CN107034533A - 一种涤纶fdy多辊式无油全牵伸纤维的生产工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涤纶FDY多辊式无油全牵伸纤维的生产工艺方法，它包括以下工艺流程：聚合终聚釜→熔体输送泵→熔体分配器→熔体增压泵→熔体输送→熔体冷却器→静态混合器→熔体分配阀→纺丝箱体→计量泵熔体挤出→纺丝组件→纤维冷却成型→U型瓷件→预网络→纺丝甬道→第一附加U型瓷件1→第二附加U型瓷件2→第一导丝辊→一级拉伸热辊→二级拉伸热辊→三级拉伸热辊→热定型热辊→油嘴上油→第二导丝辊→主网络→第三导丝辊→导丝轮→卷绕→落筒→质检包装。该涤纶FDY多辊式无油全牵伸纤维的生产工艺方法提升产品质量、优化FDY生产场所的设备运行环境和人员的工作环境、简化丝路操作、节能高效。

Description

一种涤纶FDY多辊式无油全牵伸纤维的生产工艺方法

技术领域：

本发明涉及涤纶长丝生产技术领域，是一种涤纶FDY多辊式无油全牵伸纤维的生产工艺方法。

背景技术：

涤纶FDY是一种聚酯全牵伸纤维，可以直接用于圆机、机织、针织经编，是人们日常生活中必不可少的化纤服装、装饰布等面料的原料。但现阶段行业的FDY工艺生产路线都是采用热辊一级牵伸，该生产工艺技术比较成熟，应用广泛；但也存在较大的工艺瓶颈技术制约：热辊加热能耗高、生产消耗大、生产环境条件相对较差。其基本工艺路线是：聚合终聚釜→熔体输送泵→熔体分配器→熔体增压泵→熔体输送→熔体冷却器→静态混合器→熔体分配阀→纺丝箱体→计量泵熔体挤出→纺丝组→纤维冷却成型→上油→纺丝甬道→预网络→导丝瓷件→热辊加热→牵伸→热辊热定型→主网络→卷绕成型→检验→包装→入库。但随着行业的转型升级和国家提倡绿色、节能、低碳环保的清洁生产发展，传统FDY生产工艺技术需要寻求新的发展和突破。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种提升产品质量、优化FDY生产场所的设备运行环境和人员的工作环境、简化丝路操作、节能高效的涤纶FDY多辊式无油全牵伸纤维的生产工艺方法。

本发明的技术解决方案是，提供一种涤纶FDY多辊式无油全牵伸纤维的生产工艺方法，它包括以下工艺流程：聚合终聚釜→熔体输送泵→熔体分配器→熔体增压泵→熔体输送→熔体冷却器→静态混合器→熔体分配阀→纺丝箱体→计量泵熔体挤出→纺丝组件→纤维冷却成型→U型瓷件→预网络→纺丝甬道→第一附加U型瓷件1→第二附加U型瓷件2→第一导丝辊→一级拉伸热辊→二级拉伸热辊→三级拉伸热辊→热定型热辊→油嘴上油→第二导丝辊→主网络→第三导丝辊→导丝轮→卷绕→落筒→质检包装。

本发明相比于现有技术具有以下优点：采用三级多步牵伸后再上油工艺，避免了传统工艺的先上油、再加热牵伸导致热辊表面结焦的问题，确保纤维与热辊加热表面充分接触效果，高效节能；同时无油牵伸热辊表面无结焦、无油剂飞溅，确保热辊表面光滑均匀，避免传统工艺热辊容易结焦而导致纤维张力不匀，纤维丝条易打滑晃动等，确保纤维的可纺性，无油牵伸有效避免了传统工艺FDY生产过程中产生大量油烟和浪费电能的问题，改善了FDY生产场所的设备运行环境和人员的工作环境，高效节能；简化丝路操作，根据无油牵伸的特殊工艺路线，纤维直接从热辊表面导过，依次经过7个辊表面，前后两个辊之间走“S”或反“S”形，完成整个操作只需要1个人站在地面上即可；该方法生产出来的产品档次高，运用广泛，全面提升了纤维产品的性能，满足了社会发展的需求。

