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&&&&&&&&&&&&
&&&&第五节：第五节：聚酰胺纤维的后加工http://222.209.223.127:84/08rhxhttp://222.209.223.127:84/08rhx-hxxwgyx/Teaching/neirong/26.htm一：聚酰胺普通长丝后加工：聚酰胺普通长丝后加工：&&&&&&&&普通长丝（拉伸加捻丝DT丝）：高取向、高强力、低伸长：&&&&UDY或POY→DT全拉伸丝FDY：1．工艺流程：UDY―DT工艺流程&&&&&&&&图单区拉伸机示意图&&&&（a）拉伸机结构（b）拉伸机的加热板（c）拉伸机的加热盘1―未拉伸丝筒子；2―上压辊；3―给丝罗拉；4―拉伸棒；5―分丝棒；6―拉伸盘；7―导丝钩；8―钢领板；9―锭子；10―加热板；11―热锭；&&&&&&&&图双区拉神加捻机示意图图拉伸加捻机示意图1―未牵伸丝筒子；2―分丝瓷棒；3―橡胶压辊；4―送丝罗拉；5―上牵伸盘小转子；6―上牵伸盘；7―加热板；8―下牵伸盘小转子；9―下牵伸盘；10―导丝钩；11―牵伸后的卷取筒子；12―钢领、钢丝圈、升降钢领板；13―锭子POY丝筒→导丝器→喂入罗拉→热盘→热板→拉伸盘→钢丝圈→加捻→卷线筒管→（后加捻）↓→→→→→→→→→→↑→压洗（锦纶6直接纺丝专用）→热定型→络丝（拉伸加捻丝DT丝）2．拉伸与加捻：（1）卷绕丝质量：&&&&&&&&*卷绕丝可拉伸性：分子量↑→可拉伸性↑→分子量增大到极限→可拉伸性↓*卷绕丝中单体含量：单体（低分子）→增塑作用→降低大分子间作用力→纤维拉伸容易，但强度不能改善→游离在丝的表面→沾污拉伸机械（2）拉伸倍数：（后拉伸倍数）拉伸倍数↑→取向度及结晶度↑→强度↑、延伸度↓、沸水收缩率↑*范围：自然拉伸比＜拉伸倍数＜断裂拉伸比（否则拉伸点会由给丝辊移向拉伸辊，而在另一段上形成的新拉伸点，产生未拉伸丝）*拉伸倍数与成品的质量要求有关：――民用丝：一定延伸度、柔软、弹性、染色好――拉伸倍数选择较低；UDY丝3.5～4倍，POY丝1.2～1.3――高强丝及帘子线：强度高、延伸度低――拉伸倍数选择较高，＞5倍（对UDY）*拉伸倍数与支数及打滑：――支数高（细）：拉伸易断――拉伸倍数选择较低――支数低（粗）：在拉伸盘上易打滑――拉伸倍数选择稍为高些（3）拉伸温度：*范围：Tg＜拉伸温度＜软化点（软化点=熔点-20～40）聚酰胺6：Tg=35～50℃；Tm=215～220℃（有小分子增塑，Tg会低于室温）聚酰胺66：Tg=40～60℃；Tm=265℃民用丝聚酰胺6：室温拉伸，最大拉伸应力出现在50℃强力丝或短纤或聚酰胺66：热拉伸（～150℃）*讨论：拉伸区实际温度→加热罗拉温度↑→纤维拉伸区温度↑→被拉伸丝的温度升高→拉伸热效应↓→拉伸区温度↓适当提高拉伸温度→拉伸应力↓→断头率↓（4）拉伸速度：*影响：拉伸速度↑→拉伸应力↑→沸水收缩率↑&&&&&&&&→拉伸热效应↑→拉伸应力↓→沸水收缩率↓*范围：200～1000m/min拉伸温度高→分子链活动↑→松弛时间↓→拉伸速度可提高（5）拉伸车间温湿度：低分子物含量越高对车间湿度越敏感恒温恒湿：22±1℃，RH65±5%（6）拉伸形式：普通聚酰胺长丝：单区拉伸；高强度或较粗纤维（帘子线）：双区拉伸；3．后加捻：（1）目的：*捻度↑→抱合力↑→强力↑（有个最大值）↑→捻度↑→强力↓*提高纤维抱合力*把丝条绕到多孔的铝合金筒管上→压洗定型（2）工艺控制：纤度（tex）1.11～2.22捻度（捻/米）500～003.33～7.7～007.78～13.～.加捻张力（g/tex）0.720.990.720.901.082.251.351.801.80&&&&&&&&加捻张力↓↓→小辫子丝&&&&&&&&加捻张力↑↑→纤维弹性将丝层压紧成丝条嵌入→压洗困难→筒子内、中、外层压洗定型不均匀→纤维收缩把网眼筒管压紧扁加捻张力调节：张力器及丝条遇到丝器的角度4．压洗：（直接纺）（1）目的：洗出丝条中的低分子物（2）原因：低分子物→丝条染色均匀性↓→存放时间稍长，低分子物析出在丝条表面→似霉点→丝条发黄变脆（3）设备：压洗锅、烛筒形过滤器、加热器、卧式循环水桶、抽吸台、真空泵、水泵（4）工艺：网眼筒管叠放在筒管座的烛芯上&&&&&&&&图VC501型压洗机流程示意图*流程：卧式循环水桶→水泵→软水→烛筒形过滤器→加热器→压洗锅→由筒管底部进入烛芯→从烛芯上的圆孔出来→网眼筒管孔→丝层→卧式循环水桶压洗后的丝筒自压洗锅取出→抽吸台（真空抽吸）*控制：压洗：加热98～102℃，热水穿过丝层时溶解了单体，带走了油污，也起到定型作用压洗后丝筒指压洗锅取出后：真空抽吸600mmHg、20min；除去水分，缩短干燥时间；除去游离在丝条表面难溶的低分子物；&&&&&&&&5．热定型：（1）工艺：蒸汽加热定型*流程：压洗抽吸后的丝筒装在小车上→定型锅→关闭定型锅门→抽真空（排除锅内空气，防止高温定型纤维氧化变黄）→同时开启间接蒸汽加热→锅内真空度＞600mmHg→通直接蒸汽→锅内压力上升至0.8～1kg/cm2→定型1h→关闭直接蒸汽→抽真空→定型完毕→关间接蒸汽→解除真空→开启定型锅*控制：注意定型前高真空或定型后低温出料表聚酰胺纤维的热定型温度纤维种类聚酰胺6聚酰胺666．络丝：（1）平衡：RH60～65%，20～22℃，24h（2）络丝：*目的：纤维在网眼筒管商定型后，卷装疏松易散乱，故要络筒压洗中纺丝卷绕油剂基本除去，要上油把丝卷绕成双锥形筒子，防止光滑的丝条从筒子端面脱落*工艺流程：上油后丝条含油率1.0～2.0%丝条→导丝钩→绒布面→上油盘→张力器→检制缝→导丝器→小压辊→宝塔纸管热水定型100～110℃100～120℃蒸汽定型110～120℃110～130℃干热定型160～180℃170～190℃&&&&&&&&弹力丝（高弹丝）后加工：二：弹力丝（高弹丝）后加工：&&&&聚酰胺纤维模量较低，织物不够挺括――高弹丝（一个加热器）1．弹力丝对原丝质量的要求：（1）支数和股数：100旦（24～34孔），70旦（16～24孔）单纤维根数↑→织物柔软（但纺织加工要求高）→内衣单纤维根数↓→织物丰满厚实→袜子&&&&&&&&（2）强力：原丝=120%弹力丝弹力指标（因弹力加工后强力会损伤）；＞4.5～5g/旦（3）伸长：24～32%原丝伸长↑→后加工变形↑原丝伸长↓→织物收缩率↑（4）捻度：原丝捻度小为好，＜20捻/米→弹力丝蓬松↑（5）原丝不要求压洗定型：定型后纤维处于低能级的稳定状态→要使它在受热变形困难聚合物中含低分子物→增塑作用→弹力丝受热加工容易变形（降低假捻定型温度）（6）消光剂均匀分布在纤维上2．弹力丝生产方法工艺流程：拉伸丝→加捻、热定型、解捻→→→→→络筒→→→→→→&&&&&&&&预取向丝→内拉伸加捻热定型、解捻→→合股并捻→上油→→倒框成绞→平衡→→包装&&&&*经热定型再解捻的丝，会发生与解捻方向相反的转矩，其转矩在针织加工时由于丝松弛而缠结――针织加工用变形丝，需将捻向不同的两束丝合捻，以抵销转矩；合股后并捻对增加抱合力有利，但对蓬松性不利（后加捻数要小）；――机织加工的高弹丝不需要合股并捻3．聚酰胺高弹丝工艺控制：工艺参数POY原丝规格聚酰胺6644dtex/10f聚酰胺692dtex/24f600摩擦式1/7/12.0～2.21.252&&&&&&&&加工速度m/min700假捻形式D/Y值拉伸比摩擦式1/5/12.231.352&&&&&&&&假捻张力T1/T212/10&&&&&&&&加热器温度℃220加热时间s冷却时间s卷绕超喂率%0.20.15.4&&&&&&&&.2&&&&&&&&（1）加热温度和时间：*影响：加热温度和时间↑→弹力丝卷缩刚性↑（但0.2s后变化很小）→弹力丝卷缩稳定性↑*控制：单区加热双区加热：第一加热区（高温）+第二加热器（低温）（2）冷却：*影响：冷却距离1～1.25m，卷缩刚性最大（聚酰胺66）冷却距离1m，卷缩刚性最大（聚酰胺6）（3）张力：张力调节：输入罗拉和输出罗拉的线速度；等喂或超喂4%→维持弹力丝加捻时的张力；欠喂→高张力下定型→良好卷曲度（4）合股捻度：100～200捻/米合股捻度↑→弹性伸长率↓（5）弹力丝筒存放：丝筒存放时间↑→弹性损失↑（为减少损失，应尽快倒框成绞）&&&&&&&&三：聚酰胺短纤维后加工：聚酰胺短纤维后加工：与聚酯短纤维后加工相似，只是对锦纶6要增加热水洗、上油、压干、开松、干燥等工序1．热水洗：将单体含量降至1.5%以下；定型；&&&&&&&&长束洗涤或切断成短纤维后淋洗2．开松：湿开松（水洗后开松）：便于干燥干开松（干燥后开松）：增加纤维的开松程度3．干燥：链板式干燥机、网式圆筒干燥机二：纺丝机：纺丝机：――高聚物熔融装置：螺杆挤出机――熔体输送、分配、纺丝及保温装置：弯管、纺丝箱体（熔体分配管、计量泵、纺丝头组件）――丝条冷却装置：纺丝窗及冷却套筒――丝条收集装置：给湿上油机构、导丝结构、卷绕机或受丝装置1．