poy纺丝工艺流程(化纤工艺流程图 - 写写帮文库)

化纤工艺流程图 - 写写帮文库

原材料→→挤压机→→增压泵→→热交换器→→计量泵→→纺丝机→→丝束合并及上油系统→→卷绕机→→喂入轮→→横动

集束架→→导丝机→→浸油槽→→一道牵引→→水浴牵引槽→→二道牵引→→蒸汽加热箱→→紧张热定型→→冷却→→三道牵引→→叠丝机→→张力架→→卷曲机→→铺丝机→→烘干→→卷绕→→切断→→打包→→出厂

摘要:化学纤维后加工是指对化学纤维纺丝成形后的初生纤维进行一系列后处理加工,使其适应纺织加工和使用的要求。如果经过一系列的后处理加工,就有可能使最终的成品纤维的结构和性能得到完善和提高;反过来,比较完善的初生态纤维如采取的后处理工艺不合理,最终成品的质量也会大大降低。

关键词:化学纤维后加工

对化学纤维纺丝成形后的初生纤维进行一系列后处理加工,使其适应纺织加工和使用的要求。依化学纤维品种和纺丝工艺的不同,后处理工序也不相同。***法纺丝的后处理工序较长,例如粘胶纤维采取***法成形,后处理工序有水洗、脱硫、漂白、酸洗、上油、脱水及干燥等;醋酯纤维采取干法成形,后处理工序比较简单,只有卷绕和加拈;至于大多数以熔体纺丝成形的合成纤维,则有卷绕、拉伸、热松弛、热定形、卷绕及加拈等,制造短纤维时还增加切段工序。以上品种所采用的后处理设备也不尽相同,有分段处理的单元设备,也有连续处理的设备。初生态化学纤维的结构和性质常常不完善,不能满足纺织加工和使用的要求,但如果经过一系列的后处理加工,就有可能使最终的成品纤维的结构和性能得到完善和提高;反过来,比较完善的初生态纤维如采取的后处理工艺不合理,最终成品的质量也会大大降低。因此后加工是化学纤维制造不可分割的组成部分。

水洗用***法成形的纤维常需要立即进行水洗以除去纤维表层所粘附的溶液及有机、无机物杂质,否则初生纤维有可能发生降解或受到变质和变色等***伤。粘胶纤维水洗是为了除去粘附在表面的硫酸、硫酸锌和其他胶体硫化物等;以硫氰酸钠溶液为溶剂的腈纶水洗是为除去残留的腐蚀性硫氰酸钠溶液和挥发性丙烯腈;锦纶(聚酰胺-6)的水洗则是为了洗去单体己内酰胺,同时也可以防止单体污染车间空气。水洗一般是使运行的丝条(或含大量丝条的束丝)在一个或两个连贯排列的洗涤槽内通过,槽内盛满洗涤水;或在行进的丝条上喷洒净液,直到丝条洗净到需要的程度为止。拉伸

化学纤维的拉伸,不同于纺纱过程中的牵伸,是指初生态纤维在它的微观结构尚未完全固定以前,在特定的张力下使卷曲而无序的大分子沿轴向整列和伸展的过程。在这一过程中,无序的大分子朝有序方向发展,大分子之间的接触点增加,分子间力增强,聚集区域扩大,为纤维的结晶提供条件。这时纤维的密度增加,抗张强度上升;纤维变细,抗张延伸度下降;光学性和导热性则呈现各向导性。总之,纤维经拉伸后综合性的物理-机械性能得到改善,实用价值提高。

化学纤维的拉伸工序是在有两组或三组不同转速的导辊或导盘的拉伸装置上进行的。被拉伸的纤维或束丝从导辊或导盘的缝隙之间通过,两端导辊或导盘的速差使纤维伸长。这种拉伸也常和加拈工序结合,在拉伸-加拈设备上同时进行。

纤维的拉伸必须在一定的介质中和一定的温度下进行,一般有三种方法:①干热拉伸:在空气中加热状态下(如涤纶和维纶长丝)或在室温条件下(如锦纶和丙纶长丝)拉伸。

②蒸汽拉伸:在饱和蒸汽中(如腈纶短纤维)或在过热蒸汽中(如涤纶短纤维生产中第二道拉伸)拉伸。

③***热拉伸:在水浴中或在溶剂与沉淀剂混合液中加热拉伸,粘胶帘子线的塑性拉伸,涤纶短纤维第一道热拉伸以及腈纶短纤维的预拉伸等便是。

合成纤维被拉伸以后在定形装置中加热状态下停留一定时间,使拉伸之后的结构得到稳定。纤维在拉伸过程中大分子在应力作用下发生变形,拉伸作用越强,变形也越大,应力消失后就有回复到原位的倾向。纤维在松弛状态下加热,则会发生缩褶现象,直到在拉伸过程中所产生的变形全部消失为止。经过定形的纤维,外观形态能在定形温度以下长时期保持稳定而不变,纤维的性能也更为稳定,沸水收缩率降低,染色性能也可以得到改善。如果纤维的热定形是在张力下进行,变形也会被消除,这样的纤维可以在比松弛定形温度高得多的温度下加热,而只发生少量缩褶。

影响热定形的主要因素是温度、时间、容许松弛的量和在定形前分子经受整列的程度。在一般情况下,定形温度应高于纤维(或织物)的最高使用温度,以保证在使用条件下结构与形态的稳定。按纤维所处的介质和加热方式热定形分为:

①干热空气定形;②接触加热定形;③水蒸气***热定形和④浴液热定形等。

根据不同纤维品种选用不同的定形设备,如定形锅、帘式热定形机和热板定形机等。

用化学或机械的方式使化学纤维外形获得立体的、平面的或锯齿形波纹的过程。化纤短纤维通常用于与棉或羊毛等天然纤维混纺,也可以纯纺。一般的化学纤维表面平滑无卷曲(永久卷曲的复合纤维除外),抱合力小,不易互相拈合或与其他纤维拈合,即可纺性能差。卷曲加工能使化学短纤维获得与天然纤维相类似的卷曲,可纺性能会大大改善。

卷曲的方法有:机械法和化学法两类。机械卷曲法是先将纤维束在热水或蒸汽中预热,而后通过卷曲机,借卷曲轮和卷曲箱的作用产生锯齿形平面卷曲效应。用化学法获得的卷曲,则是空间立体状的永久性卷曲波纹(见复合纤维)。最常用的卷曲机主要由卷曲轮、卷曲箱和加压机构组成。

化学纤维长丝一般只能象蚕丝那样制成织物或者与蚕丝交织。如切成短段使其长度与棉或羊毛相近,则可以象棉或羊毛那样供作纯纺或者混纺后制成织物。这样的织物用途远较长丝织物为广。短纤维的纺丝工艺与长丝基本相同,区别在于长丝常在孔数有限(50孔以下)的喷丝头上纺丝成形,而制造短纤维的喷丝头孔数常达数千甚至数万。短纤维在后处理工艺上除增加切段和卷曲外,设备结构也与长丝不同,容量较大。切成的短纤维常成簇,必须进一步开松、混和,而后用与棉或羊毛相同方式纺纱和织造。

切段有***切、干切、牵切三种形式。用前两种切断法可获得段状纤维簇,再送入开松和混和机。后一种加工方式的短纤维仍具有连续粗束丝外形,许多纤维段间歇地分布在粗束丝内部,围绕束丝轴平行定向(见纺丝直接成条)。非连续式切段装置是由两个迅速旋转的刀轮组合而成,其中一个刀轮沿周边等距满布割刀,另一轮则在与割刀对应处刻有沟槽。当束丝以垂直方向从刀轮的缝隙中经过时,即被切成预定长度的纤维段,落入收集器内送出机外。

***法成形的初生丝大都需要经过高度的精制处理才有实用价值。精制的工序随不同的品种而异,有的品种甚至在后处理过程中还有重大的化学变化,如在维纶的制造中对聚乙烯醇纤维进行缩甲醛化处理。

粘胶丝是***法成形纤维中精制过程最繁复的品种之一。粘胶帘子线的后处理较普通粘胶纤维简单得多,只须经过洗涤、半脱硫和再洗涤即可,常在连续后处理机上进行。粘胶帘子线纤维表面光滑,在制造轮胎中不易与橡胶抱合,因此,必须先在树脂和橡胶溶液内对纤维进行热处理。此外,由于帘子线是条干粗而单丝根数多的束纤维,宜采用特殊条件的高效干燥法,以缩短处理时间。

1.化学纤维的基本概念

:由纤维状的天然物质直接分离、精制而成。化学纤维:用天然或人工合成的聚合物为原料,经化学处理和机械加工制得的纤维。

人造纤维:以天然高分子化合物为原料,经化学处理和机械加工制得的纤维,也称再生纤维。

合成纤维:以石油、天然气、煤及农副产品等为原料,经一系列的化学反应制成合成高分子化合物,再经加工而制得的纤维。无机纤维:主要成分是由无机物构成的纤维。②按尺寸分

长丝:在化学纤维制造过程中,经纺丝成形和后加工工序后,得到的连续不断的长度以千米计的纤维称为长丝。

短纤维:化学纤维经切断而成的、一定长度规格的纤维。丝束:丝束是由大量单纤维汇集而成。

牵切纤维:化纤丝束经牵伸拉断而成的长度不相等(而有一定比例)的短纤维。③按性能分类⑴差别化纤维:泛指对常规化学纤维产品有所创新或赋予某些特性的化学纤维。异形纤维:在合成纤维成形过程中,采用异形喷丝孔纺制的具有非圆形截面的纤维或中空纤维称为异形截面纤维,简称异形纤维。复合纤维:在纤维横截面上存在两种或两种以上不相混合的聚合物,这种化学纤维称为复合纤维,或称双组分纤维,多组分纤维。

共混纤维:由两种或两种以上不同的聚合物混合后纺制成的化学纤维。

超细纤维:化学纤维可按单纤维的粗细(线密度)分类,一般分为常规纤维、细旦纤维、超细纤维和极细纤维。

有光纤维:生产过程中,未加入消光剂经行消光处理的光泽较强的化学纤维消光纤维(无光纤维):生产过程中,经过消光处理(通常用二氧化钛为消光剂)制成的化学纤维。纤维表面的反射光减弱。

