彭鳳信

摘要：用間接法生產(chǎn)PA66，切片的干燥是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文通過(guò)對(duì)常用干燥方式進(jìn)行分析比較，確定了PA66切片的干燥方案。對(duì)干燥過(guò)程進(jìn)行分析，確定了切片干燥的介質(zhì)選擇以及介質(zhì)流量、溫度、純度的控制方法。

關(guān)鍵詞：尼龍66切片；干燥；工藝；含水率

中圖分類號(hào)：TQ342+.12 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

Optimization of Drying Process of PA66 Chips Abstract： Drying chips is an important process for indirect PA66 spinning. Several ordinary drying ways were compared with each other in this article， and the best one was chosen. Besides， the right medium for drying， as well as how to control the mediums temperature and purity were presented based on analyzation . Key words： PA66 chips； drying； process； water content

尼龍66是工業(yè)和民用領(lǐng)域不可或缺的紡織原料，目前其加工方法主要有兩種，一種是直接紡，另一種是間接紡。所謂直接紡就是從尼龍66鹽開(kāi)始，需要進(jìn)行鹽的溶解、調(diào)配、蒸發(fā)、反應(yīng)、濃縮，然后進(jìn)行紡絲。由于這種方法工藝路線長(zhǎng)，投資大，生產(chǎn)控制困難，因此目前很多生產(chǎn)廠商采用間接紡。間接紡是從尼龍66的切片開(kāi)始，切片經(jīng)干燥后直接進(jìn)入螺桿擠壓機(jī)，經(jīng)過(guò)熔融后進(jìn)行紡絲。間接紡的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)比較靈活，可以根據(jù)市場(chǎng)需求調(diào)節(jié)生產(chǎn)，這樣切片的干燥就成為間接紡的主要控制工序。

1 干燥工藝的選擇

目前采用的干燥工藝主要有傳導(dǎo)干燥、對(duì)流干燥、輻射干燥和微波干燥等幾種。

1.1 傳導(dǎo)干燥

傳導(dǎo)干燥目前采用比較多的一般是轉(zhuǎn)鼓（雙錐）干燥和耙式干燥劑干燥。

1.1.1 雙錐轉(zhuǎn)鼓干燥機(jī)

雙錐轉(zhuǎn)鼓干燥機(jī)（圖 1）為雙錐形的回轉(zhuǎn)罐體，罐內(nèi)在真空狀態(tài)下，向夾套內(nèi)通入蒸汽或熱水進(jìn)行加熱，熱量通過(guò)罐體內(nèi)壁與濕物料接觸，濕物料吸熱后蒸發(fā)的水汽通過(guò)真空泵經(jīng)真空排氣管被抽走。由于罐體內(nèi)處于真空狀態(tài)，且罐體的回轉(zhuǎn)使物料不斷地上下、內(nèi)外翻動(dòng)，故加快了物料的干燥速度，提高了干燥效率，達(dá)到了均勻干燥的目的。

采用熱水還是蒸汽作為加熱介質(zhì)應(yīng)視被干燥物料的特性而定。如果被干燥的物料熔點(diǎn)較低或易產(chǎn)生熱敏反應(yīng)，往往采用熱水干燥，以便于控制干燥溫度，否則則采用蒸汽干燥。此種方法的優(yōu)點(diǎn)是物料干燥均勻，混合充分；缺點(diǎn)是批量小，干燥時(shí)間長(zhǎng)，由于濕物料在干燥筒內(nèi)隨著筒體不斷翻轉(zhuǎn)，一些物料會(huì)產(chǎn)生凝聚現(xiàn)象，從而導(dǎo)致物料的顆粒不均，所以對(duì)于容易凝聚的物料不適合。

1.1.2 耙式干燥機(jī)

