聚酯涤纶培训资料.docx
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聚酯涤纶培训资料
第1章聚酯生产基础知识
聚脂我们通常称为涤纶，"涤纶"是我国的商品名，其主要成分为PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯），由PET切片或熔体纺丝而成，主要生产工艺有PET熔体直接纺丝和PET切片纺丝两种，前者因具有步骤少、成本低等诸多优点，
目前许多大型生产装置都采用此法。
八十年代后开始兴建的PET生产装置，尤其是大规模单品种装置，大都采用PTA法直接酯化连续缩聚生产工艺。
PTA法连续生产工艺主要有德国吉玛公司（Zimmer）、美国杜邦公司（DuPont）、瑞士伊文达公司（Inventa）和日本钟纺公司（Konebo）等几家技术。
其中德国吉玛、瑞士伊文达和日本钟纺的技术都是“五釜流程”，美国杜邦公司的技术是“三釜流程”。
、
PET是由PTA（精对苯二甲酸）与EG（乙二醇）缩聚而成，每生产1吨PET需要消耗PTA和EG分别为0.86吨和0.34吨。
工程例：
采用直接酯化、连续聚合的五釜流程技术，设计生产能力为年产180000吨聚酯。
外购原料PTA通过叉车将PTA贮存于PTA仓库,人工将PTA投入链板输送前的小料仓后,用链板输送方式将PTA送到聚酯大楼的日料仓。
另一主要原料乙二醇贮存在罐区，用泵通过管线送入车间。
催化剂三醋酸锑（或乙二醇锑）用桶装、消光剂二氧化钛用袋装运入聚酯大楼四楼。
聚酯装置主要由催化剂配制、二氧化钛配制、浆料配制、酯化、缩聚、切片生产及包装等几个工序组成。
酯化缩聚设置了五个反应器，其中两个是酯化反应器，两个是预缩聚反应器，一个后缩聚反应器。
两个酯化反应器为立式搅拌釜，设内盘管加热，两台反应器共用一个分离乙二醇和水的工艺塔。
第一预缩聚反应器为立式槽，不设搅拌装置，用液环真空泵产生真空。
第二预缩聚反应器和后缩聚反应器为圆盘转子式，两个反应器共用一套三级乙二醇蒸汽喷射泵系统（它用液环泵作排气的），在每个缩聚反应器和它的真空装置间设刮板冷凝器。
在第二预缩聚反应器和后缩聚反应器之后分别设有熔体过滤器。
从终缩聚反应器出来的熔体每天300吨供应长丝八条生产线，每天200吨供应另外的长丝四条生产线，其余大约有每天20--40吨熔体通过水下切粒机生产半消光切片，本装置配有两台切粒机，切出的切片通过干燥装置后，用气相脉冲输送方式将切片送至切片料仓，打包后出厂。
二、主要原材料消耗:
表一主要原材料消耗指标（期望值）
序号
名 称
吨产品消耗指标
（kg）
年消耗量（t/a）
备注
1
精对苯二甲酸
858
154400
2
乙二醇
334
60120
3
三醋酸锑
0.37
66.6
4
二氧化钛
3.50
630
5
液相热媒
--190
首次填充量
6
燃料油
63
12960
三、半消光纤维级聚酯切片及熔体质量指标：
序号
项目
单位
质量指标
备注
1
特性粘度
dl/g
M1±0.008
M1=0.645
2
端羧基
Mol/t
≤30
3
熔点（显微镜法）
℃
≥259
4
二甘醇含量
Wt%
≤1.35±0.1
5
二氧化钛含量偏差
M2±0.05
M2=0.32--0.35
6
凝聚粒子（≥10μm）
个/mg
0
7
色相L值
b值
APHA
≥82
4±1.0
8
铁含量
ppm
≤3.0
9
含水量
Wt%
≤0.4
10
灰份（不含TIOZ）
Wt%
≤0.05
第2章纺丝基本知识
长丝部共有24条纺丝生产线，其中17条为FDY生产线（包括一期11条半消光线和2期6条大有光线）；另有7条POY生产线（包括一期1条半消光线和2期6条大有光线）。
目前每天的长丝产量大致有1070吨，其中FDY产量大约有700吨（一期半消光430吨和2期大有光270吨）；POY产量大约有370吨（一期半消光70吨和2期大有光300吨）。
生产品种：
FDY半消光从45De到300De，FDY大消光从48De到300De；POY半消光从75De到150De。
