当前位置:
文档之家› 对锦纶6纺丝中拉伸工艺的探讨
对锦纶6纺丝中拉伸工艺的探讨
The end
敬请各位老师提出宝贵意见
锦纶分类及其结构介绍
1.锦纶的分子结构
常用的锦纶纤维可分为两大类。 一类是由己二胺和己二酸缩聚而得的聚己二 己二胺,其长链分子的化学结构式为:H— [HN(CH2)XNHCO(CH2)YCO]—OH。这类锦纶的相对分 子量一般为17000-23000. 另一类是由己内酰胺缩聚或开环聚合得到的, 其长链分子的化学结构式为:H—[NH(CH2)XCO]— OH。
中国锦纶发展现状
虽然近年来世界锦纶的生产大幅下降,但我国锦纶仍 然保持增长态势。2010 年国内锦纶产量比2009年增长 12.26%,为161.8万吨,同时还进口13.9万吨的锦纶6 纤 维。 我国锦纶6生产企业在上一轮己内酰胺(CPL)的反 倾销影响下,万吨以下中小企业聚合产能基本关停,超过 总产能的1/4。同时各企业进行产业结构调整,加强技术 开发,逐渐形成规模化,并向下游纱线、织造、染整发展。 在市场需求的强烈刺激下,国内锦纶6 聚合产能进入到快 速增长期,新增项目以民用纺丝级切片为主,高端的高速 纺切片产能扩张尤为迅速。近期,国内新增锦纶6 产能达 36.6 万t/a,见表1,将会进一步增加对CPL 的需求。
近期国内新建、扩建尼龙纺丝级产品装置
公司 地点 年 产 能/ 万t 3.0
1.0 6.0
备注
山东时 风 浙江蓝 孔雀 岳阳化 纤
山东高 唐 浙江安 吉 湖南岳 阳
2010 年12 月初陆续投产高黏聚合,配套 工业纺丝装置,总产能至6 万t/a 2010 年12 月投产,主营POY、HOY 和FDY, 后期欲规划加弹12 台 2010 年11 月聚合装置投产,聚合总产能 达11 万t/a
浙江新 纶 锦江科 技
浙江余 姚 福建长 乐
2.0
4.5
2011 年初投产,总产能至6.5 万t/a,主 营FDY、POY 等 2010 年9 月陆续投产,2011 年上半年投 产,总产能达12.5 万t/a,主营FDY、POY
凯邦锦 纶 美丝邦 化纤
兖州翔 宇 亚太化 纺 浙江德 科 浙江鑫 勤
6.网络作用
纺丝—拉伸一步法工体过程设计,是以一步法生产直接 用于纺织加工的全拉伸丝为目的的,考虑到告诉卷绕的过 程无法加捻的情况,故在第二导丝辊下部对应每根丝束设 置交络喷嘴保证每根丝束中具有20个交络点。锦纶6 FDY 主要是作为高档经编针织面料、高密机织面料的原料,要 求丝条抱合性好。为了提高纤维集束性能,在第一导丝盘 前使用预网络器,避免毛丝绕辊;在第三导丝盘后装有网 络器,进一步进行网络。比较适合的网络度是大约20个 /m。
对锦纶6纺丝中拉伸工艺的探讨
专 业:高分子材料加工技术 班 级:### 姓 名:### 指导老师:###老师
目录
设计简介 中国锦纶发展现状 工艺流程 对影响锦纶拉伸生产工艺中的因素进 行探讨 • 致谢 • • • •
设计简介
为进一步提高锦纶6纤维丝的质量,对生产锦 纶6纤维丝生产工艺中的拉伸阶段进行简要分析。 在常规POY纺丝设备上可生产处高质量锦纶6拉伸 (POY),就纺丝温度、冷却温度、拉伸倍数、卷 绕速度、上油等工艺条件对锦纶POY的影响进行了 探讨。
致谢
通过本次毕业设计,在此我要首先感谢我的母校----河南工程学院,在这里我度过我人生中重要的四年, 感谢母校为我提供的一切。 另外在此感谢材料学院所有的老师,感谢老师们四 年来对我孜孜不倦的教导。 最后要尤其感谢我的指导老师----###老师,感谢 老师在本次设计中对我的耐心指导,带领我们这组学生 走过大学最后的这段时光。
福建长 乐 浙江萧 山
山东兖 州 江苏吴 江 浙江诸 暨 浙江诸 暨
4.0
7.0
2011 年陆续扩能,至年底总产能可达7 万t/a 2011 年5 月投产,民用聚合
3.0 2.3 1.5 2.3