半消光纤维(半光纤维):生产过程中,经部分消光处理(加入消光剂约0.5%)而制成的化学纤维。

⑵高性能纤维:具有高强度、高模量、耐高温、耐化学*品、特别优异的一类新型纤维。

⑶功能纤维:在常规化学纤维原有性能的基础上,又增加了某种特殊功能的一类新型纤维。

⑷智能纤维:一维的纤维状智能材料。2.化学纤维的主要质量指标

一、线密度1.定义:线密度是表示纤维粗细程度的量,在我国化学纤维工业中,也称“纤度”。•线密度的单位名称为特[克斯],单位符号为tex,•1000m长纤维重量的克数即为该纤维的特数。•其1/10称分特[克斯],单位符号为dtex。•旦尼尔数为9000m长纤维重量的克数。•公支为单位重量纤维的长度,2.换算关系:(对同一根纤维而言)分特数=10×特数特数×支数=1000旦数=9×特数1tex(特)=1mg/m1tex=10dtex1旦=1mg/9m1特=9旦1公支=1m/g

•定义:纤维纤维拉伸至断裂时所能承受的最大负荷称断裂强力,也称绝对强力或断裂负荷。•单位:牛[顿](N)、厘牛[顿](cN)

•定义:纤维在连续增加负荷的作用下,直至断裂所能承受的最大负荷与纤维的线密度之比。•单位:牛[顿]/特[克斯](N/tex)厘牛[顿]/分特[克斯](cN/dtex)

四.纤维的断裂伸长率一般用断裂时的相对伸长率,即纤维在伸长至断裂时的长度比原来长度增加的百分数表示:

纤维的初始模量即弹性模量(或杨氏模量)是指纤维受拉伸而当伸长为原长的1%时所需的应力。六.断裂功

•断裂功为材料拉伸至断裂时外力所做之功。•可以从负荷伸长曲线下的面积求出。•断裂功反映纤维的韧性。W=∫F(l)dl

纤维在外力作用下伸长和释放外力后恢复到原始状态的能力称为回弹性。

纤维的吸***性是指在标准温***度(20℃、65%相对***度)条件下纤维的吸水率。一般采用两种指标来表示:回潮率和含***率。

回潮率=(试样所含水份的重量/干燥试样的重量)×100%含***率=(试样所含水份的重量/未干燥试样的重量)×100%

•卷曲数(个/cm)=弯折点个数/2×L0•卷曲率=(L1-L0)/L1×100%•卷曲回复率=(L1-L2)/L1×100%•卷曲弹性回复率=(L1-L2)/(L1-L0)×100%L0——预加张力为1.26×10-3dN/tex时的纤维长度;

L1——加负荷8.8×10-2dN/tex并保持lmin后测得的纤维长度;L2——除去负荷使纤维松弛2min后,再加预张力测得的纤维长度

将纤维放在沸水中煮沸30min后,其收缩后的长度与原来长度之比,称为沸水收缩率。

•纤维的燃烧性能是指纤维在空气中燃烧的难易程度。为了测定和表征纤维及其制品的燃烧性能,国际规定采用“极限氧指数”(LimitingOxggenIndex,简称LOI)法。所谓极限氧指数,就是使着了火的纤维离开火源,而纤维仍能继续燃烧时,环境中氮和氧混合气体内所含氧的最低百分率。

3.化学纤维的纺丝方法(重点是熔体纺丝、***法纺丝、干法纺丝)

熔体纺丝:切片在螺杆挤出机中熔融后或由连续聚合制成的熔体,送至纺丝箱体中的各纺丝部位,再经纺丝泵定量压送到纺丝组件,过滤后从喷丝板的毛细孔中压出而成为细流,并在纺丝甬道中冷却成形的工艺过程。

***法纺丝:纺丝溶液经混合、过滤和脱泡等纺前准备后,送至纺丝机,通过纺丝泵计量,经烛形滤器、鹅颈管进入喷丝头(帽),从喷丝头毛细孔中挤出的溶液细流进入凝固浴,溶液细流中的溶剂向凝固浴扩散,浴中的凝固剂向细流内部扩散,于是高聚物在凝固浴中析出而形成初生纤维的工艺过程。

干法纺丝:干法纺丝时,从喷丝头毛细孔中挤出的纺丝溶液不进入凝固浴,而进入纺丝甬道。通过甬道中热空气的作用,使溶液细流中的溶剂快速挥发,并被热空气流带走。溶液细流在逐渐脱去溶剂的同时发生浓缩和固化,并在卷绕张力的作用下伸长变细而成为初生纤维的工艺过程。

聚氨酯纤维部分.聚氨酯弹性纤维的用途①裸丝②包芯纱③包覆纱④合捻纱

①二异氰酸酯:二苯基甲烷4,4ˊ-二异氰酸酯(MDI)或2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)。

②聚醚二醇:聚四氢呋喃醚二醇(又称聚四亚甲基醚二醇)、聚氧乙烯醚二醇、聚氧丙烯醚二醇。

③聚酯二醇:聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸乙二醇丙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯④扩链剂:大多数扩链剂选用二胺、二醇、肼等。二胺扩链剂有间苯二胺、乙二胺、1,2-二氨基丙烷等,二元醇有1,4-丁二醇、乙二醇、丙二醇、二乙二醇

先将预聚体与有机溶剂配成纺丝原液,由纺丝泵定量挤入喷丝头。原液细流在凝固浴中凝固的同时,与凝固浴中的链扩展二元胺发生化学反应,形成嵌段共聚物的长链。在纤维内的大分子间也会产生一定程度的横向交联,使之成为具有网孔结构的大分子。

初生的纤维经卷绕后,还应在加压的水中进行硬化处理,使初生纤维内部尚未充分反应的部分继续发生交联,在大分子之间建立起具有***素结合形式的横向连接,从而转变为具有三维结构的聚氨酯嵌段共聚物。

9.涤纶切片在纺前进行干燥的目的①去切片中的水分②提高切片的软化点和结晶度

①常规纺丝。纺丝速度1000~1500m/min,其卷绕丝为未拉伸丝,通称UDY②中速纺丝。纺丝速度为1500~3000m/min。其卷绕丝具中等取向度,为中取向丝,通称MOY。③高速纺丝。纺丝速度为3000~6000m/min。纺丝速度为4000m/min以下的卷绕丝具有较高的取向度,为预取向丝POY④超高速纺丝。超高速纺丝:纺丝速度为6000~8000m/min。卷绕丝具有高取向和中等结晶结构,为全取向丝,通称FOY

11.螺杆挤压机的分段

温度过高,切片在达到压缩段前就过早熔化,由于在螺槽等深的预热段无法压缩,无法往前推进,造成“环结”阻料。温度过低,切片在进入压缩段后还不能熔融,也必然造成切片在压缩段内阻塞。

附:生产涤纶短纤维时,初生纤维为什么要存放一定的时间后才能进行加工?

13.纤维素的分类、定义,各类纤维素的聚合度范围,哪类纤维素适合制备粘胶纤维。①定义:纤维素是一种由大量葡萄糖残基彼此按照一定的联接原则,即通过第一个、第四个碳原子用β键连接起来的不溶于水的直链状大分子化合物。

②分类:α-纤维素(聚合度200以上),β-纤维素(聚合度140-200),γ-纤维素(聚合度10-140)

③α-纤维素含量高、半纤维素含量低,标志着浆粕纯度高。

①老成:借空气中的氧化作用,使碱纤维素分子链断裂,聚合度下降,以达到适当调整粘胶粘度的目的。(低温长时间老成效果较好)②熟成:粘胶在放置过程中会发生一系列的化学和物理化学变化有利于粘胶凝固,使其均匀稳定。

⑴主要是气固相反应,包括二硫化碳蒸汽按扩散机理从碱纤维素表面向内部渗透的过程以及二硫化碳在渗透部分与碱纤维素上的羟基进行反应的过程。⑵是放热反应,低温有利,高温易生成更多的副产物。

⑶是可逆反应。二硫化碳对纤维素的渗透,在无定形区易于进行,而结晶区的二硫化碳主要在微晶表面进行*部化学反应。在溶解过程中,甚至在以后的粘胶溶液中,二硫化碳继续向微晶内部渗透,称之为“后黄化”。因此,二硫化碳的扩散和吸附对反应起着重要作用。

是由硫酸、硫酸钠和硫酸锌按一定比例组成的溶液⑴酸的作用

①是使纤维素黄酸钠分解,再生出纤维素和CS2②是中和粘胶中的NaOH,使粘胶凝固③是使黄化时产生的副产物分解。⑵硫酸钠的作用

抑制硫酸的解离,从而延缓纤维素黄酸钠的再生速度。硫酸钠是一种强电解质,能促使粘胶脱水而凝固,这些作用能改善纤维的物理机械性能。⑶硫酸锌的作用①改进纤维的成型效果,使纤维具有较高的韧性和较优良的耐疲劳性能。②一是能与纤维素黄酸钠作用生成稳定的中间产物—纤维素黄酸锌,其分解速度比纤维素黄酸钠慢得多,有利于拉伸,从而提高纤维强度

③是纤维素黄酸锌具有交联结构,能形成结晶中心,生成均匀而细小的结晶,避免大块晶体的形成,从而使纤维结构均匀,强度、延伸度和钩接强度都得到适当提高。

17.工业生产聚己二酰己二胺时,为何要用聚酰胺66盐为中间体

为了保证获得相对分子质量足够高的聚合体,要求在缩聚反应时己二胺和己二酸有相等的摩尔比(任何一种组分过量都会使由酸或氨端基构成的链增长终止)。

①连续聚合直接纺丝的纺前脱单体②切片法纺丝的切片萃取

使纤维提前发生诱导结晶和纤维伸长,防止出现绕在筒子上的丝松圈和塌边现象。

熔融指数是热塑性高聚物在规定的温度和压力下,在10分钟内通过指定长度和内径的毛细管的重量值。单位“g/10min”。

21.聚丙烯纺丝时为什么纺丝温度要远高于熔点

①PP的分子量大,熔融后的熔体粘度很高,因此要提高纺丝温度以增加流动性使纺丝顺利进行。

②PP中没有强极性基因,内聚能较小,纺丝时容易出现熔体破裂。③PP分子量分布宽,熔体弹性较大,牛顿性能差。④高温下纺丝,卷绕丝的预取向度低并生成不稳定的碟状液晶结构,有利于后拉伸倍数的提高。

22.腈纶生产中加入第二单体的作用,常用的第二单体

作用:①降低大分子间的作用力②降低PAN的结晶性、增加纤维的柔软性、改善纤维的弹性。

常用单体:丙烯酸甲酯(MA),甲基丙烯酸甲酯(MMA),醋酸乙烯酯(VAC),丙烯酰胺(AAM)

