涤纶FDY生产设备的技术改造及应用实例_范仁忠.pdf

16纺织报告|FANGZHI BAOGAO涤纶全牵伸丝（Fully Drawn Yarn，FDY）生产线主要由切片干燥机、螺杆挤出机、熔体过滤器、纺丝箱体、热辊牵伸卷绕机等组成1。为了生产复合弹性纤维、提高产品质量和产能，原涤纶FDY生产线需进行技术改造。涤纶FDY两辊牵伸装置改三辊牵伸装置能赋予产品更好的弹性和丝束均匀性2。涤纶FDY 12头纺生产设备改24头纺的最大优点在于以低成本的改造成倍提高产量3。本研究主要介绍两辊牵伸装置改为三辊牵伸和12头纺卷绕设备改为24头纺的技术改造方案及实际应用情况。1 设备概况目前，生产设备主要为北京中丽的成套设备。该设备具有均匀稳定的侧吹风系统，适纺细旦丝的油剂喷淋系统，采用高频热管均温技术的热辊、分丝辊以及BWA55T-1500型12头高速自动切换卷绕头。2 设备改造2.1 牵伸机的改造在FDY两辊牵伸装置中，第一组热辊的转向为逆时针方向，第二组热辊的转向为顺时针方向，如图1所示。但涤纶FDY生产设备的技术改造及应用实例范仁忠，屠海燕，李建邺（江苏嘉通能源有限公司，江苏 如东 226400）Technical transformation and application examples of polyester FDY production equipmentFan Renzhong,Tu Haiyan,Li Jianye（Jiangsu Jiatong Energy Co.Ltd.,Rudong 226400,China）Abstract Under the background of expanding the market of fully drawn yarn(FDY)composite elastic fine denier yarn,in order to make the product achieve good elasticity and tow uniformity,the FDY two-roller drafting device was transformed into three-roller drafting device.In order to improve the unit production capacity,the 12-head spinning production equipment has been transformed into 24-head spinning production equipment.The transformation results show that the three-roller drafting device can ensure the crimp elastic shrinkage of the 50 D/32 F polyethylene glycol terephthalate(PET)/poly(trimethylene terephthalate)(PTT)composite FDY to be about 48.0%,reaching the standard of high elasticity.The 24-head spinning production equipment continues the stability of 12-head spinning production equipment and provides capacity guarantee.Key words polyester;fully drawn yarn;draft;winding摘要在拓展全牵伸丝（FDY）复合弹力细旦丝市场的背景下，为使产品达到良好的弹性和丝束均匀性，FDY两辊牵伸装置被改造为三辊牵伸装置。为了提高单位产能，12头纺生产设备又被改造为24头纺生产设备。