成纤维各项物性指标均匀性差，并达不到标准。

由此我们设计了双孔喷丝板，喷丝板本体上设置有两种不同孔径的A与B喷丝孔，外三圈A喷丝孔的孔径比内圈B喷丝孔的孔径大，因此外圈的喷丝孔形成的纤维的比表面积小，需要较大的环吹风量冷却，而内圈的喷丝孔形成的纤维的比表面积大，需要较小的环吹风量冷却，正好弥补了环吹风量在对多圈纤维冷却过程中，风量依次递减带来的不足。根据实际试验，生产POY 25dtex/96f所用喷丝板的A喷丝孔的孔径为0.14毫米，B喷丝孔的孔径为0.13毫米，喷丝孔的长径比都是3.8，喷丝孔在喷丝板本体上排列分布在多个同心圆上，是5圈结构，外三圈为A喷丝孔，内两圈为B喷丝孔，最内圈喷丝孔的数量是10个，最外圈喷丝孔的数量是28个，A孔径的喷丝孔所在的层与层之间的排列是平行排列，B孔径的喷丝孔所在的层与层之间的排列也是平行排列，A孔径的喷丝孔所在的层与B孔径的喷丝孔所在的层之间的排列是交错排列。

2.3 环吹条件

对25dtex/96f品种而言，单丝细，孔数较多，环吹风滤芯由多层目数不等的环筒状滤网构成，由于细旦多孔丝比表面积大，熔融挤出纤维散热快。经多次试验证实风压在10～15Pa可实现良好的吹风冷却效果。

2.4 无风区的长度

巴马格纺丝设备的缓冷区有两种选择，分别为75mm无风区和50mm无风区，在生产极细旦丝时，我们对原有无风区进行了改造，在更换连接头的基础上，我们选择改变密封垫的厚度，经过试验选择65mm连接头以及双层密封垫（24mm）的密封垫时，即无风区高度为62mm时，生产稳定，且获得了很高的强度，同时我们将双层密封垫的下层密封垫材料由硅海绵橡胶材质改为铝材板，这样便保证了密封条件要求，同时极大地降低了成本。

3 结论

3.1 直接纺环吹法生产POY25dtex/96f品种，为保证生产的稳定，一般纺丝温度选择288～300℃较合适。

3.2 采用双孔喷丝板，即喷丝板本体上设置有两种不同孔径的喷丝孔，外三圈喷丝孔的孔径比内圈喷丝孔的孔径大0.01mm，保证各圈熔体细流冷却的均匀性。

3.3 环吹风风压控制在10-15Pa；吹风风温控制在18～22℃吹风相对湿度通常控制在80%～ 85% 。

3.4 采用上述工艺在熔体直纺长丝生产装置上生产POY25dtex/96f品种，生产较稳定，产品质量满足DTY加工要求。