張紅亮

北京中麗制機(jī)工程技術(shù)有限公司 北京 101111

1 前言

滌綸母絲是滌綸切片經(jīng)過干燥、紡絲、冷卻、拉伸、卷繞等過程生產(chǎn)出dpf為 15dpf～50dpf，8f～12f的復(fù)絲，這種復(fù)絲再經(jīng)過分絲機(jī)分絲得到15de～50de的單絲，或者直接經(jīng)過分絲整經(jīng)機(jī)分絲整經(jīng)做成經(jīng)軸，用于后加工。由于近年來環(huán)保要求越來越嚴(yán)格，直接在紡絲過程中加入色母粒生產(chǎn)色絲母絲的越來越多，產(chǎn)品根據(jù)市場(chǎng)需求涵蓋各種顏色，其中黑母絲份額較大。在此以444dtex/10f黑色母絲生產(chǎn)為例，分析黑母絲工藝技術(shù)及其生產(chǎn)影響因素。

2 生產(chǎn)工藝技術(shù)

2.1 原料

（1）切片規(guī)格見表1。

（2）紡絲油劑：滌綸母絲專用油劑，或耐熱發(fā)煙小的滌綸FDY油劑，此處使用蘇州竹本HQ-47。

（3）色母粒：滌綸母絲生產(chǎn)必須使用好的滌綸色母粒，此處使用寶麗黑母粒PDF12。

2.2 設(shè)備

（1）干燥設(shè)備：鄭州中原干燥設(shè)備工程有限公司；

（2）紡絲設(shè)備：北京中麗制機(jī)工程技術(shù)有限公司；

（3）導(dǎo)絲器：日本湯淺株式會(huì)社；

（4）熱輥：北京中麗制機(jī)工程技術(shù)有限公司；

（5）卷繞機(jī)：北京中麗制機(jī)工程技術(shù)有限公司。

2.3 生產(chǎn)流程

2.4 檢測(cè)儀器

（1）壓差式微量水分儀：常州紡儀廠，SF-1；

（2）測(cè)長儀：常州紡儀廠，YG086型；

（3）強(qiáng)伸儀：常州紡儀廠，YG023B型。

表1 滌綸紡絲級(jí)切片

2.5 生產(chǎn)工藝

見表2。

2.6 物理指標(biāo)

見表3。

3 工藝分析

3.1 工藝流程圖

見圖1。

3.2 干燥

由于滌綸母絲dpf較高，在15dpf～50dpf左右，采用一步法生產(chǎn)，對(duì)切片含水率要求很高。只有當(dāng)含水率小于25ppm時(shí)，才能保證正常生產(chǎn)，如果含水率高，熔體就容易降解，斷頭多，無法正常生產(chǎn)。色絲母絲的生產(chǎn)需要加入色母粒，雖然色母粒也經(jīng)過干燥，但一般為簡(jiǎn)易干燥系統(tǒng)，沒有預(yù)結(jié)晶。從切片干燥系統(tǒng)到色母粒干燥塔，干燥時(shí)間不能太長，否則會(huì)結(jié)塊。色母粒含水率盡量控制低一點(diǎn)，否則會(huì)造成斷頭明顯增高。色母粒生產(chǎn)過程一般是有光切片粉化后與色粉再加工制得，雜質(zhì)較多，熔點(diǎn)低，更增加了紡絲難度。因此為保證色絲母絲紡絲順利，必須使用品質(zhì)高的滌綸切片和高質(zhì)量的色母粒，同時(shí)嚴(yán)格控制好干燥。

表2 工藝參數(shù)

表3 物理指標(biāo)

圖1 工藝流程圖

圖2 色母粒注入機(jī)圖

一般滌綸切片干燥時(shí)間應(yīng)控制在8h～12h，含水率＜25ppm；色母粒干燥時(shí)間應(yīng)控制在12h～18h，含水率＜50ppm；這樣才能保證經(jīng)螺桿、箱體后熔體均勻一致，保證順利紡絲。

圖3 母粒機(jī)計(jì)量桿結(jié)構(gòu)圖

圖4 母粒機(jī)計(jì)量桿實(shí)物圖

3.3 色母粒添加

色母粒注入機(jī)圖見圖2，母粒機(jī)計(jì)量桿結(jié)構(gòu)圖見圖3，母粒機(jī)計(jì)量桿實(shí)物圖見圖4。

色母粒機(jī)常見的有稱重式和螺桿計(jì)量式。稱重式色母粒機(jī)工作原理是主料和色母粒分別按工藝加入量比例稱量混合后共同進(jìn)入螺桿擠壓機(jī)，這種添加方式不存在色母粒添加量偏差，因此紡絲不存在色差，但稱重式色母粒機(jī)價(jià)格昂貴，較少有企業(yè)使用。螺桿計(jì)量式色母粒機(jī)工作原理是通過一個(gè)變頻調(diào)速的打有劑量孔的金屬桿，添加色母粒按工藝量進(jìn)入紡絲螺桿擠壓機(jī)，這種方式添加色母粒影響因素多，控制不好容易出現(xiàn)色差，但控制好也能保證色母粒按工藝比例添加，同時(shí)價(jià)格低廉，因此被大多企業(yè)使用。