耙式干燥機(jī)（圖 2）是在筒體內(nèi)加入攪拌推進(jìn)裝置，干燥過(guò)程中推進(jìn)裝置不斷旋轉(zhuǎn)，推動(dòng)物料在筒體里運(yùn)動(dòng)，推進(jìn)器帶有一定的角度，使得物料既有向前運(yùn)行的軸向力，又有向上的徑向力，從而使物料得到均勻的加熱。為了加快干燥速度，往往在器內(nèi)抽成一定的真空，使物料中的水分易于蒸發(fā)。真空度的大小應(yīng)根據(jù)物料的比重、顆粒的大小來(lái)決定。原則上，以保證水蒸汽能夠迅速蒸發(fā)排除、而不能把過(guò)多的物料顆粒帶走為原則。在筒體的夾套內(nèi)通入蒸汽或熱水作為加熱的熱源。由于耙式干燥器具有攪拌和輸送的作用，可使物料干燥均勻，物料的干燥效果一致，缺點(diǎn)是批量少，不適合顆粒直徑很小的物料，尤其是粘度較高、含水較大的物料。特別要注意的是物料的粘壁情況，如果物料粘壁嚴(yán)重，會(huì)導(dǎo)致耙齒的損壞，傳動(dòng)軸斷裂，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。因此，在生產(chǎn)過(guò)程中要經(jīng)常檢查物料的粘壁情況，必要時(shí)要每生產(chǎn)完一批料就進(jìn)行一次清理。物料粘壁不但會(huì)造成耙齒的損壞，還會(huì)影響器壁的傳熱效率，造成能源浪費(fèi)，生產(chǎn)時(shí)間加長(zhǎng)，生產(chǎn)效率降低。

對(duì)流干燥是熱能以對(duì)流方式由熱氣體傳給與其接觸的濕物料，所以又可以稱作直接加熱干燥。在該工藝中，散粒狀濕物料由加料器加入干燥器內(nèi)，空氣經(jīng)加熱器加熱后自分布板下部通入，熱能以對(duì)流方式由熱空氣傳給沸騰狀濕物料表面，水分由濕物料表面汽化，水汽自物料表面擴(kuò)散至熱空氣主體中，空氣由干燥器頂部排出至旋風(fēng)分離器分離所帶走的粉塵，干燥產(chǎn)品由干燥器出料管卸出。對(duì)流干燥的優(yōu)點(diǎn)是熱空氣的溫度易于控制，物料不至于過(guò)熱，干燥物料均勻連續(xù)，生產(chǎn)能力大；缺點(diǎn)是熱空氣離開(kāi)干燥器時(shí)帶走許多熱能，因此，其熱能利用率不如傳導(dǎo)干燥。另外，由于系統(tǒng)比較復(fù)雜，設(shè)備造價(jià)比較高。

1.3 輻射干燥

輻射干燥是熱能以電磁波的形式射至濕物料表面，濕物料獲得熱能而使其內(nèi)部的水分汽化，從而達(dá)到干燥的目的。如利用紅外線輻射板產(chǎn)生紅外線，以電磁波的形式照射到物料上進(jìn)行干燥。利用輻射干燥的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品干燥均勻而潔凈，設(shè)備緊湊而使用靈活，占地面積小，適用于表面積大而薄的物料，如塑料膜、布匹、油漆等制品；缺點(diǎn)是電能消耗較大。

1.4 微波干燥

微波干燥是將需要干燥的濕物料置于高頻的電場(chǎng)內(nèi)，由于高頻電場(chǎng)的交變作用使物料加熱而達(dá)到干燥的目的。工業(yè)上常用的頻率有9.15×109和2.45×1010兩種。由于費(fèi)用較高，因此在工業(yè)生產(chǎn)中受到一定的限制，目前主要應(yīng)用于食品工業(yè)。

通過(guò)對(duì)以上 4 種干燥方式進(jìn)行分析可以看出，對(duì)于用于連續(xù)生產(chǎn)的PA66切片，采用對(duì)流干燥比較合適，能夠滿足連續(xù)大規(guī)模生產(chǎn)，因此目前各相關(guān)生產(chǎn)廠的切片干燥基本都采用了這種干燥形式。

2 對(duì)流干燥的機(jī)理

在對(duì)流干燥過(guò)程中，干燥介質(zhì)熱氣流將熱能傳至切片的表面，再由切片的表面?zhèn)髦燎衅瑑?nèi)部，這是一個(gè)傳熱的過(guò)程，而水分從切片的內(nèi)部以氣態(tài)擴(kuò)散透過(guò)物料層到達(dá)切片顆粒的表面，然后水汽通過(guò)切片表面的氣膜而擴(kuò)散到熱氣流的主體，這是一個(gè)傳質(zhì)的過(guò)程。所以，切片的干燥是由傳熱和傳質(zhì)兩個(gè)過(guò)程組成的。干燥過(guò)程得以進(jìn)行的條件是必須使被干燥切片表面所產(chǎn)生的水汽壓力大于干燥介質(zhì)中水汽的分壓，壓差愈大，干燥過(guò)程進(jìn)行得愈迅速。所以，干燥介質(zhì)必須及時(shí)將干燥出來(lái)的水汽帶走，以保持一定的汽化水分的推動(dòng)力。如果壓差為零，則表示干燥介質(zhì)與切片間的水汽達(dá)到平衡，干燥即行停止。由于干燥介質(zhì)的溫度較高，為防止切片的氧化，一般采用高純度的氮?dú)膺M(jìn)行干燥。