作为优选，工艺流程中包括4个热辊和3个冷辊，热辊为一级拉伸热辊、二级拉伸热辊、三级拉伸热辊和热定型热辊，冷辊为第一导丝辊、第二导丝辊和第三导丝辊，纤维依次经过上述七个辊表面，前后两个辊之间走“S”或反“S”形。简化丝路操作，根据无油牵伸的特殊工艺路线，纤维直接从热辊表面导过，依次经过7个辊表面，前后两个辊之间走“S”或反“S”形，完成整个操作只需要1个人站在地面上即可，彻底完善了传统FDY生产方法的不足方面：①需要在热辊上绕3-8圈不等；②生头操作至少需要2-3人才能完成；③较高的操作钢平台，增加员工劳动强度。

作为优选，将传统工艺中的导丝瓷件改进为低摩擦U型瓷件，并增加两个U型瓷件，分别为第一U型瓷件和第二U型瓷件。由于纤维在生产过程中经过导丝器时，必然会和瓷件产生摩擦，摩擦的轻重程度直接影响到丝束的成型和内在品质，为使无油牵伸工艺达到理想的效果，选择低摩擦U型瓷件，减少纤维与瓷件的接触面积，降低了丝束与瓷件之间的摩擦力，减少了毛丝等不良产品的产生，丝束的抖动也得到了有效控制，张力相对稳定，产品后加工性能得到可靠保证，最终避免了因摩擦瓷件温度过高引起的毛丝、白条纹等问题。

作为优选，纤维丝束先后经过第一导丝辊→一级拉伸热辊→二级拉伸热辊→三级拉伸热辊→热定型热辊进行多级牵伸、热定型，然后上油。打破了以往先上油后牵伸的生产工艺，该工艺方法也是FDY生产历史上的一次重大突破。采用导丝辊调节张力、热辊三级牵伸(常规FDY只有一级牵伸)。该工艺技术不仅避免了油剂与纤维一起进行牵伸而产生的油剂飞溅问题，还使油剂在热辊上易发生的结焦问题得到了控制，减少了毛丝、松圈丝的产生，整个生产过程得到了优化。

进一步的，将牵伸和热定型热辊、纤维上油、纤维经网气交络都设计集中在一封闭多层的保温箱内，保温箱内配多层门和抽余热气回收装置，余热通过保温管道输送到空调机组，经过处理后作为供热风源。生产过程中热辊加热后产生的余热再回收利用，先牵伸后上油的生产工艺技术，不仅消除了传统FDY生产过程中油剂在经过热辊时发生的结焦和挥发情况，使车间油烟明显减少，同时在实施该技术过程中，实现了能源再回收利用，经测量核算，综合电能消耗成本每吨产品可节约20％以上。

