2698孔噴絲板生產(chǎn)1.56 dtex短纖維后紡工藝探討

姬明明，權(quán)迎峰，張志遠(yuǎn)

(中國石化洛陽分公司，河南洛陽 471012)

0 前言

短纖維原絲生產(chǎn)使用的噴絲板主要有兩種型號(hào):2698孔和2400孔。2698孔噴絲板一般用來生產(chǎn)纖度為 0.89、1.2、1.33 dtex 等較細(xì)的短纖維產(chǎn)品，2 400孔則用來生產(chǎn)纖度1.56 dtex以上較粗的短纖維產(chǎn)品。洛陽石化短纖維裝置2400孔噴絲板已經(jīng)超期使用200%，運(yùn)行狀況有所下降，同時(shí)庫存的2400孔噴絲板數(shù)量不多，針對(duì)目前的生產(chǎn)狀況需要使用2698孔噴絲板替代2 400孔噴絲板生產(chǎn)1.56 dtex短纖維。在試生產(chǎn)初期遇到一系列問題，針對(duì)所遇到的問題，在正式生產(chǎn)中后紡進(jìn)行一系列調(diào)整，最終生產(chǎn)出了符合客戶要求的高質(zhì)量產(chǎn)品。

1 存在問題

1.1 1.56 dtex 成品質(zhì)量指標(biāo)

根據(jù)化纖行業(yè)國標(biāo)和目前市場對(duì)短纖維產(chǎn)品的要求，洛陽石化短纖維裝置1.56 dtex成品質(zhì)量指標(biāo)規(guī)定如表1所示。

表1 1.56dtex成品質(zhì)量指標(biāo)

1.2 產(chǎn)品質(zhì)量異常情況

2698孔噴絲板生產(chǎn)的1.56 dtex原絲在后紡加工時(shí)，與2400孔噴絲板產(chǎn)的1.56 dtex原絲相比主要存在以下幾點(diǎn)問題:

1.2.1生產(chǎn)不穩(wěn)定

2698孔噴絲板生產(chǎn)的1.56 dtex原絲在后紡生產(chǎn)過程中，集束架、牽伸機(jī)和上油輥纏輥頻率和卷曲機(jī)前跳輥反繞次數(shù)明顯多于2400孔噴絲板產(chǎn)的1.56 dtex原絲。兩種原絲在后紡生產(chǎn)中每批絲異常狀況對(duì)比列于表2。

表2 兩種原絲后紡生產(chǎn)情況對(duì)比

1.2.2產(chǎn)品質(zhì)量降等

生產(chǎn)初期，2698孔噴絲板和2400孔噴絲板生產(chǎn)的原絲經(jīng)后紡加工后得到的產(chǎn)品在質(zhì)量指標(biāo)上也存在一定差異，二者對(duì)比見表3。

表3 兩種原絲主要成品質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比

從表3中可以看出2698孔噴絲板原絲經(jīng)后紡后的成品質(zhì)量指標(biāo)和2400孔相比較差。對(duì)比表3和表1中的指標(biāo)值可以看出，使用2698孔噴絲板生產(chǎn)的原絲經(jīng)后紡加工后得到的產(chǎn)品，在斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長率、疵點(diǎn)含量這幾項(xiàng)指標(biāo)中均有批次不在優(yōu)等品范圍內(nèi)。

2 原因分析

使用2698孔噴絲板生產(chǎn)1.56 dtex原短纖維需要聚酯裝置對(duì)短纖維裝置的熔體供給量從原來的12.4 t/h提高到 13.2 t/h，但是目前由于種種原因聚酯裝置無法完成此項(xiàng)任務(wù)。

在聚酯裝置熔體供給量無法提高的情況下，針對(duì)后紡生產(chǎn)過程中遇到的異常情況以及產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)較差的情況，分析后紡運(yùn)行情況，影響生產(chǎn)平穩(wěn)運(yùn)行和產(chǎn)品質(zhì)量因素有以下幾點(diǎn)。

2.1 牽伸倍數(shù)

實(shí)際生產(chǎn)中，牽伸倍數(shù)的選擇必須大于自然牽伸倍數(shù)，而小于最大牽伸倍數(shù)。若小于自然牽伸倍數(shù)，纖維在牽伸過程中細(xì)頸尚未發(fā)展整個(gè)纖維，必然包含較多的未牽伸絲;若大于最大牽伸倍數(shù)，在牽伸過程中，會(huì)使大量的牽伸纖維斷裂，嚴(yán)重時(shí)牽伸無法進(jìn)行。

影響最大牽伸倍數(shù)的因素主要為原絲的預(yù)取向度。生產(chǎn)中，適當(dāng)提高牽伸倍數(shù)可穩(wěn)定生產(chǎn)，提高產(chǎn)品的斷裂強(qiáng)度，降低斷裂伸長率。

2.2 定型溫度和定型時(shí)間

要達(dá)到良好的定型效果，必須選擇適當(dāng)?shù)亩ㄐ蜏囟龋坏苁估w維大分子鏈段活動(dòng)，足以改變纖維晶區(qū)的結(jié)構(gòu)，使內(nèi)應(yīng)力得到很好的松弛，而且不引起纖維大分子的降解，造成纖維的破壞。

除了選擇適當(dāng)?shù)亩ㄐ蜏囟纫酝猓€應(yīng)保證絲束在此溫度下有一定的定型時(shí)間，特別是對(duì)于緊張熱定型來說，絲束運(yùn)行速度較快，定型時(shí)間較短。裝置緊張熱定型絲束實(shí)際定型時(shí)間約為16 s，松弛熱定型絲束實(shí)際定型時(shí)間約為8 min。若定型溫度低，定型時(shí)間短，均會(huì)影響產(chǎn)品的斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長率。