熔融装置：螺杆挤出机（1）作用：固体物料的供给、聚合物熔融、熔体定量挤出（2）螺杆三段：进料段、压缩段、计量段（3）螺杆挤出机结构与技术要求短纤维：国产：VD403、VD404、VD405、VD406、VD408、HV451-481；进口：日本帝人SSM-70、日本东洋纺TK48、瑞士伊文达常规长丝：国产：VC401（炉栅）、VC402（炉栅）、VC403、VC404、VC405、VC406、VC408Δ螺杆挤出机结构特点：*螺杆和螺杆套筒：单头短区渐变或突变螺杆；38CrMoAlA（螺杆和螺杆套筒）*传动部分：电动机+减速器+轴承*加热和冷却装置：加热（电阻加热、电感应加热）；冷却（夹套或盘管通冷却水）Δ螺杆挤出机的结构参数：直径、长径比、压缩比、螺距、螺槽深度、螺旋角、螺杆与套筒的间隙、螺杆头部形状、套筒Δ螺杆挤出机工作原理：*螺杆的分区和物料在螺杆各区中的运动&&&&&&&&――进料区（固化区）：等深螺杆前半部（冷却区）：夹套盘管或螺杆内芯通冷却水，＜100℃防止物料过早熔融而环结堵料；保护螺杆传动机构不受热后半部（预热区）：防止物料从进料区到压缩区温度突变――压缩区（熔融区）：渐变或突变螺杆熔融物料（加热、剪切）并压缩（螺槽容积变小）；将空气或水蒸气返回进料区――计量区（均化区）：等浅螺杆加热和搅拌均化，熔体以一定温度、压力、流量均匀挤出顺流：螺杆转动而使物料随旋转方向向前推挤形成逆流：螺杆头部阻力引起；沿着螺槽的通道的回流漏流：螺杆头部阻力引起；螺杆和套筒间隙的回流环流：螺杆转动时横向分力造成物料在螺槽内的环形流动（对物料混合、热交换、均化有影响；对螺杆挤出机生产能力关系不大）*螺杆挤出机生产能力：Q=Q顺流-（Q逆流+Q漏流）&&&&&&&&Q=2．熔体输送、分配、纺丝及保温装置：弯管、纺丝箱体（1）弯管：螺杆挤出机至纺丝箱体的熔体输送管道（一端与螺杆出口相接，另一端与纺丝机熔体分配管相接）――夹套内联苯－联苯醚混合物加热（熔体保温）（2）纺丝箱体：熔体分配管+联苯加热箱+纺丝泵及其传动装置+纺丝头组件&&&&&&&&图VC406A型纺丝机的箱体每台VC406A纺丝机：3个纺丝箱体（对应3根螺杆）→6个纺丝位/纺丝箱体→2个纺丝组件/纺丝位→2个喷丝头/纺丝组件①熔体管道分配：*原则：确保熔体到达各纺丝位的距离相同；熔体在分配管中停留时间短；折回少；*形式：分支式、辐射式②纺丝箱体的加热（联苯加热箱）：*作用：对熔体分配管、计量泵、纺丝头组件其保温加热作用；*方式：联苯―联苯醚热载体（联苯/联苯醚=26.5%/73.5%），用电热棒加热*保温：80～100mm保温层，填充超细玻璃纤维或其他绝热材料③计量泵：高温齿轮泵1―熔体进口；2―熔体出口；3―主动齿轮；4―被动齿轮5―上板；6―中板；7―下板；8―联轴节&&&&&&&&图计量泵的结构示意*作用：定量、均匀把熔体输入纺丝头组件，以确保纺丝纤度均匀*分类：单泵（三块钢板）；双叠泵（四块钢板）*工作原理：两个齿轮转动→吸入孔1成低压→熔体有吸入孔1进入→充满齿轮的齿隙→随齿轮的转动→在孔2处形成压力→将熔体从压出孔压出（齿隙容积恒定，精确计量）*材质：铬―钼―钒模具钢或高速钢*规格：长丝：0.4―3.0cm3/r；短纤维：9―40cm3/r；④纺丝头组件：*作用：过滤熔体，防止堵塞喷丝孔熔体充分混合，减少熔体粘度差异把熔体均匀分散到喷丝孔的每个小孔中去形成熔体细流*结构：喷丝板+熔体分配板+熔体过滤材料+组装套的结合件&&&&&&&&（1）高压式图纺丝组件结构示意图&&&&&&&&（2）低压式&&&&&&&&1―组件壳体；2―喷丝板；3―耐压分配板；4―过滤材料（20、40、60目/英寸）；5―自封压板；6―螺纹压板；7，8―铝填圈；9―圆形铝密封环；10，11―薄形铝填圈；12―熔体进口；13―过滤网（400、孔/厘米2）低压式组件：承压＜100公斤/厘米2&&&&&&&&人工的扭力旋紧螺纹压板6，使薄形铝填圈11在耐压分配板3和螺纹压板6&&&&之间紧密吻合，同时也使密封环在喷丝板2与壳体1之间密合，防止熔体向上或向下两个方向渗漏。但是由于人力有限，而且组件在加热后会膨胀，密封性能大受影响。高压式组件：承压100～500公斤／厘米2借助熔体内压的升高使自封压板5向上顶起，把圆形铝密封环9紧紧地贴合在自封压板5上部斜面和螺纹压板6之间，熔体内压越高，自封压板6上顶力越火，封闭得越紧密，熔体越不会泄漏。――熔体分配板：熔体均匀分布，保护喷丝板；――过滤网：较细的过滤网放在上面（过滤）；较粗的过滤网放在下面（支撑和分配）；&&&&&&&&――喷丝板：△结构：导孔+毛细孔&&&&&&&&图喷丝孔的几何形状&&&&&&&&a―圆筒漏斗形；b―圆筒平底形；c―圆锥形；d―双曲面形导孔：圆筒漏斗形、圆筒平底形、圆锥形、双曲面形&&&&&&&&毛细孔：圆柱形，孔径0.20～0.45mm，长径比1～2（比值↑→熔体在毛细管内应力松弛↑→出口膨化↓→纺丝有利&&&&&&&&→机械加工困难）孔数：短纤维（500孔、600孔、900孔、1120孔、3600孔、2400孔）长丝：几～几十孔排列：同心圆、菱形、星形△喷丝板质材：耐热不锈钢1Cr18Ni9Ti喷丝板3．丝条冷却装置：纺丝窗及纺丝甬道&&&&&&&&图侧吹风装置示意图&&&&&&&&图环形吹风装置示意图&&&&&&&&1―恻吹风进风管；2―调节阀；3，5―多孔板；&&&&&&&&1―喷丝板；2―多孔环状板；3―提拉套筒4―吹风环；6―过滤材料&&&&&&&&4―稳压室；6―金属网；7―整流板；8―纺丝组件拉套筒；9―缓冷室；10―丝条；11―甬道（1）纺丝窗&&&&&&&&①作用：使丝条在冷却过程中只受定向、定量和定质的空气流冷却，冷却速度均匀一致，纤维凝固位置固定（不受周围气流影响）②结构：*缓冷室：下部设前后两块插板，使其与冷却纺丝筒隔开上部有闭锁器，使喷丝板下形成缓冷区；长30～200mm；防止冷却风吹冷喷丝板面、降低卷绕丝双折射、提高拉伸性*吹风窗：0.2～1.2m――侧吹风：空气直接吹在纤维未完全凝固的区域，并与纤维垂直，传热系数高，冷却效果好；但不均匀――长丝（0.8m）――环吹风：空气从丝束周围吹向丝束，克服凝固的丝条偏离垂直位置产生的弯曲，甚至互相粘结――短纤维（0.2m）（2）纺丝甬道：3.2～7m*目的：保证已凝固的初生纤维不受外界气流的影响，并继续冷却到室温；*结构：长丝：金属铝制圆筒形或矩形管，3.2～7m（长度↑↑→气流紊乱→丝条摇晃→互相摩擦→毛丝）短纤维：玻璃套筒（可上下升降）+金属铝制圆筒形或矩形管（固定）4．丝条收集装置：短纤维（盛丝桶大卷装）；长丝（筒管卷绕）（1）短纤维丝条收集装置（短纤维卷绕机）&&&&&&&&图短纤维卷绕机结构示意1―纺丝甬道；2―废丝吸丝器；3―压丝器；4―上油轮；5―盛油盘；6―浆块剔除器；7―导丝轮；8―纺丝油剂总上油器；9―集束导丝器；10―牵引辊；11―导丝辊；12―压丝器；13―喂人轮；14―导丝筒；15―盛丝桶；16―盛丝桶传动履带；17―废丝真空吸引槽①给湿上油机构：*目的：避免静电*结构：上油轮+盛油盘+油剂循环槽+油剂循环泵+油剂高位槽△每个纺丝卷绕部位：上油轮浸在盛油盘中，通过转动（2～20r/min）将油剂薄薄带上一层，给与擦过其上的丝条上油△总上油（24个纺丝卷绕部位）：纺丝油剂喷淋器*上油量控制：上油轮转速或丝条和上油轮表面接触长度*油剂：卷绕油剂或前纺油剂（作用：使卷绕、集束、拉伸等工序正常进行；要求：纤维抱合力↑、纤维间摩擦↓、纤维与金属间摩擦↓、防止纤维毛丝和断头、静电↓）②导丝卷绕结构：牵引辊（4个）+导丝辊（1个）及导丝压辊（1个）+喂入轮（1对）*牵引辊：表面镀铬光滑，导丝时毛丝↓、绕辊↓*导丝辊：――转速（导丝辊=牵引辊），导丝辊转动线速度就是纺丝速度&&&&&&&&――导丝辊作用：防止卷绕丝在牵引辊和喂入轮处绕辊；减少丝束和喂入轮的接触长度，延长喂入轮寿命）――导丝压辊：橡胶，防止丝束滑移；丝束张力均匀*齿形喂入轮：――作用：握持丝束，并通过导丝筒送入盛丝桶中③辅助导丝部件：*压丝器：氧化铝，位于上部油轮之上，固定丝束行走路线和丝束与油轮的接触长度。*浆块剔除器：两根光滑的氧化铝棒。除去聚合物浆块，防止落入盛丝桶*导丝轮和集束导丝轮：――导丝轮：惯性轮（依靠丝束与导丝轮的摩擦转动）――变丝束垂直运动为水平运动――集束导丝轮：不动――各个纺丝部位的丝束集束成一束④盛丝桶和往复装置*盛丝桶：方形桶。在往复履板上作前后（电动机控制，1次/1.5min）、左右（气缸控制，3～4次/min）往复运动*往复装置：防止丝束散乱，使集束拉伸时不产生乱丝现象⑤废丝处理装置：废丝吸丝器（压缩空气）+废丝真空吸引装置（真空）（2）长纤维收集装置（长纤维卷绕机）&&&&&&&&①图普通长丝卷绕机示意图1―丝束；2―下纺丝筒；3―上导丝盘；4―上油盘；&&&&&&&&5―下导丝盘；6―吸丝口；7―位复导丝器；8―摩擦辊；9―丝筒；10―导丝棒；11―面板上油系统：油盘上油（两道上油）或油嘴上油――油轮：三氧化二铝，10～40r/min。②导丝系统：*导丝盘：使丝条的张力（下导丝盘前的丝束张力）恒定，不受往复导丝器来回运动的影响；使卷绕张力保持一致；改变丝束走向；*导丝棒：固定丝束在油轮表面的位置；控制丝束和油轮表面的贴合程度③卷绕系统：*摩擦辊：直径150mm，长414mm，转速r/min――永磁式变频电动机直接带动*筒子架：与摩擦辊接触*横动导丝器：装于床形滑块上，沿槽筒的沟槽运动。槽筒由永磁式变频电动机通过齿形带带动旋转（转速r/min），转动6周完成一个横动往复动作，为了防叠，槽筒转速作周期性变化。三：纺丝工艺控制：纺丝工艺控制：1．熔融工艺（1）螺杆各区温度：1个冷却区，5个加热区；*冷却区温度：50～100℃，夹套通冷却水；进料段前半部作用：防止环结堵料（软化切片粘结于螺杆）保护螺杆传动部分不受热*预热段区温度：265～285℃（熔点）；加热一区和加热二区前半部；作用：预热切片，使物料进入压缩段时能升高到聚合物熔点以上，又要求切片不能过早熔化。