國內(nèi)滌綸長絲生產(chǎn)及其設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀

孫彩艷

1 引言

我國是世界上的化纖生產(chǎn)大國，尤其以滌綸為主。在2012年，我國化纖產(chǎn)量占全世界產(chǎn)量67%以上，國內(nèi)總產(chǎn)量達到了3792萬噸，其中滌綸就占到了80.6%[1]。滌綸已經(jīng)成為我國非常重要的紡織和工業(yè)原材料，自2009年以來，棉花價格增幅明顯，促使原料采購向化纖傾斜。在面臨行業(yè)不斷改革和調(diào)整的市場背景下，國內(nèi)化纖生產(chǎn)企業(yè)的健康發(fā)展離不開技術(shù)與設(shè)備的不斷提高，只有不斷的主動適應(yīng)市場的需求，企業(yè)才能越做越大。目前，國產(chǎn)化的技術(shù)和裝備已接近國際領(lǐng)先水平，國產(chǎn)化技術(shù)的產(chǎn)能占國際比例相比五年前幅度提高很大，尤其是滌綸長絲的產(chǎn)能比例提高。

相對于滌綸短纖，滌綸長絲有較多技術(shù)和應(yīng)用上的優(yōu)勢。長絲可直接用于織造，提高了生產(chǎn)效率，而短纖則一般需要和棉花等天然纖維混紡。長絲在原有的生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上更易研發(fā)差別化、功能化纖維。在過去的幾十年，長絲的紡絲速度提高了數(shù)倍，產(chǎn)量也大幅增加。

我國化纖的產(chǎn)能增速長期以來保持較快的發(fā)展勢頭。2005年我國化纖產(chǎn)量由2000年694.16萬噸增長至1629萬噸，比 2000年增長134%，年均增長18.5%[2]。2009年中國滌綸產(chǎn)量已經(jīng)超過2200萬噸，占合成纖維總產(chǎn)量的86%，約占世界滌綸總產(chǎn)量的60%[1]。2011年中國的滌綸產(chǎn)能達到了1913萬噸。全國滌綸纖維總產(chǎn)量已經(jīng)從2010年2425.80萬噸增加到2012年3057.03萬噸，增加26.02%，特別是浙江省、福建省、四川省、廣東省、山東省、安徽省等地增加幅度最大[3]，高產(chǎn)能現(xiàn)狀存在的同時，也伴隨著風險。自2012年開始，國內(nèi)滌綸生產(chǎn)商普遍開始削減產(chǎn)量，開工率曾一度降低到68%～73%，主要還是市場贏利狀

況惡化所致[4]。

2 常見的三大滌綸長絲品種

2.1 預取向絲（POY）

聚酯纖維產(chǎn)品主要分為滌綸長絲和短纖維兩類，其中長絲占60%左右。滌綸長絲按紡絲速度的高低來區(qū)分可分為常規(guī)紡絲技術(shù)UDY、中速紡絲技術(shù)MOY、高速紡絲技術(shù)POY、超高速紡絲技術(shù)HOY等。高速紡是上世紀七十年代發(fā)展起來的新技術(shù)，高速紡絲的產(chǎn)能比常規(guī)紡絲高6～15倍，它將紡絲和拉伸工藝合并，從而減少了工藝損耗，這是目前在聚酯纖維生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛的紡絲技術(shù)。

高速紡POY的性能與常規(guī)紡絲性能有很大的不同，主要體現(xiàn)在取向度高，纖維柔軟，染色好，但結(jié)晶度不高。另外，POY長絲通常可長期存放和運輸，這樣，POY便可和聚酯車間建在一起，產(chǎn)品可獨立銷售，售向DTY生產(chǎn)企業(yè)等。

2.1.1 生產(chǎn)工藝

目前，POY的生產(chǎn)主要有切片紡絲和直接紡絲兩種方法。POY的紡速較高，一般是在紡速3000～4000m/min條件下獲得的卷繞絲，其結(jié)構(gòu)與常規(guī)未拉伸絲（UDY）不同，與全拉伸絲（FDY）的結(jié)構(gòu)也不同。POY是高取向、低結(jié)晶結(jié)構(gòu)的卷繞絲，這種結(jié)構(gòu)是由于紡絲速度提高，出噴絲頭后的熔體細流受到高拉伸應(yīng)力的較大的冷卻溫度梯度的作用，發(fā)生快速形變所致。直接紡絲法能跨過切粒、干燥、擠出等工藝程序，節(jié)省了大量的成本，但也有生活靈活性較差的缺點；切片熔融紡絲雖然工序多，但該設(shè)備各項參數(shù)易調(diào)，生產(chǎn)的品種也多。

