影响涤纶FDY断头的因素及改进探讨.docx
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影响涤纶FDY断头的因素及改进探讨
钱荣春
摘要目的：
为了降低涤纶FDY的断头率，确保生产正常运行。
方法：
根据生产实践，分析了生产过程中原料、切片干燥、纺丝温度、组件、侧吹上油以及GR1温度和绕丝圈数、GR2温度对断头的影响。
结果：
通过对比试验，找出最佳的工艺条件。
结论：
减少了生产中的断头，稳定了生产，提高了丝质。
关键词原料;工艺;操作水平
INFLUENCEFACTORSOFPETFDYDECOLLATIONANDIMPROVEMENTTOEXPLORE
QIANRong-chun
（SinopecYizhengChemicalFiberCorporationCO.,LTD.,Filamentandplaycenter）
AbstractObjective:
inordertoreducePETFDYdecollation,toensurethenormalproduction.Methods:
accordingtoproductionpractice,analysisoftherawmaterial,chipsdrying,spinningtemperature,components,crossairblowoilandGR1temperatureandwirecirclenumber,GR2temperatureontheinfluenceofthebroken.Results:
throughthecontrasttest,andfindouttheoptimumprocessconditions.Conclusion:
reducethebeheaded,stablelifeandimprovetheyarnquality.
Keywordrawmaterial,process,operationlevel
长丝加弹中心的涤纶FDY生产线是引进意大利NOY工程公司的设备，投产以来，断头率较高，生产极不正常，丝质较差，本课题从影响运行的各个方面着手，找出最好的工艺条件，降低断头率，提高产品质量，降本增效。
1试验
1.1原料
PET切片：
仪化生产，特性粘数0.667-0.671dl/g。
FDY油剂：
常州FD1018。
1.2主要设备
纺丝机：
沸腾床预结晶器、意大利NOY干燥塔、巴马格卧式螺杆挤压机。
1.3卷绕机：
巴马格CW6R卷绕机。
1.4工艺路线：
切片槽车→大料仓→振动筛→金属探测器→脉冲输送→沸腾床→杆挤压机→计量泵→组件→侧吹冷却→喷嘴上油→GR1→GR2→网络卷绕。
1.5检验设备：
条干仪（瑞士产UsterIV-c）；全自动强力机（德国产FPA-M）；染色试验机（中国核动力RS-二型）；判色箱（意大利产VERAUIDECAC60）。
1.6产品主要质量对比
表1调整工艺和提高操作水平后FDY指标
项目名称
强度偏差CV%
伸度偏差CV%
沸水偏差CV%
条干CV％
染色M率％
定重率％
调整前
2.64
3.16
3.48
2.35
55
51
调整后
0.95
0.72
0.82
1.1
98
88
注:
FDY规格为56dtex/24f
2结果探讨
2.1原料
要生产优质FDY长丝，必须严格选择切片。
要求切片有适当的分子量，端羧基含量低（小于25mol/t）,凝结粒子含量较小（低于0.4个/毫克）。
聚酯的分子量在很大程度上决定纤维的性能。
熔体特性粘数的波动值小于0.01，其中心值在0.65-0.68。
表2五种切片的过滤系数
最大值
最小值
平均值
日本东洋纺
24
7
17
金山二期
45
15
28
仪化
71
11
27
韩国
80
10
55
燕山
167
28
81
过滤系数=△P/S*G（Pa/t*m2）△P为熔体的平均压力降，S为过滤面积，G（t）过滤熔体的量，仪化的质量较好。
不同质量的切片可纺性和产品质量差距较大的原因：
1）切片的粉屑含量：
粉屑含量较大时，纺丝成形恶化，组件寿命短，影响侧吹的均匀性导致生产不正常，丝质差。
此外，粉末中还含有较多的不熔物和凝胶粒子。
为了使切片的可纺性好，切片的粉屑含量应小于0.1%为宜。
2）凝胶：
聚酯热降解的结果，是一种无明显熔点的胶状物，它的存在大大地增加纺丝断头，形成深色长丝（D丝），以及很快引起预过滤器和组件的堵塞。
可见切片中的凝胶含量应尽可能少，最好为零。
一旦发现含有闪闪发光的荧光体切片，就不宜作为FDY的原料。
3）高结晶聚合物：
在湿切片中以白色夹心存在，它的熔点高于280度，具有结晶度大于45%（在干切片中）。
它可能在组件中形成凝胶，从而引起断头和组件的快速堵塞。
并可能引起丝质染色不均匀（点状深色）拉伸不均匀和伸长不均匀等，甚至会产生弱丝。
4）切片含水率：
含水率低，而且均匀。
标准含水率为0.4%，含水率高，不利于干燥，增大切片消耗。
因此，我们加强同兄弟单位联系，持续改进切片质量，满足生产要求。
2.2切片干燥
切片中含水高对纺丝极为有害。
除去水分，可防止剧烈水解。
水分的去除，还可避免“气泡丝”，造成毛丝和断头。
切片干燥效果是减少断头和生产正常运行的关键之一。
涤纶FDY含水率要求更高。
原有的硅胶脱湿达不到要求，而且切片在干燥塔中停留时间过长，导致粘度降增大，断头和飘单丝较多，FDY的染色差。
故用分子筛除湿。
代替硅胶脱湿，干燥空气用压缩空气，大大降低干空气的露点，同时加装沸腾床预结晶器，减少切片在干燥塔中的停留时间。