温度↑→切片在到达压缩段前过早熔化→原来固体颗粒间的空隙消失→熔体体积＜原固体堆砌体积→熔体在等深螺杆内无法压紧压实→熔体向前推动力↓→后面来的未熔化的切片粘结在熔体上造成环结温度↓→切片进入压缩段后不能顺利熔融→切片在压缩段内堵塞*熔融区温度：熔点+（25～35℃）→290～295℃；加热二区后半部和加热三区（加热三区温度最高）；作用：熔融物料，产生机头熔体压力（螺杆螺槽由深变浅→螺槽容积↓→挤压作用）排除切片夹带空气及微量水蒸气（从进料口）&&&&&&&&*均化区温度：熔融区温度-（2～5℃）→288～292℃；加热四区和加热五区；作用：熔化、、混合、均化保持压缩区已建立的熔体压力；稳定均匀输送熔体备注：要提高纺丝熔体温度用提高均化区温度最有效（此区熔体强制传热）（2）熔体输送*法兰区温度：＜均化区温度；280～292℃；作用：连结螺杆与弯管影响：法兰本身较短→熔体停留时间短→对纺丝熔体温度影响小→保证熔体在此不冻结*弯管区温度：结近或低于熔体温度；熔点+（14～20）℃；275～280℃作用：输送熔体影响：温度↑→弯管本身较长→熔体停留时间长→聚合物热降解↑→熔体流动性↑→纺丝有利*纺丝箱体温度：熔点+（18～34）℃；290～295℃；作用：通过熔体分配管输送和分配纺丝熔体到各个纺丝部位；保温和补充加热；影响：温度↑→纺丝成形↑→热降解↑→熔体喷出喷丝孔时易粘附喷丝板→纺丝组件更换率↑温度↓→热降解↓→纺丝熔体温度↓→熔体在喷丝孔中剪切应力↑→熔体破裂→丝条断面不匀（甚至不能纺丝）→拉伸时产生毛丝、断头（3）纺丝温度（纺丝熔体温度）：*范围：聚合物熔点＜纺丝温度＜聚合物分解点；258～265℃＜纺丝温度＜300℃；最适：285～290℃&&&&&&&&*影响：同纺丝箱体温度2．喷丝条件：（1）螺杆挤出压力：*定义：螺杆挤出机出口的熔体压力；由压力传感器测量显示和控制*作用：克服熔体在管道和混合器等设备内的阻力，保证计量泵入口有一定的熔体压力*范围：65*105～75*105Pa*影响：螺杆挤出压力↑→泵供量能达到要求→纺丝有利→螺杆转速↑→能耗↑→挤出机内熔体逆流量↑（2）泵供量：*定义：计量泵单位时间内输送熔体的重量*工艺要求：熔体压力稳定（螺杆转速稳定）→熔体挤出量稳定（泵供量稳定）→纤维纤度稳定（纤维条干稳定）（3）组件压力（纺丝熔体压力）：*定义：喷丝头组件中的熔体压力*作用：克服熔体通过过滤层和喷丝孔丝受到的阻力*范围：98*105～245*105Pa（高压纺丝）*工艺要求：初始压力：新组件纺丝稳定30min后的压力；98*105～147*105Pa升压速度：应小于6%（否则组件使用寿命缩短）3．丝条冷却固化条件：（1）冷却吹风方式：吹风方式→直吹风：传热差，冷却效果差，不用→横吹风：单面侧吹风（涤纶长丝）、双面侧吹风、环形吹风（涤纶短纤）（2）工艺控制：&&&&&&&&*风温：范围：20～30℃，组件调换率、卷绕丝双折射率、卷绕丝条干不匀率最低影响：风温↑→熔体丝条冷却不充分→并丝、粘结丝↑→卷绕丝条干不匀率↑风温↓→熔体在喷丝孔处快速冷却→拉伸应力↑→初生纤维预取向度↑，径向双折射率差异大→纺丝性↓→能耗大*风湿：范围：65～80%；风湿对卷绕丝双折射率和纺丝稳定性影响大影响：冷却风带湿度→卷绕丝在纺丝甬道中的带电↓→飘丝↓→空气比热和热焓↑→纺丝甬道中冷却风和丝束温度恒定*风速（风量）：范围：0.3～0.5m/min（长丝）；0.3～0.4m/min（短纤）&&&&&&&&影响：风速↑→冷却效果↑→凝固点向喷丝板方向移动→形变区变短→熔体凝固前受到的拉伸取向↓→卷绕丝双折射率↓→室外空气干扰↓→卷绕丝条干不匀率↓、染色干不匀率↓→丝条晃动↑→卷绕丝条干不匀率（并丝）↑→喷丝板面冷却↑→丝束经不起拉伸表环吹风和侧吹风对卷绕丝不匀率的影响吹风条件及卷绕丝不匀环形吹风率风温℃风速(m/s)直径不匀率(%)双折射不匀率(%)*吹出距离（缓冷区）：定义：吹风口顶部到喷丝板面的距离24～260.35.39.224～260.43.06.5.5.1侧吹风&&&&&&&&目的：设置缓冷区→熔体在喷丝孔处慢速冷却→拉伸应力↓→初生纤维预取向度↓，径向双折射率差异小→纺丝性↑范围：30～200mm影响：吹出距离↑→卷绕丝双折射率↓→卷绕丝条干不匀率↓→断丝率↑、组件调换率↑*吹风面高度：单面侧吹30―70cm；环吹20cm4．卷绕工艺控制：（1）上油：*目的：消除静电，防止绕辊；增加丝束的平滑性，防止丝束在导丝辊处产生毛丝增加丝束抱合力，防止丝束松散*方法：油轮上油*范围：似用途而定*影响：油剂浓度↑、油盘转速↑、丝束与油盘接触长度↑→上油↑上油↑↑→丝条间的集束性↓→卷绕丝筒成型差→丝条后加工产生粉末↑、发烟量↑→丝条后加工打滑→成品物理机械性↓（2）纺丝（卷绕）速度：*定义：第一导丝盘（辊）速度*范围：900～2000m/min*影响：纺速↑→纺丝线上速度梯度↑、丝束与冷空气的摩擦阻力↑→卷绕丝预取向度↑（双折射↑）、后拉伸倍数↓纺速↓→丝束张力↓→卷绕时发生跳动→纺丝稳定性↓、并丝↑（3）喷丝头拉伸比：&&&&&&&&*定义：第一导丝盘速度与熔体喷出速度之比*影响：喷丝头拉伸比↑→后拉伸倍数↓→对卷绕丝预取向度影响小（喷丝头拉伸是在熔体细流未完全固化下发生，大分子取向由于热松弛是可逆的）（4）卷绕车间温湿度：*范围：20～27℃；60―75%相对湿度*原因：初生纤维吸湿均匀、卷装成型好第四节：聚酯纤维的高速纺丝（长丝）第四节：聚酯纤维的高速纺丝（长丝）一：概述1．高速纺丝与常规纺丝比较：（1）纺丝卷绕速度高：m/min（2）预取向丝POY（高取向、低结晶）存放稳定性好：POY有一定取向度→结构稳定（3）卷绕筒子硬度大、重量大、便于输送：卷绕张力↑→卷绕筒子硬度↑→卷绕筒子不易塌边（4）设备简化、操作容易：卷绕张力↑→无导丝盘卷绕（5）纺丝稳定：卷绕张力↑→纺丝受外界影响小→条干不匀率乌斯特值U%或CV%＜1（6）适宜DTY加工：POY一定取向度→后拉伸倍数比UDY低→DTY加工（拉伸变形一步法）（7）建设投资、能耗、产品成本较低：（8）生产路线选择：*变形丝：POY――DTY*拉伸丝（光滑丝）：UDY――DY；FDY*全取向丝：FOY生产（预取向丝）二：POY生产（预取向丝）（一）POY工艺流程：与常规纺丝相似1．切片纺丝法：&&&&&&&&图POY纺丝工艺流程示意图1―料斗；2―挤出机；3―过滤器；导丝器4―静态混合器；5―纺丝箱体；6―卷绕机&&&&&&&&图无导丝盘卷绕方式流程1―喷丝板；2―冷却吹风筒；3―上油点；4―5―丝筒；6―摩擦辊；7―丝束A―喷丝板与上油点距离；B―下纺丝筒长度&&&&&&&&聚酯切片→切片料桶（氮气保护）→螺杆挤出机（进料、熔融压缩、计量均化）→弯管→过滤器→纺丝箱体→吹风窗（冷却固化）→给湿上油→甬道→卷绕高速纺丝的工艺特点：熔体预过滤器、丝束的冷却、上油方式、导丝盘的有无、纺丝卷绕速度、静态混和器2．直接纺丝法：聚酯熔体→熔体输送管→过滤器→纺丝箱体→吹风窗→给湿上油→甬道→卷绕（二）POY工艺控制：1．对聚酯质量的要求：*切片的粉屑：＜0.1%；粉屑↑→纺丝喷丝板粘板↑――筛滤除去*凝胶：聚酯热降解→纺丝断头↑，深色丝（D丝）――聚合时避免氧渗入（高温、氧作用，金属是聚酯降解的催化剂）*高结晶聚合物：高结晶聚合物→熔点↑→纺丝断头――高过滤、螺杆温度提高*TiO2:TiO2→聚酯降解催化剂→→→→→→→→→→→→→→→不溶于三甘醇清洗剂→熔体过滤器滤芯难洗涤→→加入量0.3%*二甘醇：＜0.76%；二甘醇↑→聚酯熔点↓、分子量↓、黄光↑2．对切片质量要求（干燥）：*干燥切片含水率：0.005%；&&&&&&&&含水率↑→高速纺丝熔体水解↑（高速纺丝温度=常规纺温度+5～15℃）→气泡丝→毛丝或断头（高速纺丝速度高，使气泡丝毛丝→或断头）→飘丝*干燥切片特性粘度：0.65±0.1dL/g；*干燥切片温度：干燥风温度＜185℃；干燥时切片的实际温度＜160℃保证除去水分；保证特性粘度不至于下降过大（可采用加大干燥风量和降低干燥风湿度来提高干燥效率）3．纺丝温度：280--300℃（纺丝速度高→纺线上拉伸倍数↑→要求熔体流动性好→纺丝停留时间↓→要求熔体流动性好）纺丝温度↑→聚合物热分解↑→可纺性↓纺丝温度↓→熔体流变性和均匀性↓→毛丝、断头↑螺杆挤出机的加热划分成五区或六区，螺杆进料段（第一、二区）、压缩段（第三区）、计量段（第四、五、六区）。表不同切片的纺丝温度切特性粘度纺丝温度（℃）片（dL/g）一二三区区区ABC0.640.690.92四区五区六区箱体最高纺丝速毛丝断头可纺熔体温度度（m/min）298――304＞00很少无无少无无好好尚好性&&&&&&&&4．螺杆挤出机出口压力：熔体经预过滤器后的压力＞7MPa→减去熔体管道压力损失→保证计量泵前的工作压力＞2MPa5．预过滤器压力：*材质：粗细海砂（或金刚砂）+金属过滤网若干层目数不同的金属丝网&&&&&&&&烧结金属网*排列：上层（粗目）；中层（细目）；底层少量粗目（支撑作用）――过滤好，可防止熔体对细砂的冲击*影响：新的或经清洗过的过滤器入口压力=过滤器出口压力→过滤时间延长→过滤器前后压差=7MPa→清洗过滤器6．组件压力：*起初压力：高压纺丝40MPa，中压纺丝14--30MPa*终压力：起初压力+7～8MPa→更换组件7．喷丝孔：*孔径：0.15―0.3mm，均可纺丝孔径↓（泵供量不变）→熔体细流剪切速度↑、喷丝速度↑→熔体细流表观粘度↓，喷丝头拉伸比↓→高速纺丝有利→喷丝板孔堵塞↑→换组件率↑表高速纺丝成品丝单丝纤度与喷丝孔直径的关系单丝纤度（dtex）喷丝孔直径（mm）4.40.303.30.271.70.251.10.20&&&&&&&&*喷丝板孔径、孔数、泵供量对纺丝工艺和成品丝质量的影响比常规纺小：喷丝头拉伸倍数决定纤维性质，而高速纺丝的纺速比常规纺高2―3倍，故喷出速度对上述影响小*喷丝板孔分布排列：――条件：喷丝板孔密度小于4.0孔/cm2；喷丝板最小孔距大于4.5mm；喷丝板冷却气流方向4mm宽度内所包含的最多孔数小于10孔；――设置该条件的原因：高速纺速大于3000m/min，若喷丝孔板排列较密，尽管加大冷却风速，也会造成丝条迎风和背风侧单丝冷却不匀，产生毛丝和断头，条干不匀；8．