3 切片干燥的工藝流程及其設(shè)備

該系統(tǒng)主要包括 3 部分。第 1 部分為切片輸送系統(tǒng)，主要包括離心風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)、脈沖輸送以及輸送管道；第 2 部分為切片干燥系統(tǒng)，主要包括切片接受倉(cāng)、震動(dòng)篩、切片平衡倉(cāng)、回轉(zhuǎn)閥、干燥器，干燥后的切片經(jīng)螺桿擠壓機(jī)熔融后進(jìn)入紡絲機(jī)；第 3 部分為氮?dú)庀到y(tǒng)，主要包括氮?dú)庠偕b置、氮?dú)饧訜嵫b置、調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，其流程為切片進(jìn)入振動(dòng)篩進(jìn)行分離，將較小的顆粒及其粉末分離出去，然后用氣力脈沖輸送至切片接受倉(cāng)，靠自重流入切片平衡倉(cāng)，在平衡倉(cāng)內(nèi)沖入氮?dú)猓脫Q出倉(cāng)里的空氣，以防切片過(guò)早氧化，再經(jīng)回轉(zhuǎn)閥均勻加入到干燥器內(nèi)。經(jīng)干燥后的切片從干燥塔底部排出，氮?dú)饨?jīng)加熱器加熱后從干燥器的底部分配板進(jìn)入干燥器。和切片的運(yùn)行方向相反，使切片得到干燥。從干燥塔的上方排出后又回到氮?dú)庠偕到y(tǒng)。圖 3 為干燥流程圖，表 1 為主要工藝參數(shù)。

4 切片干燥過(guò)程中的過(guò)程控制

切片干燥的目的是要使切片有一個(gè)最佳的含水量，以保證后續(xù)工序的生產(chǎn)和產(chǎn)品的質(zhì)量，所以應(yīng)對(duì)含水量有影響的參數(shù)進(jìn)行合理的控制，主要包括切片的含水率，氮?dú)獾募兌取⒘髁?、溫度以及干燥的時(shí)間等，下面分別論述。

4.1 干燥后切片含水率的控制

從國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)可以看出，用于生產(chǎn)POY（預(yù)取向絲）的切片，PA66的切片黏度指數(shù)最佳為122 ～125（甲酸法）。不論是切片的黏度過(guò)高或過(guò)低，都會(huì)導(dǎo)致初生纖維的取向度、分子的結(jié)晶產(chǎn)生很大影響。這是因?yàn)樵赑A66的生產(chǎn)加工過(guò)程中，需要控制聚合物的分子量，一般要控制在15 000 ～ 30 000左右。切片的含水率過(guò)低，在切片進(jìn)入螺桿擠壓機(jī)時(shí)產(chǎn)生聚合物的粘度大、分子的結(jié)晶快、分子量大，這樣，生產(chǎn)出來(lái)的纖維由于分子量過(guò)大，結(jié)晶度高，導(dǎo)致紡絲生產(chǎn)時(shí)斷頭率高，甚至無(wú)法生產(chǎn)。切片的含水率過(guò)高，造成聚合物的分子量低，分子的取向度低，對(duì)后加工的拉伸倍數(shù)影響較大，不利于整個(gè)生產(chǎn)的平衡和控制。切片的含水與纖維的黏度關(guān)系見(jiàn)表 2。

