超细旦多孔涤纶DTY的设备改造电动机

2016-08-26 11:22:25来源： 贤集网

当前全球化纤竞争格局已基本完成了第一阶段的结构性调整，形成了具有五个层次的产业价值链，日本、美国和西欧居于最高端，中国处于第三层的中间段。日本、美国等传统化纤强国已经逐步退出了化纤生产的常规领域，全面进入高性能、高科技纤维或生命科学等高附加值纤维领域。

市场对细旦丝需求量大，国内细旦涤纶丝产能已超百万吨。大型直纺企业产品品质稳定、成本低、拥有市场话语权，所以大型熔体直纺企业在细旦丝产品的开发方面具有相当大的优势。

结合全球超细旦丝的研究成果和自身的研发思路，恒力化纤利用吉玛聚酯装置、巴马格纺丝设备和常温热箱加弹机进行加工、试验，在普通熔体直纺生产超细旦涤纶工艺的可行性试验的基础上，成功研制出60 dtex/144 f超细旦涤纶预取向长丝(POY)，并在巴马格FK6-1000V加弹机上生产出超细旦39 dtex/144 f涤纶拉伸变形丝(DTY)，通过对现有设备的技改，生产出单丝纤度只有0.27 dtex的涤纶超细旦DTY产品，填补了国内化纤企业超细旦DTY产品的空白。

熔体直纺超细旦POY的设备控制重点

1、喷丝板

喷丝板的设计直接影响熔体的流动性能，从而影响纤维的成形。喷丝板的材料选择、表面处理和喷丝孔的排列分布、长径比等都是重要的考虑因素。喷丝板的设计包括喷丝板孔的分布、孔径、长径比、导孔设计和光洁度等。喷丝板孔的分布主要考虑要有利于均匀冷却。长径比越大越有利于高分子弹性记忆效应的消除，从而减小孔口膨化，但是加工难度也随之加大，因此长径比一般考虑在2.0以上但不宜过大。孔径的设计是喷丝板设计的关键。一般依据剪切速率和喷丝头拉伸倍数来设计喷丝板孔径。

2、组件压力和组件滤材

组件压力的设定需要综合考虑过滤效果和组件使用周期，一般初始压力设定在8-18 MPa，产品纤度小或单纤细，组件初始压力宜适当偏高；终压力最好不要超过20 MPa，太高漏浆现象将会增加。组件周期最好不要超出30 d，组件使用时间太长，凝胶物会在滤层发生热裂解或再凝聚等反应，转变为齐聚物，齐聚物带入丝条将影响产品质量。组件滤材的砂层，要求同一规格的粒径均匀，严防不同规格的砂混装。砂层最好采用多层设计，尽量不采用单层设计，同时遵循自上、从粗至细的原则来组装。

3、丝条冷却装置

一般冷却风有两种形式，即侧吹风和环形吹风。侧吹风装置下，冷却气流吹在丝束半凝固区域，气流方向与纤维垂直，冷却效率较高。缺点是均匀性及稳定性不足，并且在丝束的迎风区和背风区的冷却条件会有差异，在箱体内侧面与中间位置冷却效果也有差异，甚至在后道加工时有所表现。环形吹风是从丝束周围吹向丝条，丝条间冷却均匀，丝束抖动小，在多孔丝及超细旦丝生产中大量应用。

DTY加工设备的优化

由于超细旦丝的丝束线密度与单丝纤度都非常小，在生产超细旦低弹丝时，由于原丝的取向度及结晶度较高，总纤度和单丝纤度均较小，故拉伸变形中拉伸强力远小于一般规格纱种。在生产中，丝束之间、丝束与设备之间的摩擦因数都较高，易造成毛丝和断头，因此选择适合的生产速度和温度，减小丝路上各导丝器的摩擦因数，减少与各导丝器的接触面积是一个重要的改进方向。

1、生丝杆固定导丝器的改进

图1的生丝杆固定导丝器在使用过程中能正常生产，所得超细旦DTY品质没有明显缺陷。使用图2的导丝器生产后，所得DTY品质略有提高，其中表现在DTY物性项目和毛丝数量上略有改观。