附图说明：

图1是涤纶FDY多辊式无油全牵伸纤维的生产工艺方法的过程示意图。

具体实施方式：

下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明：

实施例

如图1所示，一种涤纶FDY多辊式无油全牵伸纤维的生产工艺方法，它包括以下工艺流程：聚合终聚釜→熔体输送泵→熔体分配器→熔体增压泵→熔体输送→熔体冷却器→静态混合器→熔体分配阀→纺丝箱体→计量泵熔体挤出→纺丝组件→纤维冷却成型→U型瓷件→预网络→纺丝甬道→第一附加U型瓷件1→第二附加U型瓷件2→第一导丝辊→一级拉伸热辊→二级拉伸热辊→三级拉伸热辊→热定型热辊→油嘴上油→第二导丝辊→主网络→第三导丝辊→导丝轮→卷绕→落筒→质检包装。纤维采用无油牵伸，无油纤维的热传递快，纤维加热升温快、受热均匀、热量损失少，避免了传统FDY上油后热辊加热时，油剂和水分蒸发浪费大量热能，同时还伴随大量水蒸气和油烟，无油牵伸热辊工艺设定的加热温度远低于常规FDY(低20℃以上)，这样生产过程中高效节能。为使产品指标达到预期的效果，创新性的在卷绕上设计了多辊结构(3个导丝辊和4个热辊共7个)，对产品进行多辊调节张力、多辊加热、多级牵伸，使用先常温导丝辊进行张力调节、然后低温加热均匀牵伸、再高温热定型牵伸：首先对纤维进行张力调节再进行预加热，初步预牵伸，减少冷牵伸产生毛丝问题；再进行第二次加热牵伸，牵伸倍数提高，提高纤维的断裂强度；最后进行高温热定型并高倍牵伸，满足纤维的强、伸物理指标和热稳定性，提高纤维分子内部取向结构，增强了产品的综合性能。迄今为止所有传统FDY都是采用先上油再牵伸的工艺路线，本申请采用三级多步牵伸后再上油工艺，避免了传统工艺的先上油、再加热牵伸导致热辊表面结焦的问题，确保纤维与热辊加热表面充分接触效果，高效节能；同时无油牵伸热辊表面无结焦、无油剂飞溅，确保热辊表面光滑均匀，避免传统工艺热辊容易结焦而导致纤维张力不匀，纤维丝条易打滑晃动等，确保纤维的可纺性，无油牵伸有效避免了传统工艺FDY生产过程中产生大量油烟和浪费电能的问题，改善了FDY生产场所的设备运行环境和人员的工作环境，高效节能，无油牵伸有效解决了传统工艺FDY生产过程中产生大量油烟的问题，目前传统FDY生产过程中，纤维上油后经热辊加热，稀油中的油剂和水分会迅速蒸发，同时伴随着大量的水蒸气和烟雾产生，一方面水分蒸发大量吸热增加热辊加热负荷、浪费电能；另一方面大量烟雾影响生产环境。无油牵伸工艺技术的运用，改善了FDY生产场所的设备运行环境和人员的工作环境；简化丝路操作，根据无油牵伸的特殊工艺路线，纤维直接从热辊表面导过，依次经过7个辊表面，前后两个辊之间走“S”或反“S”形，完成整个操作只需要1个人站在地面上即可；该方法生产出来的产品档次高，运用广泛，全面提升了纤维产品的性能，满足了社会发展的需求。无油废丝的再生原料生产供给。该方法生产过程中所产生的纺丝、卷绕废丝均不含水分和油剂，直接通过废丝造粒技术加工聚酯切粒，生产成为再生纺丝切片，直接销售用于生产短纤维和瓶片纺丝企业，不需要对废物进行处理。整个生产过程能够完全满足循环再生生产链，推广潜力巨大。

作为优选，纤维丝束先后经过第一导丝辊→一级拉伸热辊→二级拉伸热辊→三级拉伸热辊→热定型热辊进行多级牵伸、热定型，然后上油。打破了以往先上油后牵伸的生产工艺，该工艺方法也是FDY生产历史上的一次重大突破。技术关键点是采用导丝辊调节张力、热辊三级牵伸(常规FDY只有一级牵伸)。该工艺技术不仅避免了油剂与纤维一起进行牵伸而产生的油剂飞溅问题，还使油剂在热辊上易发生的结焦问题得到了控制，减少了毛丝、松圈丝的产生，整个生产过程得到了优化。

作为优选，工艺流程中包括4个热辊和3个冷辊，热辊为一级拉伸热辊、二级拉伸热辊、三级拉伸热辊和热定型热辊，冷辊为第一导丝辊、第二导丝辊和第三导丝辊，纤维依次经过上述七个辊表面，前后两个辊之间走“S”或反“S”形。简化丝路操作，根据无油牵伸的特殊工艺路线，纤维直接从热辊表面导过，依次经过7个辊表面，前后两个辊之间走“S”或反“S”形，完成整个操作只需要1个人站在地面上即可，彻底完善了传统FDY生产方法的不足方面：①需要在热辊上绕3-8圈不等；②生头操作至少需要2-3人才能完成；③较高的操作钢平台，增加员工劳动强度。

作为优选，将传统工艺中的导丝瓷件改进为低摩擦U型瓷件，并增加两个U型瓷件，分别为第一U型瓷件和第二U型瓷件。由于纤维在生产过程中经过导丝器时，必然会和瓷件产生摩擦，摩擦的轻重程度直接影响到丝束的成型和内在品质，为使无油牵伸工艺达到理想的效果，选择低摩擦U型瓷件，减少纤维与瓷件的接触面积，降低了丝束与瓷件之间的摩擦力，减少了毛丝等不良产品的产生，丝束的抖动也得到了有效控制，张力相对稳定，产品后加工性能得到可靠保证，最终避免了因摩擦瓷件温度过高引起的毛丝、白条纹等问题。