4.2 氮?dú)獾募兌?/p>

從對(duì)流切片的干燥機(jī)理可以知道，切片干燥的推動(dòng)力是切片表面與干燥氣體中水汽的壓力差，因此，氮?dú)獾募兌仍酱?，水汽的氣壓就越低，單位質(zhì)量的氮?dú)饩湍芪崭嗟乃?，干燥效果就越好，干燥時(shí)間越短。此外還要防止切片的氧化問(wèn)題。雖然PA66切片的熔點(diǎn)較高（248 ～ 265 ℃），但其分解溫度相對(duì)較低（310 ～ 325 ℃），在生產(chǎn)過(guò)程中極易氧化分解。雖然干燥溫度一般設(shè)定在80 ～ 110 ℃，但由于連續(xù)干燥的時(shí)間較長(zhǎng)，需要18 ～ 24 h的干燥過(guò)程，如果PA66切片長(zhǎng)時(shí)間在含有氧氣較多的氮?dú)庵懈稍?，就?huì)使得切片發(fā)黃，產(chǎn)生大量的凝膠粒子，造成紡絲過(guò)程中絲的斷頭率增加，物理指標(biāo)下降，嚴(yán)重時(shí)將使生產(chǎn)難以進(jìn)行。從理論上來(lái)說(shuō)，氮?dú)獾募兌仍礁咴胶茫诖笠?guī)模的連續(xù)生產(chǎn)中很難將氮?dú)庵械暮趿拷禐榱?，而且隨著氮?dú)饧兌鹊纳?，生產(chǎn)成本將大幅度提升。在干燥溫度設(shè)定在80 ～ 110 ℃時(shí)，一般將氧氣的含量控制在1×10-5 mg/kg以下。這樣既可保證氮?dú)饪梢院芎玫貙?duì)切片進(jìn)行干燥，也不會(huì)使其發(fā)生氧化。

為了保證在生產(chǎn)中氮?dú)獾募兌?，首先要保證切片平衡倉(cāng)內(nèi)氮?dú)獾闹脫Q，一般在平衡倉(cāng)內(nèi)要用氮?dú)庵脫Q 5 ～ 20 min，要根據(jù)平衡倉(cāng)的大小來(lái)確定具體置換時(shí)間，以避免氧氣隨著切片的投入進(jìn)到系統(tǒng)之中；其次，要定期檢查氮?dú)獾南到y(tǒng)管路是否有泄漏，連接螺栓是否有松動(dòng)；第三，定期更換分子篩（6 ～ 8 個(gè)月），以保證制氮系統(tǒng)的高效生產(chǎn)。

4.3 干燥的時(shí)間與溫度

PA66切片的含水和一般化工料有所不同，可以分為切片表面的非結(jié)合水和切片內(nèi)部的結(jié)合水。切片表面的非結(jié)合水容易去除，但其內(nèi)部的結(jié)合水去除比較困難，干燥時(shí)間比較長(zhǎng)。切片的干燥時(shí)間受干燥溫度的影響比較大，溫度高，干燥時(shí)間就短，溫度低，干燥時(shí)間就長(zhǎng)，所以，相對(duì)干燥時(shí)間來(lái)說(shuō)，干燥溫度越高越好。但如果干燥溫度過(guò)高，就會(huì)使切片表面氧化，產(chǎn)生大量凝膠粒子，影響纖維的可紡性和纖維的物理、化學(xué)指標(biāo)。因此，干燥溫度要控制在128 ℃以下，正常的干燥溫度應(yīng)控制在80 ～ 110 ℃之間，在此溫度下干燥，干燥時(shí)間一般在18 ～ 24 h。既要保證切片的含水量合格，又要保證含水均勻。

4.4 氮?dú)獾牧髁?/p>

從理論上來(lái)說(shuō)，氮?dú)獾牧髁吭酱?，帶走的水汽越多，相?duì)壓差越大，水汽去除效果越好。但隨著氮?dú)饬髁康脑黾樱捎玫娘L(fēng)機(jī)越大，電加熱器的電力消耗越大，而且氮?dú)鈳ё叩臒崮茉蕉?，浪費(fèi)也就越大，對(duì)氮?dú)庀到y(tǒng)再生能力的要求隨之提高，設(shè)備的制造成本將迅速增加。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，一般將氮?dú)獾牧髁靠刂圃?0 ～ 15 m3/min之間。通過(guò)實(shí)際的生產(chǎn)檢驗(yàn)，可以滿足生產(chǎn)的需要。

5 結(jié)論

（1）干燥工藝及設(shè)備的選擇，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)能力、產(chǎn)品特點(diǎn)進(jìn)行選擇，不論選擇哪種干燥形式，首先要保證產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量；其次，要考慮設(shè)備資金的投入以及能源的節(jié)??；第三，要考慮節(jié)省人力和降低勞動(dòng)負(fù)荷，盡量采用自動(dòng)控制，合理布置工藝設(shè)備，這樣企業(yè)才有競(jìng)爭(zhēng)力。

