劉力威 尹正路 白萬勇（中國石油化工股份有限公司洛陽分公司 河南 洛陽 471000）

一、前言

洛陽分公司短纖維裝置采用聚酯裝置CP-1線生產(chǎn)的聚酯熔體為原料，生產(chǎn)滌綸短纖維。裝置工藝技術(shù)及主要工藝設(shè)備均來自美國杜邦公司，由康泰斯公司提供設(shè)備及技術(shù)安裝。裝置的公稱生產(chǎn)能力為年產(chǎn)10萬噸滌綸短纖維，配備兩條生產(chǎn)線，每條生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力為日產(chǎn)150噸（1.33dtex纖維計），年操作時間為330天，生產(chǎn)操作彈性為80-110%。

二、疵點的原因分析

化學(xué)短纖維的外觀疵點包括纖維的含雜和疵點兩項內(nèi)容。含雜是指除纖維以外的夾雜物，疵點是生產(chǎn)過程中形成的不正常異狀纖維。

1.聚酯熔體中的雜質(zhì)

直接酯化法就是用精對苯二甲酸與乙二醇進(jìn)行反應(yīng)生成對苯二甲酸乙二酯和水的過程。反應(yīng)方程簡式為：

直接酯化反應(yīng)實質(zhì)是一種動態(tài)平衡反應(yīng)，在工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)中，PT A的純度、反應(yīng)溫度和停留時間均會影響PET的產(chǎn)率及純度，進(jìn)而影響后續(xù)紡絲工序，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)降等。

（1）PT A的純度

在對苯二甲酸的制備過程中，不可避免地含有對羧基苯甲醛,它的存在對酯化反應(yīng)和縮聚反應(yīng)都不利，它是單官能團物質(zhì)，而單官能團物質(zhì)是縮合聚合反應(yīng)的鏈終止劑，只有對羧基苯甲醛上的羧基參與酯化反應(yīng)，甲醛基在酯化過程中不參與酯化反應(yīng)，在縮聚過程中也不參與鏈增長反應(yīng)。它的存在會使酯化反應(yīng)不完全，酯化率達(dá)不到規(guī)定指標(biāo)，同時會使熔體中含有甲醛基等雜質(zhì)，影響熔體紡絲纖維指標(biāo)。

（2）反應(yīng)溫度

直接酯化反應(yīng)在初始反應(yīng)時屬于多相反應(yīng)（也稱非均相反應(yīng)）階段。隨著酯化反應(yīng)清晰點的出現(xiàn)，直接酯化又屬于均相反應(yīng)階段，一個酯化反應(yīng)過程出現(xiàn)兩個反應(yīng)階段，這是PT A法酯化反應(yīng)的特點。

直接酯化反應(yīng)溫度升高對于非均相反應(yīng)和均相反應(yīng)都是有力的。對非均相反應(yīng)而言，反應(yīng)速度是溫度的函數(shù)，溫度升高反應(yīng)速度快，而且清晰點出現(xiàn)的早；對均相反應(yīng)而言，溫度愈高反應(yīng)速度愈快。酯化反應(yīng)溫度升高有一個限制因素，反應(yīng)溫度高乙二醇易發(fā)生醚化反應(yīng)生成二乙二醇醚（二甘醇）。它的存在會使熔體純度降低，粘度有波動，影響后續(xù)紡絲，PET產(chǎn)品中二甘醇的含量大約80%是在酯化系統(tǒng)生成的，因此控制好酯化反應(yīng)溫度是關(guān)鍵因素。

（3）反應(yīng)物停留時間

停留時間是指物料從進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)到離開反應(yīng)器所需要的時間，也就是物料的反應(yīng)的反應(yīng)時間，反應(yīng)物在反應(yīng)器內(nèi)的停留時間在生產(chǎn)過程中被轉(zhuǎn)化為便于控制和操作的液面。液面的控制和操作比較直觀，一般來說只要把液面控制穩(wěn)定，物料在反應(yīng)器內(nèi)就是一個定值。

