涤纶工业丝熔体直纺生产技术的研发.docx

涤纶工业丝熔体直纺生产技术的研发 陈文兴1 ，马建平1，2 ，王建辉2 ，胡智暄2 ，高琳2( 1． 浙江理工大学 纺织纤维材料与加工技术国家地方联合工程实验室，浙江杭州 310018; 涤纶工业丝熔体直纺生产技术的研发 陈文兴1 ，马建平1，2 ，王建辉2 ，胡智暄2 ，高 琳2 ( 1． 浙江理工大学 纺织纤维材料与加工技术国家地方联合工程实验室，浙江 杭州 310018; 2． 浙江古纤道新材料股份有限公司，浙江 绍兴 312071) 摘 要: 采用液相增黏聚酯熔体，开发了 200 kt / a 涤纶工业丝熔体直纺生 产 技 术，探讨了高黏熔体输送和 大容量多头重旦纺丝等工艺，并与固相缩聚切片纺进行了对比分析。结果表明: 涤纶工业丝熔体直纺技术省 去了冷却切粒、固相缩聚、熔融挤出等工序，工艺流程紧凑，提高了生产效率，比固相缩聚熔融纺丝设备投资 减少 44． 3% ，生产能耗下降 32． 46% ; 生产的各种规格的涤纶工业丝质量指标符合国家标准 GB / T16604—2008。 关键词: 聚对苯二甲酸乙二酯纤维 工业丝 熔体直纺 液相增黏 多头纺丝 A 文章编号: 1001-0041( 2013) 04-0001-04 中图分类号: TQ342 + ． 21 文献标识码: 国 内 涤纶工业丝生产能力高速扩张，2011 年，我国涤纶工业丝的生产能力达到 1 363 kt / a， 涤纶工业丝行业也进入了新的发展阶段。由于熔 体直纺工艺流程短，生产能耗和运行成本低，因此 熔体直纺已经成为涤纶民用丝主要的生产方式。 国内外对聚酯熔体液相增黏和直纺涤纶工业丝生 产技术进行了 研 究 开 发［1 － 3］，但规模化生产存在 以下技术瓶颈: 熔体增黏长周期运行; 高黏熔体的 输送技术; 开发大容量、多头重旦纺丝集成技术。 作者在前期 10 kt / a 涤纶工业丝液相增黏技术工 程化研究的基础上［4］，自主开发了 200 kt / a 熔体 直纺涤纶工业丝生产技术。 Ⅱ→ → 图 1 Fig． 1 涤纶工业丝熔体直纺生产工艺流程 Flow chart of melt direct spinning process of polyester industrial yarn 表 1 涤纶工业丝熔体直纺工艺参数 Tab． 1 Melt direct spinning parameters of polyester industrial yarn 项 目 参 数 泵前熔体压力 / MPa 熔体温度 / ℃ 纺丝速度 / ( m·min － 1 ) 侧吹风温度 / ℃ 侧吹风速度 / ( m·s － 1 ) 拉伸倍数 ＞ 3． 0 295 ～ 305 2 600 ～ 3 200 20 ～ 22 0． 3 ～ 0． 5 5． 70 ～ 6． 05 1 实验 1． 1 原料和设备 精对苯二甲酸( PTA) : 工业级，韩国三星公司 产; 乙二醇( EG) : 工业级，沙特基础工 业 公 司 产; 乙二醇锑: 优级纯，江西二源公司产。 聚合设备: 生产能力 200 kt / a，五釜流程连续 聚酯装置，扬州惠通化工有限公司制; 液相增黏反 应器: 自制; 纺丝设备: 德国 Barmag 公司制。 1． 2 实验方法 采用 PTA 与 EG 直接酯化缩聚工艺制备聚酯 熔体，选择生 产 能 力 为 700 t / d 五釜流程连续聚 合装置，该装置配置多台液相增黏反应器，每台液 相增黏釜下接 2 个或 4 个纺丝系统，集约化的多 头纺丝技术设计，双卷绕机配置等。 涤纶工业丝熔体直纺工艺流程见图 1，其 工 艺参数见表 1。 1． 3 分析测试 特性黏数( ［η］) : 采用德国 Lauda 公司 PV- 36 黏度测定仪 测 试，溶 剂 为 质 量 比 1 ∶1 的 苯 酚 与四氯乙烷，温度 25 ℃ 。 熔体色度: 采用美国 HunterLab 色度仪，烘干 法测试。 熔点: 采用 Mettler FP 900 热分析系统测试。 端羧基含量: 采用自动电位滴定仪测试。 二甘 醇 ( DEG) 含 量: 采用甲醇酯降解法，用 日本岛津 GC-2010 气相色谱仪测试。 收稿日期: 2013-01-08; 修改稿收到日期: 2013-05-21。 作者简介: 陈文兴( 1964—) ，男，教授，博士生导师，主要研 究方向为功能性纤维。E-mail: wxchen@ zstu． edu． cn。 基金项目: 浙江省重大科技专项计划项目 ( 2012C01007 ) ; 中国纺织工业联合会科技指导性项目( 2011139) 。 液 终缩聚 Ⅰ， → 卷绕成形 ，