一期8条生产线的纺丝箱体由北京中丽公司制造，小二期4条和大二期12条共16条生产线的纺丝设备由大连合纤研究所制造。
卷绕设备包括北京中丽1条POY12头72位线（丝饼10Kg/只，非定重），郑州纺机的2条POY10头生产线（丝饼15Kg/只，定重）
日本TMT公司的4条POY16头纺生产线（丝饼15Kg/只，定重）
日本TMT公司的4条FDY12头纺生产线（丝饼8.5Kg/只，定重）
日本TMT公司的5条FDY16头纺生产线（丝饼6.5Kg/只，定重）
日本TMT公司的4条FDY20头纺生产线（丝饼8.5Kg/只，定重）
日本TMT公司的4条FDY24头纺生产线（丝饼8.5Kg/只，定重）
纺丝工艺流程
FDY丝：
聚脂熔体---熔体分配总阀---各线增压泵---熔体冷却器---各线熔体分配阀---静态混合器---纺丝箱体---纺丝计量泵---纺丝组件---侧吹风---油轮或油嘴上油---预网络---热辊牵伸定型---网络---卷绕---平衡---检验分级---包装入库
POY丝：
聚脂熔体---熔体分配总阀---各线增压泵---熔体冷却器---各线熔体分配阀---静态混合器---纺丝箱体---纺丝计量泵---纺丝组件---侧吹风---油嘴上油---导丝盘---卷绕---平衡---检验分级---包装入库
POY与FDY丝的主要差导：
1．1.POY丝是预取向丝，是中间产品，大多还需经过后加工加弹才可以使用；而FDY丝是全取向丝，是最终产品，一般直接用于织造。
2．POY丝相比FDY丝：
一般伸长前者大（POY伸长115-135%，FDY丝25-32%）；强度后者大（POY2.2cn/dtex左右；FDY4.2cn/dtex）。
主要生产设备及其作用
1．熔体分配阀：
将聚脂熔体分别分配到各指定位置的熔体增压泵中。
2熔体增压泵：
由于聚脂熔体在输送的过程中要经过较长的输送管道，而输送管道上又装有过滤器，熔体阀，静态混合器等设备。
这样就不可避免的会产生压力降，为确保进入计量泵入口前的压力就在输送管道上增加了增压泵。
主要用于
定量输送熔体，提高熔体的压力。
3熔体换热器：
熔体换热器用于长丝直纺的熔体输送系统。
由于熔体在经过增压泵后温度会升高，熔体的分子降解就会加剧，
以联苯为介质与温度升高后的熔体进行热交换达到降低温度的目的，以满足生产要求的需要。
确保熔体质量均匀稳定。
4散热器：
把通过热交换后温度升高的热媒进行散热，使其降低至下次能够再次重复使用。
5热媒屏蔽泵:
使热媒在换热器中循环往复使用。
6静态混合器：
设置在纺丝箱前的熔提管道上，其内部呈90度排列的螺旋不锈钢叶片熔体在经过此静态混合器时不断翻转，
通过几次循环确保熔体得到充分混合，使同一截面上的熔体温度，粘度相当，一致。
7纺丝箱体：
箱内装有至各纺丝位的熔体分配管道，计量泵和纺丝组件。
采用汽相热媒（联苯醚）做保温介质，使熔体在箱体
内被进一步加热，或保温到纺丝所需要的温度并保持均匀和稳定。
8计量泵（纺丝泵）：
精确计量熔体的吐出量，并以稳定的压力输入到纺丝组件中，保证丝束的质量均匀一致。
9组件：
纺丝零部件组合体的简称。
其作用是过滤熔体中的杂质，使熔体进一步均匀分配到喷丝板的微孔中。
10纺丝侧吹风：
把设定好温度，湿度和风速并经过过滤的空气从竖网中吹出，对熔融丝束进行冷却固化成纤维丝束。
11油剂泵或油轮：
对纤维丝进行上油，使其具有平滑性，集束性和抗静电性以利于后道工序的加工生产。
12纺丝甬道：
使纤维丝束不受环境湍流空气的影响能顺畅地进入到卷绕间进行卷绕。
13牵伸辊：
对纤维丝进行拉伸，定型。
（本公司第一热辊为双热辊，第二热辊为单热辊加分丝辊）
14卷绕机（卷绕头）：
对纤维丝进行拉伸，定型和卷装成为规定重量的成品丝。
物性指标介绍
1线密度（纤度）:
《部颁标准》规定将纤度改称为线密度.它是表示长丝粗细程度的指标,用分特（dtex）表示.既10000米长纤维的
重量克数.称为分特数.也有用D（担）来表示的,即9000米长纤维的重量克数.