在其他工藝參數(shù)一定的前提下，反應(yīng)器內(nèi)的物料液位升高，就意味著反應(yīng)器內(nèi)的物料停留時間被延長了。反應(yīng)時長雖然對酯化反應(yīng)有利，同時也會使二甘醇的生成量增加。如反應(yīng)器內(nèi)物料液位太高，反應(yīng)器內(nèi)的氣相空間相應(yīng)就會減少。此種情況極易發(fā)生氣流夾帶現(xiàn)象，造成氣相系統(tǒng)堵塞使裝置無法運行，被迫停工停產(chǎn)處理堵塞故障。

反應(yīng)器內(nèi)的物料液位偏低，就意味著反應(yīng)器內(nèi)的物料停留時間被縮短了。反應(yīng)時間縮短對酯化反應(yīng)不利，會使酯化反應(yīng)不完全，酯化率低達(dá)不到規(guī)定指標(biāo)。短時間液位低會造成產(chǎn)品中羧酸基含量增加，長時間物料的液位低會造成縮聚反應(yīng)無法進(jìn)行，造成物料黏度低無法進(jìn)行切?；蛘卟荒苓M(jìn)行紡絲。

2.纖維中的疵點

（1）組件對疵點的影響

紡絲組件的作用：一是將熔體過濾，去除熔體中的凝膠粒子和雜質(zhì)，提高熔體的可紡性；二是使熔體能充分混合，保證熔體溫度、黏度均勻；三是把熔體均勻地分配到噴絲板的每一小孔中形成熔體細(xì)流。

組件在使用一段時間后，組件過濾層滯留大量的凝膠物質(zhì)，凝膠物質(zhì)在長時間高溫作用下會發(fā)生熱降解，降解物隨噴絲孔擠出后產(chǎn)生弱絲；同時降解物殘留在噴絲板面上，影響板面的剝離性，造成板面漿塊，使紡絲位斷頭率增加。

由于密封墊圈、過濾網(wǎng)或入口銅墊圈質(zhì)量上的不合格，以及組裝工藝中粗細(xì)砂的比例和各項扭矩的設(shè)定的不同，導(dǎo)致組件在使用的過程中出現(xiàn)內(nèi)漏、外漏現(xiàn)象，都會造成紡絲異常，毛絲增多，疵點含量增多。

（2）環(huán)吹風(fēng)對疵點的影響

熔體從噴絲板的小孔中噴出以后，在外力的作用下被拉細(xì)，同時在冷卻風(fēng)的作用下被冷卻固化，最終形成初生纖維，

我廠采用的是環(huán)吹風(fēng)冷卻，在紡絲的過程中，環(huán)吹風(fēng)的風(fēng)溫、風(fēng)速及系統(tǒng)過濾介質(zhì)直接影響著初生纖維中的疵點含量。

風(fēng)溫的影響

環(huán)吹風(fēng)溫度過高，會使單絲凝固點下移，如遇“野風(fēng)”干擾，兩根單絲極易互相碰撞而粘連在一起形成疵點。

風(fēng)速的影響

當(dāng)風(fēng)速過大時,風(fēng)不僅能穿透絲層,到達(dá)絲束中心,而且還有多余的風(fēng)力在絲束中心形成渦流,使絲束搖晃不定甚至互相碰撞而粘連一起形成并絲；風(fēng)速過小時,風(fēng)力穿不透絲束,由于噴絲板“孔口脹大”現(xiàn)象的影響,使未來得及冷卻的絲束粘連在一起形成疵點。