23.腈纶生产中加入第三单体的作用,常用的第三单体

作用:引入亲染料基团,改进纤维的染色性和亲水性。常用单体:衣康酸(甲叉丁二酸,ITA),丙烯磺酸钠,甲基丙烯磺酸钠,对乙烯基苯磺酸钠,乙烯吡啶,6、2-甲基-5-乙烯吡啶。

①概念:可用介质只能溶解或部分溶解单体,而不能溶解反应生成的聚合物,纺丝前需要用溶剂重新溶解聚合物制成纺丝溶液。因非均相的聚合介质通常采用水,所以又称为水相沉淀聚合。

②优点:通常采用水溶性氧化—还原引发体系,引发剂分解活化能较低。聚合可在30~50℃之间甚至更低的温度下进行,所得产物色泽较白;反应热容易控制,聚合产物的相对分子质量分布较窄。

纺丝液由喷丝头喷出进入凝固浴后,原液细流的表面首先与凝固浴接触,很快凝固成一层膜,凝固浴中的凝固剂(水)不断通过这一皮层扩散到细流内部,而细流中的溶剂也通过皮层不断扩散到凝固浴中。双扩散的不断进行,使皮层不断增厚。

拉伸水洗后的纤维,其微孔被拉长拉细,内部充满水,在适当温度下进行干燥,大分子链段能较自由地运动,水分逐渐蒸发产生毛细管压力,使得微孔半径相应收缩,最后微孔融合。

纺丝原液从喷丝孔挤出后进入纺丝甬道,溶液细流与甬道中热空气的热交换,使原液细流温度上升,当细流表面温度达到溶剂沸点时,便开始蒸发,细流内部的溶剂不断扩散至表面而蒸发。由于溶剂蒸发,使原液细流中高聚物浓度增加,而溶剂含量则不断降低,当达到凝固临界浓度时,原液细流便固化为丝条

⑴降低PVA中NaAc含量,使之<0.2%,减少热处理时的碱性着色;⑵除去低分子量PVA,改善分子量分布;⑶使PVA适度膨润,以利于溶解。

29.纺制维纶的凝固浴的组成及其作用凝固浴组成:

Na2SO4:410~420g/L

ZnSO4:1~5g/L凝固浴作用:①Na2SO4使丝条脱水凝固成形②ZnSO4控制纤维色相(强酸弱碱盐、水溶液pH=3.35)

31.维尼纶生产中后处理的目的是什么,采取了哪些措施?①目的:提高纤维的耐热水性及软化点温度。②后处理流程:

给纤→热水卷缩→前水洗→前回收→缩醛化→后回收→第1~4温水洗→上油→最终榨液→开纤→干燥→冷却→计量→打包。③主要措施:

⒈热水卷缩⒉前水洗⒊缩醛化4.前回收,后回收5.温水洗6.上油7.干燥、冷却、调***

纤维级的PVC不能溶解于丙酮,为了获得纺丝原液,首先使PVC树脂在丙酮中充分溶胀,这一操作在生产上叫做捏和。

氯的质量分数较PVC增加5%~8%,在结构上分子的不规整性增大,结晶度下降,分子链的极性增强,因而使其热变形温度上升。CPVC产品的使用温度最高可达93~100℃,较PVC提高30~40℃,具有很好的耐热性、耐化学腐蚀性,能抗酸、碱、盐、脂肪酸盐、氧化剂及卤素等的化学腐蚀,同时CPVC的抗张强度、抗弯强度较PVC也有改进。

在PVA溶液中进行氯乙烯的乳液聚合。在生成氯乙烯均聚物的同时,由子链转移作用,会在PVA分子上接枝氯乙烯,生成PVA-PVC接枝共聚物,因而制得与PVA有亲和性的PVC乳液。纺丝用共混原液是PVA浓溶液中加入35%~50%的PVC乳液。

COCONHNHn耐高温性能好,高温下的强度保持率好,以及尺寸稳定性、抗氧化性和耐水性好,不易燃烧,具有自熄性,耐磨和耐多次曲折性好,耐化学试剂,绝热性能也较好。强度和模量低,耐光性较差。

PPTA纤维具有高拉伸强度、高拉伸模量、低密度、优良吸能性和减震、耐磨、耐冲击、抗疲劳、尺寸稳定等优异的力学和动态性能;良好的耐化学腐蚀性;高耐热、低膨胀、低导热、不燃、不熔等突出的热性能以及优良的介电性能。

污水进入厂区先通过截流井(让厂能处理的污水进入厂区进行处理)进入粗格栅(打捞较大的渣滓)到污水泵(提升污水的高度)到细格栅(打捞较小的渣滓)到沉沙池(以重力分离为基础,将污水的比重较大的无机颗粒沉淀并排除)到生化池(采用活性污泥法去除污水里的BOD5、SS和以各种形式的氮或磷)进入终沉池(排除剩余污泥和回流污泥)进入D型滤池(进一步减少SS,使出水达到***一级标准)进入紫外线消***(杀灭水中的大肠杆菌)然后出水

生化池、终沉池出的污泥一部分作为生化池的回流污泥,剩下的送入污泥脱水间脱水外运

主要有物理处理法,生化处理法和化学处理法,生化处理法经常被使用,主流处理方法主要看被处理水质和受纳水体情况,一般城市生活污水的主流处理方法为生化处理法,如活性污泥法,mbr等方法。

sewagetreatment.wastewatertreatment为使污水经过一定方法处理后.达到设定的某些标准.排入水体.排入某一水体或再次使用等的采取的某些措施或者方法等.现代污水处理技术.按处理程度划分.可分为一级.二级和三级处理.一级处理.主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质.物理处理法大部分只能完成一级处理的要求.经过一级处理的污水.BOD一般可去除30%左右.达不到排放标准.一级处理属于二级处理的预处理.二级处理.主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD.COD物质).去除率可达90%以上.使有机污染物达到排放标准.三级处理.进一步处理难降解的有机物.氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等.主要方法有生物脱氮除磷法.混凝沉淀法.砂率法.活性炭吸附法.离子交换法和电渗分析法等.整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后.经过格删或者筛率器.之后进入沉砂池.经过砂水分离的污水进入初次沉淀池.以上为一级处理(即物理处理).初沉池的出水进入生物处理设备.有活性污泥法和生物膜法.(其中活性污泥法的反应器有曝气池.氧化沟等.生物膜法包括生物滤池.生物转盘.生物接触氧化法和生物流化床).生物处理设备的出水进入二次沉淀池.二沉池的出水经过消***排放或者进入三级处理.一级处理结束到此为二级处理.三级处理包括生物脱氮除磷法.混凝沉淀法.砂滤法.活性炭吸附法.离子交换法和电渗析法.二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备.一部分进入污泥浓缩池.之后进入污泥消化池.经过脱水和干燥设备后.污泥被最后利用.各个处理构筑物的能耗分析

1.污水提升泵房

进入污水处理厂的污水经过粗格删进入污水提升泵房.之后被污水泵提升至沉砂池的前池.水泵运行要消耗大量的能量.占污水厂运行总能耗相当大的比例.这与污水流量和要提升的扬程有关.2.沉砂池

沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒.沉砂池一般设于泵站前.倒虹管前.以便减轻无机颗粒对水泵.管道的磨***,也可设于初沉池前.以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件.常用的沉砂池有平流沉砂池.曝气沉砂池.多尔沉砂池和钟式沉砂池.沉砂池中需要能量供应的主要是砂水分离器和吸砂机.以及曝气沉砂池的曝气系统.多尔沉砂池和钟式沉砂池的动力系统.3.初次沉淀池

初次沉淀池是一级污水处理厂的主题处理构筑物.或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面.处理的对象是SS和部分BOD5.可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷.初沉池包括平流沉淀池.辐流沉淀池和竖流沉淀池.初沉池的主要能耗设备是排泥装置.比如链带式刮泥机.刮泥撇渣机.吸泥泵等.但由于排泥周期的影响.初沉池的能耗是比较低的.4.生物处理构筑物

污水生物处理单元过程耗能量要占污水厂直接能耗相当大的比例.它和污泥处理的单元过程耗能量之和占污水厂直接能耗的60%以上.活性污泥法的曝气系统的曝气要消耗大量的电能.其基本上是联系运行的.且功率较大.否则达不到较好的曝气效果.处理效果也不好.氧化沟处理工艺安装的曝气机也是能耗很大的设备.生物膜法处理设备和活性污泥法相比能耗较低.但目前应用较少.是以后需要大力推广的处理工艺.5.二次沉淀池

二次沉淀池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上.能耗比较低.6.污泥处理

污泥处理工艺中的浓缩池.污泥脱水.干燥都要消耗大量的电能.污泥处理单元的能量消耗是相当大的.这些设备的电耗功率都很大.针对各个处理构筑物的节能途径

1.污水提升泵房

污水提升泵房要节省能耗.主要是考虑污水提升泵如何进行电能节约.正确科学的选泵.让水泵工作在高效段是有效的手段.合理利用地形.减少污水的提升高度来降低水泵轴功率N也是有效的办法.定期对水泵进行维护.减少摩擦也可以降低电耗.2.沉砂池

采用平流沉砂.避免采用需要动力设备的沉砂池.如平流沉砂池.采用重力排砂.避免使用机械排砂.这些措施都可大大节省能耗.3.初次沉淀池

初次沉淀池的能耗较低.主要能量消耗在排泥设备上.采用静水压力法无疑会明显降低能量的消耗.4.生物处理构筑物

国外的学者通过能耗和费用效益分析比较了生物处理工艺流程.他们认为处理设施大部分的能量消耗是发生在电机这类单一的设备上.因而节能应从提高全厂功率因数.选择高效机电设备及减少高峰用电要求等方面入手.他们提出的节能措施既包括改善电机的电气性能.也包括解决运转的工艺问题.还包括污水厂产物中的能量回收(EnergyRecovery).曝气系统的能耗相当大.对曝气系统能耗能效的研究总是涉及到曝气设备的改造和革新.新型的曝气设备虽然层出不穷.但目前仍然可划分为2类:第1种是采用淹没式的多孔扩散头或空气喷嘴产生空气泡将氧气传递进水溶液的方法.第2种是采用机械方法搅动污水促使大气中的氧溶于水的方法.微孔曝气.曝气扩散头的布*和曝气系统的调节这些都是节能的有效措施.在传统活性污泥处理厂曝气池中辟出前端厌氧区.用淹没式搅拌器混合的节能.生物除磷方案.这一简单的改造可以节省近20%的曝气能耗.如果算上混合用能.节能也达到12%.自动控制系统的应用于污水处理节能.曝气系统进行阶段曝气.溶解氧存在浓度梯度.既减少了能耗.又可以改善处理效果.减少污泥量.生物膜法处理工艺采用厌氧处理可以明显降低能量的消耗.5.二次沉淀池