长丝是由一定数量的单丝组成的.所以长丝的线密度有两层意义:
一是复丝的线密度,二是单丝的线密度.例如167dtex/36f
的长丝复丝的线密度为167dtex,纤维由36根单丝组成.或说喷丝板有36个孔.单丝的线密度为167/36等于4.64dtex.
2断列强度:
纤维被拉伸到断列时所承受的负荷,称为断列强度.它的计量单位是（CN/dtex）,有时也用绝对断列强度（CN）表示.
它是反映长丝质量的一项重要指标.强度高长丝在加工过程中不易断头,绕辊,做成的织物强力也高.但太高纤维刚性增加,织物的手感变差.
3断列伸长率:
纤维被拉身到断列时所伸长的程度,称为断列伸长率.既纤维被拉伸到断列时增加的长度与原长度的比值.用百分数表示.
它是一种反映纤维韧性的指标.对于衣着用长丝拉伸率愈高,手感也愈柔和,后加工的毛丝,断头也愈少.但过高织物易变形.
对于工业用丝,身长率愈小其最终产品不易变形.
4条干不均率:
表示条干均匀程度的指标.用CV值表示,这种指标对预取向丝和拉伸丝尤为重要.长丝条干不均在加工过程中容易
产生毛丝,和染色不均.
5沸水收缩率:
指一定长度的丝放在沸水中煮一定的时间后,其收缩的长度与原来长度的比值.用百分值表示.
它是反映长丝热定型程度,尺寸和稳定性的指标.
6含油率:
表示长丝含油多少的指标.在加工过程中,长丝含油可使其具有平滑性,集束性和抗静电性.
7网络度:
表示一米长丝内有效网络点的个数.长丝加网络主要是为了改善退绕性能.
8满卷率:
它是反映长丝生产过程中运转状态是否正常的指标.
表1 涤纶全牵伸丝FDY（含网络丝）物理质量指标
总线密度=40.0～340.0dtexdpf=1.0～5.6dtex
单丝线密度
等级
1.0dtex＜dpf≤1.7dtex
1.7dtex＜dpf≤5.6dtex
序号
名称
AA级
A级
B级
AA级
A级
B级
1
线密度偏差率%
±2.0
±2.5
±3.5
±2.0
±2.5
±3.5
2
线密度CV值%
≤1.00
≤1.30
≤2.00
≤0.80
≤1.30
≤2.00
3
断裂强度cN/dtex
≥3.70
≥3.50
≥3.10
≥3.80
≥3.60
≥3.20
4
断裂强度CV值%
≤5.00
≤9.00
≤12.00
≤5.00
≤8.00
≤11.00
5
断裂伸长率%
M2±3.0
M2±5.0
M2±7.0
M2±3.0
M2±5.0
M2±7.0
6
断裂伸长率CV值%
≤10.00
≤16.00
≤19.00
≤9.00
≤15.00
≤18.00
7
网络度个/米
M3±4.0
M3±6.0
M3±8.0
M3±4.0
M3±6.0
M3±8.0
8
沸水收缩率%
M4±0.8
M4±1.2
M4±1.5
M4±0.8
M4±1.2
M4±1.5
9
染色均匀度（灰卡）级
≥4.0
≥4.0
≥3.5
≥4.0
≥4.0
≥3.5
10
含油率%
M5±0.20
M5±0.30
M5±0.30
M5±0.20
M5±0.30
M5±0.30
11
条干均匀度CV值%
≤1.10
≤1.50
≤2.00
≤1.50
——
——
注：
①M2为断裂伸长率中心值，由供需双方确定。
②M3为网络度中心值，由供需双方确定。
③M4为沸水收缩率中心值，由供需双方确定。
④M5为含油率中心值，由供需双方确定。
外观项目
外观项目与指标由利益双方根据后道产品的要求协商确定，我厂确定的指标见表2。
表1涤纶预取向丝POY外观评等指标
指标名称