系統(tǒng)過濾介質(zhì)的影響

為了保證環(huán)吹風(fēng)的質(zhì)量,在絲束冷卻前的工藝空調(diào)系統(tǒng)中安裝有三層過濾網(wǎng)及環(huán)吹海綿過濾層,以濾掉風(fēng)中的灰塵微粒。但由于環(huán)吹風(fēng)主風(fēng)道里過濾層封閉不嚴(yán)或風(fēng)道有漏風(fēng)現(xiàn)象,空氣中的塵粒未經(jīng)這些過濾層的過濾,就直接進(jìn)入環(huán)吹海綿過濾層中,使環(huán)吹海綿過濾層因塵粒越積越多而堵塞；其次由于環(huán)吹海綿過濾層材質(zhì)本身厚薄不均勻或安裝時與環(huán)吹筒接觸位置不適當(dāng),都會造成環(huán)吹局部風(fēng)速降低或吹風(fēng)不均勻，進(jìn)而造成初生纖維疵點含量增加。

（3）油劑對疵點的影響

油劑是化學(xué)纖維生產(chǎn)和加工中的一種助劑,它的主要作用是改進(jìn)纖維的平滑性、集束性和抗靜電性,保證纖維順利加工。

在紡絲生產(chǎn)過程中，由于纖維與纖維、纖維與加工機件間的摩擦，使其表面發(fā)生電荷的轉(zhuǎn)移從而產(chǎn)生靜電。這種帶靜電的纖維，若不使靜電及時逸散，則在紡絲時會出現(xiàn)絲束松散，不能順利卷繞，容易產(chǎn)生毛絲、斷頭、纏輥現(xiàn)象，造成初生纖維疵點含量增加，因此消除纖維靜電很重要。

在后加工生產(chǎn)過程中，集束性主要表現(xiàn)為絲束從盛絲桶中引出時，絲束不亂；在集束生頭和拉伸過程中毛絲極少，沒有纏結(jié)、蕩絲等。適當(dāng)?shù)纳嫌土吭跔可爝^程中不但可以減少單絲斷絲的概率和纏輥次數(shù)，同時對未牽伸絲進(jìn)行潤濕，改善分子鏈的柔性，使?fàn)可禳c控制在一個較窄的區(qū)域，保證牽伸平穩(wěn)，減少因牽伸不均而造成的疵點含量超標(biāo)。

（4）其他因素

蒸汽系統(tǒng)：由于蒸汽壓力的波動，會導(dǎo)致牽伸溫度不穩(wěn)定，牽伸點不固定，會出現(xiàn)牽伸不足或牽斷的現(xiàn)象，這些毛絲、斷絲會使產(chǎn)品疵點含量增加。

設(shè)備方面：絲道上的各個輥子不平滑，有毛刺，導(dǎo)致運行絲束被掛斷，這些斷絲因未牽伸或牽伸不足進(jìn)入成品中，便成了疵點。

操作因素：使尾絲或毛絲通過拉伸工序進(jìn)入到切斷機；控制不好成品絲打費時間，讓綜合絲進(jìn)入成品中都會造成疵點含量增加。

三、降低疵點對策

通過對以上原因分析，針對不同的原因分別采取了不同的措施

1.加強與聚酯裝置聯(lián)系，控制好反應(yīng)溫度，停留時間，保證熔體成份均勻、黏度穩(wěn)定

2.統(tǒng)一更換了一批組件和環(huán)吹桶，優(yōu)化其組裝工藝和組裝原材料，保證其過濾效果和適當(dāng)?shù)娘L(fēng)溫、風(fēng)壓

3.徹底疏通油劑上油管線，清除油劑衍生物，穩(wěn)定上油率，保證纖維的平滑性和可牽伸性

4.對絲道上的各個導(dǎo)輥進(jìn)行打磨或更換，保證其光滑；同時加強操作工的技能培訓(xùn)，保證標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)

結(jié)論

經(jīng)過聚酯裝置和短纖維裝置的共同努力，通過優(yōu)化工藝和設(shè)備上的技術(shù)改進(jìn)，有效的解決了疵點降等的問題，提高了成品絲的優(yōu)等品率，在市場競爭激烈的情況下，用品質(zhì)贏得客戶的認(rèn)同。

[1]張連山，王淑仙，孫志明.聚酯生產(chǎn)工[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.8.

[2]劉志田，張文，白萬勇.短纖維應(yīng)知應(yīng)會手冊[M]洛陽石油化工總廠LPC/ZY-04-01.