进一步的，将牵伸和热定型热辊、纤维上油、纤维经网气交络都设计集中在一封闭多层的保温箱内，保温箱内配多层门和抽余热气回收装置，余热通过保温管道输送到空调机组，经过处理后作为供热风源。生产过程中热辊加热后产生的余热再回收利用，先牵伸后上油的生产工艺技术，不仅消除了传统FDY生产过程中油剂在经过热辊时发生的结焦和挥发情况，使车间油烟明显减少，同时在实施该技术过程中，实现了能源再回收利用，经测量核算，综合电能消耗成本每吨产品可节约20％以上。

整个工艺流程的工艺参数如下：

(1)管道温度(℃)：288.5±2

(2)箱体温度(℃)：290±2

(3)油剂浓度(％)：15∽25％

(4)风速(m/s)或风压(pa)：0.45∽0.85或30∽60

(5)风温(℃)：19∽25

(6)导丝盘速度(m/min)：3500∽5500

(7)热辊温度(℃)：45∽135

(8)爬升时间(s)：50∽100

(9)卷绕速度(m/min)：3500∽5500

(10)生头速度(m/min)：2500∽3500

产品技术指标

1、物理指标：

(1)产品规格(dtex/F)：30～167dtex/18～144F系列

(2)线密度(dtex)：30～167

(3)线密度偏差率(％)：±1.5

(4)线密度变异系数CV值(％)：≤1.0

(5)断裂强度(CN/dtex)：≥3.8

(6)断裂强度变异系数CV值(％)：≤5.00

(7)断裂伸长率(％)：29±3.0

(8)断裂伸长率变异系数CV值(％)：≤8.00

(9)沸水收缩率(％)：7.0±0.8

(10)染色均匀度，灰卡级：≥4.0

(11)含油率(％)：1.0±0.2

(12)网络度(个/米)：13±4

本申请的技术带来了极大的经济效益，更为整个涤纶行业生产FDY开辟了一条低碳、节能、绿色环保的产业升级新道路，创造巨大的社会效益，同时也为以后开发更多的功能性、差别化新产品奠定了坚实的基础。

以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。

Claims (5)

1.一种涤纶FDY多辊式无油全牵伸纤维的生产工艺方法，其特征在于，它包括以下工艺流程：聚合终聚釜→熔体输送泵→熔体分配器→熔体增压泵→熔体输送→熔体冷却器→静态混合器→熔体分配阀→纺丝箱体→计量泵熔体挤出→纺丝组件→纤维冷却成型→U型瓷件→预网络→纺丝甬道→第一附加U型瓷件1→第二附加U型瓷件2→第一导丝辊→一级拉伸热辊→二级拉伸热辊→三级拉伸热辊→热定型热辊→油嘴上油→第二导丝辊→主网络→第三导丝辊→导丝轮→卷绕→落筒→质检包装。

2.根据权利要求1所述的涤纶FDY多辊式无油全牵伸纤维的生产工艺方法，其特征在于：工艺流程中包括4个热辊和3个冷辊，热辊为一级拉伸热辊、二级拉伸热辊、三级拉伸热辊和热定型热辊，冷辊为第一导丝辊、第二导丝辊和第三导丝辊，纤维依次经过上述七个辊表面，前后两个辊之间走“S”或反“S”形。

3.根据权利要求1所述的涤纶FDY多辊式无油全牵伸纤维的生产工艺方法，其特征在于：将传统工艺中的导丝瓷件改进为低摩擦U型瓷件，并增加两个U型瓷件，分别为第一U型瓷件和第二U型瓷件。

4.根据权利要求1所述的涤纶FDY多辊式无油全牵伸纤维的生产工艺方法，其特征在于：纤维丝束先后经过第一导丝辊→一级拉伸热辊→二级拉伸热辊→三级拉伸热辊→热定型热辊进行多级牵伸、热定型，然后上油。

5.根据权利要求1所述的涤纶FDY多辊式无油全牵伸纤维的生产工艺方法，其特征在于：将牵伸和热定型热辊、纤维上油、纤维经网气交络都设计集中在一封闭多层的保温箱内，保温箱内配多层门和抽余热气回收装置，余热通过保温管道输送到空调机组，经过处理后作为供热风源。