CN102691139A

CN102691139A - 一种涤纶短纤维生产过程中废料丝再加工工艺

Info

Publication number: CN102691139A
Application number: CN2012102060671A
Authority: CN
Inventors: 赵秀芝
Original assignee: FUJIAN JUNLUN FIBER SHAREHOLDING CO LTD
Current assignee: FUJIAN JUNLUN FIBER SHAREHOLDING CO LTD
Priority date: 2012-06-21
Filing date: 2012-06-21
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2032-06-21
Also published as: CN102691139B

Abstract

本发明涉及一种涤纶短纤维生产过程中废料丝再加工工艺，按如下工艺步骤进行，a)将头尾丝及异常丝送入导丝装置；b)将产生的丝送入浸油槽；c)浸油后的丝送入第一牵伸机、水浴槽再送入第二牵伸机；d)经处理过后的丝送入蒸汽加热箱加热后送入紧张热定型机；e)再将处理好的丝依次送入第三牵伸机、叠丝机及三罗拉、张力辊；f)将上述处理后的丝送入卷曲加热箱及卷曲机；g)经上述处理后的丝送入松弛热定型；h)最后进行切断及打包。本发明能有效回收再利用生产过程中产生的废料丝，从而节约生产成本，提高产品竞争力，实施简单，效益可观。

Description

一种涤纶短纤维生产过程中废料丝再加工工艺

技术领域

本发明涉及一种涤纶短纤维生产过程中废料丝再加工工艺，特别是涉及一种对涤纶短纤维生过程中头尾丝、卷绕生头丝及异常丝进行再加工和利用的一种新型的加工工艺，属于纺织领域，通过此生产工艺可以将涤纶短纤维生产过程中产生的废品和废料进行分类，集中进行精加工后将其变成等级品的生产工艺。

背景技术

由于福建省金纶高纤股份有限公司地处2004年才开始启动的长乐市滨海工业区，电网电压不够稳定，加之公司面临东海，每年到台风来临的季节，公司都会经历几次晃电。而每次晃电都会造成纺丝、卷绕生产线的停车。每次纺丝、卷绕停车再开车过程中会产生大量的开车时的生头丝及刚开车后因工艺不合格而降等的原丝；另外涤纶短纤维在日常生产过程中由于原料波动或需要设备维护等等原因也经常会有纺丝、卷绕停车，开车时也会产生一定数量的生头丝，这些丝通常要全部变成废丝或废料。因此公司每年因为上述原因造成的损失比较大，生产成本比较高。按金纶公司09年、10年、11年平均每年因上述原因产生的生头丝及工艺波动的异常丝数量计算，每年大约产生了1740吨左右的废品丝。因此如何把这些废丝集中起来，从新落成一定长度的原丝桶，按工艺要求集束后，根据这些原丝的物理特点，采取适合其生产的工艺条件，对其进行精加工，使这些废品和废料在经过进一步精加工后变成优等丝或合格丝一直是我们努力的方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种涤纶短纤维生产过程中废料丝再加工工艺，解决了长期以来一直困扰的涤纶短纤生产过程中产生的原丝头尾丝、卷绕生头丝及异常丝无法处理和再利用的成本问题。

本发明的特征在于：一种涤纶短纤维生产过程中废料丝再加工工艺，其特征在于：按如下工艺步骤进行，

a).将涤纶短纤维生产过程中的头尾丝、卷绕生头丝及异常丝利用特制的导丝装置制成定长相同的丝桶，这些丝桶集束后的总特数为630~660万特；

b).这些集束后的丝桶经浸油槽后，油剂被均匀的分散到了纤维上，丝束变得润滑并消除了大部分静电，浸油槽温度一般控制在14~18℃，油剂浓度控制在0.3~0.35%；