冷却吹风条件：*吹风速度：0.3～0.7m/s（比常规纺高）风速↑→空气湍动↑→飘丝↑→初生纤维条干不匀↑→冷却效果↑（高速纺卷绕张力大，提高风速不会引起丝束摆动）&&&&&&&&风速↓→丝条凝固速度↓→飘丝↑→初生纤维条干不匀↑风速对预取向丝的双折射、强度、伸长影响小；卷绕性、条干不匀率影响大*吹风温度：18～25℃，（在15～35℃，风温对丝条张力和成品丝质量几乎不影响；）但吹风温度波动→丝条条干不匀↑、染色均匀性↓、毛丝↑、断头↑*相对湿度：65%相对湿度↑→丝条在纺丝时的静电↓、飘丝↓→比热容和热容量↑→热吸收量↑→冷却风在吸收同样热量时温升低→冷却吹风温度稳定→操作条件差、设备锈蚀*密闭区（无风区）：设置密闭区原因：喷丝板→熔体细流（高分子弹性记忆）→挤出胀大（细流脆弱）→经不起气流冲击位置：喷丝板下10cm距离内（比常规纺减少一半）喷丝板下5～15cm距离内（短纤维）9．上油：高速纺纺丝张力大，不利于卷绕成型，故丝条提前集束上油，以减少纺丝张力*方式：油嘴（油嘴上油兼有上油和导丝，省去油盘传动机构，避免油剂外溢、腐蚀机台；但油泵发生故障时，丝束脱油不易发现）*位置：纺丝吹风窗下（距喷丝板150～170cm）距离短→冷却不充分→丝束染色不匀、毛丝断头多、不能稳定卷绕距离长→丝束张力过大→生头操作难、条干不匀、卷装硬*上油量：0.3～0.5%上油量↓→纤维表面不能均匀形成油膜→摩擦阻力↑→集束性↓→毛丝↑10．导丝盘的有无*导丝盘作用：调节卷绕张力（降低或增加），形成良好卷装常规纺：纺丝卷绕速度低→丝束张力＜正常卷绕张力→设置导丝盘增加卷绕张力高速纺：纺丝卷绕速度高→丝束张力＞正常卷绕张力→设置导丝盘降低卷绕张力&&&&&&&&无导丝盘高速纺：纺丝吹风窗下上油→丝束抱成一束→高速行走时与空气摩擦↓→→→丝束张力↓→解决了无导丝盘卷绕的技术&&&&问题→毛丝↓→断头↓11．纺丝速度（卷绕速度）：3000――3600m/min纺丝速度↑→＞3000m/min→纤维力学性能较好→m/min，产量直线上升→＞2500m/min，产量缓慢上升＞3000m/min，产量增加微小＞3600m/min，产量不再上升→卷绕机保养费用↑→卷绕丝取向度↑→剩余拉伸倍数↓→改善了后拉伸条件→防止了较大的加捻张力而造成的毛丝、断头→成品丝均匀性↑→＞4000m/min→取向诱导大量结晶（要避免）12．高速卷绕成型：（1）卷绕筒子形式：直边形（10――20kg）、双锥形（2）不良卷装：螺旋边、蛛网丝、表面凹凸、叠圈、卷绕硬度过高或过低、卷绕角过大或过小&&&&&&&&图不良卷绕1―表面凹凸；2―凸肩；3―卷绕角4―螺旋边；5―蛛网丝；6―叠圈①螺旋边（鸡爪）：卷绕筒子端面出现开放性螺旋线――后加工退卷不良高速卷绕→筒管受力→卷绕筒子丝的外层惯性力比内层大→外层制动速度比内层慢→丝层间沿离心力方向产生滑移→卷绕筒子端面出现开放性螺旋线②蛛网丝：卷绕筒子端面出现，部分丝脱离正常的卷绕轨迹，由弧变成弦。――毛丝、断头③表面凹凸：卷绕筒子外表面凹凸不平（凸肚：筒子中间高，两端低；凸肩：反之）&&&&&&&&凸出部分硬度高，凹下部分硬度低。――条干不匀率、染色不匀率④叠圈：卷绕筒子端面，圆圈状高出其它卷绕部分的丝――后加工退卷不良、塌边⑤卷绕角过大或过小：卷绕角↑↑→凸肩↑、蛛网丝↑卷绕角↓↓→凸肚↑、塌边↑（3）正常卷绕角：6°35@～7°05@（4）影响高速卷绕的主要因素：常规纺：油剂、卷绕张力、欠喂率高速纺：油剂、卷绕张力、超喂率①卷绕油剂：油膜强度高、单丝间抱合力好（适应大卷装）、高平滑性、渗透性好（高速时能瞬间均匀附着在丝束的表面））②卷绕张力：影响预取向丝的卷绕筒子成型*范围：0.1～0.3cN/dtex33～82.5dtex细特丝（0.2～0.3cN/dtex）；82～220dtex（0.15～0.25cN/dtex）*影响：卷绕张力↑→卷绕筒子成型不良（螺旋边、蛛网丝、凸边、表面凹凸）、筒子硬度↑↑（后加工退卷困难）卷绕张力↓→卷绕筒子成型不良（筒子卷绕密度↓↓→脱圈）*调节：有导丝盘：导丝盘圆周速度与卷绕速度差值&&&&&&&&无导丝盘：改变集束点位置；辅助槽辊对摩擦辊的超喂率&&&&③卷绕角：在卷绕筒子上两层相邻丝条之间的交角，卷绕角6.5～7°*影响：卷绕角↓↓→丝束间趋于平行排列堆砌→在摩擦辊接触压力下→丝束向两端移动→筒子端面凸，甚至塌边卷绕角↑↑→丝束向中间移动→卷绕筒子凸肩，且网络丝↑④超喂率：有导丝盘：导丝盘对摩擦辊的超喂率无导丝盘：辅助槽辊对摩擦辊的超喂率&&&&&&&&*表示：超喂率%=*范围：1～14%（常用5～8%）&&&&&&&&*影响：超喂率↑→凸肩↑、蛛网丝↑超喂率↓→凸肚↑、内层塌边⑤横动导丝器的运动速度（基速）及其干扰振幅、周期：卷绕筒子的丝层的卷绕=筒子旋转+横动导丝器往复运动*范围：干扰振幅、周期：±1～1.5%，周期3～5s（防止卷绕时相邻丝层间的重叠）*影响：干扰振幅↓→卷绕筒子成型不良（脱圈）干扰振幅↑→蛛网丝↑⑥摩擦辊与卷绕筒子的接触压力：卷绕筒子的旋转=摩擦辊与筒子间的摩擦力推动*摩擦力：绕底层丝（摩擦系数小）；绕满卷丝（摩擦系数大）*接触压力：整个卷绕操作分三步：第一步：空筒管加速，升速到规定速度，其接触压力（14～16）×105Pa；第二步：绕底层丝，降压至（8～10）×105Pa；第三步：正常卷绕，升压至（11～13）×105Pa；*接触压力调节：压缩空气调节。四个压力表。整个卷绕机头压缩空气供气压力、卷绕筒管轴供气压力：可表示6×105Pa以上压缩空气压力（两个）：（3～4）×105Pa（三）高速纺丝卷绕机：1．设备制造商：德国巴马格Barmag、日本村田Murata、美国杜邦DuPort、美国婆罗涅Bouligny、意大利凡尔利西那Vallesina、日本帝人、上海二纺机――德国巴马格合资、苏州――巴马格2．设备特点：①螺杆挤出机：卧式螺杆，直径75～200mm，“LTM”销钉型混合头螺杆（Barmag公司）②熔体预过滤器：连续熔体过滤器CPF，立式烛形过滤器，过滤精度高（20～25μm），过滤器由两个过滤室组成，三通阀分别与熔体管道接通，可定期切换三通阀，交替使用过滤室。当过滤器的前后压差=50×105～70×105，则切换过滤室→组件使用周期提高4―6倍（2―3月）③纺丝箱体：Barmag公司的SP23型号，2位/箱体，4～8块喷丝板/位&&&&&&&&④计量泵：双碟泵（两个单泵并联，，一根传动轴及一套传动系统，一个入口，两个出口，一个泵可供两个喷丝板的定量输送）⑤油嘴喷射上油：氧化铝陶瓷，喷嘴中间有一深2mm、直径0.7mm的小孔，喷嘴两侧呈V字形（导丝：防止丝束左右晃动）⑥高速卷绕机：m/min，Barmag公司的SW4SSD、SW46S、SW4RL系列*导丝系统：导丝器、吸丝器、切丝器、断丝检测器――断头时，切丝器剪断丝，并吸入废丝箱*卷绕头：往复导丝槽筒、辅助槽筒、摩擦辊、导丝器、筒管夹――完成卷绕⑦纺制细特（旦）和粗特（旦）丝，配有导丝盘：条干不匀率↓（四）纺丝卷绕异常现象1．纺丝异常现象&&&&&&&&异常现象产生原因1．飘单丝1．熔体含水率过高2．聚酯特性粘数不匀&&&&&&&&解决方法1．调整切片于燥工艺，降低干切片含水率2．调整各区温度，增加螺杆挤出机混合效果&&&&&&&&3．喷丝板板面和喷丝孔不3．铲洁板面或更换组件洁，有细丝4．增加过滤层压力4．组件压力扁低5．更换组件5．组件过滤层击穿6．降低箱体、熔体温度6．熔体温度过高2．并丝1．熔体温度过高1．降低螺杆各区及箱体、熔体温度&&&&&&&&2．侧吹风冷却情况不佳2．增加侧吹风风速或降低风温3．泵供量过大4．喷丝板板面不洁5．喷丝孔有弯头丝3．适当降低泵供量4．更换组件或铲洁板面5．更换组件，修整喷丝孔&&&&&&&&3．注头丝1．新装组件的预热温度不1．提高组件预热箱温度和延长预热时间和硬头丝够2．整高熔体温度2．熔体温度过低3．降低侧吹风风速3．侧吹风冷却过快4．喷涂硅油、铲洁板面4．熔体与喷丝板剥离性能不良4．集束不1．组件组装不佳良2．侧吹风风速过大3．冷却凝固点飘移4．POY油剂不好2．调整侧吹风风速3．改善冷却凝固条件4．提高油剂浓度或更换油剂品种1．改变组件组装工艺&&&&&&&&5．毛丝1．熔体含水、合杂量高1．干燥切片，提高预过滤器或组件过滤效果2．喷丝孔，喷丝板板面不2．铲洁板面或更换组件清洁3．更换导丝器或改变导丝器角度3．导丝器有擦伤或角度不对4．降低熔体温度或切片干燥温度&&&&&&&&4．熔体特性粘数低5．喷丝头拉伸过大&&&&&&&&5．降低纺丝速度，增加吐出量&&&&&&&&6．丝条晃1．侧吹风风速过大或d1．调整侧吹风风速动过大小2．正确控制纺丝室和卷绕间的风压2．卷绕间向纺丝室倒回风3．清刷则吹风过滤网3．低分子升华物堵塞侧吹风网7．干切片1．干切片含水率高与无油丝螺杆挤出机各区及熔体2．降低熔体温度，调整螺杆挤出机各区温度的特性粘2．数降过大温度偏高3．改用浅槽螺杆或提高纺丝吐出量3．熔体停留时间过长4．降低螺杆转速4．螺杆转速过快8．纤度偏1．计量泵吐出量异常差2．组件漏浆2．紧固组件、顶紧螺栓或更换组件1．检查计量泵运转状态，校验计量泵1．改变干燥工艺条件，提高干燥效果&&&&&&&&3．