（2）在對(duì)流干燥的過(guò)程中，氮?dú)獾募兌?、流量、干燥溫度、干燥時(shí)間是相互聯(lián)系的，要在生產(chǎn)實(shí)踐中不斷摸索、探討、總結(jié)，找出它們之間的最佳匹配點(diǎn)。

3 切片干燥的工藝流程及其設(shè)備

該系統(tǒng)主要包括 3 部分。第 1 部分為切片輸送系統(tǒng)，主要包括離心風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)、脈沖輸送以及輸送管道；第 2 部分為切片干燥系統(tǒng)，主要包括切片接受倉(cāng)、震動(dòng)篩、切片平衡倉(cāng)、回轉(zhuǎn)閥、干燥器，干燥后的切片經(jīng)螺桿擠壓機(jī)熔融后進(jìn)入紡絲機(jī)；第 3 部分為氮?dú)庀到y(tǒng)，主要包括氮?dú)庠偕b置、氮?dú)饧訜嵫b置、調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，其流程為切片進(jìn)入振動(dòng)篩進(jìn)行分離，將較小的顆粒及其粉末分離出去，然后用氣力脈沖輸送至切片接受倉(cāng)，靠自重流入切片平衡倉(cāng)，在平衡倉(cāng)內(nèi)沖入氮?dú)猓脫Q出倉(cāng)里的空氣，以防切片過(guò)早氧化，再經(jīng)回轉(zhuǎn)閥均勻加入到干燥器內(nèi)。經(jīng)干燥后的切片從干燥塔底部排出，氮?dú)饨?jīng)加熱器加熱后從干燥器的底部分配板進(jìn)入干燥器。和切片的運(yùn)行方向相反，使切片得到干燥。從干燥塔的上方排出后又回到氮?dú)庠偕到y(tǒng)。圖 3 為干燥流程圖，表 1 為主要工藝參數(shù)。

4 切片干燥過(guò)程中的過(guò)程控制

切片干燥的目的是要使切片有一個(gè)最佳的含水量，以保證后續(xù)工序的生產(chǎn)和產(chǎn)品的質(zhì)量，所以應(yīng)對(duì)含水量有影響的參數(shù)進(jìn)行合理的控制，主要包括切片的含水率，氮?dú)獾募兌?、流量、溫度以及干燥的時(shí)間等，下面分別論述。

4.1 干燥后切片含水率的控制

從國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)可以看出，用于生產(chǎn)POY（預(yù)取向絲）的切片，PA66的切片黏度指數(shù)最佳為122 ～125（甲酸法）。不論是切片的黏度過(guò)高或過(guò)低，都會(huì)導(dǎo)致初生纖維的取向度、分子的結(jié)晶產(chǎn)生很大影響。這是因?yàn)樵赑A66的生產(chǎn)加工過(guò)程中，需要控制聚合物的分子量，一般要控制在15 000 ～ 30 000左右。切片的含水率過(guò)低，在切片進(jìn)入螺桿擠壓機(jī)時(shí)產(chǎn)生聚合物的粘度大、分子的結(jié)晶快、分子量大，這樣，生產(chǎn)出來(lái)的纖維由于分子量過(guò)大，結(jié)晶度高，導(dǎo)致紡絲生產(chǎn)時(shí)斷頭率高，甚至無(wú)法生產(chǎn)。切片的含水率過(guò)高，造成聚合物的分子量低，分子的取向度低，對(duì)后加工的拉伸倍數(shù)影響較大，不利于整個(gè)生產(chǎn)的平衡和控制。切片的含水與纖維的黏度關(guān)系見(jiàn)表 2。