2011 年3 月后投产,民用聚合 2011 年5 月投产, 主营FDY、DTY 和ATY 2011 年4 月投产,长丝配加弹 2011 年4 月投产,民用长丝
3.聚焦态结构 锦纶的聚焦态结构与纺丝过程的拉伸及热处理 有密切关系。采用一般纺丝速度纺制的锦纶分子容 易结晶,在纺丝过程中即结晶,锦纶6在纺丝后的 放置过程中也会发生结晶。由于冷却成形时内外温 度不一致,一般锦纶的皮层取向度较高,结晶度较 低,而芯层结晶度较高,取向性较低。锦纶的结晶 度一般为30%-40%,表征取向度的双折射率为0.050.063,相对密度为1.14。
工艺流程
锦纶6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→喷丝头→熔体细 流→侧吹风→甬道→固化丝条→上油→卷绕→锦 纶6POY→喂入辊→热辊→拉伸辊→第一加热器→ 假捻器→中间辊→第二加热器→输出辊卷绕辊→ 锦纶6丝饼
影响锦纶拉伸生产工艺中的因素进行探讨 1.纺丝温度 对
锦纶熔体的纺丝温度主要取决于聚合体的 熔体黏度和熔点。纺丝 温度过高,会使聚合物的热分解加剧,造成相对 分子质量降低和出现气泡丝,并因熔体黏度太低 而出现毛细断裂,形成“注头”;纺丝温度过低, 会使熔体黏度过高,增加泵输送的负担,往往出 现漏料,而且使挤出物出口胀大现象趋于严重, 甚至出现“熔体破裂”现象,影响正常纺丝。锦 纶6的纺丝温度可控制在270-280℃,而且温度的 波动范围愈小愈好,一般不应超过±2℃
3.上油
高速纺丝上油比常规纺丝上油更为重要,它直接影 响纺丝拉伸卷绕成型工艺的正常进行和丝条质量,特别 是丝条与机件的高速度接触摩擦,更容易产生静电,引 起毛丝和断头,因此要施加性能良好的纺丝油剂。 常规纺丝采用油盘上油,但对于高速纺丝,油盘上 油不但均匀性差,而且油滴会飞离油盘,因此发丝—拉 伸一步法工艺采用上油比较均匀的齿轮泵、油嘴上油法。 一般用于机织物的丝条含油量为0.4%—0.6%,用于针织 物的丝条含油量则高达2%—3%。
2.冷却温度
在纺丝时,应保证冷却条件稳定、均匀,避免受到外 界条件的影响,从而使聚合物熔体细流在冷却成形过程 中温度变化、速度变化、凝固点位置以及所受的轴向拉 力保持稳定。对冷却条件的控制主要是控制冷却空气的 温度、湿度、风量、风压、流动状态及丝室温度。通常 冷却吹风使用20℃左右的露点风,送风速度一般为 0.3—0.8 m/s,相对湿度为80%±3%,冷却吹风位置 上部应靠近喷丝板,但又不能使喷丝板温度降低,以保 证纺丝的的顺利进行。
4.拉伸倍数
锦纶的拉伸一般采用全拉伸工艺。全拉伸丝工艺是将 第一导丝辊的预取向丝连续绕经高速度运行的滚筒来实 现拉伸的,拉伸作用发生在两个转速不同的滚筒之间, 两个滚筒的速度比即为拉伸倍数。锦纶的强度随着拉伸 倍数的增加而提高,伸长则相应降低。这是由于在张力 作用下,纤维内的大分子沿纤维轴向规整排列,取向度 提高故拉伸倍数增加,可提高纤维的强度。但拉伸倍数 如果超过临界界限,则有相反的效应,强力下降。锦纶 6 POY的拉伸倍数宜为1.2—1.4倍。
5.卷绕速度
在锦纶6 POY生产中,由于高速纺丝接着高速拉伸, 丝中应力较难松弛。改变不同的拉伸倍数,都可得到断 裂伸长差不多接近35%以上的全拉伸丝。原则上卷绕头 的速度必须低于第二导丝盘的转速,这样可以保证拉伸 后的丝得到一定程度的低张力收缩,得到满意的成品质 量和卷装,防止全消光丝因张力过大而造成塌边。卷绕 速度一般为5500—6000 m/min。
2.形态结构
采用熔纺法制得的锦纶在显微镜中观察到的形 态结构具有圆形的截面和无特殊的纵向结构。在电 子显微镜下可观察到丝状的原纤组织,锦纶66的原 纤宽约10-15nm。如用异形喷丝板,可制成各种特 殊截面形状的锦纶,如多角形、多叶形、中空等异 形截面。它的聚焦态结构与纺丝过程的拉伸及热处 理有密切关系。不同锦纶的大分子主链都由碳原子 和氮原子相连而成。