计量泵转速过高或过低3．调整计量泵转速4．飘单丝或单丝断裂4．按照排除飘单丝的方法处理&&&&&&&&5．计量泵之前压力不足5．提高计量泵泵前压力6．分丝错误6．认真分丝，集束上油，不分错单丝&&&&&&&&9．强度偏1．原料切片特性粘数波动1．加强切片混料和按批号投料差2．干切片含水率波动2．稳定切片干燥工艺，提高干燥效率&&&&&&&&3．熔体温度过高或过低3．调整熔体温度10．纤度1．熔体温度过低，引起伸1．提高熔体温度偏差度偏低2．改变纺丝、干燥工艺条件2．无油丝特性粘数被动3．提高切片干燥效率，降低切片干燥温度3．干切片含水率高，切片干燥温度过高11．含油1．上油嘴部分被阻塞不均匀2．上油泵转速不合适2．调整上油泵转速1．桶桶上油嘴孔&&&&&&&&3．油剂浓度波动4．油剂浓度过高12．凸肩1．卷绕张力过大&&&&&&&&3．严格分析油剂浓度，调整上油量4．降低油剂浓度1．增大卷绕角&&&&&&&&2．摩擦辊与卷绕筒子接触2．降低摩擦辊与卷绕筒子间的接触压力压力太高13．螺旋1．卷绕筒管与中间丝层滑1．降低卷绕张力边动2．增大卷绕角2．落丝时，筒管制动速度过快3．筒管夹与摩擦辊未校水平，使卷绕筒子与摩擦辊接触不良14．蛛网1．横动导丝器每次换向时1．调换横动导丝器，修正横动凸轮槽换向点丝不在同一位置2．降低卷绕张力，增大欠喂率2．卷绕张力太高3．减小卷绕角3．卷统角大大4．调换横动导丝器4．横动导丝器松动或损坏5．校正摩擦辊与筒管夹，增加其转动灵活性5．摩擦辊与筒管夹未校水平6．除会筒管夹中可能带人的废丝，更换筒管3．摩擦辊与筒管校成平行&&&&&&&&6．筒管夹转动不灵或筒管7．修理或更换摩擦辊有跳动8．减小横动导丝器干扰振幅7．摩擦辊表面磨损8．横动导丝器干扰振幅大高15．表面1．卷绕张力太高凹凸2．卷绕角过大2．减小卷绕角16．表面1．丝不能贴附于筒子两端1．减小卷绕角丝层脱圈的表面上2．减少上油量2．上油量过高17．叠圈1．横动导丝器的速度、1．增大横动导丝器速度、干扰振幅和周期。调换导丝器或导丝棒干扰振幅和周期过小，导丝1．降低卷绕张力&&&&&&&&棒或导丝器与丝接触部分2．检查摩擦辊表面表面损坏3．校正筒管的灵活性2．摩擦辊中部表面磨损3．筒管夹转动不良&&&&&&&&（五）工艺实例&&&&&&&&POY品种螺杆挤出机各区温度（℃）C1C2C3C4C5C6螺杆挤出机测量头温度（℃）联苯温度（℃）预过滤器后压力（105Pa）组件熔体压力（105Pa）组件熔体温度（℃）计量泵转速（r/min）泵供量（g/min）油剂（FT621）浓度（%）油泵转速（r/min）组件组装条件喷丝板孔径（mm）密封圈（铝质）分配板过滤网（不锈钢）海砂（40目，g）海砂（24目，g）过滤网（不锈钢）密封圈（铝质）扭力矩（Nm）侧吹风风速（m/s）风温（℃）相对湿度（%）&&&&&&&&264dtex/36根(320目+60目)×130加满(250目+60目)×±165±5&&&&&&&&120dtex/24根285―.目+60目)×115加满(250目+60目)×±165±5&&&&&&&&三：FDY（全拉伸丝）FDY（全拉伸丝）（一）定义：广义：纺丝、拉伸在一台纺丝拉伸机上进行；两步法（UDY―DT；POY―DT）=一步法（FDY）狭义：高速纺（5000m/min）中引入有效拉伸，获得全取向结构的拉伸丝，纺丝―拉伸一步法工艺路线（二）FDY工艺路线：&&&&&&&&1．热辊拉伸工艺路线：纺丝成型后立即用热辊拉伸和定型。&&&&（1）工艺流程：&&&&&&&&聚酯切片→切片料桶（氮气保护）→螺杆挤出机（进料、熔融压缩、计量均化）→弯管→（过滤器）→纺丝箱体→吹风窗（冷却固化）→给湿上油→甬道→（网络喷嘴）→第一热盘（热辊）（下热盘）（拉伸）→第二热盘（热辊）（上热盘）（定型）→（网&&&&&&&&络喷嘴）→卷绕&&&&（2）特点：螺杆挤出机、纺丝箱体、吹风窗等与常规或高速纺相同；预过滤器是否配置与切片有关；拉伸在卷绕机上进行（两个热辊：一个拉伸加热+一个定型加热；拉伸在两个热辊间完成）&&&&&&&&（3）工艺控制：①干燥和纺丝同常规纺、中速纺、高速纺；但FDY对干燥和纺丝要求更加严格；②拉伸和卷绕：――纺丝速度和拉伸速度：纺丝速度=第一热辊速度→主要决定喷丝头拉伸倍数（3300m/min）拉伸速度=第二热辊速度→主要决定后拉伸倍数（m/min）第二热辊速度↑↑→产量↑→设备受限→毛丝↑、断头↑后拉伸倍数=第二热辊线速度/第一热辊线速度工业：拉伸速度→纺丝速度纺丝速度→拉伸速度&&&&&&&&图热辊速度与伸长率的关系（120dtex/30f）――第一热辊温度和绕丝圈数*第一热辊温度=拉伸温度＞Tg：选择69～90℃&&&&&&&&第一热辊温度↑↑→染色均匀性↓→丝束在热辊上抖动↑→条干不匀率↑第一热辊温度↓↓→拉伸张力↑→毛丝↑、断头↑*绕丝圈数：8～10圈→防止打滑和加热不匀*分丝辊：使每束丝之间距离适当（注意：将绕丝范围调整在热盘最佳加热区）――第二热辊温度和绕丝圈数*第二热辊温度=定型温度=140～190℃，根据沸水收缩率和生产稳定性确定第二热辊温度↑↑→丝束在热辊上抖动↑→条干不匀率↑第二热辊温度↓↓→结晶不匀↑→染色均匀性↑*绕丝圈数：7～8圈→防止打滑和加热不匀、控制定型时间（圈数↑→定型时间↑）*分丝辊：作用同前，有时不需要――卷绕成形：与UDY和POY相比，FDY的卷绕成形比较困难（FDY的纤度小、伸长低、卷绕速度快）*卷绕张力：0.1～0.2g/dtex拉伸定型的丝有一定的收缩应力+横动导丝器的运动→丝束张力↑→故要求：摩擦辊的转速小于第二热辊的转速（1～2%）*防叠：周期性改变卷绕角（横动导丝器的振幅和周期）*锭子直接传动：目的：锭子直接传动可避免高速下摩擦传动对丝的损伤设备：锭子→被动测速辊→筒子（被动测速辊按预定的接压与筒子接触）（4）热辊拉伸设备（热辊）――热辊结构：感应加热→加热夹套或热管内液体介质（热媒）→液体介质汽化→热媒蒸汽→热辊表面温度均匀――热辊种类：*巴马格公司：夹套式热辊&&&&&&&&图巴马格公司产夹套式热辊*日本帝人制机公司：热管式热辊（50根12mm直径铜质热管，管内液体水在1s内汽化），热管式比夹套式热媒流动少，易密封，可更换单根管子&&&&&&&&图帝人制机拉伸卷绕机系统图（5）FDY丝的性能密度1.379g/cm3，取向度=常规纺的全拉伸丝，结晶度高、质量均匀、强度不匀率和伸长不匀率比常规拉伸丝小，初始模量较低。2．水膜拉伸工艺路线HDS：3．热管法纺丝拉伸工艺路线TCS：4．高速纺丝冷盘拉伸蒸汽定型工艺路线H4S：&&&&&&&&（三）工艺计算：同高速纺，这里仅补充以下几项：1．不同直径下的筒重：适应整经机筒架和其他设备的筒架→卷绕筒子直径→筒重&&&&&&&&式中：&&&&&&&&――筒重（kg）&&&&&&&&――筒子直径（mm）&&&&&&&&――筒管外经（mm）&&&&&&&&――单程导丝距离（mm）&&&&&&&&――卷绕丝比重（取0.92g/mm2）&&&&&&&&2．落筒时间：（未考虑含油）&&&&&&&&式中：&&&&&&&&――落筒时间（min）&&&&&&&&――筒重（kg）&&&&&&&&――泵供量（g/min）&&&&&&&&式中：&&&&&&&&――泵供量（g/min）&&&&&&&&――卷绕丝纤度（&&&&&&&&，未考虑含油）&&&&&&&&――拉伸倍数&&&&&&&&――第一热辊速度（m/min）&&&&&&&&3．拉伸倍数&&&&&&&&式中：&&&&&&&&――拉伸倍数&&&&&&&&――第二热辊速度（m/min）&&&&&&&&――第一热辊速度（m/min）&&&&&&&&4．途中卷径&&&&&&&&式中：――途中卷径（mm）&&&&&&&&――卷绕速度（m/min）&&&&&&&&――筒子转速（r/min）&&&&&&&&5．重迭系数与卷径&&&&&&&&式中：――筒子直径（mm）&&&&&&&&――横动导丝器速度（m/min）&&&&&&&&――横动导丝器来回一次筒子转数6．横动导丝器速度&&&&&&&&――卷绕角（度）&&&&&&&&式中：&&&&&&&&――横动导丝器速度（m/min）&&&&&&&&――卷绕速度（m/min）&&&&&&&&――卷绕角（度）&&&&&&&&第五节：聚酯纤维后加工第五节：目的：拉伸、热定型、卷曲、加捻、变形、包装拉伸：拉伸→纤维大分子取向→纤维大分子规整排列→强度↑、伸长↓热定型：热定型→消除拉伸产生的内应力→纤维沸水收缩率↓、结晶度↑、尺寸稳定↑卷曲：赋予与天然纤维一样的卷曲性，增加纤维间的抱合力，提高可纺性加捻：加捻→丝束捻度↑→抱合力↑→纺织加工容易变形：变形→纤维摩擦系数↑、弹性↑、柔软性↑、蓬松性↑一：聚酯短纤维后加工：聚酯短纤维后加工：（一）工艺流程：&&&&&&&&集束、上油、拉伸（紧张热定型）、卷曲、干燥（松弛）热定型、切断、打包1．七辊拉伸：大中型厂（1）高强低伸短纤维：&&&&&&&&图LVD801短纤维后加工联合机流程示意图集束→导丝架→八道导丝机→浸油机→一道七辊→油剂浴加热器→二道七辊→热水或过热蒸汽加热器→三道七辊→（紧张热定型→油冷却→四道七辊）→重叠架→二辊牵引机→张力架→卷曲机→松弛热定型→捕结器→三辊牵引机→切断机→打包机（2）普通型短纤维：无（紧张热定型→油冷却→四道七辊）工序（3）短纤维后加工联合机：*LVD801短纤维后加工联合机：最高拉伸速度100～120m/min，70年纺织部定型设备。加热介质（水―水）、紧张热定型（电加热），最高集束特（旦）数为6.67万特（60万旦）×2。