4.2 氮?dú)獾募兌?/p>

從對(duì)流切片的干燥機(jī)理可以知道，切片干燥的推動(dòng)力是切片表面與干燥氣體中水汽的壓力差，因此，氮?dú)獾募兌仍酱?，水汽的氣壓就越低，單位質(zhì)量的氮?dú)饩湍芪崭嗟乃?，干燥效果就越好，干燥時(shí)間越短。此外還要防止切片的氧化問(wèn)題。雖然PA66切片的熔點(diǎn)較高（248 ～ 265 ℃），但其分解溫度相對(duì)較低（310 ～ 325 ℃），在生產(chǎn)過(guò)程中極易氧化分解。雖然干燥溫度一般設(shè)定在80 ～ 110 ℃，但由于連續(xù)干燥的時(shí)間較長(zhǎng)，需要18 ～ 24 h的干燥過(guò)程，如果PA66切片長(zhǎng)時(shí)間在含有氧氣較多的氮?dú)庵懈稍?，就?huì)使得切片發(fā)黃，產(chǎn)生大量的凝膠粒子，造成紡絲過(guò)程中絲的斷頭率增加，物理指標(biāo)下降，嚴(yán)重時(shí)將使生產(chǎn)難以進(jìn)行。從理論上來(lái)說(shuō)，氮?dú)獾募兌仍礁咴胶?，但在大?guī)模的連續(xù)生產(chǎn)中很難將氮?dú)庵械暮趿拷禐榱?，而且隨著氮?dú)饧兌鹊纳?，生產(chǎn)成本將大幅度提升。在干燥溫度設(shè)定在80 ～ 110 ℃時(shí)，一般將氧氣的含量控制在1×10-5 mg/kg以下。這樣既可保證氮?dú)饪梢院芎玫貙?duì)切片進(jìn)行干燥，也不會(huì)使其發(fā)生氧化。

為了保證在生產(chǎn)中氮?dú)獾募兌?，首先要保證切片平衡倉(cāng)內(nèi)氮?dú)獾闹脫Q，一般在平衡倉(cāng)內(nèi)要用氮?dú)庵脫Q 5 ～ 20 min，要根據(jù)平衡倉(cāng)的大小來(lái)確定具體置換時(shí)間，以避免氧氣隨著切片的投入進(jìn)到系統(tǒng)之中；其次，要定期檢查氮?dú)獾南到y(tǒng)管路是否有泄漏，連接螺栓是否有松動(dòng)；第三，定期更換分子篩（6 ～ 8 個(gè)月），以保證制氮系統(tǒng)的高效生產(chǎn)。

4.3 干燥的時(shí)間與溫度

PA66切片的含水和一般化工料有所不同，可以分為切片表面的非結(jié)合水和切片內(nèi)部的結(jié)合水。切片表面的非結(jié)合水容易去除，但其內(nèi)部的結(jié)合水去除比較困難，干燥時(shí)間比較長(zhǎng)。切片的干燥時(shí)間受干燥溫度的影響比較大，溫度高，干燥時(shí)間就短，溫度低，干燥時(shí)間就長(zhǎng)，所以，相對(duì)干燥時(shí)間來(lái)說(shuō)，干燥溫度越高越好。但如果干燥溫度過(guò)高，就會(huì)使切片表面氧化，產(chǎn)生大量凝膠粒子，影響纖維的可紡性和纖維的物理、化學(xué)指標(biāo)。因此，干燥溫度要控制在128 ℃以下，正常的干燥溫度應(yīng)控制在80 ～ 110 ℃之間，在此溫度下干燥，干燥時(shí)間一般在18 ～ 24 h。既要保證切片的含水量合格，又要保證含水均勻。

4.4 氮?dú)獾牧髁?/p>

從理論上來(lái)說(shuō)，氮?dú)獾牧髁吭酱螅瑤ё叩乃蕉?，相?duì)壓差越大，水汽去除效果越好。但隨著氮?dú)饬髁康脑黾?，所采用的風(fēng)機(jī)越大，電加熱器的電力消耗越大，而且氮?dú)鈳ё叩臒崮茉蕉?，浪費(fèi)也就越大，對(duì)氮?dú)庀到y(tǒng)再生能力的要求隨之提高，設(shè)備的制造成本將迅速增加。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，一般將氮?dú)獾牧髁靠刂圃?0 ～ 15 m3/min之間。通過(guò)實(shí)際的生產(chǎn)檢驗(yàn)，可以滿足生產(chǎn)的需要。

5 結(jié)論

（1）干燥工藝及設(shè)備的選擇，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)能力、產(chǎn)品特點(diǎn)進(jìn)行選擇，不論選擇哪種干燥形式，首先要保證產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量；其次，要考慮設(shè)備資金的投入以及能源的節(jié)??；第三，要考慮節(jié)省人力和降低勞動(dòng)負(fù)荷，盡量采用自動(dòng)控制，合理布置工藝設(shè)備，這樣企業(yè)才有競(jìng)爭(zhēng)力。