目前，滌綸POY設(shè)備16～24頭/位，10kg的絲餅單軸可達16個，10kg的絲餅單軸可達16個，卷繞頭夾頭長度達1.68m；標準15kg的絲餅單軸可達12個。

冷卻吹風對熔體細流的黏度、拉伸應(yīng)力等物理參數(shù)影響較大，吹風速度對POY的條干均勻性影響較大，風速過大，則會引起絲條的振動，從而導致條干不勻。針對目前化纖企業(yè)對紡絲吹風的均勻性、吹風筒的升降等設(shè)備的整體穩(wěn)定性方面越來越高的要求，北京中麗制機公司對上述設(shè)備進行了較大的改進，使“環(huán)吹風”機構(gòu)與吹風箱、緩冷器等部件的接觸更加協(xié)調(diào)，確保了吹風冷卻工藝的正常和穩(wěn)定進行。

2.2 拉伸變形絲（DTY）

DTY（拉伸變形絲），即將拉伸和假捻變形連續(xù)進行的工藝，這種長絲具有柔軟的毛型感、蓬松感、卷曲度也高，用這種絲加工的面料具有很多優(yōu)點，如保暖性，懸垂性等指標都非常好。

2.2.1 生產(chǎn)工藝

對POY長絲進行加捻，主要是進行假捻變形，如圖2，即將長絲兩端固定，在中間進行握持旋轉(zhuǎn)加捻，在握持點上下兩端生成數(shù)量相等而方向相反的捻回。給長絲以一定的速度V向前運動，假捻器以nr/min旋轉(zhuǎn)，在加捻區(qū)生成+n/V的捻度，在退捻區(qū)形成-n/V的捻度，絲線在從加捻區(qū)向退捻區(qū)移動的過程中捻度可以抵消[5]。

圖2 假捻變形原理

假捻變形生產(chǎn)工藝中，比較關(guān)鍵的參數(shù)指標有變形和定形時的溫度、加熱和冷卻時的時間、假捻張力、假捻度、超喂率等等。這些參數(shù)的設(shè)定要參考變形絲的性質(zhì)、原絲細密度、紡絲速度等因素。

2.2.2 生產(chǎn)設(shè)備

DTY設(shè)備，又稱為假捻變形機。國內(nèi)使用較多的是英國的SDS600，法國ICBT公司的FT8E3，德國巴馬格的FK6M（V）-700，F(xiàn)K6UF-900，M1000型等等，日本村田公司的333II型。雖然世界各大公司制造的DTY設(shè)備型號繁多且結(jié)構(gòu)基本相似，主要結(jié)構(gòu)有拉伸和輸送輥、變形和定型加熱箱、冷卻板、假捻器、吹風和排風裝置等。如圖3：

圖3 拉伸變形絲生產(chǎn)設(shè)備示意圖

POY的物理性能各項指標對生產(chǎn)DTY影響很大，必須確保前道工序POY的品質(zhì)。在生產(chǎn)DTY中，如何選擇D/Y比，熱箱溫度參數(shù)等需要根據(jù)生產(chǎn)的紗線品種，設(shè)備長期的生產(chǎn)經(jīng)驗等做出合理調(diào)整。

2.3 全拉伸絲（FDY）

FDY是指在POY高速紡絲過程中引入有效拉伸，當卷繞速度達到5000m/min以上時，便可獲得具有全取向結(jié)構(gòu)的拉伸絲，生產(chǎn)工藝通常是紡絲—拉伸—卷繞一步法

連續(xù)工藝[5]。

2.3.1 生產(chǎn)工藝

FDY紡絲工藝的特征是大吐出量和高倍率的噴絲頭拉伸，且紡絲速度高，因而紡絲工藝要求比POY紡絲嚴格。對于熱輥式FDY生產(chǎn)工藝，要求在第一熱輥上的溫度達到60～80℃，速度達到3000m/min， 在第二熱輥上的溫度達到150～195℃，紡速達到5000m/min。