二次沉淀池中对排泥设备的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法.6.污泥处理

污泥处理系统节能研究主要集中于污泥处理的能量回收.从污水污泥有机污染物中回收能量用于处理过程早在上世纪初就已投入实践.但能源危机之前一直不受重视.目前有两种回收途径:一是污泥厌氧消化气利用.一是污泥焚烧热的利用.消化气性质稳定.易于贮存.它可通过内燃机或燃料电池转化为机械能或电能.废热还可回收于消化污泥加热.因此利用消化气能解决污水厂不同程度的能量自给问题.林荣忱等人比较了沼气发电机和燃料电池两种利用形式.认为燃料电池能量利用率高.具有很好的发展前途.对消化气的最大化利用是提高能效的主要方式.沼气发电机组并网发电的研究和应用在国内已有应用实例.是大型污水处理厂的沼气综合利用的可行途径.另外一种能量回收方式是将城市固体废物焚烧场建在污水处理厂旁.将固废与污水污泥一起焚烧.获得的电能用于处理厂的运转.城市污水处理的能耗分析研究与节能技术和手段的发展往往并不同步.由于污水处理能量平衡分析方法研究的欠缺.节能措施的制订和实施常常超前.而多数节能途径和手段常常由处理厂的操作管理人员结合各处理设施实际情况提出.具有经验性和个别性.不一定能适用于其他污水厂甚至是工艺相似的污水厂,另一方面.从广义上说.污水处理学科领域的技术创新.新材料和新设备的使用都蕴涵着节能增效的潜力.因而节能的途径和手段往往是很宽泛的.结论

污水处理是能源密集(energyintensity)型的综合技术.一段时期以来.能耗大.运行费用高一定程度上阻碍了我国城市污水处理厂的建设.建成的一些处理厂也因能耗原因处于停产和半停产状态.在今后相当长的一段时期内.能耗问题将成为城市污水处理的瓶颈.能否解决耗污水厂的能耗问题.合理进行能源分配.已经成为决定污水处理厂运行效益好坏的关键因素.能耗是否较低.也是未来新的污水处理厂可行性分析的决定性因素.开发能效较高的污水处理技术.合理设计及运行污水处理厂.必将是未来污水处理厂设计和运行的必由之路.?

1.有哪些岗位?主要职能是负责污水泵站、污水处理、污泥处理的安全、正常运行,确保进厂的污水经处理后全部达标排放。

职能部门一般有厂长、副厂长、生产、技术、办公室等。主要是生产技术,动力,设备人员,化验员,设备维修,设备操作人员等.一是中控室?二是机修班三是管网班。中控是上的小班制度,上班时间是白班是早上8点到晚上8点?夜班是晚上8点到早上8点,上一个白班一个夜班就可以休息两天。机修和管网都是双休,上班时间是早上8.30到下午5点。2.处理工艺:

一般是传统活性污泥法工艺,将污水中的污染物分离出来或转化为无害的物质,从而使污水得到净化。污水处理方法分类:

(3).生物处理法。利用微生物来吸附、分解、氧化污水中的有机物,把不稳定的有机物降解为稳定无害的物质,从而使污水得到净化。活性污泥法是生物处理法的一种。

一.实习目的:生产实习是学生大学学习很重要的实践环节。实习是每一个大学毕业生必的必修课,它不仅让我们学到了很多在课堂上根本就学不到的知识,还使我们开阔了视野,增长了见识,为我们以后更好把所学的知识运用到实际工作中打下坚实的基础。通过生产实习使我更深入地接触专业知识,进一步了解环境保护工作的实际,了解环境治理过程中存在的问题和理论和实际相冲突的难点问题,并通过撰写实习报告,使我学会综合应用所学知识,提高分析和解决专业问题的能力。

二.实习具体内容:实习地点:秦皇岛污水治理厂.实习时间:*****.污水厂概况;秦皇岛污水处理厂污水主要来源于城市污水收集的城市生活污水和部分工业废水,所有污水经过活性污泥法A/O工艺处理后,采用秦皇岛淹没排放方式排入长江,日排放量计划为64万吨(雨季),年平均为58万吨。该项目加氯间为密封式,加氯量按5mg/l考虑60万吨/日污水总投氯量125kg/h,设置真空加氯系统一套,59kg/h加氯机2用1备。加氯间安装有自控报警系统。在城市发生较大范围疫情时,经防疫部门要求,环保部门批准,该厂对生化处理后的水进行加氯处理排入长江,平时处理水不加氯直接排放。该项目一期工程地面噪声源主要有格栅机、鼓风机、污泥脱水机和排放泵等。高噪声设备设有减振降噪部件,远离厂界。水下噪声源有污水潜水泵、曝气机等。该污水处理厂固体废弃物主要来自格栅沉渣和剩余污泥脱水后的泥饼。根据工艺的设计参数推算,污泥量为55.8吨/天(含水率为75%),其中格栅沉渣为20吨/天(含水率60%)。此污泥运到秦皇岛电厂焚烧发电。2.工艺流程:进水泵房—机械格栅槽—暴气沉砂池—配水井—辅流沉淀池—生物池—配水井—二沉池—提升泵房—排放泵房—水体。3.处理工艺秦皇岛污水处理厂采用A/O活性污泥法工艺。污水处理采用各种方法,将污水中的污染物分离出来或转化为无害的物质,从而使污水得到净化。污水处理方法分类:(1).物理处理法。如过滤法、沉淀法。(2).物理化学法。如混凝沉淀法。(3).生物处理法。利用微生物来吸附、分解、氧化污水中的有机物,把不稳定的有机物降解为稳定无害的物质,从而使污水得到净化。活性污泥法是生物处理法的一种。4.主要构筑物及其作用(1)预处理阶段a.格栅间格栅间用于去处污水中粗大漂浮或悬浮杂物,以保护后续处理设施不被磨***或堵塞。所以说在预处理过程中,格栅间是尤其重要的构筑物。秦皇岛污水处理厂共有两组十台,垂直放置,钢丝绳牵引。b.曝气沉砂池暴气沉砂池一共有六组,利用水与无机颗粒物的比重不同从而达到沉淀目的。里面的水比较***,有漂浮物和水泡。格栅间有四台格栅。初沉池里的水也比较***,漂着好多黑色的水泡,有一直径刮泥机。高压鼓风机也非常重要,直接影响到处理效果。二沉池采取的是一为周边进水中间出水,也有中间进水周边出水c.配水井其作用是将曝气沉砂池流过来的污水进行均衡分配和缓冲,确保两套工艺的过水两相同,且稳定的进行污水处理。d.初沉池是一个幅流式的沉淀池以除去污水中的大部分泥渣,其刮泥采用的是半桥式周边传动刮泥机,泥渣经刮泥机推入池底中心处的污泥斗再输送到贮泥间。(2)生化处理阶段a.A/O生化池它是缺氧——好氧活性污泥除磷工艺的主要组成部分,分为五个廊道,两段(A级、B级)。污水和活性污泥混合进入A/O生化池,首先进入A级缺氧段,活性污泥中的微生物在这儿先释放磷,并且繁殖。当进入B级好氧段时,由于氧气充足,微生物大量吸收水中的磷和有机物,达到处理的目的。b.二沉池主要将A/O生化池的水和泥沉淀分开,底部的泥渣由刮吸泥机吸入后由污泥泵打到污泥泵池,处理后的污水经溢流堰流出到排水井直接排到水体。c.鼓风机房A/O生化池的供气最重要的部分,对活性污呢的培养有重要作用(3)水的排放和污泥处理系统a.水的排放系统经二沉池出来的水进入提升泵房后再由排放泵房直接排入长江。b.污泥处理系统污泥投配池—污泥浓缩及控制间—污泥消化池—沼气锅炉房—脱硫塔—沼气火炬—贮气罐—污泥脱水机房—回流污泥泵房。控制间加的絮凝剂PAM,消化池采用的是中温缺氧处理(31-35度),投加消化污泥,易产生甲烷。在污泥脱水时分别采用离心和带式脱水机,加入PAM絮凝剂溶液。出厂污泥如黑炭色,含水75%,运往秦皇岛电厂焚烧发电。5秦皇岛污水出理厂平面图6.实习总结此次在秦皇岛污水处理厂的实习,使我在学生阶段能够最大程度深入学习活性污呢法的处理工艺.活性污泥法是目前处理城市和工业污水普遍采用的好氧生化处理技术.其工艺流程较为简单,处理成本低,而处理效果好,BOD/COD去除率高,因而能得到广泛的青睐.另外,这次实习也让我对污水处理厂的流程及基本操作有了一个大致了解.?

一.实习目的:生产实习是学生大学学习很重要的实践环节。实习是每一个大学毕业生必的必修课,它不仅让我们学到了很多在课堂上根本就学不到的知识,还使我们开阔了视野,增长了见识,为我们以后更好把所学的知识运用到实际工作中打下坚实的基础。通过生产实习使我更深入地接触专业知识,进一步了解环境保护工作的实际,了解环境治理过程中存在的问题和理论和实际相冲突的难点问题,并通过撰写实习报告,使我学会综合应用所学知识,提高分析和解决专业问题的能力。二.实习具体内容:实习地点:南京江心洲污水治理厂实习时间:2008-5-221.污水厂概况;南京江心洲污水处理厂污水主要来源于城市污水收集的城市生活污水和部分工业废水,所有污水经过活性污泥法A/O工艺处理后,采用江心淹没排放方式排入长江,日排放量计划为64万吨(雨季),年平均为58万吨。该项目加氯间为密封式,加氯量按5mg/l考虑60万吨/日污水总投氯量125kg/h,设置真空加氯系统一套,59kg/h加氯机2用1备。加氯间安装有自控报警系统。在城市发生较大范围疫情时,经防疫部门要求,环保部门批准,该厂对生化处理后的水进行加氯处理排入长江,平时处理水不加氯直接排放。该项目一期工程地面噪声源主要有格栅机、鼓风机、污泥脱水机和排放泵等。高噪声设备设有减振降噪部件,远离厂界。水下噪声源有污水潜水泵、曝气机等。该污水处理厂固体废弃物主要来自格栅沉渣和剩余污泥脱水后的泥饼。根据工艺的设计参数推算,污泥量为55.8吨/天(含水率为75%),其中格栅沉渣为20吨/天(含水率60%)。此污泥运到江宁协鑫电厂焚烧发电。2.工艺流程:

进水泵房—机械格栅槽—暴气沉砂池—配水井—辅流沉淀池—生物池—配水井—二沉池—提升泵房—排放泵房—水体。3.处理工艺

江心洲污水处理厂采用A/O活性污泥法工艺。污水处理采用各种方法,将污水中的污染物分离出来或转化为无害的物质,从而使污水得到净化。污水处理方法分类:

(3).生物处理法。利用微生物来吸附、分解、氧化污水中的有机物,把不稳定的有机物降解为稳定无害的物质,从而使污水得到净化。活性污泥法是生物处理法的一种。4.主要构筑物及其作用(1)预处理阶段a.格栅间

格栅间用于去处污水中粗大漂浮或悬浮杂物,以保护后续处理设施不被磨***或堵塞。所以说在预处理过程中,格栅间是尤其重要的构筑物。江心洲污水处理厂共有两组十台,垂直放置,钢丝绳牵引。b.曝气沉砂池

暴气沉砂池一共有六组,利用水与无机颗粒物的比重不同从而达到沉淀目的。里面的水比较***,有漂浮物和水泡。格栅间有四台格栅。初沉池里的水也比较***,漂着好多黑色的水泡,有一直径刮泥机。高压鼓风机也非常重要,直接影响到处理效果。二沉池采取的是一为周边进水中间出水,也有中间进水周边出水c.配水井

其作用是将曝气沉砂池流过来的污水进行均衡分配和缓冲,确保两套工艺的过水两相同,且稳定的进行污水处理。d.初沉池

是一个幅流式的沉淀池以除去污水中的大部分泥渣,其刮泥采用的是半桥式周边传动刮泥机,泥渣经刮泥机推入池底中心处的污泥斗再输送到贮泥间。(2)生化处理阶段a.A/O生化池

它是缺氧——好氧活性污泥除磷工艺的主要组成部分,分为五个廊道,两段(A级、B级)。污水和活性污泥混合进入A/O生化池,首先进入A级缺氧段,活性污泥中的微生物在这儿先释放磷,并且繁殖。当进入B级好氧段时,由于氧气充足,微生物大量吸收水中的磷和有机物,达到处理的目的。b.二沉池

主要将A/O生化池的水和泥沉淀分开,底部的泥渣由刮吸泥机吸入后由污泥泵打到污泥泵池,处理后的污水经溢流堰流出到排水井直接排到水体。c.鼓风机房

A/O生化池的供气最重要的部分,对活性污呢的培养有重要作用(3)水的排放和污泥处理系统a.水的排放系统

经二沉池出来的水进入提升泵房后再由排放泵房直接排入长江。b.污泥处理系统

污泥投配池—污泥浓缩及控制间—污泥消化池—沼气锅炉房—脱硫塔—沼气火炬—贮气罐—污泥脱水机房—回流污泥泵房。

控制间加的絮凝剂PAM,消化池采用的是中温缺氧处理(31-35度),投加消化污泥,易产生甲烷。在污泥脱水时分别采用离心和带式脱水机,加入PAM絮凝剂溶液。出厂污泥如黑炭色,含水75%,运往协鑫电厂焚烧发电。5江心洲污水出理厂平面图

此次在江心洲污水处理厂的实习,使我在学生阶段能够最大程度深入学习活性污呢法的处理工艺.活性污泥法是目前处理城市和工业污水普遍采用的好氧生化处理技术.其工艺流程较为简单,处理成本低,而处理效果好,BOD/COD去除率高,因而能得到广泛的青睐.另外,这次实习也让我对污水处理厂的流程及基本操作有了一个大致了解.

面包成份:面包粉100%、酵母1%白糖把面团分割成每块4000克,经16%、5%、盐0.8%和面机搅拌12分钟左右压面机压24-28遍即可奶油

时间:150-200分钟,温度:上火210℃,下火

相对温度:28-32℃200℃,烘烤时间:12分

注:标有“★”的为关键质量控制点。

盐城市翠珊屋食品有限公司面包生产工艺流程图建湖县上冈饮料食品厂面包生产工艺流程图

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55dtex/144f超细超柔舒感涤纶的生产工艺 - 知乎

超细纤维的研制与发展是差别化涤纶长丝的一个主流方向,该产品因纺丝生产消耗高,后道加弹、织造要求高,市场上极为稀缺。桐昆集团研发团队经过市场调研、评估、可行性分析等,最终选择在配套康泰斯聚酯设备、***TMT纺丝设备的预取向丝(POY)生产线和***TMT全自动“T”型号加弹机上研发55dtex/144f超细超柔舒感涤纶。用该纤维制成的织物主要为薄型绒类高密面料,织物风格优越、手感细柔、体感亲肤,主要适用于高档服装、运动、装饰、婴幼儿保暖亲肤面料等。

1.1原料及油剂

桐昆恒邦熔体直纺生产的半消光POY,主要技术指标见表1。

1.2主要生产设备

***TMT公司ATF-1500F-T型高速加弹机,配套***TCS2在线张力系统。

1.3生产工艺流程

POY连廊输送→POY上原丝架→丝束进丝管→预网络→剪丝器→喂入罗拉FR1→旋转式止捻器→上热箱(H1)加热→SCP冷却系统→假捻变形→张力传感器→喂入罗拉FR2→网络喷嘴→喂入罗拉FR2A→下热箱(H2)定形→喂入罗拉FR3→感丝器→上油罗拉→卷绕罗拉→IAD卷绕装置→检验包装(全自动流水线)。

超细纤维中极细的纤维对摩擦力的反应特别敏感,在加弹机后加工的过程中,即使是纤维表面的轻微***伤,也会导致丝束的强度大幅度下降,易出现毛羽。因此,通过对软陶瓷和聚氨酯(PU)摩擦盘进行对比试验,最终确定使用表面光滑、质地柔软的PU摩擦盘。对盘片组合方式进行试验,见表2,发现1-5-1型组合方式适合55dtex/144f超细拉伸变形丝(DTY)的加工;同时在生产过程中为减少纤维与设备的摩擦,假捻器入口瓷件采用旋转式瓷件。

表2盘片的材质及盘片组合对超细DTY加工性能的影响

加弹机的生产条件、POY的品质等因素决定了加弹的加工速度。

临界速度是在工艺条件下的最大速度,即纤维在第一热箱中开始抖动的速度,此时可以目视观察到丝束的抖动或在线张力T2的波动。一般加工速度比选定的临界速度低15%左右。在实际生产过程中,加工速度是在考虑了操作稳定性和纤维的质量以及其他因素后再确定的,通过测试得到纤维的极限加工速度为820m/min,因此实际加工速度不应超过700m/min。

从表3可以看出,随着加工速度的提高,DTY的物性指标有所下降。

拉伸倍数通常是由POY的剩余拉伸倍数来确定的,尤其在高速加工时经常设定比较高的值,通常是实际拉伸倍数的1.02~1.04。由于55dtex/144f超细DTY单丝较细,扭力和抗弯强度低,只有在低张力下才能充分变形。如表4所示,拉伸倍数从1.61提高到1.68,断裂强度稍有提高,但断裂伸长率和卷曲收缩率有所下降。生产中需要注意的是,如拉伸倍数过低,加捻和解捻张力过小,则易引起假捻变形不稳定,出现紧点。

55dtex/144f超细DTY柔性佳,较小的张力T2就可以解除所加的捻度,因此所需捻度大于常规丝,这就需要增大摩擦力。加工超细纤维宜采用较高的假捻比,一般在1.7~2.0之间选择,T2/T1控制在0.5~0.6之间。由表5可知,当假捻比为1.70时,超细DTY毛丝较少,加工性能好。

第一热箱的主要作用是在短时间内为经过的纤维提供足够的热量,使纤维达到足够的温度,能进行有效的拉伸变形。由于55dtex/144f超细DTY单丝纤度低,热箱对纤维的传热效率高,再加之较低的加工速度,纤维在热箱内停留时间较长,因而第一热箱温度不宜选择过高,否则易造成丝条发脆、黏结现象。第一热箱的温度将会极大地影响纤维的强度、伸长、卷曲性、毛羽等。在实际生产中,第一热箱(变形热箱为长热轨和短热轨双型号组合型高温非接触式热箱,内部导丝器采用了独特的锯齿型排列的插件,采用9+7配置瓷件,实现了非接触方式下的丝条运行,高温非接触式加热)短区温度设为280℃、长区温度设为260℃时,超细DTY加工正常,外观毛羽较少,具体见表6。

冷却方式采用新型SCP抽吸式冷却。通过PLC程序控制频率、负压抽吸,SCP风机内特殊排列的导丝器保证了纤维的行走为非接触、低张力运行,这种冷却方式散热效果明显,达到吸附油烟、冷却纤维的效果。

高孔数丝单丝易断、易偏毛,影响后道织造效率。通过市场调研,后道主要是高速经编机加工绒类和喷水织机加工高密超柔春亚纺,要求都比较高。在实际生产过程中,采用两道网络,分别在一罗拉、二罗拉增加网络,这样增加了丝束的集束性,减少了超细旦高孔数单丝的断裂,减少了毛羽的产生。55dtex/144f超细DTY网络工艺参数控制为:预网络采用孔径1.3mm的三角封闭式喷嘴,主网络根据客户需要采用孔径1.1mm的开式网络喷嘴。

TCS2(TensionControlSystem2)的质量监控系统是通过对解捻张力(T2)全程进行实时监测,检出张力异常、记录张力波形、实现自动分级的系统。它有利于保证产品品质,可将生产***失降至最低水平。

张力异常(张力报警)有如下三种:①全程限位报警,是指检测到的张力值超出或低于设定的极限值的情况下记录的报警;②浮动限位报警,采用与从过滤器(移动平均)中通过的值相比较的方法检出相对于张力值变动的报警,适用于检出比较急剧的张力变动,各锭位间即使平均张力有所不同,也可以检测出来自平均张力的变化,但是缓慢的变化则无法检测出;③CV极限报警,根据从当前到过去1s的波动度对张力值的变动进行连续的监测。

根据上述张力报警,有三种生产模式选择:继续生产、落筒、切断。实际生产中要根据后道客户对产品品质的要求和原丝的质量来设定纤维质量要求。在常规产品的生产中,AA级产品中允许有少量报警丝,而超细纤维生产中对丝束的张力要求极为严格,报警设置范围有所提高,出现张力报警时,应根据要求设定为落筒或切断,将张力波动的丝留在丝饼表面,适当时间剥丝,剥丝后的丝饼作为A级产品送检。