（2）在對(duì)流干燥的過(guò)程中，氮?dú)獾募兌?、流量、干燥溫度、干燥時(shí)間是相互聯(lián)系的，要在生產(chǎn)實(shí)踐中不斷摸索、探討、總結(jié)，找出它們之間的最佳匹配點(diǎn)。

3 切片干燥的工藝流程及其設(shè)備

該系統(tǒng)主要包括 3 部分。第 1 部分為切片輸送系統(tǒng)，主要包括離心風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)、脈沖輸送以及輸送管道；第 2 部分為切片干燥系統(tǒng)，主要包括切片接受倉(cāng)、震動(dòng)篩、切片平衡倉(cāng)、回轉(zhuǎn)閥、干燥器，干燥后的切片經(jīng)螺桿擠壓機(jī)熔融后進(jìn)入紡絲機(jī)；第 3 部分為氮?dú)庀到y(tǒng)，主要包括氮?dú)庠偕b置、氮?dú)饧訜嵫b置、調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，其流程為切片進(jìn)入振動(dòng)篩進(jìn)行分離，將較小的顆粒及其粉末分離出去，然后用氣力脈沖輸送至切片接受倉(cāng)，靠自重流入切片平衡倉(cāng)，在平衡倉(cāng)內(nèi)沖入氮?dú)猓脫Q出倉(cāng)里的空氣，以防切片過(guò)早氧化，再經(jīng)回轉(zhuǎn)閥均勻加入到干燥器內(nèi)。經(jīng)干燥后的切片從干燥塔底部排出，氮?dú)饨?jīng)加熱器加熱后從干燥器的底部分配板進(jìn)入干燥器。和切片的運(yùn)行方向相反，使切片得到干燥。從干燥塔的上方排出后又回到氮?dú)庠偕到y(tǒng)。圖 3 為干燥流程圖，表 1 為主要工藝參數(shù)。

4 切片干燥過(guò)程中的過(guò)程控制

切片干燥的目的是要使切片有一個(gè)最佳的含水量，以保證后續(xù)工序的生產(chǎn)和產(chǎn)品的質(zhì)量，所以應(yīng)對(duì)含水量有影響的參數(shù)進(jìn)行合理的控制，主要包括切片的含水率，氮?dú)獾募兌?、流量、溫度以及干燥的時(shí)間等，下面分別論述。

4.1 干燥后切片含水率的控制

從國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)可以看出，用于生產(chǎn)POY（預(yù)取向絲）的切片，PA66的切片黏度指數(shù)最佳為122 ～125（甲酸法）。不論是切片的黏度過(guò)高或過(guò)低，都會(huì)導(dǎo)致初生纖維的取向度、分子的結(jié)晶產(chǎn)生很大影響。這是因?yàn)樵赑A66的生產(chǎn)加工過(guò)程中，需要控制聚合物的分子量，一般要控制在15 000 ～ 30 000左右。切片的含水率過(guò)低，在切片進(jìn)入螺桿擠壓機(jī)時(shí)產(chǎn)生聚合物的粘度大、分子的結(jié)晶快、分子量大，這樣，生產(chǎn)出來(lái)的纖維由于分子量過(guò)大，結(jié)晶度高，導(dǎo)致紡絲生產(chǎn)時(shí)斷頭率高，甚至無(wú)法生產(chǎn)。切片的含水率過(guò)高，造成聚合物的分子量低，分子的取向度低，對(duì)后加工的拉伸倍數(shù)影響較大，不利于整個(gè)生產(chǎn)的平衡和控制。切片的含水與纖維的黏度關(guān)系見(jiàn)表 2。