*LVD802短纤维后加工联合机：最高拉伸速度120～140m/min，80年纺织部定型设备。加热介质（水―蒸汽）、紧张热定型（蒸汽加热），最高集束特（旦）数为6.67万特（60万旦）×2。*LHVD-903短纤维后加工联合机：最高拉伸速度200～250m/min，80年中期纺织部定型设备。加热介质（水―蒸汽）、紧张热定型（蒸汽加热），最高集束特（旦）数为11.1～13.33万特（100～120万旦）。紧张热定型辊筒由九只增加到11只。2．五辊拉伸：小厂集束→导丝架→八道导丝机→浸油机→一道五辊→油剂浴加热器→二道五辊→过热蒸汽加热器→三道五辊→卷曲机→松弛热定型→切断机→打包机&&&&&&&&*VD-513和VD-514A短纤维后加工联合机：60年代末产品，最高拉伸速度100m/min。加热介质《油（或水）―蒸汽》、最高集束特（旦）数为4.44万特（40万旦）。（二）工艺控制及设备：1．初生纤维的存放和集束：（1）存放：恒温恒湿8～24h；消除或平衡丝束在纺丝冷却成形的冻结的内应力。存放时间↑→减少或消除内应力→预取向度降低→直至最终趋于平衡→前纺油剂均匀扩散，改善纤维拉伸性能，纤维结构稳定；→细颈角分布均匀↓→后拉伸不匀↑→拉伸断头&&&&&&&&图涤纶卷绕丝双折射与存放时间的关系（2）集束：若干桶丝条→集束架上各导丝钩→大股扁平丝束→去拉伸机注意：小股丝束无扭结和荡丝；张力均匀（紧张状态无拉伸）；车间恒温恒湿（防止油剂和水分大量挥发设备：升降架（装分丝装置、张力架）+卷扬机+上架2．拉伸：（1）拉伸设备：五辊或七辊拉伸机，各道拉伸机之间设置加热器（油浴加热、水浴加热、热水喷林、蒸汽喷射）LVD801型七辊拉伸机为例：*三道七辊拉伸机+一道七辊拉伸或回缩机*二、三道七辊拉伸机的每只拉伸辊上有一个毛刷（清除毛丝）*每道七辊拉伸机上有1～2只橡皮压辊（可升降）*一道、二道七辊之间有热水（含油剂）浴拉伸槽（淹没并加热纤维）――一级拉伸&&&&&&&&二道、三道七辊之间有蒸汽加热箱或热水浴槽――两极拉伸（2）拉伸工艺路线：&&&&&&&&图涤纶卷绕丝拉伸的应力应变曲线①干热拉伸：加热介质（空气），空气传热效果差，要求温度高或拉伸应力大，拉伸困难②湿热拉伸：加热介质（油、热水、蒸汽），聚酯玻璃化温度降低（降低20℃），有利于拉伸。第一级拉伸：Ⅰ、Ⅱ段→拉伸应力较小→要求的加热温度较低→热水（含油剂）浴加热第二级拉伸：Ⅲ段→拉伸应力较大→要求的加热温度较高→过热蒸汽或沸水加热（3）拉伸工艺：集束两级拉伸工艺；*拉伸温度：第一级拉伸：热水（含油剂），70～90℃（稍高于Tg）拉伸温度↑→拉伸屈服应力↓、拉伸应力↓→有利于拉伸→流动变形结果：Tg↑、取向度↑、结晶度↑第二级拉伸：过热蒸汽150℃（棉型）～180℃（毛型）或沸水92℃拉伸温度↑↑→大分子链滑动→纤维强度↓→纤维软化粘结拉伸温度↓↓→要达拉伸倍数→拉伸张力↑↑→纤维断头*拉伸速度：第三台拉伸机的出丝速度，100～240m/min拉伸速度↑→产量↑&&&&&&&&→纤维内应力↑→断头*拉伸倍数及其分配：拉伸倍数：由成品强力及最大拉伸倍数决定；自然拉伸倍数与最大拉伸倍数之间拉伸倍数＜自然拉伸倍数→纤维中细颈未扩散到整个纤维→未拉伸↑→纤维无使用价值拉伸倍数＞最大拉伸倍数→断头拉伸倍数分配：第一段拉伸倍数=85%总拉伸倍数（第一段拉伸倍数↑、第二段拉伸倍数↓→纤维强度↑、延伸率↓、沸水收缩率↓）拉伸时，固定第一、第三拉伸机速度，调节第二拉伸机速度*拉伸点控制：拉伸过程中出现细颈的位置（2～3cm），距离越短越好位置：第一道拉伸机与第二道拉伸机之间（第一级拉伸内，距一道拉伸机末辊后约20～30cm处）拉伸点波动原因：外加热；拉伸放热→拉伸热堆积→丝束局部某点温度↑→拉伸点波动拉伸点波动危害：拉伸不匀↑、染色不匀↑、条干不匀↑稳定拉伸点方法：稳定卷绕丝预取向度（双折射）、细度、加热温度、拉伸速度工艺上稳定拉伸点方法：第一道拉伸机与第二道拉伸机之间（第一级拉伸内）采用水（含油剂）浴加热→丝束形成温度梯度→水浴将拉伸热带走→纤维实际温度升高很小→拉伸丝束温度恒定（等温拉伸）→拉伸点控制在加热浴中的某一狭小区域*棉型纤维拉伸工艺：五辊拉伸机（LVD513型）集束纤度拉伸速度一次拉伸倍数二次拉伸倍数一次拉伸浴温度1.5%拉伸上油剂浴浓度二次拉伸蒸汽150℃油冷却槽补充上油浓度2%拉伸上油剂浴浓度1.5%～1.75%33×104dtex100～150m/min3.6～4.0倍1.1～1.2倍70℃七辊拉伸机（LVD801型）集束纤度拉伸速度一次拉伸倍数二次拉伸倍数一次拉伸浴温度67×104dtex×m/min3.75倍1.2倍70℃&&&&&&&&温度&&&&&&&&二次拉伸蒸汽箱温度（或热水温度）&&&&&&&&140～150℃92℃&&&&&&&&（4）重叠：拉伸机后纤维旦数摊平后宽度大于卷曲轮宽度→重叠→丝束摊平、展开、厚薄均匀、宽度与卷曲轮相仿→进入卷曲机→卷曲良好（5）卷曲前的预热：有时要设置预热（90～100℃）→丝束温度升温到Tg以上→有利于卷曲（常温卷曲稳定性差；Tg以上卷曲稳定性好）（6）卷曲：*要求：棉型5～7个曲/厘米；毛型3～5个曲/厘米――提高纤维抱合力和可纺性*方法：机械卷曲法、化学卷曲法、双组分纺丝法*设备：卷曲机&&&&&&&&图SL561A和SL561B型卷曲机的结构示意图1―上卷曲轮；2―下卷曲轮；3―卷曲刀；&&&&&&&&4―下卷曲刀；5―重锤；6―导丝板丝束→上、下卷曲轮夹持（压缩空气加压）→卷曲箱（重锤加压，由上、下卷曲刀与侧板构成一扁平状）→丝束在此手挤压形成卷曲*工艺：――丝束总旦数与卷曲轮宽度：总旦数↑，卷曲轮宽度↓→丝层厚度↑→卷曲度↓总旦数↓，卷曲轮宽度↑→丝层厚度↓→进丝不匀→毛边、超长纤维、卷曲度不匀――卷曲温度和压力：T＞Tg→纤维受外力作用形变→卷曲波纹稳定性↑温度：不必加热（拉伸丝本身具有温度）加热100～130℃（卷曲机离拉伸机较远或前面有冷却）压力：压缩空气2.5（普通）～3.5（高强）kg/cm2――丝束张力：卷曲速度（比末道拉伸速度快10%）或卷曲前张力架调节张力↑↑→设备发热→纤维强度↓张力↓↓→丝束倾斜卷曲→卷曲度↓(7)热定型：①目的：除去丝束在拉伸上油时带入的水分→纤维吸湿平衡→避免油剂不干，纤维长期存放变黄&&&&&&&&消除纤维拉伸中的内应力→大分子松弛→结晶度↑、弹性↑、断裂伸长↓、热收缩↓、尺寸稳定↑②方式：&&&&*紧张热定型：――定义：丝束于张力作用下热处理――作用：极少量拉伸→极小张力→大分子结构被迫固定→解取向↓→纤维强度↑、断裂伸长↓消除纤维拉伸中的内应力→大分子松弛→结晶度↑、弹性↑、断裂伸长↓、热收缩↓、尺寸稳定↑&&&&&&&&――设备：紧张热定型机（热辊筒式――丝束上下表面在各辊筒间交替受热均匀；热板式）&&&&&&&&图紧张热定型机热辊筒结构示意图1―辊筒本体；2―夹套空间装有联苯；3―电热棒；4一绝热层表国产紧张热定型机的主要技术参数型号形式VD861上5下排列VD8624下排列HV701出丝侧8辊为4上4下排列&&&&&&&&9辊悬臂式，为49辊悬臂式，为5上13辊悬臂式，入丝侧5辊为3上2下，&&&&&&&&定型辊尺寸750外径（mm）975辊幅（mm）联苯加热加热方式130丝束纤度（×104dtex）115生产速度（m/min）4000生产能力（t/年）中压水蒸气加热中压水蒸气加热.51000&&&&&&&&――工艺控制：高强低伸纤维（先紧张热定型，后松弛热定型）张力热定型（速度热定型辊速度＞拉伸速度）收缩热定型（速度热定型辊速度＜拉伸速度）&&&&&&&&定长热定型（速度热定型辊速度=拉伸速度）&&&&干燥区（前四辊110～120℃）；热定型区（后五辊165～190℃）；8～12s；*松弛热定型：――定义：丝束于自由状态下热处理――作用：固定卷曲度消除纤维拉伸中的内应力→大分子松弛→结晶度↑、弹性↑、断裂伸长↓、热收缩↓、尺寸稳定↑――设备：A：松弛热定型机【链板（链网）式――BO61、VD866、VD868、HV721】VD866型链板式松弛热定型机：喂丝装置、摆斗、翻斗、链板（链网）、机架、隔板、隔板门、风机、加热器、蒸汽管道、引丝架图VD866型链板式松弛热定型机（烘房）结构示意图1―风机；2―排风口；3―风分配板；4―散热片；5―纤维；6―链板&&&&&&&&烘房：冷却区（一个单元）+热定型区（六个单元）+干燥区（三个单元）工艺控制：冷却区＜60℃；热定型区120～125℃；干燥区110～115℃；15～20min；B：圆网式（散纤维）&&&&&&&&图圆网式松弛热定型机1―输送带；2―圆网；3―滚筒；4―出口；5―传动；6―马达；&&&&&&&&7―鼓风机；8―加热器；9―空气导流板10―调节器；短纤维→负压→吸附在圆网表面→传给相邻的圆网→纤维两面均匀干燥（8）切断和打包：①切断：*长度：棉型38±6mm%；中长纤维51～76mm；毛型（粗梳）64～76mm；毛型（精梳）89～114mm；*设备：压轮式、沟轮式――压轮式切断机&&&&&&&&图压轮式切断机1―丝束；2―张力装置；3―刀盘；4―压轮丝束→缠绕刀盘→外层丝向内层丝施压→丝束厚度＞刀盘和压轮间的间隙→压轮把丝束压向刀刃→缠绕在刀盘上的内层丝束被刀刃割断→短纤维从刀盘内侧抛出――沟轮式切断机&&&&&&&&图切断机结构示意图1―导向轮；2―沟轮；3―刀架；4―切断刀&&&&&&&&丝束→导向轮→一对沟轮（边缘开许多槽沟，相向转动）→→→切断刀→装于回转刀架上→切断刀切断刀正好从沟轮槽沟通过→→切断丝束②打包：液压式（油压）（大型）、机械（丝杆）式――一台打包机由两个实现交替使用重量100±10kg；外形尺寸600×600×1000mm二：聚酯长丝后加工：聚酯长丝后加工：聚酯长丝后加工纺丝成形→平衡→后加工→普通长丝→拉伸加捻→无捻无定型复丝（5～20捻/米）→复捻→定型→络筒→有捻定型复丝→变形丝→拉伸假捻→低弹丝→网络处理→网络丝→空气变形处理→空变丝（一）普通长丝后加工：拉伸加捻丝1．