改造结果表明，三辊牵伸装置能保证50 D/32 F聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）/聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）复合纺FDY的卷曲弹性收缩率在48.0%左右，达到了高弹的标准。24头纺生产设备延续了12头纺生产设备的稳定性，并提供了产能保障。关键词涤纶；全牵伸丝；牵伸；卷绕中图分类号：TQ342.21文献标志码：A是，两辊牵伸装置已不能满足产品的生产要求，亟需结合产品要求和设备特点改进牵伸装置。图1 FDY两辊牵伸装置FDY三辊牵伸装置是在FDY两辊牵伸装置的基础投稿日期：2022-11-15作者简介：范仁忠（1976），男，浙江嘉兴人，工程师，本科；研究方向：化纤、纺织印染生产与管理。Technology科技FANGZHI BAOGAO纺织报告|FANGZHI BAOGAO17上进行技术改造，如图2所示，共有3个步骤：（1）将原第一组热辊和第二组热辊重新排布。其中，第一组热辊往左移，第二组热辊朝左下角方向趋近中间位置。（2）在原第二组热辊的位置上增加第三组分丝辊。（3）为了保证热辊表面温度的平衡，每组热辊都重新设计了保温箱。同时，为了减少丝束在热辊之间的抖动，第一组热辊和第二组热辊、第二组热辊和第三组分丝辊之间都分别设计并添加了梳型导丝器。图2 FDY三辊牵伸装置1.第一组热辊；2.第二组热辊；3.第三组分丝辊；4.热辊保温箱；5.第一组热辊和第二组热辊之间的梳型导丝器；6.第二组热辊和第三组分丝辊之间的梳型导丝器在FDY三辊牵伸装置中，第一组热辊的转向为逆时针方向，第二组热辊和第三组热辊的转向均为顺时针方向。当丝束进入牵伸机时，先引入第一组热辊并逆时针绕56圈，然后把丝束引入第二组分丝辊并顺时针绕56圈。由于第二组热辊设定的速度比第一组热辊快，实现了第一步牵伸。再把丝束引入第三组分丝辊。同理，第三组分丝辊设定的速度比第二组热辊快，实现了第二步牵伸。与改造前相比，FDY三辊牵伸装置通过不同热辊表面设定的不同温度，在分步牵伸过程中，能更好地牵伸和热定型丝束，还能通过调节第三组分丝辊的速度调节卷绕张力的大小。2.2 卷绕机的改造FDY 12头纺生产设备主要由生头拉杆、上移丝杆、横动凸轮总成、卷绕头纸管夹头和生头护板部件等五大关键部分组成（图34）4。但是，12头纺生产设备已远不能满足产能要求，于是重新设计五大关键组成部分并改造成24头纺生产设备。（1）生头拉杆。原12头纺的生头拉杆只有12只等分均布的导丝钩。现根据原外形尺寸制作有24只等分均布导丝钩的生头拉杆，并安装在卷绕头的相同位置。（2）上移丝杆。原12头纺的上移丝杆只有12只等分均布的移丝棒。现根据原外形尺寸制作有24只等分均布移丝棒的上移丝杆，并安装在卷绕头的相同位置。（3）横动凸轮总成。原12头纺的横动凸轮总成只有12圈凸轮槽。现根据原外形尺寸制作有24圈凸轮槽的横动凸轮总成，并安装在卷绕头的相同位置。（4）卷绕头纸管夹头。因为12头纺变成24头纺，所以纸管比原来缩短1/2。现根据每只新纸管的长度配两排顶紧胀珠的布局制作新纸管夹头，并统一替换原来的两只12头纺纸管夹头。（5）生头护板部件。原12头纺的生头护板部件只有12个凹槽。现根据原外形尺寸制作有24个凹槽的生头护板部件，并安装在卷绕头的相同位置。当丝束进入卷绕机时，24根丝束分别挂进生头拉杆上的24只导丝钩，然后分别把丝束引到高速旋转的纸管夹头对应纸管上进行卷绕。同时，通过安装在横动凸轮总成上的24只横动导丝器分别握持住对应位置的丝束，并做恒定距离的左右往复运动，以此让丝束平铺在高速旋转的纸管上并控制丝饼的宽度。改造后发现，FDY 24头纺生产设备的产能是原12头纺的两倍。1.生头拉杆；2.上移丝杆；3.横动凸轮总成；4.卷绕头纸管夹头；5.生头护板部件图3 24头纺FDY全自动卷绕头的主视图1.生头拉杆；2.上移丝杆；3.横动凸轮总成；4.