一等品
二等品
三等品
毛丝，根/筒
≤2
≤6
≤12
油污丝Cm2
≤1
≤3
≤4
尾巴丝、圈/筒
≥1.5
无尾巴，多尾巴
成形
较好
较差
差
绊丝，根/筒
≤4
≤6
≤12
色泽
正常
轻度异常
明显异常
筒重/Kg
≥3.8
3.8＞筒重＞0.5
≤0.5
表2涤纶全牵伸丝FDY（含网络丝）外观评等指标
项目
AA级
A级
B级
毛丝，个/筒
⑴＞76.0dtex
⑵≤76.0dtex
0
0
≤2
≤4
≤10
≤14
圈丝，个/筒
0
≤10
≤30
尾巴丝，圈/筒
≥2.0
≥2.0
无尾巴
多尾巴
油污丝
无
不明显
轻明显
色泽（对照标样）
正常
正常
轻度异常
成形（对照标样）
良好
较好
较差
未牵伸丝
不允许
不允许
不允许
筒重（净重）
满筒名义重量的90％以上
≥2.5
≥0.5
表1涤纶预取向丝POY物理质量指标
单丝线密度
等级
1.5dtex＜dpf≤2.9dtex
2.9dtex＜dpf≤5.0dtex
5.0dtex＜dpf≤10.0dtex
名称
一等品
二等品
三等品
一等品
二等品
三等品
一等品
二等品
三等品
线密度偏差率，%
±2.0
±2.5
±3.0
±2.0
±2.5
±3.0
±2.0
±2.5
±3.0
线密度变异系数CV，%
≤0.60
≤0.80
≤1.10
≤0.50
≤0.70
≤1.00
≤0.50
≤0.70
≤1.00
断裂强度，cN/dtex
≥2.3
≥2.1
≥1.9
≥2.2
≥2.0
≥1.8
≥2.2
≥2.0
≥1.8
断裂强度变异系数CV值，%
≤4.50
≤6.00
≤8.50
≤4.50
≤6.00
≤8.50
≤4.00
≤5.50
≤8.00
断裂伸长率，%
M1±4.0
M1±6.0
M1±9.0
M1±4.0
M1±6.0
M1±9.0
M1±4.0
M1±6.0
M1±9.0
断裂伸长率变异系数CV值，%
≤5.0
≤6.5
≤9.0
≤5.0
≤6.5
≤9.0
≤4.5
≤6.0
≤8.5
条干均匀度U值，%
≤0.96
≤1.36
≤1.76
≤0.88
≤1.28
≤1.68
≤0.80
≤1.20
≤1.60
条干均匀度CV值，%
≤1.20
≤1.70
≤2.20
≤1.10
≤1.60
≤2.10
≤1.00
≤1.50
≤2.00
含油率，%
M2±0.12
注：
①M1为断裂伸长率中心值，由供需双方确定。
②M2为含油率中心值，由供需双方确定。
③条干均匀度U值和CV值根据生产情况和顾客需要进行检测。
表1涤纶全牵伸丝FDY（含网络丝）物理质量指标
单丝线密度
等级
1.0dtex＜dpf≤1.7dtex
1.7dtex＜dpf≤5.6dtex
名称
AA级
A级
B级
AA级
A级
B级
线密度偏差率，%
±2.0
±2.5
±3.5
±2.0
±2.5
±3.5
线密度CV值，%
≤1.00
≤1.30
≤2.00
≤0.80
≤1.30
≤2.00
断裂强度，cN/dtex
≥3.70
≥3.50
≥3.10
≥3.70
≥3.50
≥3.10
断裂强度CV值，%
≤5.00
≤9.00
≤12.00
≤5.00
≤8.00
≤11.00
断裂伸长率，%
M1±3.0
M1±5.0
M1±7.0
M1±3.0
M1±5.0
M1±7.0
断裂伸长率CV值，%
≤10.00
≤16.00
≤19.00
≤9.00
≤15.00
≤18.00
沸水收缩率，%
M2±0.8
M2±1.2