生產(chǎn)444dtex/10f滌綸黑母絲，必須使用品質(zhì)好的色母粒，這樣對(duì)紡絲溫度影響小，斷頭少。色母粒添加量按客戶要求決定，一般添加量2%～3%。

3.4 紡絲系統(tǒng)

箱體側(cè)吹連接視圖見圖5。

生產(chǎn)444dtex/10f滌綸黑母絲，螺桿使用帶銷釘混煉頭的滌綸螺桿，六區(qū)加熱。由于色絲屬于小品種，考慮到產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性，多采用3位一螺桿?？紤]到黑色母粒加入，螺桿溫度比半消光母絲紡絲螺桿溫度低3℃～5℃。這是因?yàn)楹谏噶Ｕ扯群腿埸c(diǎn)都要低一些，含水率也要高一些，必須降低熔體溫度，才能減少降解，保證正常紡絲。

因?yàn)樘砑恿撕谏噶?，所以熔體過濾器濾芯過濾精度選擇規(guī)格高的金屬無紡布，半消光切片紡制滌綸母絲一般使用20um規(guī)格的濾芯，用來紡制黑母絲升壓太快，所以一般使用40um規(guī)格的濾芯，可以滿足8天～15天正常使用。

聯(lián)苯熱媒系統(tǒng)給螺桿擠出頭、熔體過濾器、熔體管路、紡絲箱體、組件等提供保溫加熱?？刂坪脺囟瓤梢詼p少熔體降解，保證熔體溫度均勻一致，從而生產(chǎn)才能穩(wěn)定。因?yàn)楹谏噶＜尤肴垠w溫度比半消光滌綸熔體溫度要低一些，才能減少飄絲斷頭。一般熔體溫度控制在280℃～285℃，熱媒溫度也就控制在280℃～285℃，可以保證正常紡絲。

圖5 箱體側(cè)吹連接視圖

圖6 熱輥三輥主視圖

冷卻在母絲紡絲過程中至關(guān)重要，因?yàn)閐pf比較高，一般為20 dpf～40dpf，這樣既要解決驟冷問題，還要確保油輪集束前冷卻結(jié)晶。因此無風(fēng)區(qū)必須控制在120mm～180mm，緩冷器控制230℃～270℃，以解決驟冷問題。同時(shí)為保證正常冷卻結(jié)晶，側(cè)吹風(fēng)窗高度加長至2000mm～2300mm，側(cè)吹風(fēng)溫控制在 22℃ ～25℃，風(fēng)速 0.4 m/s ～0.6m/s。充分冷卻的絲束經(jīng)油輪上油后進(jìn)入牽伸系統(tǒng)牽伸。

3.5 熱輥牽伸

熱輥三輥主視圖見圖6。

生產(chǎn)粗旦滌綸母絲，熱輥牽伸一般采用三組熱輥牽伸系統(tǒng)，才好控制強(qiáng)力均勻，伸長穩(wěn)定，沸水收縮穩(wěn)定。GR1和GR2之間為主牽伸，拉伸比一般在3倍～3.5倍， GR2和GR3之間為牽伸定型，拉伸比一般在1.1倍～1.2倍。生產(chǎn)444dtex/10f黑母絲，單絲和總旦數(shù)較高，GR1溫度控制在110℃～120℃，以充分使絲束玻璃化，便于一二輥組間牽伸，不至于單絲斷裂。同時(shí)444dtex/10f黑母絲多直接做成面料，沸水收縮率控制較低，一般控制在5%～7%，GR2和GR3溫度一般控制較高，在150℃～170℃。

3.6 卷繞

生產(chǎn)444dtex/10f黑母絲時(shí)，一是dpf較大，二是加入黑色母粒，所以絲束應(yīng)力較大，很容易出現(xiàn)成型不良。為了保證正常卷繞成型，卷繞張力必須均勻，較小控制，一般控制在30cn～40cn，可以保證成型良好。絲上含油率控制0.8%～1.5%，能保證后加工順利。上油率低，容易造成毛絲；上油率高，絲打滑，易纏輥，兩者都會(huì)造成斷頭增加。

4 結(jié)論

（1）生產(chǎn)444dtex/10f黑母絲，必須嚴(yán)格控制干切片和色母粒含水率。

（2）生產(chǎn)444dtex/10f黑母絲，熱媒溫度控制應(yīng)低于半消光母絲3℃ ～5℃。

（3）為保證卷繞成型必須嚴(yán)格控制卷繞張力。