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文檔簡介

1、7500 噸滌綸短纖維工廠設(shè)計說明書學(xué)專班學(xué)姓院業(yè)級號名材料科學(xué)與高材料與工程高材 0504 班051100407王章薇龔靜華、周哲、陳龍指導(dǎo)老師設(shè)計日期2008 年 11月至2008年12月滌綸短纖維設(shè)計任務(wù)書年 產(chǎn) 量:7500 噸15dtex×38mm規(guī)格:品種:三維卷曲目錄第一章概論1第一節(jié)滌綸短纖維的發(fā)展史1第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)設(shè)計原則和設(shè)計依據(jù)規(guī)模和規(guī)格廠址選擇677第五節(jié)生產(chǎn)方法及主要設(shè)備的選型10第六節(jié)原材料、成品的規(guī)格質(zhì)量指標10第七節(jié)主要原料的耗量16第八節(jié)三廢治理及環(huán)境保護16第九節(jié)設(shè)計中存在的問題17第二章工藝流程設(shè)計19第一節(jié)概述19第二節(jié)工藝流程的選擇21第

2、三節(jié)工藝流程說明23第四節(jié)工藝路線論證24第五節(jié)主要工藝參數(shù)32第六節(jié)工藝計算33第七節(jié)物料衡算35第三章設(shè)備選型38第一節(jié)設(shè)備型號38第二節(jié)設(shè)備選臺計算38第四章公用工程計算40第一節(jié)生產(chǎn)用水40第二節(jié)蒸汽用量計算41第一章 概述第一節(jié) 滌綸短纖維的發(fā)展一、滌綸的誕生滌綸是纖維中的一個重要品種,是我國聚酯纖維的商品名稱。它是以聚對苯二甲酸(PTA)或?qū)Ρ蕉姿岫柞ィ―MT)和乙二醇(EG)為原料經(jīng)酯化或酯交換和縮聚反應(yīng)而制得的成纖高聚物聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET),經(jīng)紡絲和后處理制成的纖維。早在本世紀二十年代,有人用脂肪族二元醇和二羧酸縮聚,制得了脂肪族聚酯。但因其熔點低,易于水解,不能

3、用于制造紡織纖維。1935 年,英國化學(xué)家溫菲爾德和迪克遜(Winfield and Dixon)用芳香族二羧酸(對苯二甲酸)與乙二醇反應(yīng)。制得高熔點的聚酯(PET)并于 1944 年制成紡織纖維。我國的商品名稱為“滌綸”。滌綸于 1953 年實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),滌綸的性能優(yōu)良。斷裂強度和彈性模量較高,熱定型性優(yōu)異,回彈性好,耐熱性和耐光性優(yōu)越,織物具洗可穿性,是一種比較理想的纖維;隨著石油化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展,為滌綸生產(chǎn)提供了更加豐富而廉價的原料。加之滌綸的單體、聚合,紡絲和后加工技術(shù)的進步,為滌綸生產(chǎn)的發(fā)展開辟了廣闊的前景。目前,滌綸已成為纖維中發(fā)展速度最快,產(chǎn)量最高的一個重要品種,其中滌綸短纖

4、維的產(chǎn)量與長纖維產(chǎn)量相近。二、 滌綸纖維的特點聚對苯二甲酸乙二酯的結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。圖 1聚對苯二甲酸乙二酯的結(jié)構(gòu)短纖維具有斷裂強度高,斷裂伸長率小的特點,并具有較高的卷曲率,主要用于與毛型粘膠纖維混紡,混紡比和棉滌混紡比大致相同,織物多用于縫制外衣、便服、襯衫、女裙、運動服等,具有較強的抗沖擊性和較好的彈性,這就要求纖維具備強度高、線密度均勻、疵點少等特點。中長纖維的品質(zhì)要滿足紡紗工藝和染整加工的要求,清花、梳棉、并條、粗紗、細紗等工序要求纖維可紡性好,并且強力越高,斷頭率越低,紗線就越牢固。要針對纖維的強度和卷曲度等重要性能指標改進工藝技術(shù),以提高纖維的內(nèi)在品質(zhì),生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的中長型短纖維

5、。滌綸纖維具體主要有以下特點:(1)強度高。短纖維強度為 2.6/dtex,高強力纖維為 5.6/dtex。由于吸濕性較低,它的濕態(tài)強度與干態(tài)強度基本相同。耐沖擊強度比錦綸高 4 倍,比粘膠纖維高 20 倍。(2)光澤好。用于縫紉線的細旦滌綸短纖維一般是大有光的,即纖維中不含或幾乎不含二氧化鈦以致成品有較好的光澤和良好的絲光感。(3)彈性好。彈性接近羊毛,當伸長 5%6%時,幾乎可以完全恢復(fù)。耐皺性超過其他纖維,即織物不折皺,穩(wěn)定性好。彈性模數(shù)為 22/dtex,比錦綸高23 倍。(4) 良好的可紡性。(5) 耐熱性好。干熱收縮率小且穩(wěn)定。紗或線都要經(jīng)過染整加工,一般情況下以干熱收縮率小為好。

6、同時各批號之間干熱收縮率差異也要小,這樣才能賦予成品良好的穩(wěn)定性和保形性。(6) 吸水性好。(7) 耐磨性好。耐磨性僅次于耐磨性最好的錦綸,比其他天然纖維和(8) 耐光性好。耐光性僅次于腈綸。纖維都好。(9)耐腐蝕??赡推讋?、氧化劑、烴類、酮類、石油怕霉,但熱堿可使其分解。及無機酸。耐稀堿,不(10)染色性較差。三、我國滌綸短纖維的發(fā)展情況我國纖維工業(yè)始于 50 年代,發(fā)展于 70 年代,建設(shè)了上海金山、四川、遼陽等 4 大化纖基地,80 年代又陸續(xù)發(fā)展儀征、上海二期、黑龍江阿城、山東濟南等大中型聚酯和化纖企業(yè)。其中采用引進的設(shè)備,國內(nèi)吸收技術(shù)再開發(fā)的滌綸短纖維生產(chǎn)技術(shù)和能力達到 5065

7、噸/日,為國際的 80 年代中期水平。80年代末期和 90 年初代引進的生產(chǎn)線日產(chǎn)量為 100 噸/日以上。90 年代末期引進德國吉瑪公司、紐馬格公司短絲直接紡裝置的生產(chǎn)線日產(chǎn)量甚至達到 200 噸/日以上。以大容量滌綸短纖維直接紡代替了原先的間接紡、小容量設(shè)備。國產(chǎn)短絲紡絲設(shè)備型號主要有 VD405、VD406、HV451,VD403 在我國已基本淘汰。VD405 目前國內(nèi)用戶較多。今后也趨向淘汰。VD406 在國內(nèi)屬較先進、結(jié)構(gòu)上與帝人型接近。HV451 是國產(chǎn)最新型號短絲紡絲機,上海滌綸二廠正在使用這種型號的紡絲機。國產(chǎn)滌綸短絲紡絲機性能不如引進的帝人、東洋紡設(shè)備,但差距不太大,今后可立