圖4 FDY工藝流程示意圖

在采用切片法紡FDY時，切片經(jīng)POY工藝紡成預取向絲后，絲條在離開第一導輥后，連接進入喂入拉伸機，在第二拉伸輥上的速度達到5000m/min，在兩輥之間獲得穩(wěn)定的張力和伸長，最后進行卷繞，具體的工藝如圖4所示。

2.3.2 生產(chǎn)設(shè)備

FDY作為一步法生產(chǎn)的高速紡產(chǎn)品在工藝技術(shù)上具有很多方面的先進性，常見的有熱輥法（HGS）和熱管法（TCS）兩種技術(shù)。FDY紡絲速度較高，通常在5000m/min以上，同時伴隨高速拉伸。

目前，熱輥式FDY設(shè)備的發(fā)展主要體現(xiàn)在紡絲頭數(shù)，國內(nèi)外的FDY紡絲頭已經(jīng)從6、8頭紡發(fā)展到了現(xiàn)在的12、20頭紡大產(chǎn)量新技術(shù)，和普通的機型相比在產(chǎn)量上提高了50～100%。德國巴馬格公司的產(chǎn)品已經(jīng)能實現(xiàn)這一技術(shù)。

FDY熱管拉伸技術(shù)，是在距噴絲板1.1～1.5米處安裝一套長約1米的熱管裝置，借助熱空氣與纖維表面摩擦的機理一步法生產(chǎn)的全拉伸絲，紡絲速度也可達到4500～5200m/min[7]。北京中麗制機已開始生產(chǎn)帶一對下冷導絲盤、分絲輥和一個上導絲盤的TCS熱管紡絲機，該技術(shù)最早由英國ICI公司纖維研究部提出，工業(yè)化生產(chǎn)是由德國巴馬格公司在上世紀90年代推出，目前該技術(shù)已較為成熟。

吳江新生化纖公司和桐昆集團采用低溫短流程三釜連續(xù)聚酯裝置進行熔體直紡POY已經(jīng)獲得成功，該裝置由中國紡織科學研究院、聚友化工公司設(shè)計研發(fā)[8]。

3 國產(chǎn)設(shè)備發(fā)展特點

3.2 差別化、功能化滌綸產(chǎn)品的研發(fā)

在國內(nèi)滌綸產(chǎn)能逐漸飽和的形勢下，開發(fā)多種高附加值，高檔次的滌綸產(chǎn)品是今后的研發(fā)趨勢。目前，世界滌綸差別化率已經(jīng)達到了40%以上，尤其是差別化滌綸短纖的生產(chǎn)能力已占總生產(chǎn)能力的60%，如海島纖維，吸濕排汗纖維，高強低伸縫紉線，中空多孔纖維、抗起球、抗靜電、微細旦纖維、阻燃纖維等品種在國際市場上很受歡迎。這些產(chǎn)品在未來將更傾向于產(chǎn)品的系列化、專一化、組合化、高新技術(shù)深入及知識產(chǎn)權(quán)先導化[5]。

差別化纖維生產(chǎn)的技術(shù)主要有超細旦加工，添加功能性改進助劑，生產(chǎn)復合、混合纖維等等。國內(nèi)對這類纖維的研究較多，東華大學、北京服裝學院、中國紡織科學研究院、天津化纖所、上海石化等單位目前都在對差別化纖維做大量的研究，如滌綸的抗菌性能后處理，纖維表面低溫等離子體處理等等，但總體上還處于起步階段。

3.3 技術(shù)領(lǐng)先之處

國內(nèi)紡織企業(yè)消化吸收國外先進技術(shù)的能力在不斷提高。以往仿制開發(fā)一套國外普通設(shè)備或及構(gòu)件要花費數(shù)年時間，現(xiàn)在通常都可在較短時間內(nèi)即可完成。這反映了我國在研發(fā)和設(shè)計方面的能力在提高，創(chuàng)新能力也在此基礎(chǔ)上有較大進步。

多孔單絲的設(shè)備改造。目前國內(nèi)某些企業(yè)已經(jīng)可以將原有設(shè)備進行改造，在產(chǎn)品性能不下降的基礎(chǔ)上，通過調(diào)整牽伸比、加熱輥區(qū)的溫度、吹風和上油條件、以及卷繞工藝等，實現(xiàn)了多孔單絲的生產(chǎn)，大幅提高了經(jīng)濟效益。

