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聚酯切片的干燥有真空干燥和气流干燥两种。由于干 燥方式或设备的不同，工艺流程、工艺条件及操作规 则方面会有差异，但干燥的原理基本相同。
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真空干燥（进出料1.5-2h，升温2.5-3.5h，保温3-4h，冷却1h）
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干燥的工艺原理 切片干燥是一个传热、传质的物理过程。 未干燥切片中的含水W=Wf + We 式中W表示切片的含水量，Wf自由含水量，We平衡含水量。 自由水分属于表面吸附水分，存在于切片表面或孔隙之中。 平衡含水属于分子间结合水，其中部分水分子与聚酯大分子 形成氢键，很难完全脱除。 水分的平衡：切片内部和表面的平衡、切片表面与干燥介质 的平衡。这一平衡过程对干燥的条件有很大的依耐性。我们 可以用亨利分压定律来简单地描述平衡含水量与水汽分压的 之间的关系： We=KP，式中，K为平衡常数，P为平衡蒸汽压。 升高温度和增加干燥介质的流动有利于干燥过程。
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过滤
过滤的目的是除去熔体中的杂质
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喷丝板
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结构： 导孔+毛细孔
图喷丝孔的几何形状 a—圆筒漏斗形；b—圆筒平底形；c—圆锥形；d—双曲面形 导孔：圆筒漏斗形、圆筒平底形、圆锥形、双曲面形 毛细孔：圆柱形，孔径0.20～0.45mm，
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熔体的计量（计量泵、高温齿轮泵）
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计量的目的是保持丝束纤度均匀， 同时使熔体增压，以保证稳定纺丝。 泵供量取决于齿轮齿谷的容积 和齿轮的转速 工作原理：两个齿轮转动→ 吸入孔1成低压→ 1—熔体进口； 熔体有吸入孔1进入→ 2—熔体出口； 充满齿轮的齿隙→ 3—主动齿轮； 4—被动齿轮 随齿轮的转动→ 5—上板； 在孔2处形成压力→ 6—中板； 将熔体从压出孔压出 7—下板； （齿隙容积恒定，精确计量） 8—联轴节
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聚酯短纤维的后加工工艺讨论
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热定型：热定型的目的是消除纤维内应力，提高纤维的尺 寸稳定性，并促进结晶化，进一步改善其力学性能。热定 型可使拉伸、卷曲效果固定，并使成品纤维符合使用要求。 热定型可以在张力下进行，也可以在无张力下进行，前者 称紧张热定型（包括定张力热定型和定长热定型），后者 称松弛热定型。生产不同品种和不同规格的纤维，往往采 用不同的热定型方式。影响热定型的主要工艺参数是定型 温度、时间及张力。
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直接纺丝与切片纺丝技术比较
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直接纺丝
优点：
工艺流程短：可省去切片的生产、运输、 混合、干燥、熔融等工序 设备投入小：单位产量建设资金投入小
切片纺丝
优点：
聚合与纺丝相互独立，有利于纺 丝厂的合理布局 纺丝品种可根据市场的变化做出 快速改变，灵活性大 缺点： 工艺流程长 原料消耗和能耗高
VC353真空干燥机示意图 1-冷却桶、2-除尘桶、3-加热夹套
连续式气流干燥
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回转圆筒-充填组合干燥 （热空气介质加热，165-180℃）
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聚酯短纤维后加工的干燥、切断、打包工序流程示意图
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聚酯短纤维的后加工工艺讨论
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存放与集束：初生纤维的预取向度不均匀，有内应力，需 经存放平衡，以减小或消除内应力，降低预取向度，使油 剂扩散均匀，从而改善纤维的拉伸性能。存放平衡后的丝 条进行集束。所谓集束是把若干个盛丝筒的丝条合并，集 中成工艺规定线密度的大股丝束，以便进行后处理。
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聚酯短纤维纺丝的特点：大型化、高速化、连续化 单线日产20~50吨，最大规模为日产200吨 大型喷丝板，其孔数达5000～50000孔 纺丝线集束线密度达30000dtex以上
较高纺丝速度1500~2500m／min
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应用范围：适合小品种、多功能、差 别化纤维的生产，适合于长丝的生产
1.3. 1 原料的纺前准备及处理
切片的干燥