8、足于國產(chǎn)。國產(chǎn)滌綸短絲后處理設(shè)備型號有 LVD801、LVD802和較新的 LHV901 型,LHV90l 型的加工能力達到 1.5 萬噸/年線。我國已成為全球生產(chǎn)和消費滌綸的第一大國眾所周知,我國是傳統(tǒng)的紡織生產(chǎn)大國,化學(xué)纖維在我國發(fā)展具有得天獨厚的歷史條件。因此,自從滌綸實現(xiàn)工業(yè)化并進入我國以后,就顯示出勃勃生機。2004 年我國的滌綸產(chǎn)量了 1000 萬 t,達到1147.5 萬 t,占全球總產(chǎn)量的 45%以上。2005 年 110 月份產(chǎn)量為 1026.1 萬 t,預(yù)計全年有望達到 1500 萬 t。與此同時,隨著滌綸產(chǎn)量的快速增長我國的人均纖維消費量也從 1980 年的 1.4kg

9、上升到 2000 年的 3.7kg,已高于世界平均水平的 3.5kg,我國已成為全球生產(chǎn)和消費滌綸的第一大國。四、 滌綸短纖維的發(fā)展前景世界滌綸短纖維業(yè)的發(fā)展形成三大趨勢:一是以規(guī)模化、集約化、自動化(包括計算機控制技術(shù)的應(yīng)用)達到降低生產(chǎn)投資、降低生產(chǎn)成本、提高質(zhì)量(如產(chǎn)品的升級換代等)、穩(wěn)固已有的市場的目的。單系列生產(chǎn)能力由八十年代的 100噸/日、200 噸/日提高到九十年代的 300 噸/日、400 噸/日、480 噸/日、600 噸/日。隨著單系列能力的擴大,每萬噸聚酯投資成本呈等比級數(shù)下降。如目前世界前 30家聚酯生產(chǎn)廠家的平均產(chǎn)能達 36 萬噸/年,規(guī)模最大的杜邦公司已達 140

10、 萬噸/年;二是繼續(xù)拓展聚酯的應(yīng)用領(lǐng)域,如聚酯的非纖應(yīng)用、纖維的工業(yè)應(yīng)用等。為適應(yīng)信息產(chǎn)業(yè)、生命科學(xué)、環(huán)保產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域的發(fā)展,研究和開發(fā)出相應(yīng)的纖維材料,如外科縫線、人工、人工肺以及可降解聚酯纖維等;三是開發(fā)新包括高附加值、功能性,以進一步開拓市場,引導(dǎo)消費市場。根據(jù)國際短纖維市場發(fā)展變化的趨勢,今后幾年的短纖維新開發(fā)應(yīng)當注重如何進一步加快現(xiàn)有的升級換代;配合紡織業(yè)技術(shù)和市場的發(fā)展,開發(fā)具有改善纖維性能和功能性的新如細旦多孔、異型、異收縮、彈性、高吸濕、抗靜電、抗輻射、阻燃、抗紫外、遠紅外、抗菌、導(dǎo)電等纖維。1、世界滌綸短纖維業(yè)的發(fā)展趨勢聚酯纖維,如果說在七十年代以高速紡拉伸變形工藝作為它的生產(chǎn)

11、新技術(shù)而風(fēng)行一時;則十年代,將以新花色、新品種稱雄于世。特色纖維、花色絲、仿絲型、仿毛型、仿紗型、仿麂皮以及難燃纖維的崛起,就足以證明這一點。其中短纖維除有棉型、毛型、地毯型外,還有高模量、抗起球、難燃性、異形斷面、高收縮等許多品種。目前各國還在繼續(xù)通過化學(xué)或物理的方法研究和開發(fā)新品種,便于紡織加工工業(yè)的選擇,滿足多種用途和不同者的需求。短絲紡絲機今后的發(fā)展方向是多孔、高速、提高單線產(chǎn)量。隨著生產(chǎn)和技術(shù)的進步,生產(chǎn)裝置將逐步大型化、連續(xù)化,以提高產(chǎn)量,降低成本,改善纖維品質(zhì)。從提高技術(shù)經(jīng)濟效益和勞動生產(chǎn)率的角度看,切片紡絲制造常規(guī)滌綸短纖的方法將不再適用,因為聚酯切片熔融紡絲能耗大,經(jīng)濟效益不

12、如直接紡絲高,今后在短纖維后處理裝置改造方向以擴大生產(chǎn)線能力為主。近年來電子計算機已應(yīng)用在聚合、紡絲及后加工中,更進一步提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量,西德、及我國均建有電子計算機控制的聚合、切片輸送、紡絲及后加工的企業(yè)。一個日產(chǎn) 110 噸的聚酯工廠(短纖維 55 噸/天和切片 55 噸/天),從酯化到短纖維打包、儲藏整個生產(chǎn)流程的管理和質(zhì)量控制均由電子計算機進行監(jiān)控,每班操作只有 8 人。另一特點是生產(chǎn)機械的高速化,普通短纖維紡速已達 2000 米/分;高速紡的紡速已達 40006000 米/分。短纖維的拉伸和卷繞速度達 400 米/分(300 萬旦),切斷速度達 450 米/分(45 萬旦)。高速

13、生產(chǎn)使單機生產(chǎn)能力和勞動生產(chǎn)率得到大幅度提高。此外,生產(chǎn)流程的連續(xù)化、設(shè)備的大型化也是滌綸短絲生產(chǎn)中的一大特點,3600孔的噴絲板、大容量(3 噸/桶)的盛絲桶已先后使用,當前最大的滌綸短纖維生產(chǎn)線,一個系列已達 100 噸/天。世界滌綸短纖維業(yè)的發(fā)展形成三大趨勢:(1)以規(guī)?;?、集約化、自動化(包括計算機控制技術(shù)的應(yīng)用)達到降低生產(chǎn)投資、降低生產(chǎn)成本、提高質(zhì)量(如的升級換代等),穩(wěn)固已有的市場的目的;(2)繼續(xù)拓展聚酯的應(yīng)用領(lǐng)域,如聚酯的非纖應(yīng)用、纖維的工業(yè)化應(yīng)用等;(3)開發(fā)新包附加值、功能性,以進一步開拓市場,引導(dǎo)消費市場。根據(jù)滌綸短纖維市場發(fā)展變化的趨勢,今后幾年,短纖維新的發(fā)展方向為