封閉式熱管紡絲技術(shù)。該工藝經(jīng)高校科研院所、生產(chǎn)企業(yè)不斷研究改進，在生產(chǎn)實踐中取得了較大的成功。根據(jù)生產(chǎn)的品種不同，熱管可安裝在甬道的不同位置，絲束在進入熱管前和在熱管中都會被進行拉伸，這兩次拉伸可以互相間進行自我平衡，互相補償。

環(huán)吹風技術(shù)。這種技術(shù)具有多種優(yōu)點，適用于多類產(chǎn)品的生產(chǎn)，不僅質(zhì)量好，且能耗低。2012年，國內(nèi)某公司研發(fā)出了長絲環(huán)吹風技術(shù)，尤其是雙排細旦環(huán)吹風技術(shù)，走在了國際前列。

高效卷繞技術(shù)。常規(guī)的卷繞都是先給纖維上油，拉伸后再進行卷繞，目前最新的卷繞工藝是先進行拉伸定形，再上油卷繞，我國擁有該技術(shù)產(chǎn)能的90%以上，在節(jié)能降耗方面技術(shù)實力較強[9]。

4 結(jié)論

滌綸長絲是我國化纖產(chǎn)業(yè)的主要品種，產(chǎn)能也居世界前列。滌綸長絲中的POY，DTY，F(xiàn)DY是市場上常見的三大品種，這三種長絲的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備在國內(nèi)的應(yīng)用狀況代表著國內(nèi)化纖產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀。過去，我國市場上的化纖設(shè)備常以國外設(shè)備為主，發(fā)達國家的生產(chǎn)設(shè)備常代表最領(lǐng)先的技術(shù)。而現(xiàn)在，隨著國內(nèi)科研院所和生產(chǎn)企業(yè)的研發(fā)能力不斷增強，由我國自主研發(fā)、改裝、嫁接的設(shè)備越來越多，有些技術(shù)已走在國際前列。但在差別化、功能化纖維的研發(fā)上與國外差距較大，尤其在技術(shù)發(fā)展日新月異，常規(guī)產(chǎn)品產(chǎn)能過剩，產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重的形勢下，企業(yè)應(yīng)該加大在研發(fā)上的投入，增加產(chǎn)品種類，提高產(chǎn)品的附加值，只有這樣才能在未來激烈的市場競爭下得以生存并走上良性發(fā)展軌道。

參考文獻

[1] 郭華，秦慶才，王永奇.新型聚酯纖維的開發(fā)及其應(yīng)用[J].紡織導報，2005（9）：55-61.

[2] 王義新，鐘偉民，楊勝旺等.TCS一步法熱管紡絲技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展前景[J].廣東化纖，2002（6）：27；

[3] 錢伯章，中國聚酯能力2010年擴增245萬t/a.合成纖維，2010（7）：53；

[4] 龐曉華，中國滌綸生產(chǎn)商紛紛減少產(chǎn)量渡困境.合成纖維，2012（8）：52；

[5] 沈新元.化學纖維手冊[M].北京：中國紡織出版社，2008

[6] 薛金秋.化工機械[M].北京：中國紡織出版社，1999

[7] 陳向玲等.國內(nèi)外滌綸產(chǎn)品與技術(shù)發(fā)展趨勢[J].合成纖維工業(yè)，2011，34（2）：47-49；

[8] 李旭，王鳴義.世界聚酯纖維產(chǎn)業(yè)化新產(chǎn)品和發(fā)展趨勢[J].合成纖維，2012年第3期：4-6；

[9] 趙春財.熔體直紡滌綸長絲技術(shù)及裝備的新進展[J].合成纖維，2012年第15期：10-12；

連續(xù)工藝[5]。

2.3.1 生產(chǎn)工藝

FDY紡絲工藝的特征是大吐出量和高倍率的噴絲頭拉伸，且紡絲速度高，因而紡絲工藝要求比POY紡絲嚴格。對于熱輥式FDY生產(chǎn)工藝，要求在第一熱輥上的溫度達到60～80℃，速度達到3000m/min， 在第二熱輥上的溫度達到150～195℃，紡速達到5000m/min。

圖4 FDY工藝流程示意圖

在采用切片法紡FDY時，切片經(jīng)POY工藝紡成預取向絲后，絲條在離開第一導輥后，連接進入喂入拉伸機，在第二拉伸輥上的速度達到5000m/min，在兩輥之間獲得穩(wěn)定的張力和伸長，最后進行卷繞，具體的工藝如圖4所示。

