提高滌綸POY上油均勻性的措施

陳永升,唐榮盛

(廣東開平春暉股份有限公司，廣東 開平 529300)

我廠的POY紡絲采用油嘴上油方式。在生產(chǎn)過程中曾出現(xiàn)POY的含油率大幅偏高或偏低現(xiàn)象，造成POY后加工張力不穩(wěn)定，毛絲、僵絲量大幅增加，同時熱箱容易結(jié)焦，斷頭增加，生產(chǎn)效率低。本文就以上問題對我廠上油系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)進行了分析，并采取了針對性的改進措施。

1 原料和設(shè)備

1.1 原料

油劑：德國雙S公司的L-160型POY油劑；竹本油劑。

1.2 設(shè)備和儀器

油泵：Barmag公司的油泵。

測試儀器：分析天平、索氏萃取管、恒溫器等。

2 油劑系統(tǒng)工藝流程

POY上油系統(tǒng)流程如圖1所示，POY原油經(jīng)過在配油槽1配制好以后，經(jīng)過油劑輸送泵2輸送到油劑高位槽3，然后在重力作用下進入油劑低位槽4，再通過油泵5把油劑均勻地輸送分配到每一錠的POY絲束，以達到工藝要求的上油效果。

1.配油槽;2.輸送泵;3.油劑高位槽;4.油劑低位槽;5.油泵圖1 油劑系統(tǒng)工藝流程

3 存在問題及原因分析

3.1 油劑腐敗導(dǎo)致上油不足

在生產(chǎn)過程中我們經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)部分油嘴出油量小甚至無油現(xiàn)象，檢查分析發(fā)現(xiàn)，其原因多數(shù)是油劑腐敗產(chǎn)生的黏性物質(zhì)堵塞油嘴。我們從儲油槽油劑停留時間、環(huán)境溫度及攪拌時間進行了分析。我廠油劑高位槽及油劑低位槽尺寸如圖2所示。

圖2 油劑高位槽及低位槽尺寸

以加工177 dtex/48 f規(guī)格POY的生產(chǎn)線為例。生產(chǎn)177 dtex/48 f 規(guī)格生產(chǎn)線每天產(chǎn)POY約15.7 t，POY上油率設(shè)定值為0.33%，POY油劑乳液配制濃度10%，乳液比重約1.0 g/mm3。

生產(chǎn)線每天用油量(乳液)：15.7×0.33%/10%=0.52 t

油劑高位槽儲油量(乳液)為：ρπr2h/4=1.0×3.14/4×1.22×(1.5+1/3×0.3)=1.809 t

如果油劑高位槽儲油量為滿，可供177 dtex/48 f 規(guī)格生產(chǎn)線使用時間為：1.809/0.52×24=83.5 h

油劑低位槽儲油量為：1.0×0.48×0.38×0.38=0.0693 t=69.3 kg

如果油劑低位槽儲油量為滿，可供177 dtex/48 f規(guī)格生產(chǎn)線使用時間為：0.0693/0.52×24=3.2 h

油劑腐敗的主要原因為：(1)油劑在油槽內(nèi)存放時間長，且相對流動性較差，造成了油劑與空氣中的氧分及紡絲低聚物充分接觸。(2)我廠原來的油劑乳液配制攪拌時間為90 min，高位油槽內(nèi)油劑要求每8 h攪拌30 min。長時間的攪拌也有利于空氣中氧分與油劑接觸。(3)我廠的油劑高位槽放置在紡絲生產(chǎn)現(xiàn)場，油槽周圍的環(huán)境溫度較高[1]。

3.2 油泵齒輪磨損導(dǎo)致POY含油率偏高

我廠自投產(chǎn)到現(xiàn)在，已經(jīng)有十年的時間。油泵在使用過程中，部分齒輪磨損，導(dǎo)致了齒輪間的密封性變差。齒輪磨損程度的差異，造成了POY錠位間上油率的差異。我廠油劑低位槽與油嘴之間的高度差在400～600 mm之間，因油劑計量泵內(nèi)齒輪密封性變差，POY的上油率受重力上油作用的影響較大，從而出現(xiàn)了POY的上油率實際值較設(shè)定值高的現(xiàn)象。

3.3 油劑乳液均勻性差

我廠純水高位儲罐在車間樓頂。夏天在太陽的暴曬下，水溫可達38～40 ℃，配制乳液后，乳液的溫度又會升高3 ℃左右，在如此高溫度的環(huán)境下油劑乳液不僅在儲存時易滋生細菌，還會導(dǎo)致油劑乳化性能變差，影響POY上油均勻性。進入冬天最冷的時候，純水的溫度在為8～12 ℃，如此低的水溫會導(dǎo)致原油溶解不好，乳液的均勻性差。

4 改進措施

POY上油，是為了增加POY絲束的平滑性、抗靜電性、集束性，保證POY后加工順利進行和穩(wěn)定[2]。提高POY的上油均勻性，就是提高POY的后加工性能。為此我們采取了以下改進措施。