14、:適合紡織業(yè)技術(shù)發(fā)展的升級換代(紡織品趨向高檔化、多功能化,對常規(guī)的升級換代、增白、陽離子改性纖維、抗起毛起球纖維等新纖維的需求將會增加)、增加短纖維附加功能(在納米級超細粉末工業(yè)化后,滌綸的遠紅外、抗紫外線產(chǎn)品等都會有較大的發(fā)展空間)和在工業(yè)用、產(chǎn)業(yè)用領(lǐng)域的發(fā)展。2、 我國滌綸短纖維業(yè)的發(fā)展前景我國滌綸纖維行業(yè)經(jīng)過二十多年的高速發(fā)展,現(xiàn)已成為世界上滌綸產(chǎn)量最大的。據(jù)業(yè)內(nèi)分析,其中滌綸短纖的發(fā)展將呈現(xiàn)出以下五大趨勢:(1)我國滌綸短纖產(chǎn)量增長的速度將大幅度下降。未來滌綸短纖將朝著功能化方向發(fā)展,如對其進行吸濕改造使其接近棉花的吸水性。(2)生產(chǎn)能力將越來越集中化,這符合滌綸短纖工業(yè)向規(guī)模化發(fā)展

15、的趨勢。滌綸短纖工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)比較穩(wěn)定,自動化程度較高,投資成本越來越低,因而面對激烈的市場競爭,降低成本顯得尤為重要。而擴大生產(chǎn)規(guī)模,達到規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng),是降低成本的最重要的措施。我國的布料市場及織布機大多集中在江、浙地區(qū),因此滌綸短纖的使用也集中在這兩地。受運輸成本及信息等諸多因素的影響,這兩地的滌綸短纖生產(chǎn)企業(yè)具有較強的市場競爭力,其他地區(qū),尤其是中西部地區(qū)的滌綸短纖產(chǎn)業(yè)將呈萎縮狀態(tài)。(3)高附加值將呈快速發(fā)展趨勢。隨著人們生活水平的提高,對服飾的要求不僅是保暖、舒適,并將的追求功能化。我國化纖工業(yè)的科技創(chuàng)新和新開發(fā)還處于起步階段,創(chuàng)新能力遠低于、美國、韓國及省,許多化纖新產(chǎn)品、真纖維仍不

16、能生產(chǎn)。滌綸因性能優(yōu)良,生產(chǎn)成本低,市場的需求將使功能性滌綸新品得以快速發(fā)展。(4)滌綸短纖國有企業(yè)的競爭力將逐漸減弱。我國最近對滌綸纖維取消了進口證管理,使滌綸市場競爭越來越激烈,失去支持的國有企業(yè)必將受到巨大的市場沖擊。(5)滌綸短纖常規(guī)品種行情將長期趨于薄利,功能性纖維仍處于價格。由于滌綸短纖常規(guī)品種的產(chǎn)能迅猛增加和生產(chǎn)的高度集中,使生產(chǎn)成本逐漸降低,滌綸短纖常規(guī)品種的利潤將長期趨向薄利,而功能性纖維因科技含量高價格仍居高不下。由上述滌綸短纖維的發(fā)展可與看出,無論從今后的發(fā)展前景,還是從長遠的經(jīng)濟效益上看,滌綸短纖維在未來的幾年中都有廣闊的發(fā)展空間和巨大的發(fā)展?jié)摿?。第二?jié)設(shè)計原則和設(shè)計依

17、據(jù)目前,我國已是全世界化纖產(chǎn)量最大的,其在常規(guī)品種方面的質(zhì)量已接近和達到世界先進水平?;w的發(fā)展有力地支持了紡織工業(yè)的發(fā)展。加上紡織、服裝工業(yè)本身具有國際市場的競爭力以及我國在加入 WTO 后紡織工業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模得到空前的發(fā)展,如今,我國的纖維加工總量已占到全世界纖維加工總量的三分之一,成為世界上最大的紡織生產(chǎn)國和出口國。包括化學(xué)纖維工業(yè)在內(nèi)的我國紡織工業(yè)一直是對經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮著支柱性作用的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。我國化纖產(chǎn)能 40%集中在浙江,22%分布在江蘇,上海占 4%,4%,福建 5%,山東 5%,其他地區(qū)占 20%。2005 年全行業(yè)利潤同比繼續(xù)大幅度下降。全年化學(xué)纖維制造業(yè)累計利潤實現(xiàn) 48.52

18、億元,同比下降 20.3%,改變了上年同期利潤增長的局面。2005 年,化學(xué)纖維制造業(yè)累計虧損企業(yè)虧損額達到 31.38 億元,虧損規(guī)模較大,同比增長 84.24%,行業(yè)虧損規(guī)模擴大,影響行業(yè)經(jīng)濟效益增長。纖未來幾年的發(fā)展一是化纖總量發(fā)展適度,產(chǎn)能和產(chǎn)量增速保持在7-15%之間。到 2010 年,產(chǎn)能產(chǎn)量增速將分別回落至 7%和 5%的水平。二是行業(yè)結(jié)構(gòu)仍在進一步調(diào)整,其中規(guī)模結(jié)構(gòu)預(yù)計到 2010 年,年產(chǎn) 5 萬噸以上企業(yè)增加到 100多家,產(chǎn)能占總產(chǎn)能的 88%;至 2010 年民營比例上升到 65%,三資比例為 10%;區(qū)域結(jié)構(gòu)中,東部繼續(xù)會成我國化纖業(yè)的主要基地,預(yù)計到 2010 年其

19、比例將提高到90%以上。三是行業(yè)綜合結(jié)構(gòu)的變化?;w占紡織纖維加工總量的比例繼續(xù)上升。到2010 年,化纖總加工量預(yù)計達到 2050 萬噸,人均化纖加工量達 15 公斤,化纖差別化率達到 40-50%,達到世界平均水平。為了加快我國化纖工業(yè)的技術(shù)進步,目前已決定對化纖工業(yè)重點技術(shù)項目進行重點扶植,力爭到 2010 年差別化纖維比重達到 40%以上,高性能面料及制品的纖維自給率達到 70%以上,產(chǎn)業(yè)用化纖比率達到 90%以上,化纖行業(yè)總體競爭力達到國際先進水平,市場急需的各主要高技術(shù)纖維及生物質(zhì)工程項目力求實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化技術(shù)和升級。2020 年各主要高新技術(shù)纖維品種,力爭全面進入發(fā)達行列,化纖大國將