2.3.2 生產(chǎn)設(shè)備

FDY作為一步法生產(chǎn)的高速紡產(chǎn)品在工藝技術(shù)上具有很多方面的先進性，常見的有熱輥法（HGS）和熱管法（TCS）兩種技術(shù)。FDY紡絲速度較高，通常在5000m/min以上，同時伴隨高速拉伸。

目前，熱輥式FDY設(shè)備的發(fā)展主要體現(xiàn)在紡絲頭數(shù)，國內(nèi)外的FDY紡絲頭已經(jīng)從6、8頭紡發(fā)展到了現(xiàn)在的12、20頭紡大產(chǎn)量新技術(shù)，和普通的機型相比在產(chǎn)量上提高了50～100%。德國巴馬格公司的產(chǎn)品已經(jīng)能實現(xiàn)這一技術(shù)。

FDY熱管拉伸技術(shù)，是在距噴絲板1.1～1.5米處安裝一套長約1米的熱管裝置，借助熱空氣與纖維表面摩擦的機理一步法生產(chǎn)的全拉伸絲，紡絲速度也可達到4500～5200m/min[7]。北京中麗制機已開始生產(chǎn)帶一對下冷導絲盤、分絲輥和一個上導絲盤的TCS熱管紡絲機，該技術(shù)最早由英國ICI公司纖維研究部提出，工業(yè)化生產(chǎn)是由德國巴馬格公司在上世紀90年代推出，目前該技術(shù)已較為成熟。

吳江新生化纖公司和桐昆集團采用低溫短流程三釜連續(xù)聚酯裝置進行熔體直紡POY已經(jīng)獲得成功，該裝置由中國紡織科學研究院、聚友化工公司設(shè)計研發(fā)[8]。

3 國產(chǎn)設(shè)備發(fā)展特點

3.2 差別化、功能化滌綸產(chǎn)品的研發(fā)

在國內(nèi)滌綸產(chǎn)能逐漸飽和的形勢下，開發(fā)多種高附加值，高檔次的滌綸產(chǎn)品是今后的研發(fā)趨勢。目前，世界滌綸差別化率已經(jīng)達到了40%以上，尤其是差別化滌綸短纖的生產(chǎn)能力已占總生產(chǎn)能力的60%，如海島纖維，吸濕排汗纖維，高強低伸縫紉線，中空多孔纖維、抗起球、抗靜電、微細旦纖維、阻燃纖維等品種在國際市場上很受歡迎。這些產(chǎn)品在未來將更傾向于產(chǎn)品的系列化、專一化、組合化、高新技術(shù)深入及知識產(chǎn)權(quán)先導化[5]。

差別化纖維生產(chǎn)的技術(shù)主要有超細旦加工，添加功能性改進助劑，生產(chǎn)復合、混合纖維等等。國內(nèi)對這類纖維的研究較多，東華大學、北京服裝學院、中國紡織科學研究院、天津化纖所、上海石化等單位目前都在對差別化纖維做大量的研究，如滌綸的抗菌性能后處理，纖維表面低溫等離子體處理等等，但總體上還處于起步階段。

3.3 技術(shù)領(lǐng)先之處

國內(nèi)紡織企業(yè)消化吸收國外先進技術(shù)的能力在不斷提高。以往仿制開發(fā)一套國外普通設(shè)備或及構(gòu)件要花費數(shù)年時間，現(xiàn)在通常都可在較短時間內(nèi)即可完成。這反映了我國在研發(fā)和設(shè)計方面的能力在提高，創(chuàng)新能力也在此基礎(chǔ)上有較大進步。

多孔單絲的設(shè)備改造。目前國內(nèi)某些企業(yè)已經(jīng)可以將原有設(shè)備進行改造，在產(chǎn)品性能不下降的基礎(chǔ)上，通過調(diào)整牽伸比、加熱輥區(qū)的溫度、吹風和上油條件、以及卷繞工藝等，實現(xiàn)了多孔單絲的生產(chǎn)，大幅提高了經(jīng)濟效益。

封閉式熱管紡絲技術(shù)。該工藝經(jīng)高?？蒲性核?、生產(chǎn)企業(yè)不斷研究改進，在生產(chǎn)實踐中取得了較大的成功。根據(jù)生產(chǎn)的品種不同，熱管可安裝在甬道的不同位置，絲束在進入熱管前和在熱管中都會被進行拉伸，這兩次拉伸可以互相間進行自我平衡，互相補償。