预结晶的温度：
控制在165℃。
预结晶的时间：
控制在25分钟左右。
干燥温度：
干燥温度是干燥过程的主要参数，干燥温度为175℃。
干燥风露点：
-80℃。
干燥时间为6.0小时。
表3切片干燥效果对比
项目
干空气露点（℃）
干燥时间（小时）
干切片含水率
干切片粘度降
改造前
-35
8.5
0.0045%
0.038
改造后
-80
6.5（含预结晶时间）
0.0025%
0.012
表4干切片含水率对断头的影响
规格（dtex/f）
含水率%
断头率
56/24
0.0040以上
较高
56/24
0.0035左右
一般
56/24
0.0025左右
较低
干切片的含水率和粘度降显著下降，断头明显减少，生产正常运行。
2.3纺丝温度对断头的影响
提高纺丝温度可以降低熔体的粘度，增强熔体的流动性。
熔体温度低，熔体的流动性差，均匀性差，容易产生断头。
所以在保证无油粘度降和产品的质量指标的情况下提高温度有利于纺丝。
表5不同规格纤维的最佳纺丝温度
规格（dtex/f）
纺丝温度（℃）
断头率（%）
76/24
293
0.4
56/24
292
1.0
167/96
294
0.7
2.4组件对断头的影响
1）组件初始压力：
采用较高的初始压力有利于改善熔体的流动性，降低出口膨化，减少纺丝断头。
最好控制在16-19Mpa。
2）组件喷丝板：
喷丝板的长径比于熔体的流动性和松弛情况有密切关系。
增大长径比可以减少膨化率，使熔体内部均匀升温和熔体温度和粘度压力的温度，也就是减少纺丝断头，保证生产的正常。
要求长径比在2以上。
2.5侧吹风对断头的影响
1）风速的影响
风速偏大或偏小均会使条干不均匀率上升。
湍流度越大，气流对丝条的作用力也越强，导致飘丝和断头增多。
良好的侧吹条件是风速要适当，气流的层流性要好。
此外侧吹风压力足够大而且稳定，位于位之间风速差异小。
这样才能保证生产的正常和产品具有较好的条干不均匀率染色均匀性和伸长不匀率。
2）风温的影响
实践证明，在15-35℃范围内，风温对高速纺丝中丝条的张力和丝质几乎没有影响，仅吹风温度低时，丝的手感较硬。
当吹风温度波动较大时，将影响丝的条干不均匀率使毛丝和断头增加，因此要保持吹风温度的稳定。
3）风湿的影响
风湿对聚酯熔体的吸湿过程影响不大，但是，保证风湿的稳定是至关重要的。
因为微小的变化都对丝质产生影响。
另一方面稍高的湿度能保证风温的稳定，提高冷却效果。
减小因丝条在纺丝过程中的静电和飘荡引起的断头。
试验表明：
较好的侧吹风条件为风速0.5m/s，风温为22℃±1，风湿为75%±5。
2.6上油对断头的影响
如果上油不好将会使毛丝和断头大增，生产运行差。
油剂的配制温度要适宜，不能过低或过高。
过低会使油剂的乳化效果差，油剂颜色异常，油路中出现大量的气泡，导致断头频繁。
配制温度过高会使油剂腐败，堵塞油路，引起断头。
油剂的配制温度在19℃，上油率为0.7-0.8%，不能过高和过低，上油的均匀性好。
同时纺丝工要加强巡检，防止油嘴堵塞导致上油不良而断头，及时清除油槽中的腐败物。
2.7GR1温度和绕丝圈数
涤纶长丝的拉伸为均匀拉伸，在玻璃化温度以上才能顺利进行。
如果在此温度下拉伸，将使断头率增加，导致拉伸不均匀，影响染色。
但是拉伸温度过高，丝条在GR1辊筒表面跳动，同样生产不能正常进行。
所以GR1的温度设定和丝条在GR1辊筒表面受热面积非常关键。
表6GR1温度和绕丝圈数对丝质的影响
圈数
GR1温度℃
75
80
85
90
95
100
110
4.5
a
2.03
1.91
1.83
1.89
2.13
2.50
生产不稳定
b
45%
62%
70%
64%
51%
31%
5.5
a
1.63
1.42
1.33
1.42
1.56
1.57
b
75%
81%
92%
90%
80%
55%
6.5
a
1.51
1.12
0.95
1.32
1.58
2.15
b
83%
97%
99%
98%
82%
55%
注：
GR1速度=1980m/min;GR2/GR1=2.31;a-条干不匀率CV（%）;b-染色M率（%）
由表可看出，丝条绕丝圈数越多，质量越好。
但因为GR1尺寸限制，圈数最多为6.5圈。
通过实践，只有在80-90℃之间，生产才会稳定，断头少，丝质较好。
2.8GR2温度
GR2温度的作用是消除内应力，使丝质性能稳定，促进纤维进一步结晶，强化物理性能，提高尺寸稳定性。
如果GR2温度偏低，可能会出现结晶不匀带来的染色不均匀，同时沸水收缩率偏高；GR2温度偏高，就会因丝在辊上抖动加剧导致毛丝和断头。
油剂挥发后在热辊上产生结垢，传热效果变差，而且摩擦力大增，最终产生断头。
在GR2速度一定时，进行在GR2速度一定时，进行工艺改变试验。
表7GR2温度变化的影响
GR2温度℃
沸水收缩率%
条干CV%
染色M率%
90
36.8
1.38
90
100
25.5
1.17
95
120
7.6
1.05
99
130
7.5
0.99
98
145
6.5
1.06
98
条件：
GR1速度=2080m/min；GR1温度=85℃；GR2速度=4980m/min；GR2绕丝圈数=6.5
由此可知，GR2温度控制在120℃左右时，生产稳定，丝质好。
2.9操作的影响
FDY操作难度大，要求高。
可以说“工艺是关键，操作是保证”因为操作水平
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