20、成為化纖強國。因而,根據(jù)市場調(diào)研和參考,得出結(jié)論,我國目前短絲的需求量依舊很大,尤其是高性能的短絲纖維,短絲在國防民用中的地位不可忽略。而且短絲的生產(chǎn)成本不高,利潤豐厚,可以為企業(yè)帶來較好的利益和發(fā)展。綜合多項因素,我認為短絲工廠的設(shè)計不僅是可行的,而且是有價值的。第三節(jié)規(guī)模和規(guī)格生產(chǎn)能力:年產(chǎn)量 7500 噸規(guī)格:15dtex×38mm 棉型,三維卷曲第四節(jié) 廠址選擇廠址:上海市金山工業(yè)區(qū)占地面積:100 畝一、廠址選擇中考慮的基本因素1根據(jù)的規(guī)劃要求,堅持工業(yè)布點要大分散小集中的原則,及要避免工業(yè)高度集中,又要考慮與鄰近企業(yè)的協(xié)作關(guān)系。2節(jié)約用地,盡量不占或少占農(nóng)田。3堅持研究、

21、實事求是的原則,考慮建廠基本條件(原料、水源、地質(zhì)、交通運輸、動力供應(yīng)等),最好有多個方案可供選擇、進行比較與評價。4注意廠址的地理環(huán)境,氣候條件。5注意環(huán)境保護。鑒于以上原則,滌綸短纖工廠的廠址選擇設(shè)在上海市金山工業(yè)園區(qū)。二、金山工業(yè)區(qū)的優(yōu)越條件中國主要的聚酯生產(chǎn)廠家主要集中在江、浙地區(qū),未來國內(nèi)的滌綸短纖將以出口國外為主,上海是中國最大的經(jīng)濟中心城市,也是國際著名的港口城市。1、地理位置金山區(qū)地處杭州灣畔,位于滬、杭、甬及舟山群島經(jīng)濟區(qū)域中心,是上海市的西南門戶。總體規(guī)劃由新加坡裕廊顧問公司設(shè)計,規(guī)劃面積 58 平方公里,首期規(guī)劃開發(fā)面積 22.8 平方公里,是上海市九大市級工業(yè)區(qū)之一,是

22、上海市重點支持發(fā)展的工業(yè)區(qū),是金山區(qū)重點發(fā)展“三區(qū)一線”的重中之重。豐富的土地資源、23.3 公里的海岸線和建深水港的天然條件,構(gòu)成了得天獨厚的地理優(yōu)勢、環(huán)境優(yōu)勢和經(jīng)濟輻射優(yōu)勢。2、氣候條件金山工業(yè)區(qū)氣候?qū)儆趤啛釒|南季風(fēng)氣候,四季分明,雨量充沛,適宜生產(chǎn)和生活居住。風(fēng):年平均 3.6m/s,全年主導(dǎo)東南風(fēng)。雨雪:平均降雨日 130 天、平均降水量 1122.7 mm、年最大降水量 1547.7mm、年最小降水量 7380.1mm、30min 最大降水量(5 年重現(xiàn)期)41.6mm、日最大降水量 144.8mm、最大積雪深度 17cm。日照:平均日照時數(shù) 2021.2 小時。雷:平均有雷日數(shù)

23、29 天。氣溫:平均氣溫 15.7、最高氣溫 38.5、最低氣溫10.8濕度:七、八月平均相對濕度 84,一、二月平均相對濕度 81。氣壓:平均氣壓 1015.8hpa。:基本烈度 6 度。水位:常年平均水位吳淞2.3m、冬季最低水位 0 .64m、夏季最高水位百年一遇的位為 4m,510 月最低水位為 1. 16m。水:水平均水位、最大凍結(jié)深度 9cm。3、交通運輸金山工業(yè)區(qū)地處交通要地,有著快速、便捷的交通網(wǎng)絡(luò)。內(nèi)有五條高速公路,其中亭楓高速公路(A30)向西通往浙江杭州市等地,向東通往浦東國際機場;莘奉金高速公路(A4)向北通往上海市區(qū),向西通往杭州灣大橋通往浙江省寧波等地;嘉金高速公路

24、(A5)向北接通滬杭、滬青平、高速公路通往江蘇省等地;同三高速公路(A6)向北通往江蘇省等地,直至黑龍江省,向南通往浙江省等地,直至海南省。五條高速公路及金山鐵路支線、320 國道等金山全境。此外,金山,直通黃浦江,形成一個集鐵路、公路、海運于一體的立體大交通網(wǎng)絡(luò)。4、儲備鄰近松江大學(xué)城、閔行高校園區(qū),可從高校引進優(yōu)秀。為公司發(fā)展增加新生力量和儲備優(yōu)勢。5供電通信金山市政基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃,立足“超前布局、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展”。優(yōu)化道路、供水、排水、燃氣、供電、通信等市政基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)。考慮到園區(qū)快速發(fā)展對電力需求的增加,園區(qū)以高起點、大容量的標準完成了電力規(guī)劃,同時,高質(zhì)量建設(shè)電力基礎(chǔ)設(shè)施,以確保

25、入駐企業(yè)的電力供應(yīng)。6原材料、的供應(yīng)及銷售紡絲切片可從金山購進;主要向江浙一帶銷售。7、基礎(chǔ)設(shè)施園區(qū)高起點規(guī)劃建設(shè)九通一平基礎(chǔ)設(shè)施,力爭減少需企業(yè)自備的各種設(shè)施,以便降低企業(yè)經(jīng)營成本,提高經(jīng)濟效益。園區(qū)規(guī)劃建設(shè)一個主中心、一個次中心、數(shù)個便利中心,并在西北部規(guī)劃建設(shè)集居住、教育、會展、運動、休閑等多功能于一體的新金山國際生活社區(qū),為入駐企業(yè)員工營造一個良好的生活環(huán)境。第五節(jié) 生產(chǎn)方法和主要設(shè)備選型一、生產(chǎn)方法間接紡絲二、車間組成干燥車間:切片的輸送、干燥。紡絲車間:紡絲卷繞、油劑調(diào)配、組件及計量泵。后紡車間:平衡、牽伸、卷曲、定型、切斷打包。輔助車間:化驗、物檢、保全、包裝、材料準備、廢絲處理