根据上述工艺生产的55dtex/144f超细DTY的性能指标如表7所示。

通过对超细纤维的工艺进行深入研究,得到如下结纶。

(1)选用“T”型号加弹机,直线丝道能有效减少毛羽产生,改善超细纤维退绕性能,满足后道织造效率。

(2)增加假捻器入口旋转式瓷件、采用1-5-1组合的PU片,选择热箱热轨瓷件9+7组合,在生产过程中减少纤维与设备的摩擦,有效减少毛羽的产生。

(3)采用加工速度650m/min、拉伸倍数1.61、假捻比1.70、第一热箱温度280℃(短区)、260℃(长区),选择SCP抽吸式冷却方式以及合适的网络喷嘴,并通过TMT原装的TCS2在线张力系统在加工过程中实现全程适时张力监控,提升了产品品质。

求聚酯(涤纶)POY—DTY纺丝工艺设计(工艺参数)

涤纶长丝的种类、用途及生产过程涤纶长丝一般可分为POY(预取向丝)FDY(全牵伸丝)DTY(低弹丝)等三大类。POY主要用于后加工生产例如生产DTY、DT、ATY,也可以直接应用于丝绸纺织行业;FDY主要用于服装、纺织行业;DTY是针织(纬编、经编)或机织加工的理想原料,适宜制作服装面料(如西服、衬衫)、床上用品(如被面、床罩、蚊帐)及装饰用品(如窗帘布、沙发布、贴墙布、汽车内装饰布)等。其中细旦丝(特别是三叶异形丝)更适合做仿丝绸织物,中粗旦丝可做仿毛型织物。POY、FDY和DTY的生产过程如下:POY一般有二种,一种是直接用于织造,一种是用于加弹,经过加工后成为DTY,规格一般有50D、75D、100D、150D等。FDY一般直接用于织造或经编,规格一般有50D、68D、75D、100D、150D、200D等。DTY一般直接用于织造,规格一般从75D~300D不等。目前我国涤纶长丝生产工艺分两大类,一类是熔体直纺,另一类是切片熔融纺。本文以目前占总量比例最大的直接纺为例来对250dtexPOY、167dtexDTY、83dtexFDY等三个常规涤纶长丝品种作成本分析,在此基础上结合切片纺企业具体情况分析切片纺此三个品种的产品成本。1、250dtexPOY成本POY是通过切片融熔后挤压纺丝或熔体直接纺丝再卷绕成形而成。由于其分子结构中晶体取向不一,故称预取向丝。POY的成本构成:原料成本(单位成品所消耗的切片或熔体)、铺料成本(油剂、筒管等)、包装成本(以目前普遍使用的630KG大包装计)、动力消耗(水、电、汽、气)、人工、制造费用。切片纺丝与熔体直接纺丝的根本区别是切片纺丝所用原料为切片,熔体直接纺的原料是聚酯熔体,切片纺丝对切片的消耗一般在1.01-1.02,考虑等级***失取1.02;熔体直接纺对熔体的消耗一般在0.999左右,管理好的企业更低。

涤纶丝中DTY FDY POY有什么区别,如何区分?

指经高速纺丝获得的取向度在未取向丝和拉伸丝之间的未完全拉伸的化纤长丝。

与未拉伸丝相比,它具有一定程度的取向,稳定性好,常常用做拉伸假捻变形丝(DTY)的专用丝。DTY是拉伸变形丝,全称:DRAW TEXTURED YARN。是利用POY做原丝,进行拉伸和假捻变形加工制成。往往有一定的弹性及收缩性。FDY:全拉伸丝。全称:FULL DRAW YARN。采用纺丝拉伸进一步制得的合成纤维长丝。纤维已经充分拉伸,可以直接用于纺织加工。

请教涤纶poy氨纶针织布的染整工艺

没看懂什么意思?

生产合成化纤工艺流程是什么?

合成化纤的和产一般有两个办法,一种是融熔纺,一种溶液纺。涤纶融体纺和切片纺的大致过程是这样的,这是融熔纺的的典型方法,其他融熔纺和这个差不多。x0dx0a切片纺:x0dx0a对苯二甲酸+乙二醇→对苯二甲酸乙二酯→聚对苯二甲酸乙二酯→铸带→水冷却→干燥→切粒→打包→涤纶***切片→开袋→筛选→除铁→脉冲输送→***切片料仓→预结晶→干燥→涤纶干切片→干切片料仓→纺前过滤器→静态混合器→螺杆挤压机→熔体→喷头→熔体细流→侧吹风→甬道→固化条→上油→卷绕→x0dx0a涤纶POY→张力器→喂入辊→第一加热器→假捻器→第二热箱--第三罗拉→卷绕辊→涤纶DTYx0dx0ax0dx0a融体纺:x0dx0a对苯二甲酸+乙二醇→对苯二甲酸乙二酯(五釜聚合或三釜聚合)→融体过滤→增压--冷却--五通阀--融体分配管--纺箱--计量泵--组件--侧吹风--油轮--预网络--x0dx0a涤纶POY→张力器→喂入辊→第一加热器→假捻器→第二热箱--第三罗拉→卷绕辊→涤纶DTYx0dx0ax0dx0a下面氨纶的主要生产方法:x0dx0a1、干法溶液纺x0dx0a干法纺以聚醚二醇与二异氰酸酯以1:2的摩尔比在一定的反应温度及时间条件下形成预聚物,预聚物经溶剂混合溶解后,再加入二胺进行链增长反应,形成嵌段共聚物溶液,再经混合、过滤、脱泡等工序,制成性能均匀一致的纺原液。然后用计量泵定量均匀地压入纺头。在压力的作用下,纺液从喷板毛细孔中被挤出形成条细流,并进入甬道。甬道中充有热空气,使条细流中的溶剂迅速挥发,并被空气带走,条浓度不断提高直至凝固,与此同时条细流被拉伸变细,最后被卷绕成一定的卷装。可纺氨纶的纤度范围为1.1-246.4tex,纺速度200-600m/min,有的可高达1000m/min。x0dx0ax0dx0a2、***法溶液纺x0dx0a***法纺与干法类似,也形成嵌段共聚物溶液,通过计量泵压入喷头。从喷板毛细孔中压出的原液细流进入凝固浴,原液细流中的溶剂向凝固浴扩散,聚合物的浓度不断提高,在凝固浴中析出形成纤维,再经洗涤干燥后进行卷绕。纺速度一般为5-50m/min,加工纤度0.55-44tex。x0dx0a干法纺与***法纺相比,纺聚合物浓度,粘度也高,能够承受更大的喷板拉伸比,纤维比***纺更细。同时干纺使用热空气作为凝固介质,与凝固浴相比在纺程上条流体力学阻力小,纺速度高,产量也更大。***法纺由于生产成本高,已逐渐被淘汰。我国仅有的二套***纺装置都已停产。x0dx0ax0dx0a3、熔法纺x0dx0a熔法纺是将干燥后的热塑性聚氨酯切片送入螺杆挤压机,切片由于受热而熔融,熔体以一定压力被挤出并输送到纺部位,然后用纺泵将熔体定量均匀地压至纺组件。熔融细流从喷板小孔挤出,在甬道中冷却而凝固成纤维。熔融纺只适用于易熔的和熔融温度下稳定性良好的聚氨酯嵌段共聚物,纺速度为200-800m/min。x0dx0a熔纺生产流程短,投资少,不需溶剂回收,成本低。但熔纺氨纶技术仍不够成熟,生产成本、产品品质受原料影响较大,而原料切片生产受制于人。同时由于纺工艺和纺原料的不同,干纺氨纶与熔纺氨纶在结构和性能上存在一定的差异,干纺氨纶性能优良,而熔纺氨纶在生产过程中由于预聚体在加工温度下不稳定,在高温的停留时间稍长时,会发生过量交联,生成凝胶,导致成品物理机械能也比干纺差,产品档次低,应用范围小。目前我国熔纺氨纶装置规模都偏小,产能也低。x0dx0a其中的1,2是典型的溶液纺的方法。x0dx0a其他的还有什么液晶纺之类的,就不多说。方法大体一样,有细微的差别。

前纺知识——高速纺丝工艺流程

  高速纺丝的原理与常规纺丝一样,但由于纺丝速度提高后,纺程上的张力增加,对熔体的要求更高。所以POY的工艺流程与UDY有所不同。它是由干燥后的切片进行熔融挤出、纺丝、高速卷绕而成的初生丝。POY的生产工艺流程为干切片→熔融挤出→预过滤→混合→计量→过滤→纺丝→冷却成形→上油→卷绕→POY筒子。其工艺流程见图10-5。

请教:DTY 150D/48F "F"代表什么意思?

F: 代表丝的单纤根数。

DTY:纱线原料一般使用POY(纺丝制程和FDY相似,只是伸度较高),经过假捻(大陆称变形)加工,使纱线各纤维分离呈膨松状断面呈不规则状,透气性比FDY佳,手感比FDY柔软(一般常规纱种)。

目前因超细、海岛纱种开发,使用走向以磨毛为主。

D:是原料的粗细,FDY是涤纶长丝,全牵伸丝,DTY是涤纶低弹丝。

一文看懂:涤纶POY高速纺丝工艺

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同常规纺丝相比,高速纺丝得到的初生丝具有一定的取向度,性质稳定,可以直接进行拉伸变形以制取变形丝,从而省去拉伸加捻工序,缩短了工艺流程。国外的涤纶高速纺丝技术得到迅速发展,至今已有90%以上的长丝采用高速纺丝技术。

1

纺丝温度

高速纺丝的纺丝温度高于常规纺丝,一般为280~298℃。高速纺丝的熔体细流自喷丝孔吐出的速度快,且在纺程上承受的拉伸倍数高,因此高速纺丝要求熔体具有更好的流变性能(指物质流动与变形的性能及其行为表现)和均匀性,以适应高倍拉伸和高的熔体喷出速度。由表10-3可知,温度过低,熔体流变性能和均匀性差,易造成毛丝和断头,且卷绕丝有较高的强度和较低的伸长。但温度过高,聚酯大分子会发生较大的热降解,使可纺性变差,甚至不能正常纺丝和卷绕。纺丝温度的选择原则是可以进行良好纺丝的较低温度,一般高于最低温度1~2℃范围内为最佳纺丝温度。此外,熔体温度的选择还与下列因素有关。