4.2 氮?dú)獾募兌?/p>

從對(duì)流切片的干燥機(jī)理可以知道，切片干燥的推動(dòng)力是切片表面與干燥氣體中水汽的壓力差，因此，氮?dú)獾募兌仍酱?，水汽的氣壓就越低，單位質(zhì)量的氮?dú)饩湍芪崭嗟乃?，干燥效果就越好，干燥時(shí)間越短。此外還要防止切片的氧化問(wèn)題。雖然PA66切片的熔點(diǎn)較高（248 ～ 265 ℃），但其分解溫度相對(duì)較低（310 ～ 325 ℃），在生產(chǎn)過(guò)程中極易氧化分解。雖然干燥溫度一般設(shè)定在80 ～ 110 ℃，但由于連續(xù)干燥的時(shí)間較長(zhǎng)，需要18 ～ 24 h的干燥過(guò)程，如果PA66切片長(zhǎng)時(shí)間在含有氧氣較多的氮?dú)庵懈稍?，就?huì)使得切片發(fā)黃，產(chǎn)生大量的凝膠粒子，造成紡絲過(guò)程中絲的斷頭率增加，物理指標(biāo)下降，嚴(yán)重時(shí)將使生產(chǎn)難以進(jìn)行。從理論上來(lái)說(shuō)，氮?dú)獾募兌仍礁咴胶?，但在大?guī)模的連續(xù)生產(chǎn)中很難將氮?dú)庵械暮趿拷禐榱悖译S著氮?dú)饧兌鹊纳?，生產(chǎn)成本將大幅度提升。在干燥溫度設(shè)定在80 ～ 110 ℃時(shí)，一般將氧氣的含量控制在1×10-5 mg/kg以下。這樣既可保證氮?dú)饪梢院芎玫貙?duì)切片進(jìn)行干燥，也不會(huì)使其發(fā)生氧化。

為了保證在生產(chǎn)中氮?dú)獾募兌?，首先要保證切片平衡倉(cāng)內(nèi)氮?dú)獾闹脫Q，一般在平衡倉(cāng)內(nèi)要用氮?dú)庵脫Q 5 ～ 20 min，要根據(jù)平衡倉(cāng)的大小來(lái)確定具體置換時(shí)間，以避免氧氣隨著切片的投入進(jìn)到系統(tǒng)之中；其次，要定期檢查氮?dú)獾南到y(tǒng)管路是否有泄漏，連接螺栓是否有松動(dòng)；第三，定期更換分子篩（6 ～ 8 個(gè)月），以保證制氮系統(tǒng)的高效生產(chǎn)。

4.3 干燥的時(shí)間與溫度

PA66切片的含水和一般化工料有所不同，可以分為切片表面的非結(jié)合水和切片內(nèi)部的結(jié)合水。切片表面的非結(jié)合水容易去除，但其內(nèi)部的結(jié)合水去除比較困難，干燥時(shí)間比較長(zhǎng)。切片的干燥時(shí)間受干燥溫度的影響比較大，溫度高，干燥時(shí)間就短，溫度低，干燥時(shí)間就長(zhǎng)，所以，相對(duì)干燥時(shí)間來(lái)說(shuō)，干燥溫度越高越好。但如果干燥溫度過(guò)高，就會(huì)使切片表面氧化，產(chǎn)生大量凝膠粒子，影響纖維的可紡性和纖維的物理、化學(xué)指標(biāo)。因此，干燥溫度要控制在128 ℃以下，正常的干燥溫度應(yīng)控制在80 ～ 110 ℃之間，在此溫度下干燥，干燥時(shí)間一般在18 ～ 24 h。既要保證切片的含水量合格，又要保證含水均勻。

4.4 氮?dú)獾牧髁?/p>

從理論上來(lái)說(shuō)，氮?dú)獾牧髁吭酱螅瑤ё叩乃蕉?，相?duì)壓差越大，水汽去除效果越好。但隨著氮?dú)饬髁康脑黾?，所采用的風(fēng)機(jī)越大，電加熱器的電力消耗越大，而且氮?dú)鈳ё叩臒崮茉蕉?，浪費(fèi)也就越大，對(duì)氮?dú)庀到y(tǒng)再生能力的要求隨之提高，設(shè)備的制造成本將迅速增加。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，一般將氮?dú)獾牧髁靠刂圃?0 ～ 15 m3/min之間。通過(guò)實(shí)際的生產(chǎn)檢驗(yàn)，可以滿足生產(chǎn)的需要。

5 結(jié)論

（1）干燥工藝及設(shè)備的選擇，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)能力、產(chǎn)品特點(diǎn)進(jìn)行選擇，不論選擇哪種干燥形式，首先要保證產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量；其次，要考慮設(shè)備資金的投入以及能源的節(jié)??；第三，要考慮節(jié)省人力和降低勞動(dòng)負(fù)荷，盡量采用自動(dòng)控制，合理布置工藝設(shè)備，這樣企業(yè)才有競(jìng)爭(zhēng)力。

（2）在對(duì)流干燥的過(guò)程中，氮?dú)獾募兌?、流量、干燥溫度、干燥時(shí)間是相互聯(lián)系的，要在生產(chǎn)實(shí)踐中不斷摸索、探討、總結(jié)，找出它們之間的最佳匹配點(diǎn)。