c).从浸油槽出来后的丝束经第一牵伸机、水浴槽和第二牵伸机后，丝束被第一次牵伸，丝束第一段牵伸发生在第二牵伸机和第一牵伸机之间，牵伸水浴是为牵伸丝束服务的；第一牵伸机速度控制在60-90m/min，第二牵伸机速度控制在170-190m/min，第一牵伸倍率3.0~3.3倍，第一牵伸机压辊压力0.3~0.4Mpa，水浴槽温度68~72℃，第二牵伸机压辊压力0.4~0.6Mpa；

d.)经第二牵伸机处理过后的丝束经蒸汽加热箱被送入紧张热定型机，第二段牵伸发生在热定型机和第二牵伸机之间；第二段牵伸倍率控制在1.130-1.140倍，蒸汽加热箱蒸汽压力控制在0.15~0.25Mpa，热定型区1温度150~170℃，热定型区2温度170~190℃，热定型区3温度180~200℃，热定型区4温度200~210℃；

e).经热定型处理好的丝束依次送入第三牵伸机、叠丝机及三罗拉、张力辊，张力辊张力控制在7.0~9.0Mpa；

f)将上述处理后的丝束按一定的幅宽经卷曲加热箱预热后送入卷曲机，卷曲机主压控制在5.1~5.5Mpa，卷曲机背压0.1~0.3Mpa，卷曲蒸汽箱压力0.1~0.3Mpa，卷曲机循环水温度82℃；

g.)卷曲后的丝束经在松弛热定型机内被干燥，其中松弛热定型一区温度控制在90~100℃，松弛热定型二区温度80~95℃，松弛热定型三区温度70~90℃，松弛热定型四区温度60~85℃，松弛链板速度3.0~5.0m/min；

h)丝束最后进行切断及打包，切断曳引机压辊压力控在3.0~4.0Mpa，切断刀盘压辊压力控制在3.0~4.0Mpa，切断速度210~230m/min，打包重量360~400kg/包。

本发明的优点：

1、此种工艺要根据不同的原丝物理特性，而采用不同的后加工生产工艺；

2、对于后加工生产中牵伸工序的关键工艺，采取两段牵伸和偏低的牵伸温度和中等牵伸速度等生产工艺，成品丝品质稳定；

3、使用此工艺生产出的涤纶短纤纤维，虽然牵伸所用的原丝为卷绕生产过程中产生的生头丝和工艺波动的异常丝，但经过此工艺生产后，成品丝能够达到国家等级品标准；

4、使用此工艺生产出的涤纶短纤维，保持了该纤维原有聚合物的优良力学性能。在纺织加工过程中，该纤维可以和棉纤维混纺，也可进行单唛纺；

5、该工艺实施方便，投入少，效果明显。

附图说明

图1为拉伸速度和拉伸应力、屈服应力的关系示意图。

图2为本发明的导丝装置结构示意图。

具体实施方式

参考图1和图2，本发明涉及一种涤纶短纤维生产过程中废料丝再加工工艺，按如下工艺步骤进行，

上述导丝装置包括表面包有聚氨酯的上、下导丝辊1、用以驱动导丝辊运转的电机2、电器操作控制面板3及用以电机转动的变频器4。

具体实施过程：首先要对这些原丝进行检验和分析，根据这些异常丝的《应力应变拉伸曲线》以及他们的物理特性，找出这些纤维的自然拉伸倍率和断裂拉伸倍率，计算出适合其生产的实际拉伸倍率。一般我们选择的实际拉伸倍率在自然拉伸倍率和断裂拉伸倍率之间。经过对这些异常丝检验发现，这些异常丝的结晶度不同、预取向度双折射都不同。由于这些指标对拉伸丝的屈服应力影响很大，因此牵伸倍率不能太高。正常的涤纶短纤维生产过程中一般总拉伸倍率为3.50-3.76倍，而异常丝一般要控制在3.39-365之间才可正常生产，采用两段段拉伸的拉伸工艺，为了稳定拉伸点我们将第一段拉伸倍率适当降低，提高第二段拉伸的拉伸倍率，使这些有缺陷的原丝，在逐步增加的外来拉力作用下逐渐形成细颈并延伸和发展，拉伸过程比较平稳，减少了拉伸过程中断丝、缠辊现象，经过试验发现第一的拉伸比80%，第二段拉伸比20%的比例为最好。