1

切片的特性粘度和含水率

通常,干切片的特性粘度高,熔体温度可稍高;干切片的特性粘度低,熔体温度应稍低。干切片的含水率高,熔体温度应稍低;干切片的含水率低,熔体温度可稍高。

2

POY的品种规格

丝条总线密度相同,单丝根数增加时,应适当提高熔体温度。随着喷丝板的孔数增多,每孔的熔体吐出量下降,这就要求熔体有较好的流动性能,而较高的温度可使熔体粘度在剪切速度较小时下降,有利于熔体在喷丝板上均匀分配并改善可纺性。但温度不能太高,否则会导致聚酯特性粘度下降并出现并丝、毛丝断头现象。丝条总线密度降低时,应降低螺杆各区温度和熔体温度。这是由于丝条总线密度降低使泵供量下降,从而延长了熔体在螺杆挤出机和熔体管道中的停留时间,为防止特性粘度下降过多,应采用较低的温度。

3

切片的熔融热容量

即使切片的特性粘度和含水率相近,若切片的熔融热容量不同,也应采用不同的纺丝温度。这是由于当切片熔融热容量不同时,切片随着温度的升高其熔体的流变性能不同。一般当切片熔融热容量高时,应采用较高的纺丝温度,且螺杆前面几区的温度可基本相同;当切片熔融热容量低时,应采用较低的纺丝温度,且螺杆前面几区的温度稍低,后区温度稍高。

2

螺杆各区温度和测量头压力

螺杆可分为预热段、压缩段、计量段和混合段。切片进料后,被螺杆不断地向前推进,经预热段,被套筒壁逐渐加热,到达预热段末端紧靠压缩段时,温度接近熔点。在进入压缩段后,温度逐渐升高,并在螺杆挤出作用下逐渐熔融和增压,最后完全转化为粘流态。在计量段和混合段内,熔体温度均匀达到设定值。

1

预热段温度

在预热段内切片不应熔化,以使螺杆正常运转,减小切片特性粘度降,不致造成“环结”阻料。若预热段温度过高,切片过早熔化,使原来固体颗粒间的空隙消失,导致熔体无法被压缩,从而失去往前推进的能力;而且物料会随着螺杆回转力产生环流,未熔化的切片就有可能进入环流熔体中,与熔体粘结在一起,造成“环结”阻料。反之,若预热段温度过低,切片在进入压缩段后不能熔融,影响螺杆的压缩、计量和混合作用。

2

其他各区温度

由于高速纺丝需要熔体有较好的流动性能,故螺杆各区段的温度一般比低速纺丝高10~15℃,与干切片的熔点有关。根据经验,可由下式计算:

T=Tm+(25——40)

T为纺丝熔体温度(℃)

Tm为聚酯切片熔点(℃)

在压缩段、计量段和混合段,切片逐渐被熔化,而且被压缩、计量和混合,物料的温度应与纺丝熔体温度接近,各区域温度不宜大幅度地升高和降低。压缩段的温度应稍低于后面的温度,使熔体在后面各区依靠螺杆的机械发热而自然升温到所需温度。

3

测量头压力

测量头压力是指螺杆挤出机的出口压力,其大小会影响纺丝计量泵的计量。为了计量泵吐出量恒定,熔体经预过滤器后的压力必须大于7MPa,减去熔体管道的压力***失,才能保证计量泵前的工作压力大于2MPa。如果测量头压力过大,则螺杆内熔体的逆流量和漏流量增加.不仅耗电,而且会延长熔体在螺杆中的停留时间,使其特性粘度增加,严重时甚至出现螺杆的环结阻料现象。

3

联苯温度

联苯沸点为257℃,凝固点为12℃,具有难闻的刺激性气味,有轻微***性。熔体输送管道、预过滤器和纺丝箱体采用联苯一联苯醚(简称联苯)蒸气加热和保温。联苯温度一般比熔体温度高1~2℃,过高或过低均不能使纺丝各部位温度均匀,从而影响丝条质量。

4

预过滤器的压力

大多数预过滤器的过滤介质为烧结金属网,新的或经清洗后再使用的过滤器入口压力(螺杆挤出机的测量头压力)与出口压力大致相等。随着使用时间的延长,滤网上会形成滤饼,从而增加过滤阻力,产生过滤器前、后的压力降。预过滤器的耐压一般设计为10MPa,但压力差达7MPa时,就需切换过滤室,并清洗过滤芯后再使用。这是由于过滤器前、后的压力差开始增加缓慢,而后迅速增加,当预过滤器压差超过设定值时,将压扁或击穿滤芯。

5

组件压力和过滤材质

随着纺丝组件使用时间的增加,过滤层内的杂质增多,组件压力会逐渐升高。过滤介质及其组合不同、喷丝板孔面积和泵供量等会影响组件压力。因此,当纺丝工艺条件变更时,需及时更换组件过滤介质的组合,使组件初始过滤压力达到较为理想的值。对于高速纺丝,既可采用高压纺丝,组件压力在40MPa以上;又可采用中压纺丝,组件初始压力为15~30MPa。采用后者时,以稍高的压力为佳。组件终压一般比初压约高8MPa,否则需更换组件。高压组件与普通组件在结构上基本相同,主要区别在于较多的和较高目数的过滤介质,以形成较大的阻力从而产生高压。高压组件的各个部件应加厚或加强,保证高压时不发生形变。高压纺丝的优点是熔体在高压下流过纺丝组件时形成很大的压力降,产生较大的剪切作用,使机械能瞬间转化成热能,熔体温度均匀上升,粘度下降,从而改善熔体流动性能,提高产品的质量。

目前,在使用预过滤器的企业内,组件的使用时间可长达2~3个月以上,组件压力不明显上升。但随着组件使用时间的延长,组件过滤层上截留的凝胶状物将发生热裂解和再凝聚,从而形成齐聚物,若被带人纺丝熔体,使丝条质量下降。因此,组件的使用周期不宜过长。

过滤材质是纺丝组件的重要组成部分,其作用是除去熔体的机械杂质并形成一定的熔体压力,使熔体达到均匀混合,以形成良好的熔体细流。组件的过滤介质大多由不同配比的粗细海砂(或金钢砂)与金属过滤网组成;也有采用若干层目数不同的金属丝网的组合体。其各层的排列,一般上层为粗目,中层为细目,底层为少量粗目(起支撑作用)。这既可使过滤达到良好的效果,又能防止熔体对细砂的冲击。

目前也有采用烧结金属网作为过滤介质,其优点是可以使组件的容腔缩小若干倍(同样的过滤面积,烧结金属丝网的体积比由滤砂组成的过滤介质小得多),从而使聚酯熔体在组件内的停留时间缩短;同时,该滤网可回收,清洗后能继续使用数次。

在使用过滤砂的组件中,起始组件压力相同时,使用粒度粗、过滤砂厚的过滤层组件性能优于使用粒度细、过滤砂薄的过滤层组件。同时,使用不同粒度的多层过滤砂的组件的过滤性能优于单一粒度的过滤砂的组件。采用不同粒度的过滤砂多层排列的过滤层时,过滤砂的粒度应按逐渐变小的梯度排列。在过滤砂组装时切忌不同粒径的过滤砂混装,这样易造成部分过滤砂提前堵塞,缩短组件使用寿命。

6

泵供量

泵供量是指计量泵在单位时间内提供熔体的质量。泵供量决定POY的总线密度,根据成品纤维的线密度和后加工条件确定。

当纺丝速度及喷丝板孔数、孔径一定时.随着泵供量的提高,熔体吐出速度增加,纺丝速度与熔体吐出速度的差值降低,使熔体细流的凝固点下移,纺丝张力、POY的双折射、断裂伸长等降低。所以,在变更泵供量时,必须采取相应的措施,以确保成品丝的质量。

7

喷丝板的孔数和孔径

喷丝板的主要作用是将聚酯熔体通过微孔转变成具有特定截面的细流。喷丝孔由导孔和喷丝孔组成,导孔形状有带锥底的圆柱形、圆锥形、双曲线形和平底圆柱形等几种。导孔的作用是引导熔体连续平滑地进入微孔,在导孔和喷丝孔的连接处应使熔体收敛比较缓和,避免在入口处产生死角和出现旋涡状的熔体,保证熔体流动的连续稳定。

喷丝板的孔数与纺丝的品种有关,通常有24孔、36孔、48孔、72孔、96孔、144和288孔等。对线密度相同的长丝,其单丝根数愈多,手感愈柔软,纤维品质愈好。对于POY,其单丝线密度在2.2dtex以上,纺丝能顺利进行;单丝线密度在1~2.2dtex范围内,就较难纺。

对于高速纺丝,喷丝板的孔径在0.15~0.30mm范围内,均可顺利纺丝。但为了保持熔体有一定的吐出速度,一般纺低单丝线密度POY时,孔径宜稍小;纺高单丝线密度时,孔径宜稍大。选择的依据是控制聚酯熔体出喷丝孔的剪切速率在104数量级内,一般以(1~3)×1041/s为较好。同时,其喷丝头拉伸倍数在80~180范围内较为适宜。

在高速纺丝条件下,伸展聚酯大分子的松弛时间为10-3s。因此,为了取得大分子的净伸展或净取向效果,剪切速率必须超过大分子的松弛速率,即必须达到104数量级。毛细管中聚合物的剪切应力与毛细管长径比(L/D)有如下关系:

σw为管壁处的剪切应力

△P为作用在毛细管上的压力

L为喷丝孔毛细管长度。

剪切速率还明显受毛细管直径和聚合物流出速度的影响:

γw为管壁上的剪切速率

Q为流出毛细管的聚合物体积。

由上式可知,无论剪切应力还是剪切速率,都与喷丝孔毛细管直径有关。不合适的喷丝孔毛细管直径,会使挤出的聚酯熔体稀薄化,无法形成足以纺丝的大分子整体,在极端情况下,还会导致熔体破裂(冷纺丝)。熔体破裂现象一般发生在剪切速率最大的毛细管管壁处。若剪切速率超过聚合物的弹性极限,还会发生丝条的皮层断裂或撕裂。即如果在熔体特性粘度较高或温度较低的情况下,熔体粘度增加,剪切应力也必定增加,丝条的取向也会增加。熔体温度太低或熔体特性粘度太高时,会使剪切应力升得太高,而产生熔体破裂现象,使拉伸比降低,从而降低POY的强度。严重时还会使纺丝板出丝不畅,并在板面上卷曲成球状,造成纺丝中断或注头丝。纺丝过程中是否发生熔体破裂现象,可将一束闪烁光垂直射向喷丝板下的丝束,根据有无雾状反射来判别。若有雾状反射,说明发生了熔体破裂现象,这是由于熔体裂解产物对入射光所产生的漫散射。若反射光的图形是明亮的针状光点,则说明不存在熔体破裂现象。在绝大多数条件下,比熔体破裂(冷纺丝)消失温度高出1~3℃的纺丝温度是最佳的工艺条件。