M2±1.5
M2±0.8
M2±1.2
M2±1.5
染色均匀度（灰卡），级
≥4.0
≥4.0
≥3~4
≥4.0
≥4.0
≥3~4
含油率，%
M3±0.20
M3±0.30
M3±0.30
M3±0.20
M3±0.30
M3±0.30
网络度，个/米
M4±4.0
M4±6.0
M4±8.0
M4±4.0
M4±6.0
M4±8.0
条干均匀度CV值，%（见备注）
≤1.10
≤1.50
≤2.00
≤1.5
/
/
筒重，Kg
定重或定长
/
/
定重或定长
/
/
注：
①M1为断裂伸长率中心值，由供需双方确定。
②M2为沸水收缩率中心值，由供需双方确定。
③M3为含油率中心值，由供需双方确定。
④M4为网络度中心值，由供需双方确定。
⑤条干均匀度CV值根据生产情况和顾客需要，必要时进行检测。
纤度
纤度是表示纤维粗细程度的指标。
纤维的纤度，通常用以下几种单位表示：
1、支”或叫“公支”，是表示纤维纤度的一种单位。
它的定义为：
一克重量的纤维的纤所具有的长度（米）。
例如，1克纤维长40米，就称这根纤维的纤度为40支。
支数的计算公式为：
长度（米）
支数=——————
重量（克）
对于同一种纤维来讲，它的支数越高，则表示纤维越细；支数越小，表示纤维越粗。
例如市场上出售的棉布背心常标有“28支”或“40支”字样，那么40支的背心用的棉纱就比28支的背心所用的棉纱要细。
2、旦旦也是表示纤维纤度的一种单位。
他的定义是：
9000米长的纤维所具有的重量（用克表示）。
例如：
9000米长的纤维重150克，就是150旦。
如果某根纤维的纤度为75旦，那么它的意义为：
9000米长这样的纤维重为75克。
旦的计算公式：
重量（克）
旦数=9000*————
长度（米）
在实际应用过程中，“旦”常用字母D（d）或De（de）表示。
例如150旦可以写成150d（de）或者150D（De）。
对于某种纤维来讲，它的旦数越搞，则表示纤维越粗；反之，则表示纤维越细。
3、特和分特：
特和分特又是纤维纤度的一种表示单位。
它的定义如下：
（1）特：
1000米长的纤维所具有的重量（用克来表示）。
（2）分特：
10000米长的纤维多具有的重量（用分特来表示）（1分克=0.1克）
例如，1000米长的某种纤维重15克，那么它的纤度就为15特或150分特。
特和分特的计算公式为：
纤维重量（克）
特数=————————*1000
纤维长度（米）
纤维重量（分克）
分特数=—————————*1000
纤维长度（米）
在表示纤维粗细方面，特和分特与旦类似。
某种纤维的特数或分特数越高，则表示这种纤维越粗，反之，则表示纤维越细。
在实际使用中，特一般用英文字母T或TEX表示。
分特用英文字母DT或DTEX表示。
4、支数、旦数、特数、分特数之间的换算关系：
旦数*支数=9000特数*支数=1000
分特数=10*特数旦数=9*特数=0.9*分特数
五、断裂强度
断裂强度是表示纤维结实程度的指标。
这个指标对纤维的后加工过程和纤维织品的使用性能都有较大的影响。
纤维的断裂强度通常用相对断裂强度来表示。
它的意义为：
纤维在持续增大负荷（力）作用下，至断裂时能够承受的负荷（力）与纤维本身的比值。
它的常用单位是克/旦（g/d）和分特（cN/dT）。
六、断裂伸长
纤维的断裂伸长是反映纤维可拉伸度的指标。
它也是反映纤维后加工性能和纤维织品使用价值的重要指标之一。
断裂伸长的纤维手感比较柔软、韧性好，在后加工或使用过程中，可以缓冲所受到的力。