26、及倉庫。三、設(shè)備選型干燥設(shè)備:300kg/hr 的 KF 干燥機紡絲設(shè)備: FZ/T 96005-2008 型紡絲機后紡設(shè)備:LHV901 型后加工機第六節(jié)原材料、成品規(guī)格的質(zhì)量指標一、原料1、切片規(guī)格、質(zhì)量指標聚酯切片的質(zhì)量會直接影響滌綸短纖生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性和成纖后纖維的質(zhì)量,因此必須對切片進行嚴格的質(zhì)量指標控制。質(zhì)量標準按標準 GB/T 14189-93 執(zhí)行。此次滌綸短纖間接法紡絲采用的是上??倧S滌綸二廠生產(chǎn)的切片,其出廠的質(zhì)量指標如下表所示。切片質(zhì)量指標2、 油劑規(guī)格、質(zhì)量指標(1)滌綸短纖的紡絲油劑采用 E-650,其質(zhì)量指標如下表所示:紡絲油劑質(zhì)量指標(2)滌綸短纖的牽伸油劑采用

27、E-600,其質(zhì)量指標如下表所示:項目規(guī)格水份 1.5有效成分 98.5PH5.07.0酸值(mgKOH/g)8.0皂化值( mgKOH/g )93.0± 2.0色相(GNO)12.0濁點()3445灰份()0.5項目規(guī)格項目規(guī)格特性粘度( )0.64± 0.02鐵份(ppm) 3軟化點()> 250凝膠粒子 100.2 個/mg熔點()259灰分(wt%)0.480.58TiO2 含量(wt)0.50 ±0.05< 1.2外觀4×4×3mm水分含量< 0.4羧基含量(當量/106)< 30牽伸油劑質(zhì)量指標3、 輔助原料

28、(1)組件原料(三甘醇噴絲板法)三甘醇式:HO(CH2) 2O(CH2) 2O(CH2) 2OH表 現(xiàn):無嗅、無味、無色透明有吸濕性的粘稠液體。性 質(zhì):溶于水和乙醇,難溶于乙醚,不溶于苯、甲苯油。量:150.17 D(20):1.1254(比重)沸點:287.4 熔點:-7.2粘度:(20)Cp.47.8溫度:常溫:常壓項目規(guī)格有效成分49水份()48-51pH5-8總磷酸()10.5-12.0結(jié)合磷酸()9.3無機磷酸()1.7酸值(mgKOH/g)17-27外觀白色,無機械雜質(zhì)水分:0.1%(wt)(東洋紡崗島提出) 酸度:(H2SO4)0.01%色相:30PHA燒堿NaOH 含量:98%

29、 Na2CO3 含量:1.2% NaCl 含量:0.25% Al2O3 含量:0.01%(2)聯(lián)苯聯(lián)苯醚混合物導(dǎo)生在有機系統(tǒng)熱媒中熱穩(wěn)定性是最優(yōu)良的。采用導(dǎo)生作為加熱介質(zhì),具有傳熱均勻,不易產(chǎn)生局部過熱的現(xiàn)象。外觀:淡黃色油狀物氣味:特異嗅比重 D65:1.065沸點:257熔點:12.2(聯(lián)苯熔點為 67,聯(lián)苯醚熔點為 26-27) 引火點:115粘度:444CP(20) 比熱:0.535潛熱:70 千卡/公斤允許濃度:1ppm限界:0.993.36V(3)過濾材料棕剛玉砂:由鋁釩土、無煙煤和鐵屑在電弧爐中經(jīng)高溫冶煉而成。棕剛玉砂在高溫下熱穩(wěn)定性好,熔點 20002050,它是惰性材料,無腐

30、蝕性。在空氣中不受侵蝕,比重 3.97 克/厘米 3。維氏硬度 18002000 公斤/厘米 2,具有良好的傳熱性。如采用的噴絲孔徑為 0.25 毫米,選用 150 目棕剛玉砂(Al2O3)對紡絲組件效果良好。(150 目 Al2O3 粒子的粒徑 Ø =0.1 毫米,比重 3.97,每個顆粒的重量在 10-1 克的數(shù)量級)二、 成品絲質(zhì)量指標滌綸短纖的出廠按標準 GB/T 14464-93 執(zhí)行。中長型滌綸短纖的質(zhì)量指標說明: 17 項作為出廠價指標。811 項待積累數(shù)據(jù)后制定指標。超長纖維含義:棉型纖維名義長度+7mm;中長纖維名義長度+10mm強不勻和伸不勻兩個項目,作為內(nèi)部控制

31、指標不列入物理機械性能項目。三、 公用工程1、水紡絲車間的工藝用水主要有脫鹽水、軟水、過濾水。脫鹽水主要用在調(diào)配紡絲用油劑,因直接和接觸,因此對其要求較高。過濾水要求含氯量35ppm,否則會對項 目單位優(yōu)級品一等品二等品三等品1.斷裂強度cN/dtex5.2±0.55.2±0.75.2±0.85.2±1.72.斷裂伸長%38±6.038±8.038±10.038±10.03.纖度旦3.0±0.103.0±0.123.0±0.153.0±0.204.長度偏差±%3.0

32、6.07.010.05.超長纖維%0.30.61.03.06.庇點毫克/100 克3.08.015.040.07.倍長纖維毫克/100 克6.06.015.030.08.卷曲數(shù)2 個/25mm積累數(shù)據(jù)9.油劑含量%積累數(shù)據(jù)10. 干熱收縮率%積累數(shù)據(jù)11.比電阻 克/厘米 2積累數(shù)據(jù)不銹鋼設(shè)備有腐蝕作用。對于各種用水的具體要求如下表所示:2、 蒸 氣在紡絲和后加工中蒸汽主要用于短纖的拉伸卷曲等。因往往采用蒸汽直接噴射出加熱絲條,因此這些蒸汽要不含鐵銹。其中 3kg/cm2 的蒸汽用于浸油槽、一道水浴牽伸、緊張熱定型的干燥輥、上油機、卷曲機等部門。10kg/cm2 的蒸汽用于二道蒸汽牽伸、緊張熱

33、定型的定型輥、松弛熱定型等部門。各種不同規(guī)格蒸汽的質(zhì)量指標如下表所示:3、 壓縮空氣壓縮空氣分為工藝壓縮空氣和減濕壓縮空氣兩種。工藝壓縮空氣,用于紡絲環(huán)(表壓)kg/cm2溫度汽化熱 Kcal/kg3143.9511.110183.2479.513194.1469.716203.4460.935241419.4項目脫鹽水軟水過濾水SiO20.03ppm/PH786.57.56.57.5總硬度(CaCO3)1ppm2 度12 度導(dǎo)電率2/cm/氯10ppm10ppm35ppm鐵/0.2ppm0.2ppm錳/0.3 毫克/升5 毫克/升濁度/1°以下/吹風(fēng)套筒升降,牽伸機壓輥,卷曲機,切