另外由于这些生头丝和异常丝在拉伸过程中，牵伸点的范围比较宽，有时会游离到水浴外侧，甚至到达第一牵伸机的末辊丝束出口处，发生第一牵伸机末辊缠辊、断丝。因此为了降低拉伸过程中产生的拉伸热，牵伸域槽温度必须要严格控制，确保牵伸油浴发挥更大的作用。因为牵伸油浴能将丝束加热到玻璃化温度以上进行拉伸，而能及时带走丝束内部产生的拉伸热以稳定拉伸点，因此稳定的拉伸温度才能使拉伸顺进行。由此可见无论浸油槽还是水浴槽温度都要比正常丝的加工温度低，一般浸油槽温度设定在15-16度，正常原丝的加工温度为20-22度，水浴槽的温度为68-70度，正常原丝的加工温度为76-78度。

由于涤纶卷绕丝屈服应力和拉伸应力随拉伸速度的增大而不断增大，如图所示，拉伸速度的变化同时影响着两个相互有关而又起着相反作用的两个过程，拉伸速度对纤维的拉伸力学的影响是由这两个过程综合作用的结果所决定的。因此对于卷绕生头丝和工艺波动的异常丝，属于有缺陷的原丝，因此生产加工过程中，如果形变速率很高，产生很大的应力，拉伸过程中细颈区域会放出大量的热量，并导致不均匀的流动，使局部过热，且在某些情况下使纤维中形成的空洞甚至使纤维断裂，产生毛丝断丝；但如果形变速率很低，低于100米/分，会产生缓慢流动，此时纤维中所产生的应力不足以破坏不稳定的晶体并随后使它改建。因此尽管拉伸倍率可能达到很高，但取向效果不大。因此我们经过反复试验选择形变速率中等，一般选择170-190米/分，涤纶短纤维正常生产速度为280-290米/分。此种速度下塑性流动时应力足够使不稳定的结晶结构破坏并在随后得到重建，在细颈区建立了最佳的热平衡，没有显著的张力过度，故得到的纤维缺陷少，品质稳定。

拉伸介质油剂的浓度选择也是顺利完成这些异常纤维拉伸过程的关键，为了改善拉伸过程中的内应力，减少拉伸过程中产生的毛丝和断丝，纺这些生头丝和异常丝时一般要将拉伸油剂的浓度增加一个百分点。牵伸油剂浓度0.4%，正常生产时油剂浓度为0.3%。

涤纶短纤维生产工艺实施包括以下步骤：

首先制备特制的导丝装置。

涤纶短纤维生产过程中原丝头尾丝的必须配有特制的导丝装置，该装置包括表面包有聚氨酯的上下两个导丝辊，丝长控制系统，速度控制系统，上下导丝辊传动由变频器控制。将卷绕生头丝和异常丝按后加工集束特数的要求导成一定长度、一定桶数的原丝桶。