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干燥的目的（普通聚酯切片含水率通常约为0.4％） – 干燥的目的是除去切片中的水分 – 提高聚酯的软化点； 切片中水的危害 – 聚酯分子链在纺丝过程中产生剧烈的水解，造成分子 量降低； – 形成所谓“气泡丝”、毛丝和飘丝； – 切片含水量的差异，造成的纤维染色不匀。 – 含水的聚酯切片软化点较低，造成“环结”堵塞现象 不同聚酯纤维对切片含水的要求 – 长丝：含水率应小于50ppm，最好小于30ppm。 – 短纤维：含水率应小于80ppm。
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纺丝熔体的制备
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纺丝熔体的制备-连接切片干燥和纺丝两个重要的工序。 纺丝熔体是通过熔融过程制备的，它是将切片在加热下由 固态转变为液态的一个过程。 主要有两种熔融方式，即采用炉栅或采用螺杆挤出机熔融。 螺杆挤出机的优点 传热效率高, 能挤出高粘度的熔体 熔体在螺杆中塑化搅拌均匀,能形成均匀的熔体 聚合物在螺杆中停留时间短,减小分解的可能,停留时间 一般为5~10min
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干燥过程
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干燥分为两个阶段，即预结晶阶段和高温干燥阶段 预结晶温度和时间 – 沸腾床：温度可高至160~180oC，时间8~15min。 – 搅拌式充填：温度120~140oC，时间1~l.5小时。 – 转鼓干燥时，在120℃以下缓慢升温，预结晶时间应控 制为4~5小时。 高温干燥阶段 – 转鼓真空干燥温度为120~140oC。 – 热风干燥一般在160℃以上。
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纺丝熔体的制备的输送
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熔融装置：螺杆挤出机 熔体输送、分配：弯管、熔体分配管 保温装置：纺丝箱体 计量装置：计量泵 纺丝：纺丝组件 丝条冷却装置：纺丝窗、侧吹风 丝条收集装置：卷绕机
1.2.2 聚酯分子结构特征
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结构对称，线性好，易于平行排列 分子链中含酯基，刚性大，熔点高（267oC) 两种构象(顺式和反式) 立构规整度高，所有芳环处在同一平面上，能形成紧 密堆积结构，结晶能力强。 分子间作用力强 许多重要的性质与酯基相关 有少量的羧基和醚键存在 分子量通常在15000~22000之间 分子量分布越小可纺性越好
1.3 聚酯纤维的生产技术及工艺
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聚酯纤维的纺丝-采用熔体纺丝技术。 根据原料的状态不同，可以将聚酯的纺丝工艺分为直 接纺丝和切片纺丝两类。
直接纺丝工艺流程： 聚合物熔体→纺丝→后处理 →成品 切片纺丝工艺流程： 聚合物切片→干燥→熔融→纺丝→后处理 → 成品
化纤生产各论
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课程介绍 第一章 聚酯纤维生产工艺
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• 第一节 概论
重点内容：聚酯纤维的发展简史与产品分类。
• 第二节 聚酯原料生产工艺及技术
重点内容：聚酯原料的生产技术与工艺。
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聚酯短纤维的后加工工艺讨论 拉伸：拉伸是靠各拉伸机之间的速度差异来完成的。拉伸 又称为纤维的“二次成形”。拉伸是后加工过程中最重要的 工序，拉伸的工艺条件包括拉伸温度、拉伸介质、拉伸速 度、拉伸倍数及其分配。国内外大多数公司采用水浴、水 浴或水浴-蒸汽2道拉伸。对于纺速超过2000m/min的高 速纺聚酯初生纤维，已具有一定取向度，因此后处理的拉 伸倍数可降低。通常卷绕速度每提高100m/min，最大拉 伸倍数可降低15%~20%。T-16N纺丝机的纺速比其他纺 丝机速度高500~800m/min，所以其后加工拉伸工序可 以采用较简单的干热拉伸装置。这样可以使操作简便，也 使废水排出量大大减少。
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PET的物理性质
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课程介绍 第一章 聚酯纤维生产工艺
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• 第三节 聚酯纤维的生产技术及工艺
重点内容：聚酯纤维的的生产技术与工艺。
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Байду номын сангаас
长径比1～2（比值↑→熔体在毛细管内应力松弛↑→出口膨化↓ →纺丝有利→机械加工困难） 孔数：短纤维（500孔、600孔、900孔、1120孔、3600孔、2400孔 长丝：几～几十孔 排列：同心圆、菱形、星形 喷丝板质材：耐热不锈钢1Cr18Ni9Ti喷丝板