滌綸棉型短纖維生產線的柔性化改造

衛亞媛+王煥犖

摘要：通過對普通滌綸短纖生產線進行柔性化改造，使其成為既能生產棉型纖維又能生產中空纖維的新型柔性生產線，不僅可拓寬纖維品種，還節省了投資，是纖維生產商應對多變化纖市場的一種選擇。本文擬為老生產線改造提供可行性技術依據。

關鍵詞：滌綸棉型短纖設備；中空纖維設備；改造；經濟效益分析

中圖分類號：TQ342+.21 文獻標志碼：B

Modifying Existing Cotton Type Polyester Staple Fiber Production Line into a Flexible Line

Abstract： Modifying an existing polyester staple production line into a flexible line and making it capable of producing both solid polyester staple fiber and hollow fiber will not only extend product range， but also reduce investment cost， offering another option for fiber producers to cope with the fast-changing chemical fiber market. This paper aims at providing a feasible technological basis for the modification of existing production lines.

Key words： cotton type polyester staple fiber equipment； hollow fiber equipment； modification； analysis on economic benefits

近幾年，三維中空纖維得到了飛速發展，與此同時，隨著滌綸短纖市場的日趨飽和，只能生產單一品種的生產線逐漸失去了競爭力。但對于生產商而言，如果再采購新生產線，不僅需要大量的資金投入，還要考慮生產空間問題，再加上流動資金緊張等原因，許多廠家都希望通過對現有的普通滌綸棉型短纖維生產線進行柔性化改造，使其既能生產普通棉型纖維，也能生產三維中空纖維，以適應多個品種的生產，應對市場多品種的需求。以下將重點介紹在用戶現有滌綸短纖生產設備的基礎上進行改造，改造后使其既能生產常規纖維又能生產三維中空纖維。

1 不同短纖的用途

棉型短纖是普通纖維，生產工藝成熟，易于生產，主要用于與棉花混紡生產布料和服裝，生產成本較低。三維卷曲中空短纖具有良好的保暖性、蓬松性和彈性，克服了普通棉型纖維及棉花蓬松性和彈性差的缺點，尤其是隨著填充料領域的大量使用，三維中空短纖更顯出其優勢（表 1）。

2 改造內容

2.1 原生產線流程

前紡：螺桿→過濾→紡絲→卷繞→喂入→往復落筒；后紡：集束→導絲→浸浴→一牽→水浴→二牽→蒸汽加熱→三牽→緊張定形→上油→疊絲→牽引→蒸汽預熱箱→卷曲機→冷卻輸送→導絲→曳引張力機→切斷→打包。

2.2 改造后的生產線流程（圖 1）

前紡：螺桿→過濾→紡絲→卷繞→喂入→往復落筒；后紡：集束→導絲→浸浴→一牽→水浴→二牽→蒸汽加熱→三牽→緊張定形→上油→疊絲→牽引→蒸汽預熱箱→卷曲機。

其中，使用線Ⅰ用以生產中空纖維，使用線Ⅱ用以生產普通纖維。

2.3 改造內容

2.3.1 前紡設備改造

（1）空調增大吹風量。由于三維中空纖維在紡絲過程中需驟冷，要求纖維冷卻風速較高（≥ 5 m/s），原有工藝空調風量 6 萬m3/h無法滿足要求，需改為 8 萬m3/h風量。

（2）環吹風高度降低。因吹風量較大，噴絲板表面溫度將會降低。為了保證板面溫度，需降低環吹風高度，高度由260 mm降為140 mm。

（3）組件改進。為了保證纖維成形后快速冷卻，需降低緩冷區高度，噴絲板底面至環吹風距離由60 mm改為35 mm。日產70 t生產線前紡18個位，噴絲板直徑410 mm，生產7 D和15 D中空纖維，采用“壹C”型噴絲板。

2.3.2 后紡設備改造

中空纖維的工藝要求需要先切斷后定形。為了實現柔性化生產，在使用現有設備的基礎上，絲束出卷曲機之后新增如下工序：導絲裝置→硅油箱→曳引張力機→切斷機—烘干機→斜簾輸送裝置，然后使用現有打包機及成包輸送裝置。改造后形成由兩種工藝路線組成的后處理生產線，根據生產品種確定使用何種工藝流程，可參考圖 1。

（1）硅油箱。為增強纖維滑爽性及柔軟的手感需要進行加硅油處理。

（2）烘干機（松弛熱定形機）。初生纖維經拉伸后內部結構尚未固定，尺寸穩定性差，纖維只有在完全松弛的狀態下進行熱定形，才能得到穩定的結構和性能。松弛熱定形是滌綸中空纖維加工過程中一個非常重要的工序，為了提高中空纖維的定形效果，建議用戶根據老線產量更換相應長度的大型烘干機。

3 生產線改造后產品的物理指標

生產線經改造后，生產的三維中空纖維與新生產線生產的同一品種產品在物理性能指標上幾乎沒有區別（表2）。

從表 2 可以看出，使用改造線生產以及新生產線生產的再生PET中空短纖維，在物理性能指標上差別不大，改造線完全可以滿足用戶對纖維的質量要求。

4 經濟效益分析

4.1 投資比較

對新投資一條日產70 t的中空纖維生產線和對日產70 t常規生產線進行改造在投資上進行比較。投資新生產線需要新廠房、新設備，僅投資設備就需要4 300萬元；而在老生產線上改造，僅需要增加部分生產設備，形成與老線并列的生產線，投資僅需要700萬元左右，可以根據下游客戶的需要進行生產，機動靈活，節省投資。

4.2 產品售價比較

用戶可以根據市場來確定生產何種品種，一旦三維中空纖維的市場較好，用戶可以及時進行品種調整，靈活度高，增強了企業抗市場變化風險的能力。以日產量70 t計，中空纖維售價可達8 000元/t，比普通纖維高800元左右。

5 實踐效果

應泰國等地客戶的要求，恒天重工股份有限公司對其日產70 t滌綸棉型短纖維生產線設備進行了改造，使其既能生產常規纖維又能生產三維中空纖維，品種包括1.33、1.56 dtex的常規纖維，2.2 dtex的非織造布用材以及 7 D、15 D的二維、三維卷曲中空纖維。經檢驗，其產品質量均達到了優等標準。改造后柔性生產線已經使用了近兩年，效果良好，產品質量廣受下游用戶好評。

參考文獻

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