拉伸加捻：（1）目的：拉伸：卷绕丝（UDY）强度低，伸长大，尺寸稳定性差，无实用价值→拉伸+热定型→取向度↑、结晶度↑→力学机械性↑加捻：卷绕丝（UDY）→加捻（很小）：卷绕成筒装置为环锭，在绕丝时给丝加上一定的捻度→卷绕成筒好（2）工艺流程：&&&&&&&&图VC443A型拉伸加捻机示意图1―卷绕丝台车；2―卷绕丝筒子；3―取出导丝器；4―摆臂；5―张力导丝器；6―横动导丝器；7―上压辊；8―喂入罗拉；9―热盘；10―侧压辊；11―分丝转子；12―热板；13―分丝转子；14―牵伸盘；15―卷绕导丝器；16―筒管；17―成品筒子；18―钢领板；19―废丝盘&&&&&&&&卷绕丝→原丝筒子架→摆臂→张力调节器→喂入辊→第一拉伸盘（热盘）→加热器（热板）→第二拉伸盘（冷盘）→钢丝钩→钢领→筒管（3）设备：VC443A型牵伸加捻机为例①喂入部分：卷绕丝台车+取出导丝器+摆臂+张力导丝器*取出导丝器：安装于原丝架的摆臂上。固定丝条从筒子上取出时的中心→退绕气圈均匀*张力导丝器：安装于原丝架的摆臂上。控制丝条退绕张力。*摆臂：牵伸机停车或低速升头―自动翘起→退绕张力↑→停车时卷绕丝因自重而下坠率↓牵伸机高速运转――自动复位②拉伸及热定型部分：预张力（热盘～喂入轮）；拉伸（牵伸盘～热盘）；稳定拉伸点（侧压辊）；热定型（热板）*喂入罗拉、上压辊、横动移丝器――喂入罗拉：镀铬，工作部分（丝条经过部分）～直径大；其他～直径小――上压辊：外包特种橡胶，与喂入罗拉一起握持丝条→丝条打滑↓；弹簧调节压力――横动移丝器：避免丝条对罗拉的集中磨损。（45分钟往复一次）&&&&&&&&*热盘、牵伸盘、侧压辊――分丝转子：调节丝条在热盘或牵伸盘上的分布距离→防止丝条之间的摩擦――热盘：使丝条在牵伸以前预热（电感线圈）――侧压辊：橡胶辊，固定牵伸点。（开车时自动加压；停车时自动卸压）*热板：槽形加热器，丝条热定型③卷绕成型部分（加捻+卷绕）――此时的加捻捻度很低（弱捻丝或无捻丝）*加捻和卷绕原理：加捻：牵伸盘的速度＜＜锭子速度→钢丝钩受到沿钢领圆周方向上的作用力→钢丝钩沿钢领边缘高速回转→丝条的一端由牵伸盘和分丝转子握持，另一端由钢丝钩握持沿钢领回转→丝条加捻卷绕：摩擦阻力和空气阻力→钢丝钩转速＜锭子转速→筒管与钢丝钩回转速度的差异→丝条卷绕到安装于锭子上的筒管上*双锥形筒子的成型：――油缸往复运动→钢领板升降――靠模板垂直动程逐渐减少→钢领板动程逐渐减少→丝条在筒管上卷绕的动程逐渐减少*锭子变速：为保证卷绕张力不变→要求：卷绕筒子直径↑→锭子转速↓（锭子变速由回转凸轮控制）――锭子转速不变→卷绕筒子直径↑→筒子表面线速度↑→钢丝钩速度↑→丝条的加捻数↑、张力↑→丝条会被拉断表卷绕、成型机构各部件的名称及作用名称卷绕导丝钩作用将丝条保持在锭子上方，控制卷绕气圈不至于太大，保持卷绕张力均匀隔丝板隔开每个锭位的卷绕气圈，防止邻锭气圈碰撞而造成断头钢领和钢领板钢领：钢丝钩的运动轨道；钢领板：支撑钢领钢丝钩（或尼龙钢丝钩同锭子一起完成对丝条加捻并将其卷绕在钩）锭子筒子上丝条加捻和卷绕的传动体，卷绕筒子的支撑体&&&&&&&&（4）工艺控制：①卷绕丝的平衡&&&&&&&&*目的：使丝筒各层纤维间的含水、含油均衡→后拉伸：毛丝↓、断头↓使初生纤维内部结构应力松弛→结构均匀稳定→有利于后拉伸*温度：22～28℃温度↓↓→消除内应力时间↑温度↑↑→破坏纤维结构，卷绕丝老化（拉伸应力增加、断头、绕辊）*空气湿度：80%空气湿度↑↑→破坏纤维结构，卷绕丝老化（拉伸应力增加、断头、绕辊）空气湿度↓↓→卷绕筒子表面水分蒸发↑→卷绕筒子内外水分不同→染色不匀率↑*时间：6～24h（最多不超过5天），影响与温度同②拉伸倍数：4～6*单区拉伸：普通长丝（拉伸速度可达1000m/min→产量高）――预张力阶段：喂入辊～第一拉伸盘（热盘）；V第一拉伸盘=1.005V喂入辊→拉伸倍数极小1.003～1.006→预张力（0.053～0.11cN/dtex）缓和、舒解丝条在退绕中形成的张力差异丝条在热盘上均匀加热预张力↑↑→提前冷拉伸或拉伸点波动→成品指标不匀率↑――拉伸阶段：第一拉伸盘（热盘）～第二拉伸盘（冷盘）侧压辊：固定拉伸点；张力屏障（拉伸张力不向前传递到喂入辊）；49±4.9N*双区拉伸：高强或较粗长丝（拉伸速度150～400m/min）――第一拉伸阶段：喂入辊～第一拉伸盘（热盘）――第二拉伸阶段：第一拉伸盘（热盘）～第二拉伸盘（冷盘）两段拉伸比：第一拉伸∶第二拉伸=80%～90%∶20%～10%3.4～4.1∶1.1～1.5（常规纺）；1.011∶1.565（高速纺）；③拉伸温度：&&&&&&&&――热盘（第一拉伸盘）温度：Tg+10～20℃――80～85℃温度↑↑→拉伸断头→丝条熔化→拉伸点上移→丝条松动→拉伸不均匀温度↓↓→拉伸点下移→未拉伸丝↑、成品染色不匀↑――热板温度：140～190℃――拉伸取向和结晶相变（结晶速度最快）同时进行；此时有少量热定型（因为丝条在此停留时间太短）温度↑↑→拉伸张力↓→大分子松弛↑→解取向↑→纤维强度↓温度↓↓→拉伸形变阻力↑→毛丝④拉伸速度：400～1000m/min（常规纺）；m/min（高速纺）；拉伸速度↑↑→拉伸张力↑→毛丝、断头↑→丝条在加热器中停留时间↓→丝条实际温度↓→大分子来不及取向→取向度、结晶度↓→丝条强度↓备注：拉伸速度提高要与增加加热器长度和提高拉伸温度相结合双区拉伸：拉伸速度↑→一区减小、二区增大→拉伸速度=400m/min→单区拉伸⑤拉伸工段空调：25±2℃、RH70±10%卷绕原丝平衡后内外层水分、油机含量均匀，能减少拉伸断头、毛丝，使成品丝的内外层染色均匀⑥拉伸时的卷绕成型条件：*卷绕张力：由锭速和钢丝钩大小决定，恒张力（0.1～0.2cN/dtex）*锭速：1r/min→丝筒表面向速度恒定*钢丝钩型号：型号越小→自重越大→相同锭速下形成的卷绕张力↑粗丝（小型号；167dtex～23号）；细丝（大型号；55dtex～26）*卷绕角：由钢领升降速度控制（钢领升降时间20s）→防止叠丝*筒子的锥面角：＜23°（锥面角↑→丝条滑脱塌边；锥面角↓→筒子卷装量↓）2．复捻（后加捻）：后加捻→纤维抱合力↑→可纺性↑→→→→→→→→&&&&&&&&→丝条强度↑→捻度到达极限→丝条强度↓→→100～300捻/m无捻无定型复丝→双层加捻机或倍捻机→网眼筒管（有利于热定型）&&&&&&&&有捻定型复丝捻度网眼筒管的三种卷装形式：&&&&&&&&图网眼筒管三种成型示意图（a）圆柱形（b）双斜面圆柱形（C）鼓形3．热定型：间歇式水蒸气定型（1）目的：热定型→防止织物在染色和使用中受热收缩→尺寸稳定性↑→固定丝条捻度（2）方法：间歇式蒸汽定型、连续干热定型、深冷定型（-10℃～-55℃）&&&&&&&&间歇式蒸汽定型：热定型锅内抽真空先→20min，至80kPa→热定型：直接蒸汽39～59kPa（表压）110～130℃；间接蒸汽（夹套）&&&&294～392kPa；20～60min→干燥：60℃，3h――不同设备；抽真空，利用余热干燥1～1.5h――同一设备连续干热定型：热空气160～220℃；0.04～0.05s4．络筒：先平衡：18～20℃、RH65%，24h――丝条内外含湿量均匀络筒：由于纤维在网眼筒管上定型后，卷装疏松易散乱，故要络筒（上油量0.5%）网眼筒管→纸管→双斜面宝塔型；；250～300m/min。&&&&&&&&图络筒机工作原理示意图1―网眼筒管；2―筒子座；3―导丝钩；4―绒面5―上油盘；6―张力器；7―检制缝；8―导丝器&&&&&&&&（二）变形丝后加工：1．弹力丝后加工：方法：三步法（常规纺丝――拉伸加捻――变形加工）&&&&&&&&二步法（POY---DTY）&&&&分类：低弹丝；中弹丝；高弹丝；弹力丝定义：以长丝为原料，利用纤维热塑性，经变形和热定型处理制得的高度卷曲蓬松的新型纱&&&&&&&&图假捻模型（1）假捻变形原理：①假捻：固定丝的两端，握住其中间加以旋转，在握持点上、下两端的丝条捻向相反而捻数相等→整根丝捻度为零丝条以一定速度v运行，则在握持点以前的捻数为n/v，在握持点以后，以相反捻向（n/v）移动，因此，在握持点以后区域内的捻数为零。