2.3 絲道狀況

后紡絲道狀況對(duì)產(chǎn)品疵點(diǎn)含量指標(biāo)影響較大，如果絲道毛刺、纏絲多則產(chǎn)品指標(biāo)中疵點(diǎn)含量會(huì)增加。

3 應(yīng)對(duì)策略

針對(duì)使用2698孔替代2400孔噴絲板生產(chǎn)1.56 dtex短纖維在生產(chǎn)中遇到的問題，可以通過以下幾種途徑來解決這些問題，從而穩(wěn)定生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

3.1 提高牽伸倍數(shù)

在其他生產(chǎn)條件穩(wěn)定的情況下，提高牽伸倍數(shù)可以提高產(chǎn)品的斷裂強(qiáng)度，降低斷裂伸長率;但是單純提高牽伸倍數(shù)會(huì)造成產(chǎn)品線密度低，生產(chǎn)過程中絲束拉斷多，影響裝置平穩(wěn)運(yùn)行和產(chǎn)品疵點(diǎn)含量。

通過理論分析和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的指導(dǎo)，在適當(dāng)提高牽伸倍數(shù)的情況下，同時(shí)對(duì)緊張熱定型4B/4A、4C/4B、4D/4C這些比率做一些適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，可以提高產(chǎn)品的斷裂強(qiáng)度，降低斷裂伸長率;同時(shí)不會(huì)使產(chǎn)品線密度超標(biāo)、后紡運(yùn)轉(zhuǎn)率下降。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，把牽伸倍數(shù)由3.170提高到3.190，將緊張熱定型各區(qū)比率均上調(diào)3%。

3.2 改善熱定型加熱效果

改善熱定型的加熱效果可以通過提高緊張熱定型各區(qū)蒸汽壓力、降低絲束厚度、降低生產(chǎn)線速度來實(shí)現(xiàn)。

為了強(qiáng)化加熱效果，需要對(duì)緊張熱定型各區(qū)蒸汽壓力進(jìn)行調(diào)整，但是緊張熱定型溫度過高又會(huì)造成產(chǎn)品強(qiáng)度下降，因此要在適當(dāng)范圍內(nèi)提高緊張熱定型各區(qū)蒸汽壓力。緊張熱定型各區(qū)壓力調(diào)整見表4。

表4 緊張熱熱定型各區(qū)壓力調(diào)整

在生產(chǎn)允許的情況下，適當(dāng)降低生產(chǎn)線速度也可以提高絲束的定型效果，提高產(chǎn)品的斷裂強(qiáng)度。結(jié)合生產(chǎn)情況，把生產(chǎn)線速度由250 m/min降至240 m/min。

絲束的厚度也會(huì)影響緊張熱定型對(duì)絲束的加熱效果，因此降低絲束厚度也是一個(gè)調(diào)整方法。根據(jù)生產(chǎn)情況和定型機(jī)輥長度，將從集束架上下來之后的絲束整體放寬3 cm。

3.3 保證絲道清潔

為了減少因絲道原因造成產(chǎn)品疵點(diǎn)含量高，規(guī)定班組處理纏輥時(shí)應(yīng)認(rèn)真處理，避免毛絲、斷絲帶進(jìn)絲束;另外，每批絲了桶之后要認(rèn)真做好了桶作業(yè)，對(duì)絲道認(rèn)真清理，水浴槽按要求沖洗。

4 調(diào)整效果

后紡經(jīng)過一系列工藝調(diào)整，生產(chǎn)得到穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量也有所改善。調(diào)整前后生產(chǎn)情況和主要產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)比見表5和表6。

表5 調(diào)整前后后紡生產(chǎn)情況對(duì)比

表6 調(diào)整前后成品質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比

從表5和表6中的數(shù)據(jù)可以看出經(jīng)過調(diào)整，2698孔噴絲板生產(chǎn)的原絲在后紡生產(chǎn)過程中，運(yùn)行平穩(wěn)，產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)也控制在了優(yōu)等品的指標(biāo)范圍內(nèi)，有效提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了熔體單耗。

5 結(jié)論

從生產(chǎn)情況、產(chǎn)品質(zhì)量以及工藝調(diào)整方案，可以得出以下幾點(diǎn)結(jié)論:①2698孔噴絲板生產(chǎn)1.56 dtex原絲，由于噴絲板參數(shù)差異大，造成原絲指標(biāo)差異較大，從而造成后紡在生產(chǎn)中調(diào)試參數(shù)的任務(wù)重、時(shí)間長;②針對(duì)生產(chǎn)情況和產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的要求，后紡?fù)ㄟ^提高總牽伸倍數(shù)來提高產(chǎn)品的斷裂強(qiáng)度，降低斷裂伸長率;考慮到總牽伸倍數(shù)對(duì)纖度的影響，同時(shí)對(duì)緊張熱定型各區(qū)的比率做了相應(yīng)調(diào)整;為了提高緊張熱定型的效果并保證絲束拉伸的均勻性，提高了緊張熱定型各區(qū)蒸汽壓力，降低了后紡生產(chǎn)速度，增加了后紡絲束的寬度;為降低產(chǎn)品中疵點(diǎn)含量，后紡對(duì)絲道進(jìn)行了調(diào)整并保證生產(chǎn)中絲道的光滑清潔。③盡管后紡?fù)ㄟ^一系列努力提高了裝置運(yùn)轉(zhuǎn)率，穩(wěn)定了產(chǎn)品質(zhì)量;但要進(jìn)一步提高2698孔噴絲板生產(chǎn)1.56 dtex短纖維的產(chǎn)品質(zhì)量，需要聚酯裝置穩(wěn)定生產(chǎn)，提高對(duì)短纖維裝置的原料供給量。