图1 机台原装生丝杆固定导丝器

图2 改造后生丝杆固定导丝器

使用新导丝器虽然在DTY物性项目和毛丝数量上略有改观，但在试验过程中由于新导丝器凹槽较为平坦，没有达到足够的深度，加工过程中丝条跑出导丝器现象较为频繁，不能保证生产的稳定性。因此，一直在寻找类似的可替代零件，但由于此种零件市场中较少，国内代加工企业精度不够，在找到合适的新导丝器之前，暂时使用原配导丝器。导丝器对DTY的强度、断裂伸长等物性指标有较大影响，常规导丝器都有不易磨损、耐高温、耐腐蚀等特点，然而随着使用时间的延长，导丝器表面会或多或少地出现沟槽磨损现象，导致损伤纤维。生产中要对因导丝器磨损或跑偏造成DTY强度、伸长不合格的锭位，要进行严格排查、维护。

2、止捻器的改进

在加工丝路中，一罗拉距离生丝杆滑块较远并且悬空，假捻中产生的捻度经冷却板、第一热箱传递到一罗拉，丝条容易产生张力波动。止捻器的作用就是使拉伸稳定、捻向固定，使丝具有一定的强度、伸长和卷曲率，减少因摩擦张力过大而对纤维造成的损伤，避免产生松圈丝或毛丝。原装止捻器见图3。

图3 原装止捻器

止捻片是止捻器的关键部件，不同规格的DTY纱种对止捻片的结构参数要求不尽相同，如凸起高度、数目和角度等，不同规格有不同的最佳参数。止捻片选择不合适，止捻效果就达不到要求，有的丝条甚至跑出热箱，热定形不充分，导致卷曲收缩率、卷曲稳定性的降低。图4中改造后的止捻器①由一家台湾企业提供，其中的陶瓷镂空蝶形件止捻片(以下简称陶瓷件)替代了原配的金属镂空圆盘蝶形件止捻片，外侧安装一塑料护套。陶瓷件相对于金属件，内部突出部分倒角更为平缓、光滑，对丝条的摩擦损伤更小些，在保证丝的止捻效果的同时，提高了丝的质量。

图4 改造后的止捻器①

图5止捻器②是由同一家台湾企业提供的，其中的金属镂空圆盘蝶形件止捻片材质为合金，较原装止捻片硬度更大、更平滑，不易被磨损；较陶瓷型凹凸弧度更为平缓，对原料丝损伤较小，有专门的处理缠丝缺口，使得在处理缠丝时钩刀类利器不易损伤止捻片。从物性参数指标及外观看，新止捻器②试验效果最佳，与客户使用后的结论相符。

图5 改造后的止捻器②

3、上油轮导丝器的改进

加弹机中安装有许多导丝器，其作用大多是稳定丝条的走向，即要求DTY丝条在加工过程中按照一定的路径流程并保证顺利通过。这就要求导丝器不但要有一定的轨道或包角，还要求导丝器有足够的平滑性及耐磨性。实验机台原配的上油轮导丝器(图6)有足够的包角和耐磨性，但在平滑性上与改造后某厂的猪尾型导丝器(图7)相比差距明显，而且与丝条的接触面积过大，丝条受到的摩擦阻力也有所增加，明显的现象就是在导丝器处出现屑花，从而导致成品DTY筒子毛丝现象较重，客户在织造时会发现布面有密密麻麻的小毛球，甚至吊筒子，出现断纱，难以满足织造要求。使用新型猪尾导丝器之后，飞屑和毛丝现象有所改观。

图6 原装上油轮导丝器

图7 改造后的上油轮导丝器

使用新的猪尾导丝器，DTY虽在物理性能指标上与旧导丝器差异不大，但成品DTY筒子外观明显有所好转，退绕速度较快，利于退绕。从织造客户的使用情况反馈来看，使用新导丝器所生产的成品DTY筒子，在整经或打纬过程中断纱较少，布面平整、光滑、毛点少，具有仿真丝、仿麻多种风格，织物手感细腻柔软，悬垂性良好，主要用于高密薄型织物、高级内里等高档面料。

结语

通过对熔体直纺超细旦DTY重点设备及工艺，如喷丝板、组件滤材和组件压力的控制，采用环吹风技术，成功研制出60 dtex/144 f超细旦涤纶POY，并通过对巴马格FK6-1000V加弹机的技改，如采用新型生丝杆固定导丝器、止捻器、上油轮导丝器等，生产出超细旦39 dtex/144 f涤纶DTY。

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