喷丝孔的直径还与喷丝孔熔体的胀大和喷丝头拉伸倍数密切相关。若采用的喷丝孔直径较大,出口胀大区的直径就会增加,将纤维拉伸到成品线密度所需的拉伸倍数也增加,由此引起剪切速率的增加,将使总的取向增加。但如果喷丝孔直径太大,熔体离开喷丝孔的速度降低,以至直接在纺丝板面上形成胀大区,这会引起毛细管出口周围沉淀物的堆积,最终造成弯丝和并丝。

喷丝孔的排列对熔体细流的均匀冷却、良好凝固成形有很大影响。目前,大多数喷丝孔为圆形分布,这种排列的优点是喷丝板外圈的丝条能均匀冷却,但孔数较多时,内圈的丝条往往不容易充分冷却;也有的喷丝孔为矩形分布,这种排列的优点是可以改进内层丝条的冷却,缺点是侧吹风迎风侧和背风侧丝条的冷却条件不一致。同时,层与层之间喷丝孔的排列有交错排列和平行排列两种。交错排列时丝条能受到侧吹风的迎面吹风冷却,其冷却的给热系数较大,有利于丝条充分冷却,但这容易造成侧吹风的扰动,不利于吹风的湍流。而喷丝}L平行排列时,在第二排以后的丝条不能受到侧吹风的迎面吹风冷却,其冷却的给热系数降低,不利于丝条的冷却,但丝条不会干扰侧吹风的平行流动,保持它的湍流性,有利于丝条的凝固成形。所以,喷丝孔的排列应根据喷丝孔孔数和所纺单丝线密度而定。

对于高速纺丝,喷丝板的孔径、孔数及泵供量对纺丝工艺和成品丝性质的影响比常规纺丝小。这是因为决定纤维性质的主要工艺参数是熔体吐出速度与纺丝速度的差值(喷丝头的拉伸倍数)。而高速纺丝的纺速比常规纺丝高2~3倍,故熔体吐出速度对上述差值的影响减小。

此外,喷丝孔的制造质量对纺丝的影响也很大,大致有以下几方面:

1

长径比

由于熔体的“入口效应”影响出口熔体的流量稳定性,增大长径比有助于熔体的弹性松弛,减小出口处的弹性胀大,对纺丝有利。高速纺丝的熔体吐出速度比常规纺丝高,剪切速率也高,所以要求喷丝孔的长径比在2.0以上。

2

喷丝孔径和长度的偏差

若涤纶长丝纺丝要求其熔体流量偏差小于0.75%,由于其喷丝孔偏差引起的流量偏差则是四次方关系,所以,应严格控制孔径偏差在±0.002~±0.005mm范围内;而长度偏差与流量之间是一次方关系,一般要求为0.02~0.05mm。

3

光洁度

喷丝孔导孔的光洁度一般为▽6~▽8,孔的过渡锥则为▽8~▽10,出丝面的光洁度为▽8~▽10。这样才能使熔体与喷丝板面有较好的剥离性能。

4

导孔与出丝孔的垂直度

对喷丝板导孔的垂直度要求不高,对出丝孔的垂直度要求较高。一是为了防止单丝表面受力不匀,而产生毛丝或断丝;二是为了避免单丝相交而产生并丝,影响成品质量。

5

导孔与喷丝孔的同轴度

要求同轴度愈高愈好,一般要求为0.02~0.05mm。喷丝孔的圆整度及毛刺等也会影响纺丝。

6

喷丝板孔的分布

一般排列在外周2~3圈,内心无孔。从侧面看,最好为成排分布,以便于冷却风的吹人,可提高冷却效果和冷却均匀性。另外,若喷丝孔分布过密,则单丝不易冷却,影响纺丝。

8

冷却吹风条件

熔体细流从喷丝板到卷绕装置之前要进行冷却吹风使其凝固。冷却吹风条件包括冷却吹风的风速、风温和相对***度。冷却条件对纺程上熔体细流的流变性能,如拉伸流动粘度、拉伸应力等物理参数有很大影响。高速纺丝时,由于纺丝速度提高,冷却吹风条件对丝条凝固动力学的影响明显减小。它虽与常规纺丝有共同之处,但又有许多自己的特点,现分述如下:

1

冷却吹风的风速

风速、风温、相对***度三个因素中,风速对纤维成形的影响最大。这是由于空气的导热系数低,熔体细流与周围空气的换热效果主要取决于空气的给热系数α*。α*与冷却吹风风速间的关系。在纺程上,当8μy>υ时,即在离开喷丝板不远处、熔体细流冷却成形时,α*主要受冷却吹风风速υy的影响;而当8υy

实践证明冷却吹风风速对POY的力学性质指标的平均值及后加工性能等无明显影响,但对POY的条干不匀率影响很大。由图10-6可知,过大或过小的吹风速度均会使条干不匀率(U%)增大,风速在0.3~0.7m/s范围内为最佳。风速过大时,湍动因素增加,而空气流动的任何湍动必将引起丝条振荡或飘动,当振动幅度达到一定数值,就会传递到凝固区上方,使初生丝条干不匀。但当所受冷却吹风的湍流状况一定时,这种振动的振幅将随着丝条张力的增加而降低。风速过小时,受室外气流干扰的因素增强以及丝条凝固速度的减慢,使凝固丝条飘忽、振动的因素增加。吹风速度还与所纺纤维的线密度有关,如图10-7所示。

此外,冷却吹风压力的波动会影响吹风速度的变化,使单丝产生飘动和振荡。吹风压力变化△P和吹风压力P的比值最好小于0.005,这样才能保证产品具有较好的条干不匀率、染色均匀性和伸长不匀率等。冷却吹风风压对POY条干不匀率的影响与风速相似,如图10-8所示。当风压为20~35mm水柱时,POY的条干不匀率最小;过高或过低,条干不匀率都高。在较低的风压下.冷却吹风风速太小,使冷却效果明显变差,丝条的冷却长度增加;同时,容易受外来空气的干扰,最终使成品的条干不匀率增加。而风压过高时,引起丝条的湍动和振动增加,也会使成品条干不匀率增加。

2

冷却吹风温度

冷却吹风温度在15~35℃范围内。风温对高速纺丝成形过程中丝条的张力和成品丝的性质几乎无影响;仅吹风温度较低时,丝条手感较硬。但当吹风温度异常、波动大时,将影响POY的条干不匀率、动态热拉伸应力的不匀率、DTY的染色不匀率,并使毛丝断头增多。因此,保持吹风温度的稳定,对制得高质量的POY十分重要。

熔体细流从喷丝板下的密闭(无风)区出来,立即受到冷却吹风的冷却,此时希望冷却的速度较快为好,目的是使细流停留在190℃附近的时间越短越好。最后要使丝束全部冷却到聚酯的第二有序转折点(玻璃化温度)以下.其冷却的推动力为冷却吹风与被冷却丝条间的温差。实践证明,冷却吹风和聚酯丝条间的温差至少应在10℃以上,才能保证丝条的均匀冷却。这样才能使喷丝板的熔体细流的冷却长度不至于太长,同时可以避免由于冷却不够充分而引起各根单丝间冷却长度的差异。

3

相对温度

在纺丝过程中,水蒸气向聚酯熔体内部扩散的速度为10-9~10-10cm2/s。聚酯的平衡吸***率约为0.4%,因此,刚纺出的单丝在60~300s之内即快速完成吸***。冷却吹风的含***量对冷却成形过程影响不大,但必须稳定,否则导致丝筒含***量不匀。

随着冷却吹风的相对***度的提高,它的比热容和热容量将会增加,热吸收量随之增加,从而使冷却吹风在吸收同样的热量时,温度升高小,有利于冷却吹风温度的稳定,提高冷却效果。同时,高的含***量可减小丝条在纺丝过程中产生静电和飘移。但相对***度过高,会造成操作条件***化和设备的锈蚀。因而,冷却吹风的***度不能太高,一般为(60%~75%)±3%。

4

密闭区

在喷丝板下约8~16cm的距离内应与外界隔绝气流交换,称为密闭区。因为熔体细流刚喷出孔时温度很高,细流十分脆弱,经不起任何气流冲击。此外,过快的冷却会导致纤维径向横截面的皮芯结构及产生的卷曲大分子增多,会引起众多微小晶核的生成,造成成品质量低劣。无冷却风的密闭区要保持熔体温度在210℃以上。因为聚酯熔体的结晶半衰期为190℃,若在此温度附近停留时间过长会导致初生纤维的结晶度增加。所以,在熔体细流刚出喷丝孔的密闭区时,不但要与外界空气隔绝,而且要采取保温措施,不使熔体过快冷却。同时,若在熔体细流的细化区内进行急冷,取向/松弛比会增加;而在细化区以下急冷,取向/松弛比下降。所以,将侧吹风急冷区安排在出喷丝板的密闭区以下,这样有利于取向度和取向均匀性的提高。若提高急冷速率(提高风速),丝会冷却得更快,从而降低了纺丝熔体的温度,相应增加了熔体的粘度,提高了剪切应力,导致较高的取向。然而,过高的急冷速率会使丝的皮层应力过高而形成“冷纺丝”。此外,风速过大时还会在急冷区引起气体湍流,使丝条产生波动起伏和水平移动。这种波动会造成纺丝应力的变化,进而引起丝条轴向线密度和取向的变化以及丝条内单丝间的差异。在纺低单丝线密度POY时,密闭区的设置要适当延长,对延迟丝条冷却、保证纤维质量是十分必要的。

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纺丝集束的位置

过高的纺丝张力不利于卷绕成形,所以,高速纺丝时往往将丝条提前集束上油,以减小纺丝张力。

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垂直方向集束位置

沿垂直方向的集束位置选择在离喷丝板120cm以上,集束时纤维已凝固,纤维的流变阻力和惯性力基本不变。因此,当改变垂直方向的集束位置时,丝条的张力不同,如表10—4所示。由表可知,垂直方向的集束位置越往下,纺丝张力越大。这是由于空气摩擦阻力的变化引起的。随着集束位置的变化,丝条与周围空气的接触面积会发生变化,从而使丝条所受的空气摩擦阻力不同。张力的变化对纤维成形几乎无影响。但由于通常所纺的纤维均为复丝,集束位置的变化必将影响单丝间的的