按如下涤纶短纤维后加工生产工艺流程进行生产：

集束

浸油槽

第一牵伸机

牵伸水域槽

第二牵伸机

蒸汽加热箱

紧热定型机

第三牵伸机

叠丝机

三罗拉

张力辊

卷曲加热箱

卷曲机

松弛热定型

切断

打包。

制定合理的后加工生产工艺条件。如表格所示为本工艺实施过程中具体的参数设定。

项目	数值	项目	数值
				集束特数（万特）	645	卷曲机主压Mpa	5
浸油槽温度℃	16	卷曲机背压Mpa	0.2
				水浴槽温度℃	70	卷曲蒸汽箱压力Mpa	0.2
油剂浓度%	0.33	成品上油浓度%	0.6
				牵伸速度m/min	180	张力辊张力Mpa	8.0
总牵伸倍率倍	3.55	卷曲机循环水温度℃	80
				第一牵伸机压辊压力Mpa	0.35	松弛热定型一区温度℃	100
第二牵伸机压辊压力Mpa	0.5	松弛热定型二区温度℃	90
				蒸汽加热箱蒸汽压力Mpa	0.2	松弛热定型三区温度℃	80
热定型区1温度℃	160	松弛热定型四区温度℃	70
				热定型区2温度℃	180	松弛链板速度m/min	4.0
热定型区3温度℃	190	切断曳引机压辊压力Mpa	3.0
				热定型区4温度℃	205	切断刀盘压辊压力Mpa	3.5
喷淋压空压力Mpa	0.25	切断速度m/min	220
				喷嘴口径mm	0.1	打包重量kg/包	380

对制成的成品涤纶短纤维按国家标准进行检验。涤纶短纤维检验标准执行《GB/T-14464-2008涤纶短纤维检验标准》。

各主要工序的工艺特点：

牵伸工序是将集束后丝束经导丝机在一定的张力状态下，经过第一道、第二道牵伸装置，对丝束进行第一段拉伸，拉伸过程中由浸油槽调节原丝含油水量、温度，丝束再经过第一道油水浴拉伸和第二道蒸汽浴拉伸，制得具有一定物理特性的丝束，送入热定型工序。

热定型工序：热定型工序是将被拉伸的丝束在一定张力状态下，进行加热定型，改变丝束的内部结构，制备具有一定物理、机械特性的纤维后再经叠丝机重叠成三片丝束，以一定的宽度送入卷曲工序。

卷曲工序：卷曲工序是为了获得既有蓬松性又有抱合力的纤维，在卷曲机的作用下，使丝束在最佳条件下进入一个精确的矩形卷曲箱中，以获得用户所需的具有一定卷曲度的纤维。

松驰热定型工序：

松弛热定型工序：是继卷曲工序之后，在链板式输送机上，通过加热的循环空气对纤维束进行均匀的加热和干燥定型，让纤维发生自由收缩等，并逐步达到内应力松驰平衡，丝束特性经过进一步的稳定后，被送入切断工序。

切断工序：切断工序是将松驰热定型的纤维，在稳定的张力条件下导入切断机，切成用户要求长度的纤维段，再经过漏斗进入打包工序。

打包工序：打包工序是将切成段的涤纶短纤维定量喂入到打包机内，压缩成一定重量和体积的成品包后，经称重和贴上标识后，送入成品仓库。

制造涤纶短纤维生产过程中原丝头尾丝的导丝装置，将生产过程中产生的头尾丝用一定的速度、按一定的长度，将这些废丝自动导在小盛丝桶中，然后按一定的生产工艺在后加工成批统一生产。导丝前首先要根据异常丝的数量和米数计算出导成小盛丝桶的桶数和每桶丝的长度。后加工生产过程中，根据设备特点，一般17--20桶为一批丝，根据原丝的特数，一批丝的集束特数为645万特，因此一批丝一般不超过20桶。

按工艺流程设定各工序的工艺。涤纶短纤维生产工艺相对于普通涤纶纤维生产工艺相比，工艺条件要求严格、条件苛刻、控制难度大。生产中必须严格控制关键工艺极为重要。如进油槽的温度、水域槽的温度，油剂浓度、拉伸速度等都必须严格执行所制定的工艺标准，否则纤维的质量指标将受到影响。

使用新型的涤纶短纤维维的生产工艺，生产的产品的质量指标完全达到国家检验标准，各项性能指标均达到纤维产品的质量标准（以物检的检验标准来定）。

这样涤纶短纤维生产过程中产生的生头丝和工艺波动的异常丝经过进一步加工就变成了优等丝或合格丝，不但减少了废品的产生，同时也降低了生产成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1. 一种涤纶短纤维生产过程中废料丝再加工工艺，其特征在于：按如下工艺步骤进行，

2.根据权利要求1所述的一种涤纶短纤维生产过程中废料丝再加工工艺，其特征在于：所述导丝装置包括表面包有聚氨酯的上、下导丝辊、用以驱动导丝辊运转的电机及用以控制电机转动的变频器。