但纤维的断裂伸长也不宜过大，一般控制在一定范围内。
纤维的断裂伸长一般用它断裂时相对伸长率来表示，它的意义为：
纤维在连续负荷（力）的作用下发生断裂时增加的长度与纤维原来长度的百分比。
如果纤维断裂时长度L，原来的长度为L0，那么它的断裂伸长率可以用以下式计算：
L-L0
断裂伸长率（％）=——－—*100％
L0
七、其他指标
1、沸水收缩率纤维的沸水收缩率式表示纤维尺寸稳定性的一格指标。
纤维的沸水收缩率越高，它的尺寸稳定性越差;反之就越好。
这和我们在生活中所说的衣物“缩水”的意义差不多，某种纤维的沸水收缩率越大，它的缩水率也就越大。
2、条干不匀率条干不匀率是表示单根纤维直径不匀率的指标。
纤维的条干不匀率数值越大，表示纤维纵向直径不匀率越大。
3、断裂强度不匀率、纤度不匀率、断裂伸长不匀率、断裂强度或伸长不匀率是指纤维根与根之间或者段与段之间的断裂强度和断裂伸长的不匀程度。
纤度不匀率是纤维根与根之间的粗细不匀的程度。
不论纤维的后加工过程，还是使用过程，都要求纤维的不匀率越低越好。
4、染色均匀性涤纶长纤维的染色均匀性是指纤维根与根或单根丝段与段之间染色差别的大小。
染色差别越小，说明纤维的染色均匀性越好，反之，就越差。
另外，对于涤纶变形丝还有一些专门的测试指标，例如，“全卷曲率”是表示变形丝伸缩性和膨松性的指标，“卷曲稳定性”是表示涤纶长纤维变形后获得的伸缩性和膨松性稳定程度的指标。
八、上油的目的
在涤纶长纤维的制造过程中和后加工过程中，都要求纤维具有一定的表面特性，如抗静电性、平滑性和抱合性等等。
上油的目的就在于提高纤维表面特性。
1、提高纤维的抱合性没有上油的长纤维（包括初生纤维和成品），单丝之间抱合不好，丝条很松散，这样会给纤维的卷绕和退卷以及其他加工过程中带来困难，甚至使生产无法进行。
而在给纤维表面加上一定的油剂以后，可以使纤维之间的抱合力增加，从而提高纤维的卷绕、退绕以及其它加工性能。
2、提高纤维的平滑性长纤维生产过程中以及后加工过程中，纤维要在很高速度下通过各种导丝辊和导丝器，如果纤维不具有一定的平滑性，势必造成纤维与金属之间以及纤维与纤维之间摩擦加剧，结果不仅造成纤维的损伤，而且还会使纤维发生单丝断裂（产生毛丝）。
这样，不仅产品的质量下降，而且使生产无法正常进行。
通过上油以后，由于油剂中特殊组分改变了纤维表面的性质，可使纤维的平滑性得到提高。
3、提高纤维的抗静电性在纤维制造和后加工过程中，纤维会与导丝辊和导丝器产生摩擦，即使纤维的平滑性得到了提高，这种摩擦现象也是会存在的，这种摩擦会产生另一种现象即静电现象。
由于大量静电的产生，使丝束散开并粘附于金属部件的表面，而使生产无法进行。
对纤维进行上油以后，油剂和水分会一起均匀地分散在单丝的表面，使丝束上积聚的静电得以泄漏、消除，使纤维得抗静电性能得到提高。
卷绕丝的含油率
4．关于纤维上油的目的。
要使卷绕丝获得良好的后加工性能，控制合适的上油量是非常重要的，丝条上油量的大小用卷绕丝的含油率表示。
卷绕丝的含油率是指丝条中含有的纯油剂的重量与丝条本身重量之百分比。
若卷绕丝的含油率太低，则达不到提高纤维的平滑性、抱合性及抗静电性的目的，卷绕丝的后加工性能很差，牵伸及加弹过程中毛丝增加，成品的物理机械性能下降，严重时甚至使后加工过程无法进行。
卷绕丝的含油率过高对生产过程和产品质量也不利。
卷
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