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发布时间:2022-05-26 05:29:51阅读:来源:永科试验机

利用废弃聚酯生产棉型涤纶短纤维的工艺流程

在当今石油资源短缺,环境污染日趋严重的情况下,废弃聚酯资源回收与开发利用技术项目节约了能源,而且减少了白色污染,保护了环境。济南合成纤维厂在7500t/y设备上,利用废弃聚酯瓶片纺制0.156tex棉型涤纶短纤维的生产获得成功,生产的纤维可以达到部颁标准。

当前我国石油化工产业发展迅猛,伴随着经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高,聚酯产品在工业和民用领域越来越广泛,尤其在民用领域作为新型包装材料正逐渐替代玻璃制品,进入人们日常生活中,聚酯消耗量日益加大,与此同时也带来了资源问题与白色环境污染问题。利用废弃聚酯生产棉型涤纶短纤维具有可行性,其生产设备工艺流程、工艺参数选择与效果分析如下。

生产工艺流程

现在月产能已到达6500吨 原 料 采用废弃聚酯瓶片、泡料及摩擦料。

主要设备 采用HV452A-12纺丝机及LHV903后处理设备,联机年产7500t。

工艺流程 瓶片、泡料、摩擦料 配比混合 转鼓干燥 纺丝 卷绕 落桶 集束 拉伸 紧张热定型 卷曲 松驰热定型 切断 打包。

主要纺丝及后处理工艺条件

纺丝速度1250m/min

熔体温度276℃

FR-1转速1650r/min,FR-2转速1660r/min,SR转速1910r/min

原丝纤度0.554tex

后加工集速总分特11.111 104tex

DF-3蒸汽压力1.0~1.2MPa,HF蒸汽压力1.2MPa

总牵伸倍数4.041

原料的配比混合

所用的主要原料瓶片是回收的废弃聚酯饮料瓶及包装材料等,经简单清洗后再粉碎、精洗、烘干而成。由于瓶片较薄、蓬松,加之瓶片粘度较高而熔点较低,进入螺杆熔融挤出不利于螺杆各区温度控制,易造成螺杆挤出不足及纺丝压力不稳定,从而影响生产的正常运行。通过添加适当比例的由废弃聚酯生产的泡料和摩擦料的方式,再配合适当螺杆温度控制,解决了这一难题,既保证了螺杆挤出压力稳定,又改善了瓶片的可纺性。经过多次试验,瓶片、泡料、摩擦料按3︰1.3︰0.7比例混合均匀配料,实践证明,原料混合比例适当,螺杆运转稳定,熔体质量均匀,保证了生产的正常运行。

纺丝温度的选择

熔体温度作为一项重要的纺丝工艺,直接影响到纺丝质量和生产操作。控制好适当的螺杆各区温度,或者控制熔体输送温度、箱体温度等参数,其目的是为了使切片很好地熔融,聚合物的降解尽可能小,且使熔体具有恒定而适宜的温度。若熔体温度过高,热降解大,则会造成注头丝;若温度过低,则易使熔体剪切应力上升,从而造成硬丝,给纺丝生产带来困难,并影响初生纤维质量。由于瓶片和聚酯切片相比熔点较低,粘度较高,再加之3种原料的熔点、粘度都有差异,更应严格控制熔体温度。经过多次试验,将熔体温度控制在276℃左右,纺丝温度适宜,初生纤维质量好。

冷却成型工艺的控制

聚酯熔体是作业中严禁更换芯轴和变换角度和调速等作业一种较为典型的非牛顿流体,纺丝时其出口膨化现象较为明显,故必须对其进行冷却,以得到断面均匀、卷重稳定、后牵伸性能良好的初生纤维。所以冷却成型工艺的成功控制,也是试纺成功获取良好初生纤维的关键一环。由于原料是由瓶片、泡料、摩擦料3种废弃聚酯混合而成,而3种原料的粘度差异较大,熔点也不一样,造成在熔融过程中粘度不同,故必须严格控制冷却成型工艺,才能制得具有均匀断面、良好可牵伸性的初生纤维。在试纺过程中,经过多次试验,将风速由切片纺时的1.3 0.1m/s降低至1.1 0.1m/s,风温控制在25 1℃。生产实践证明,试纺过程中冷却成型工艺控制适当,所得初生纤维的质量较好,为后处理生产顺利进行,保证成品的纤维质量,创造了条件。

后拉伸工艺的控制

后拉伸对涤纶短纤维的结构和性能影响较大。纤维的拉伸过程是一个放热过程,经拉伸后取向度增加,高序态含量增加,反映到物理性能上则是单丝变细,强力提高,伸度下降。因此,拉伸过程中工艺控制好坏,直接影响成品纤维质量。由于瓶片等原料熔点偏低,粘度降解较大,如果采用切片纺拉伸工艺势必会影响牵伸的可纺性,造成毛丝、断丝、缠棍增多,恶化操作条件,影响产品质量,对此,我们经过现场试验,大幅度降低油浴温度,将油浴温度由切片纺的70℃降低至6O℃,使纤维丝束内外层受热均匀,同时,适当调整DF-3与HF的蒸汽压力,将DF-3蒸汽压力控制为1.0~1.2MPa我司的拉力实验机伺服控制软件的优点具体以下:,HF蒸汽压力为1.0MPa,并对前纺生产工艺和后加工牵伸倍数等工艺作相应调整,所制得成品纤维各项物理机械指标均达卫生部发言人承认部颁标准,产品质量稳定。

该产品的成功,不仅节约资源,而且减少了白色污染,保护了环境,具有较好的经济效益和社会效益。

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