34、斷機,打包機等處。減濕壓縮空氣用于回轉(zhuǎn)干燥補充風(fēng)量,充填干燥補充風(fēng)量及后段輸送補充風(fēng)量等處,以保證切片含濕控制在規(guī)定范圍以內(nèi)。4、 氮氣氮氣用于輸送切片,是為了保證干燥好后的切片不再重新吸濕,從而保證切片的質(zhì)量,使紡絲過程順利進行。氮氣的質(zhì)量指標第七節(jié) 主要原料的耗量切片及油劑的耗量第八節(jié) 三廢處理和環(huán)境保護滌綸短纖維生產(chǎn)的三廢較少,對環(huán)境的污染較輕。但對生產(chǎn)中泄漏出的微量聯(lián)名稱每噸成品纖維耗量(T/T)每天耗量(T)每年耗量(T)切片1.03623.317762.23油劑0.604×10-30.0144.53項目規(guī)格溫度常溫油分無-40純度99.99項目一般壓縮空氣減濕壓縮空氣溫度

35、常溫常溫油分無無-20-40苯蒸汽以及噪音等也必須予以重視。一、 廢氣滌綸短絲紡絲過程中產(chǎn)生的廢氣主要是泄漏的熱媒聯(lián)苯聯(lián)苯醚。為保證工作的健康,要保持車間良好的通風(fēng)排氣。對于產(chǎn)生的廢氣,使用廢氣處理設(shè)備處理后再排入大氣。二、 廢液油劑是在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的主要廢液,不含物質(zhì),其組成大多為碳氫化合物,其中一部分油劑可回收循環(huán)使用,另外一部分可以經(jīng)過處理之后直接排放。三、 廢水生產(chǎn)中,水直接和原料接觸的較少,大多數(shù)水是用于各種冷卻設(shè)備,這些冷卻水或加熱水完全清潔,可以循環(huán)使用或其他雜用。四、 噪音主要是在卷繞車間,機械聲音特別大。對于在內(nèi)部工作的員工,要佩戴耳塞;同時廠房建造盡量原理居民區(qū)等人口區(qū),

36、建筑原料可采用吸音材料。第九節(jié) 設(shè)計中存在的問題(1)由于采用切片間接紡絲,切片質(zhì)量對紡絲、拉伸工藝和纖維質(zhì)量由影響,容易因為保存不當以及干燥后加工條件不好而使切片受潮,含水率過大,降低成品絲質(zhì)量。(2)紡絲機的環(huán)吹風(fēng)需要恒溫恒濕,后加工要求排熱和排濕。環(huán)吹風(fēng)溫度通常在2030,每立方米干空氣的絕對含濕量要在 1418g,要求采用聚酯非織造布過濾,集塵效率應(yīng)大于 98,凈化后空氣中最大顆粒不應(yīng)超過 1m。(3)工廠關(guān)鍵部位需要配備雙路電源(UPS),以保證生產(chǎn)出現(xiàn)特殊情況的時候,能夠使生產(chǎn)不間斷,減少可能造成的經(jīng)濟損失。(4)生產(chǎn)纖度為 15 dtex 的三維卷曲纖維,在確定工藝參數(shù)方面,拉伸

37、倍數(shù)為 3.0,紡絲速度為 950mm/min,噴絲板孔數(shù)為 800 孔。(5)在工藝參數(shù)不變的情況下,所選設(shè)備配套的泵容量為 50cc/rmp。由此得到的計量泵轉(zhuǎn)速為 12.95rmp/min。一般計量泵的轉(zhuǎn)述在 30 左右為最佳。(6)螺桿直徑選用為 160mm,產(chǎn)量在 900kg/h,這一產(chǎn)量可滿足生產(chǎn)的要求。(7)LHV901,設(shè)定它的設(shè)備運轉(zhuǎn)率為 90%、成品率為 99,這都參數(shù)都沒有查到,由參考資料提供。所選的紡絲設(shè)備、后加工設(shè)備是根據(jù)產(chǎn)量而定的,其相關(guān)的參數(shù)也不全。因此可能導(dǎo)致計算有差。(8)在紡絲過程中會有部分的易燃氣體聯(lián)苯-聯(lián)苯醚蒸汽溢出,因此車間要求防火。(9)干燥選擇的干

38、燥設(shè)備 KF300 的有很多工藝參數(shù)沒有查到,所以在此也沒有列出,由于時間問題沒有對干燥設(shè)備進行改選。(10)紡絲車間要求防火防爆。第二章 工藝流程設(shè)計第一節(jié) 概述一、設(shè)計原則工藝流程的設(shè)計按照先進性、可靠性、符合國情三個原則來進行。二、生產(chǎn)方法選擇切片間接紡絲。滌綸的紡絲方法主要是采用熔融紡絲法。根據(jù)熔融紡絲法的工藝過程,又可分為切片紡絲和直接紡絲兩種。此次滌綸短纖的生產(chǎn)方法采用間接法即切片紡絲。三、車間組成根據(jù)切片紡的工藝流程,間接紡的車間主要包括干燥車間、紡絲車間、后紡車間、輔助車間。1、干燥車間包括切片的加入、貯存、輸送和干燥等過程。該車間主要是在較高的溫度下去除切片中的水分。在受熱熔

39、融的條件下,切片中的水分會使聚酯發(fā)生水解反應(yīng),聚合物大鏈斷裂,特性粘度下降,從而影響紡出的滌綸短纖的質(zhì)量。2、紡絲車間干燥好的切片在螺桿擠壓機的作用下逐漸受熱熔融,并在計量泵的精確計量下從噴絲孔中擠出,經(jīng)環(huán)吹風(fēng)冷卻,凝固成形。3、后紡車間剛成形的纖維由于取向度低,強度很小,沒有實用價值,因而還必須經(jīng)過拉伸、熱定型、上油等后處理工藝才能夠獲得足夠的強度和合適的模量,以適應(yīng)各種用途。4、輔助車間用作化驗、物檢、保全、包裝、材料準備、廢絲處理及倉庫。工作制度:采用四班三運轉(zhuǎn)制。四、工作制度四班三運轉(zhuǎn)五、 定員工種干燥紡絲卷繞落桶牽伸打包組件運輸切斷機修電工物檢化檢總計其中,組件、物檢、化檢都為常日班