4.1 改善油劑高位槽的環(huán)境溫度

POY油劑作為一種營養(yǎng)劑，在合適的溫度下(油劑生產(chǎn)商反饋為30～38 ℃)，極利于細菌的生長繁殖，就算使用防腐劑，效果也不明顯。我廠的高位油槽在紡絲熔體分配管車間，一年有三個季度溫度都在30 ℃以上，油劑長時間的存放容易滋生腐敗物。通過與同行技術(shù)人員交流，發(fā)現(xiàn)其他廠家都采用較小尺寸的高位油槽。主要的儲油槽在一個獨立的房間里面，不在生產(chǎn)現(xiàn)場，環(huán)境溫度控制25 ℃左右。我廠結(jié)合生產(chǎn)實際，考慮遷移高位槽的成本較大，就采用了用隔離室把油劑高位槽與紡絲生產(chǎn)現(xiàn)場分隔，并從側(cè)吹風(fēng)系統(tǒng)引入較低的空調(diào)風(fēng)到隔離室來降低溫度的方法，保證隔離室的溫度控制在28 ℃左右，達到了預(yù)期效果。

4.2 減少油劑高位槽及低位槽內(nèi)油劑的儲量

把原來油劑高位槽及低位槽的油劑液位降低。把高位槽的油劑儲量減少到可供生產(chǎn)線使用1天，再由相關(guān)人員每天準時供油；油劑低位槽的油劑儲量減少一半。通過油劑儲量的減少，加強了油劑的流動性，從而達到了抑制細菌生長的良好效果。

4.3 減少油劑配制攪拌時間

把原配制油劑的設(shè)定攪拌時間由90 min縮短至60 min。原定的油劑高位槽攪拌時間由每8 h攪拌30 min減少到每24 h攪拌5 min。縮短了油劑配制攪拌時間，避免了油劑與空氣接觸時間過長的問題，從而有效地減少了油劑中細菌的滋生，此措施也有利于減少上油毛細管中氣泡的產(chǎn)生。

4.4 定期對油劑輸送系統(tǒng)清洗

我廠配油槽至高位油槽的輸送管路較長，到生產(chǎn)線最長距離約有600 m，輸送管在設(shè)計時有很多轉(zhuǎn)折點和焊接口，油劑在里面長時間停留也會滋生細菌，產(chǎn)生腐敗物。如果只清洗高位槽至油嘴這段供油系統(tǒng)，那么輸送管里面的細菌很快又會進入高位油槽，進而再次產(chǎn)生腐敗物。為此，我們建立了定期用雙氧水清洗輸送管的制度，至少一年一次。從而有效地減少了油劑中細菌的滋生。

4.5 改造油劑低位槽

針對油泵齒輪磨損導(dǎo)致的上油偏高，最好的辦法是更換新的油泵。但是大批量油泵的更換，令生產(chǎn)成本增加。為此，我們對生產(chǎn)現(xiàn)場的油劑低位槽進行了改造，使其具有高低可調(diào)性,如圖3所示。經(jīng)改造后的油劑低位槽，可通過改變緊固螺釘?shù)奈恢脕磉_到油槽升降的效果，當(dāng)生產(chǎn)線生產(chǎn)品種發(fā)生變化，取不同集束長度時，可通過調(diào)整油劑低位槽的位置，保持油劑低位槽內(nèi)油劑液面與油嘴間高度差在100～200 mm之間。減少油槽內(nèi)油劑液面與油嘴間的高度落差，從而降低了因重力上油造成的POY上油率偏高的影響，POY上油率也較改造前均勻(見表1)。

圖3 改造后的油劑低位槽示意圖

表1 油槽改造前后POY上油率的數(shù)據(jù)比較

4.6 適當(dāng)控制純水的溫度

我們在配油房增設(shè)了空調(diào)，夏天把純水冷卻后再配油，控制純水溫度在28 ℃以下。在冬季，我們不僅增設(shè)了原油預(yù)熱槽，對原油進行預(yù)熱，還在配油槽內(nèi)增設(shè)發(fā)熱絲加熱純水，控制純水溫度在18 ℃以上，才配制乳液。這樣既提高了乳液的均勻性，也通過提高乳液的溫度，縮小了乳液進入車間前后的溫差，進而減少上油毛絲管氣泡的產(chǎn)生，有效地提高了POY上油均勻性。

5 結(jié) 論

(1)通過采取降低油槽的環(huán)境溫度，減少油劑的配制攪拌時間，且注意調(diào)配好油劑的存儲，經(jīng)常對整個油劑調(diào)配系統(tǒng)進行殺菌[3]，有效地減少油劑細菌滋生。我廠上油系統(tǒng)的清洗周期由一個月延長至三個月，降低了生產(chǎn)成本。

(2)通過調(diào)整油劑低位槽高度，減少油槽油位與油嘴之間的高度差，有效降低了因重力上油而引起的POY上油率偏高，保障了POY的含油均勻性，降低了油劑單耗。

(3)通過控制配制純水的溫度為18～28 ℃，可提高油劑乳液的均勻性，減少油劑滋生細菌和氣泡產(chǎn)生。提高了POY的上油均勻性。

[1] 伊志升.POY上油技術(shù)的改造[J].聚酯工業(yè)，2009(1)：59.

[2] 徐心華，李允成.滌綸長絲生產(chǎn)[M].北京：中國紡織出版社，1995.

[3] 谷國文，肖花花.POY含油不足對DTY生產(chǎn)的影響[J].聚酯工業(yè)，2004(3)：54.