卷绕头纸管夹头图4 24头纺FDY全自动卷绕头的左视图3 应用实例以规格为50 D/32 F的聚对苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene Glycol Terephthalate，PET）/聚对苯二甲酸丙二醇酯Poly(Trimethylene Terephthalate)，PTT复合纺为例，具体工艺参数如表1所示。采用改造后的涤纶FDY生产线并依据表1中的工艺参数，成功制得50 D/32 F的PET/PTT复合纺FDY，主要技术指标如表2所示。范仁忠，等：涤纶 FDY 生产设备的技术改造及应用实例18纺织报告|FANGZHI BAOGAO表1 PET/PTT复合纺的工艺参数工艺参数PETPTT预结晶温度/160/干燥温度/152135箱体温度/278268纺丝风速/（ms-1）0.380.42纺丝风温/251纺丝风压/Pa500第一热辊速度/（ms-1）1 070.00温度/65第二热辊速度/（ms-1）2 700.00温度/150第三热辊速度/（ms-1）3 910.00温度/0预网络器压力/MPa0.10主网络器压力/MPa0.32卷绕速度/（ms-1）3 820.00表2 PET/PTT复合纺的主要技术指标技术指标取值线密度/（dtexF-1）50 D/32 F线密度偏差率/%2.0线密度变异系数/%1.0断裂强度/（cNdtex-1）3断裂强度变异系数/%5.0断裂伸长率/%33.04.0断裂伸长率变异系数/%8.0沸水收缩率/%9.01.0卷曲弹性收缩率（cc）/%48.05.0染色均匀度（灰卡）/级 4.5含油率/%1.00.2网络/个2054 结语三辊牵伸装置能保证50 D/32 F PET/PTT复合纺FDY的卷曲弹性收缩率在48.0%左右，达到了高弹的标准。24头纺生产设备延续了12头纺生产设备的稳定性，并提供了产能保障。参考文献1 魏媛，张瑞霞.涤纶FDY生产线双头纺丝改造J.合成纤维工业，2006（4）：61-62.2 闫新，朱军营，徐现玉，等.涤纶FDY 12改18头纺技术探讨J.合成纤维，2009（5）：37-40.3 李朝伟，李吉香，郑波，等.涤纶全拉伸丝设备的技术改造J.合成纤维，2014（4）：34-37.4 方红军.熔体直纺56 dtex/48 f涤纶细旦FDY产品研制D.苏州：苏州大学，2005.范仁忠，等：涤纶 FDY 生产设备的技术改造及应用实例合不紧，毛毯容易起毛、脱毛。若针刺遍数过多，会导致毛毯过于密实，滤水性能变差，底网受损较严重，影响造纸毛毯的使用寿命。研究合理的针刺工艺方案，对项目的顺利实施至关重要。4.3 热定型工序定型工序的主要任务是使毛毯的规格尺寸进一步稳定、纤维之间的结合更加牢靠、毛毯表面更加平整密实，同时还可提高毛毯的耐磨性能。本研究设计了两次定型工艺流程，第一次是底网织造完成后的初始定型，目的是保证底网的经纬线交织成型且稳定，使底网更加平整、尺寸更加稳定，为毛毯的整体平整度提供保障；第二次是成品毛毯的最终定型，首先用喷水设备将特别制备的水溶液均匀喷洒在造纸毛毯上，待毛毯充分浸湿，采用热油滚筒定型机对毛毯进行定型，采用双面定型方式，目的是进一步加强纤维之间的抱合力和成品毛毯的规格稳定性。主要参数如下：（1）定型张力为67 kg/m；（2）定型速度为1.2 m/min；（3）定型温度为180190；（4）定型4遍（反面2遍，正面2遍）。在一定的张力和压力下，毛毯平稳运行能保证毛毯定型充分、毯面平整细腻，提高毛毯的稳定性，达到设计的透气度要求5。5 结语高速多层环织系列工业造纸毛毯具有普通造纸毛毯无法替代的毯面平整度、较高的弹性回复率、良好的尺寸稳定性及较高的耐磨性。产品在高速造纸机使用过程中初期出纸快、提速快，具有较强的抗压性，在高速、强压条件下运行平稳，仍能保持较高的孔隙率和脱水性能，提高了造纸企业的生产效率。参考文献1 谢宗国.新一代压榨造纸毛毯诞生的意义J.华东纸业，2015（2）：44-45.2 韩邦春，吕向阳.浅析影响BOM毛毯性能的几个关键因素J.产业用纺织品，2006（11）：22-28.3 刘延友，程海霞，乔志炜，等.叠层针刺工艺参数对碳纤维复合材料力学性能的影响J.上海纺织科技，2