40、制;其余的為四班三運轉(zhuǎn)制。第二節(jié) 工藝流程的選擇滌綸短纖的切片紡絲按工藝流程可分為:前紡工藝流程和后紡工藝流程。工藝流程圖如下。一、前紡工藝流程圖二、三維卷曲后紡工藝流程圖打包皮帶輸送松弛熱定型切斷機卷曲機張力架水浴絲束重疊架上油槽二道牽伸機一道牽伸機張力機浸油槽原絲平衡原絲平衡橫動往復(fù)裝置卷繞機紡絲機切片干燥切片料倉聚酯濕切片每班人數(shù)2622442222222118共需人數(shù)82488第三節(jié) 工藝流程說明一、前紡工藝流程說明1、切片干燥工序滌綸切片的干燥采用 KF 干燥機。KF 干燥機為連續(xù)式預(yù)結(jié)晶器和連續(xù)式充填干燥機相結(jié)合的組合式干燥設(shè)備,其切片干燥流程分為切片和熱風(fēng)循環(huán)兩部分。切片:聚酯濕

41、切片經(jīng)振動篩去除粉末后,由羅茨風(fēng)機送人切片料倉,由此經(jīng)脈沖輸送系統(tǒng)進入切片料斗中。切片靠自重落入干燥塔的預(yù)結(jié)晶部分,停留 360min,切片在被加熱結(jié)晶的同時去除了切片表面的水分。經(jīng)預(yù)結(jié)晶后的切片再靠自重進入干燥部分,切片繼續(xù)被加熱,內(nèi)部水分向表面遷移并被熱風(fēng)帶走,經(jīng)過 36 個小時后切片含水率低于 50ppm,達到工藝規(guī)定的要求,然后送去紡絲。熱風(fēng)循環(huán):熱風(fēng)采用經(jīng)脫濕和加熱后的新鮮自然空氣,自干燥塔底部進入,與切片逆向運行,使切片干燥。此空氣再上升至干燥塔預(yù)結(jié)晶部分,使剛落入干燥塔的切片預(yù)結(jié)晶,最后通過旋風(fēng)分離器除去粉塵,余熱利用后排入大氣。另一部分自然空氣經(jīng)加熱后用于氯化鋰空氣除濕器的再生

42、。2、紡絲工序干燥好的切片經(jīng)分析檢驗合格后,進入螺桿擠壓機進料段的螺槽中。切片在旋轉(zhuǎn)螺桿的推動下前進,并且通過吸收加熱裝置供給的熱量和切片與切片、切片與螺桿及切片與套筒之間的摩擦所產(chǎn)生的熱量,而受熱熔融逐漸轉(zhuǎn)化成聚酯熔體,通過擠壓、壓縮、計量勻化,最后以一定的由螺桿機頭經(jīng)過彎管進入紡絲箱體,通過熔體分配管分配到各個紡絲部位,再由計量泵精確計量從噴絲孔中擠出。擠出的熔體細流被帶有一定溫度和濕度的環(huán)吹風(fēng)冷卻,凝固成固體絲條,經(jīng)過給濕上油,24 個部位的絲束集合在一起,經(jīng)總上油輪、牽引輥、導(dǎo)絲輥、喂入輪,進入盛絲桶,盛絲桶放在往復(fù)裝置上做有規(guī)則的往復(fù)運動,使絲束按一定的規(guī)則鋪在盛絲桶內(nèi)。二、后紡工藝

43、流程說明1.拉伸工序初生纖維因結(jié)構(gòu)不穩(wěn),主要是內(nèi)應(yīng)力較高,需要經(jīng)過一段時間(一般 8h)的平衡使折射率趨于穩(wěn)定,然后根據(jù)工藝需要進行。初生纖維束在一定的張力、溫度下經(jīng)二級水浴拉伸或一水兩級拉伸獲得一定的取向度和結(jié)晶度,得到的拉伸絲通過緊張熱定型增強纖維的強度拉伸是將后的大股絲束通過多輥拉伸機進行拉伸。拉伸的形式隨著纖維品種的不同而不同。通過拉伸,使纖維中大沿纖維軸向取向排列,同時可能發(fā)生結(jié)晶或結(jié)晶度和晶格結(jié)構(gòu)的改變,從而使纖維的超結(jié)構(gòu)進一步形成并趨于完善,改善纖維的力學(xué)性能。所以,拉伸是后加工過程中最重要的工序。 拉伸的倍數(shù)小,則制得的纖維強度低,伸長率大,屬低強高介型;拉伸的倍數(shù)大,則制得的

44、纖維強度較高而伸長較小,屬高強低伸型。本屬于高強低伸型。2.是將幾個噴絲頭噴出的絲束以均勻的張力集一定線密度的大股絲束,便于后加工。時要求張力均勻,否則,在拉伸時,會造成纖維的線密度不勻,而產(chǎn)生超長纖維。3.上油上油是將絲束經(jīng)過油浴,在纖維表面覆上一層很薄膜。上油可使纖維具有平滑柔軟的手感,改善纖維的抗靜電性,降低纖維與纖維之間及纖維與其他物體間的磨擦,使加工過程能夠順利進行。此外,化纖上油還可提高纖維的耐磨性、勻染性和固色性等。拉伸上油后的纖維經(jīng)卷曲機機械卷曲,使纖維具有天然纖維相似的卷曲性,提高可紡性,起到消光、改善手感、增加彈性等作用?;w上油一方面是紡絲工藝本身的要求,另一方面是化纖紡

45、織加工的需要。因此,化纖油劑可分紡絲油劑和紡織油劑。一般化纖油劑包括平滑柔軟劑、乳化劑、抗靜電劑、滲透劑和添加劑等。其中平滑柔軟劑起平滑、柔軟作用,乳人劑起乳化、吸濕、抗靜電、平滑等作用??轨o電劑起抗靜電作用,抗靜電劑起抗靜電作用,滲盤劑起滲透、平滑作用,添加劑起防氧化、防霉作用。4.卷曲為了使化學(xué)纖維具有類似天然纖維的卷曲性能,增加纖維之間的抱合力,提高紡織加工性能,改善織物的服用性,通常要對拉伸后的纖維進行卷曲加工。卷曲后的纖維含有一定的水分,結(jié)構(gòu)仍不十分穩(wěn)定,為此需要再進行松弛熱定型處理。化學(xué)纖維的卷曲加工有機械卷曲法和化學(xué)卷曲法。在生產(chǎn)中多數(shù)采用機械卷曲法。機械卷曲法是利用纖維的熱塑性