②加热和冷却：合成纤维假捻变形必要条件～加热和冷却高弹丝（一次热处理）；低弹丝（两次热处理）*加热：加捻阶段加热→分子热运动→消除加捻扭曲而产生的扭曲应力→加捻形变不可恢复→丝条受热后塑性↑→刚性↓→加捻张力↓→便于加捻*冷却：丝条→冷却到Tg（80℃）→假捻器→加捻后的形变已固定，虽经解捻，但每根单丝仍保留原有的卷曲状态（膨松、有弹性）*再加热：（高弹丝）一次加热的假捻丝（弹性大，扭矩大，不经并捻合股，很难上机织造→解捻后第二次加热定型→低弹性：残留扭矩小，卷曲稳定，弹性降低&&&&&&&&图假捻变形工艺流程及其相应的&&&&&&&&纤维表观形态示意图1―预取向丝（POY）；2―张力器；3―喂入辊；4―第一加热器；5―假捻器；6―传送辊；7一第二加热器；8―卷绕辊；9一低弹丝；10―卷绕筒子（2）假捻变形工艺路线：常规变形法：以拉伸丝为原丝的假捻变形外拉伸变形法：以未拉伸丝或预取向丝为原丝，拉伸和假捻变形分别在两个区域内连续进行内拉伸变形法：以预取向丝或中取向丝为原丝，拉伸和假捻变形在同一区域内连续进行&&&&&&&&（1）常规变形法（2）外拉神变形法（3）内拉伸变形法图各种假捻变形法示意图1―原丝；2―喂入辊；3―热辊；4―拉伸辊；5―第一加热器；6―假捻器；7―中间辊；8―第二加热器；9―输出辊；10―变形卷装丝（3）拉伸变形机（弹力丝机）结构及工艺流程：弹力丝机：英国SCRAGG（SDS600型）、德国Barmag（FK6Uf-700或FK6Uf-900型）、日本村田机械公司（333-Ⅲ型）、法国ARCT（FTF55型）&&&&&&&&图SDS－600拉伸变形机1―第一热箱；2―喂入辊；3―消音罩；4―吸丝管；5―卷绕丝；6―原丝筒子架；板；7―吸丝管；8―上油辊；9―探丝器；卷绕丝；&&&&&&&&图FK6Uf－900拉伸变形机1―原丝筒子架；2―第一热箱；3―操作杆；4―冷却5―假捻器；6―第二拉伸辊；7―第二热箱；8―9―喂人辊；10―断丝器；11―第三辊；12―&&&&&&&&10―第三辊；11―第二热箱；12―第二拉探丝器；13一上油辊伸辊；13―假捻器；14一冷却板拉伸变形区、定型区、卷绕区（POY丝→原丝架→断丝器→第一喂入罗拉→第一热箱→冷却板→假捻器→第二拉伸辊）→（第二热箱→第三喂入罗拉）→（断丝传感器→上油罗拉→卷绕罗拉）*原丝架：放置原丝筒子；导丝管（丝条分别导入喂入罗拉）*剪丝器：剪断喂入丝条（由断丝传感器给信号），防止喂入罗拉缠辊；电磁铁+一对刀片*第一喂入罗拉（喂入辊）：将丝连续不断喂入第一热箱～皮圈式、皮辊式*第一热箱（变形热箱）：拉伸、变形、定型；真空密封联苯蒸汽加热；接触式加热；双凹槽金属板/热箱；两根丝条/热箱；清除油剂（1次）/2～3周冷却板：将丝冷到80℃→固定变形→调节假捻张力&&&&&&&&→控制丝条假捻温度→变形均匀→赋予丝条进假捻器丝的刚度→粘数传递好金属板空气冷却；600m/min～1.5m板长*摩擦假捻器：加捻和解捻→假捻――叠盘式摩擦假捻器：&&&&&&&&图摩擦盘式假捻器1―丝条2―摩擦圆盘；3―导丝管摩擦盘：软盘（聚氨酯盘）～摩擦系数高、表面柔软、对丝条损伤小、“雪花少”但使用寿命短；加工低纤度变形丝&&&&&&&&硬盘（全陶瓷盘、金刚砂盘、喷涂陶瓷盘）～与软盘相反&&&&――皮圈式假捻器：――磁性转子式假捻器：*第二拉伸辊：拉伸（它与第一喂入罗拉间的速度差）第二热箱（定型热箱）：直接电加热（SDS）或密闭的导生蒸汽（联苯）加热（FK）；非接触式热管；热定型→卷曲内应力↓→热收缩率↓→卷曲稳定&&&&&&&&第三喂入罗拉：它与第二拉伸辊间的速度差控制第二热箱中丝条的张力断丝传感器：发出丝条断头信号给剪丝器动作；非接触电容传感器上油罗拉：油轮上油，三油轮转速0～40r/min卷绕罗拉：使丝条卷绕成双锥形筒子；摩擦辊+摇架（筒子座）、横动导丝器+筒管（3）工艺控制：①摩擦盘：*材质：――硬质盘：全陶瓷（K）盘――雪花较少、全刚砂盘（D74、D70）、等离子喷涂陶瓷盘：使用寿命长，但打滑系数大，对丝条损伤大，雪花多――软质盘：聚氨酯（PU）盘――雪花极少；与硬质盘相反，假捻效果最好，强伸度高*组装：――三轴叠盘式假捻器：摩擦盘组合数A―B―C（A、C盘均为金属光盘）A：起导丝作用的盘数；B：实际工作盘数；C：消除紧点盘数――加工范围：&&&&&&&&0―9―0：适宜加工POY线密度220～280dtex0―8―1：适宜加工POY线密度135～220dtex&&&&0―7―1：适宜加工POY线密度83～135dtex0―6―1：适宜加工POY线密度50～83dtex0―6―0：适宜加工POY线密度50～83dtex②变形加工速度：500～700m/min（叠盘摩擦式：500～580m/min；皮圈摩擦式：550～650m/min）速度↑→丝条假捻张力↑→丝条与摩擦盘接触压力↑→丝盘间滑移↓→弹力丝卷曲率（KE）和卷曲稳定性（KB）↑速度↑↑→假捻张力↑→DTY毛丝↑速度↓↓→生产量↓③变形温度和定型温度：A：变形温度：第一加热箱温度；接触式加热；180～225℃；密闭的导生蒸汽（联苯）加热&&&&&&&&变形温度↑→变形阻力↓→假捻张力↓→纤维变形充分→蓬松性↑→＞225℃→变形温度接近软化点→纤维塑性太强→变形差→卷缩率↓→强度↓、韧性↓、粘并丝↑B：定型温度：第二加热箱温度；非接触式空气加热；第一加热箱温度-（15～30）℃；丝条→第一热箱→第二拉伸辊→高弹丝→由于涤纶大分子刚性大，变形时的纤维内应力加大→高弹丝尺寸稳定性↓→使用中弹性逐渐↓→第二热箱（松弛热定型）→纤维内应力↓→部分高能链段解取向→纤维结构稳定↑→低弹丝（卷缩率15～25%）定型温度↑↑→DTY卷缩率↓↓→纤维大分子解取向→强度↓、伸长↑定型温度↓↓→不能起到松弛内应力的作用④加热时间和冷却时间：A：加热时间：0.4～0.6s（第一热箱：0.2～0.5s；第二热箱：≥0.15s）――由加热器长度和丝速调节加热时间↑→毛丝、断头↑、纤维发黄加热时间↓→变形和热定型效果差B：冷却时间：≥0.1s――由冷却区长度和丝速调节（保证冷却到Tg(80℃)以下）冷却时间↓→丝条能不到80℃以下冷却时间↑→需降低生产速度或增加冷却区长度→生产效率↓或厂房层高增加⑤拉伸倍数：第二拉伸辊线速度/第一喂入罗拉线速度POY的应力-应变曲线求出的最大拉伸比的（0.7～0.75）倍拉伸倍数↓↓→假捻张力↓（主要是解捻张力↓）→拉伸变形体系不稳定→丝条在假捻器下方捻度不能全部消除→纤维粘在一起形成紧点→膨松性↓拉伸倍数↑↑→假捻张力↑（主要是解捻张力↑）→丝条在假捻器下方松散→毛丝和断头↑⑥D/Y比：*定义：摩擦盘（假捻器）的表面线速度/丝条离开摩擦盘（假捻器）速度*影响：D/Y↑→DTY丝假捻度↑→低弹丝卷缩率↑、卷曲模量↑→随D/Y↑↑纤维打滑→低弹丝卷缩率、卷曲模量不再改变D/Y↑↑→握持力↓→打滑→紧点、毛丝&&&&&&&&D/Y↓↓→假捻张力↓→假捻效果差*选择：――理论上：假捻张力比=解捻张力/加捻张力=1→确定D/Y；&&&&&&&&――工艺上：假捻张力比=解捻张力/加捻张力=1.05～1.3→确定D/Y（要防止摩擦盘间的丝条呈松散状态，以及摩擦盘与丝条之间的打滑，造成假捻数不匀，并防止DTY产生紧点）；最理想工作区（图中两条直线交点之前：解捻张力/加捻张力=1.05～1.3），最佳D/Y=2.2――大小：全陶瓷盘1.9～2.1；全刚砂盘2.1～2.3；等离子喷涂陶瓷盘1.8～2.0；聚氨酯盘（PU）1.8～2.1；⑦假捻张力：假捻张力比=解捻张力/加捻张力稍＞1（否则摩擦盘间丝条松弛→摩擦盘与丝条间打滑→假捻度不匀→DTY紧点→染色袜筒上出现条纹丝）假捻张力比↑↑→丝条在假捻器下方松散→毛丝和断头↑假捻张力比↓↓→捻度在假捻器下方不能完全消除→单丝粘在一起形成紧点→蓬松↓假捻张力↓↓→接触不良→假捻数↓↓→卷曲性能差假捻张力↑↑→毛丝和断头↑假捻张力调节：拉伸比R、丝的速度、D/Y比（摩擦盘的圆周线速度/丝条通过摩擦盘速度）最佳假捻张力纤度dtex张力cN加捻张力T125～30解捻张力T228～37T1/T21.05～1.～681.10～1.～751.10～1.67&&&&&&&&⑧假捻度：影响卷曲效果定义：假捻器计算转速r/min与假捻机中输出辊表面线速度m/min之比影响：假捻度↑→单丝形成的螺旋线圈和轴向夹角↑→卷曲频率↑、弹性回复率↑→假捻受热↑→分子部分解取向→强度↓假捻度↑↑→变形丝圈太紧→皱缩→捻度不匀、膨松性↓假捻度↓↓→变形丝没有充分扭曲圈紧→皱缩→膨松性↓→弹性↓&&&&&&&&大小：纤度↓（丝条越细）→假捻度↑&&&&&&&&T：假捻度（捻/m）；α：捻度系数（0.85～1.0）D：补充拉伸后的纤度（dtex）⑨超喂率：影响纤维强伸度、卷曲率定义：牵伸罗拉（第二罗拉）的圆周线速度/喂入罗拉线速度；以牵伸罗拉（第二罗拉）的圆周线速度为中心计算超喂率第一超喂率：第二罗拉圆周线速度/第一罗拉圆周线速度――拉伸倍数（+）第二超喂率：第三罗拉圆周线速度/第二罗拉圆周线速度――稳定超喂率（-）卷绕超喂率：卷绕罗拉圆周线速度/第二罗拉圆周线速度――卷绕超喂率（-）影响：第一超喂率↑→拉伸倍数第二超喂率绝对值↑→丝条在第二热箱中补充热定型充分→纤维内应力消除完全→卷曲稳定性↑卷绕超喂率：决定卷装成形好坏大小：FK6UF型DTY机纺制167dtex/30f低弹丝：第一超喂率+1.66倍；第二超喂率-8.5%；卷绕超喂率-7.4%⑩拉伸变形机上输送辊――皮辊式罗拉：金属罗拉+覆有橡胶的夹持罗拉耐磨，当表面磨出凹槽后打磨后可继续使用；握持力不够时可在罗拉上将时多绕几圈――皮圈式罗拉：主动罗拉+皮圈+皮圈架&&&&&&&&⑩车间空调：――范围：夏季28±3℃，RH70±5%；冬季22±3℃，RH70±5%――影响：温度偏高→丝条在第一加热箱后进入加捻器时冷却差→变形加工中生产出L丝（染色浅丝）、D丝（染色深丝）、F丝（染色不均匀丝）、K丝（染色不均匀丝）湿度偏低→丝束蓬松第六节：第六节：聚酯纤维性能一：聚酯纤维的性质：聚酯纤维的性质：1．物理性质：（1）颜色：乳白色、丝光（2）形态结构：表面光滑、横界面圆形（3）回潮率：0.4%（4）热性能：软化点230――240℃；熔点255――265℃；分解点300℃；（5）电性能：绝缘体（不吸湿）2．力学性能：（1）强度：高强（2）模量：高――织物尺寸稳定、不变形、定型（3）回弹性：高――抗皱（4）耐磨：好――仅次于锦纶3．化学稳定性：（1）耐碱性：较差（大分子上的酯基受碱作用水解）（2）耐酸性：较好（3）耐溶剂性：较好4．耐微生物性：不发霉不虫蛀&&&&&&&&二：用途&&&&&&&&分享给好友:
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