46、,將化纖絲束送入有一定溫度的卷曲箱擠壓卷曲。該法得到的纖維卷曲是纖維外觀的卷曲,卷曲數(shù)多,卷曲呈波浪形,但卷曲穩(wěn)定性較差。而化學(xué)卷曲法則是利用特殊的纖維成形條件,造成纖維截面的不對稱性,從而開成一種較穩(wěn)定的卷曲。這種卷曲數(shù)量較少,但呈空間立體狀,卷曲牢度也好?;瘜W(xué)纖維的卷曲必須控制在適當?shù)姆秶鷥?nèi),卷曲數(shù)太少,纖維抱合性差;而卷曲數(shù)過多,則會使纖維的強力降低。5.松弛熱定形干燥的目的是除去因拉伸,上油等過程中所帶入的水分,使纖維達到成品所需的含濕量。熱定形是消除纖維在前段工序中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,提高纖維的穩(wěn)定性,進一步改善其物理機械性能,從而使拉伸、卷曲的效果固定,并使成品纖維符合使用要求。6.切斷

47、和打包切斷是將干燥定形后的絲束根據(jù)紡織加工和的要求切成規(guī)定長度的短纖維。切斷時要求刀口鋒利、絲速張力均勻,以免產(chǎn)生超長和倍長纖維。最后,將纖維在打包機上打包,以便運輸出廠。第四節(jié) 工藝路線論證工藝路線選擇主要向發(fā)展即高速化、大型化、連續(xù)化、自動化。一、 紡絲方法選擇本次設(shè)計采取的是間接紡絲的方法。滌綸短纖的熔融紡絲法可分為切片紡絲和直接紡絲兩種。切片紡絲,就是將縮聚后的聚酯熔體經(jīng)鑄帶、切粒、切片干燥等工序,干燥切片進行螺桿擠壓紡絲。直接紡絲則是將連續(xù)縮聚后的聚酯熔體直接用管道輸送到紡絲箱體進行紡絲。切片紡絲與直接紡絲相比具有以下的優(yōu)點:(1)切片紡絲適用于小規(guī)模生產(chǎn),其生產(chǎn)靈活性大,變換品種容

48、易,能夠生產(chǎn)不同規(guī)格的。(2)切片紡絲對生產(chǎn)方面的要求(如設(shè)備、自控、工藝等)較低,即便發(fā)生生產(chǎn)故障,經(jīng)濟損失也較小,應(yīng)急處理較容易。(3)開停車較為方便,與縮聚無相互干擾,混切片大料倉能起到切片的混合作用,不宜受到縮聚生產(chǎn)波動的影響。但切片紡絲也存在一定的缺點,如切片紡絲的工序比較復(fù)雜,涉及到切片的輸送、干燥等操作;切片紡絲的設(shè)備投資、廠房占地面積、動力消耗、原料單耗等都比直接紡絲要大。(1)勞動力,動力耗費較大;不利于提高勞動生產(chǎn)率及降低生產(chǎn)成本及單耗;(2)無法避免因吸濕而導(dǎo)致水解使品質(zhì)的影響;(3)易吸濕水解,固體聚酯損失較多。固體聚酯損失比直接紡高 45%,因為需要制造帶切片及干燥。

49、目前,在滌綸短纖的生產(chǎn)方面趨向于直接紡絲。西歐與美國的短纖約有 7090%采用直接紡絲的方法。而因以生產(chǎn)小批量多品種的短纖為特征,故直接紡僅占2530%??紤]到此次設(shè)計的工廠的產(chǎn)能僅為 7500 噸/年,因此采用切片紡絲的方法紡制滌綸短纖。二、拉伸方法的選擇1、冷拉伸和熱拉伸在生產(chǎn)工藝中,一般將室溫下進行的拉伸稱冷拉伸。將加熱到高于室溫時進行的纖維拉伸稱為熱拉伸。但冷拉伸時,纖維的拉伸熱效應(yīng)要使纖維實際溫度升高。因此二者有時不能截然加以區(qū)分。隨著溫度的升高,欲獲得相同拉伸倍數(shù)所需的外力將隨之減小,因此提高溫度,可以用較小的外力獲得較高的拉伸倍數(shù)。此行熱拉伸可以消除纖維在加工過程中由于機械作用所

50、產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。并且提高溫度也有利于取向和結(jié)晶的正常發(fā)展,但溫度太高,則解取向增大,取向度反而降低。由此可知,在提高拉伸倍數(shù),減少拉伸斷頭率方面,熱拉伸比冷拉伸優(yōu)越。但熱拉伸的設(shè)備與操作比冷拉伸復(fù)雜一些。因此,滌綸短纖采用熱牽伸的方法。在熱拉伸工藝中,可以用多種方法使被拉伸纖維加熱。一類是使絲束直接與熱板接觸,這種方法較簡單。但容易傳熱不均勻,因此常采用介質(zhì)加熱的方法,常用的加熱介質(zhì)有水蒸汽、熱空氣等。其作用為起導(dǎo)熱作用與對纖維起膨潤增塑作用。2、一段拉伸和多段拉伸纖維在拉伸時,若一次就拉到預(yù)定的拉伸倍數(shù),稱為一段拉伸。如分幾步拉到預(yù)定的拉伸倍數(shù),稱為多段拉伸。一般國內(nèi)大多采用多段拉伸(如兩段拉

51、伸)的工藝,因為如采用一段拉伸,纖維將突然受到一個很大的力,形變的發(fā)展往往跟不上,纖維容易被拉斷。尤其是絲條根數(shù)較多時,由于各根單絲本身結(jié)構(gòu)不均勻,所受拉伸外力也不均勻,因此某些單纖維更易被拉斷。同時,在這樣大的外力作用下。纖維的表皮易發(fā)生龜裂而產(chǎn)生很小裂縫,影響纖維強度。如拉伸分幾步完成,由于拉伸外力是逐步增加的,便可以提高拉伸倍數(shù)和拉伸的均勻度。此外,多段拉伸有利于每段可分別選擇適當?shù)睦鞙囟?。隨著纖維在拉伸過程中取向度和結(jié)晶度的提高,拉伸溫度也要求提高。經(jīng)實踐證明,采用多段拉伸比一段拉伸效果好,既可減少拉伸時的斷頭率,降低拉伸的負荷,又可提高拉伸倍數(shù)。因此,本次滌綸短纖的后處理采用多段牽伸的方法。三、牽伸工藝參數(shù)的選擇1、 拉伸倍數(shù)的選擇及其分配拉伸倍數(shù)的選擇決定于所設(shè)計的品種。如為民用絲要求有一定延伸度,柔軟且富有彈性,且染色性能要好,則選擇的拉伸倍數(shù)可較低。高強力絲及簾子線要求強度高,延伸度低,因此拉伸倍數(shù)可選得高一些,但拉伸倍數(shù)的選擇必須小于斷裂拉伸比。此外,拉伸倍數(shù)必須大于自然拉伸比,否則拉伸點就會無法控制地由給絲輥移至拉伸輥,

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