環(huán)吹風技術(shù)。這種技術(shù)具有多種優(yōu)點，適用于多類產(chǎn)品的生產(chǎn)，不僅質(zhì)量好，且能耗低。2012年，國內(nèi)某公司研發(fā)出了長絲環(huán)吹風技術(shù)，尤其是雙排細旦環(huán)吹風技術(shù)，走在了國際前列。

高效卷繞技術(shù)。常規(guī)的卷繞都是先給纖維上油，拉伸后再進行卷繞，目前最新的卷繞工藝是先進行拉伸定形，再上油卷繞，我國擁有該技術(shù)產(chǎn)能的90%以上，在節(jié)能降耗方面技術(shù)實力較強[9]。

4 結(jié)論

滌綸長絲是我國化纖產(chǎn)業(yè)的主要品種，產(chǎn)能也居世界前列。滌綸長絲中的POY，DTY，F(xiàn)DY是市場上常見的三大品種，這三種長絲的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備在國內(nèi)的應(yīng)用狀況代表著國內(nèi)化纖產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀。過去，我國市場上的化纖設(shè)備常以國外設(shè)備為主，發(fā)達國家的生產(chǎn)設(shè)備常代表最領(lǐng)先的技術(shù)。而現(xiàn)在，隨著國內(nèi)科研院所和生產(chǎn)企業(yè)的研發(fā)能力不斷增強，由我國自主研發(fā)、改裝、嫁接的設(shè)備越來越多，有些技術(shù)已走在國際前列。但在差別化、功能化纖維的研發(fā)上與國外差距較大，尤其在技術(shù)發(fā)展日新月異，常規(guī)產(chǎn)品產(chǎn)能過剩，產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重的形勢下，企業(yè)應(yīng)該加大在研發(fā)上的投入，增加產(chǎn)品種類，提高產(chǎn)品的附加值，只有這樣才能在未來激烈的市場競爭下得以生存并走上良性發(fā)展軌道。

參考文獻

[1] 郭華，秦慶才，王永奇.新型聚酯纖維的開發(fā)及其應(yīng)用[J].紡織導報，2005（9）：55-61.

[2] 王義新，鐘偉民，楊勝旺等.TCS一步法熱管紡絲技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展前景[J].廣東化纖，2002（6）：27；

[3] 錢伯章，中國聚酯能力2010年擴增245萬t/a.合成纖維，2010（7）：53；

[4] 龐曉華，中國滌綸生產(chǎn)商紛紛減少產(chǎn)量渡困境.合成纖維，2012（8）：52；

[5] 沈新元.化學纖維手冊[M].北京：中國紡織出版社，2008

[6] 薛金秋.化工機械[M].北京：中國紡織出版社，1999

[7] 陳向玲等.國內(nèi)外滌綸產(chǎn)品與技術(shù)發(fā)展趨勢[J].合成纖維工業(yè)，2011，34（2）：47-49；

[8] 李旭，王鳴義.世界聚酯纖維產(chǎn)業(yè)化新產(chǎn)品和發(fā)展趨勢[J].合成纖維，2012年第3期：4-6；

[9] 趙春財.熔體直紡滌綸長絲技術(shù)及裝備的新進展[J].合成纖維，2012年第15期：10-12；

連續(xù)工藝[5]。

2.3.1 生產(chǎn)工藝

FDY紡絲工藝的特征是大吐出量和高倍率的噴絲頭拉伸，且紡絲速度高，因而紡絲工藝要求比POY紡絲嚴格。對于熱輥式FDY生產(chǎn)工藝，要求在第一熱輥上的溫度達到60～80℃，速度達到3000m/min， 在第二熱輥上的溫度達到150～195℃，紡速達到5000m/min。

圖4 FDY工藝流程示意圖

在采用切片法紡FDY時，切片經(jīng)POY工藝紡成預取向絲后，絲條在離開第一導輥后，連接進入喂入拉伸機，在第二拉伸輥上的速度達到5000m/min，在兩輥之間獲得穩(wěn)定的張力和伸長，最后進行卷繞，具體的工藝如圖4所示。

2.3.2 生產(chǎn)設(shè)備

FDY作為一步法生產(chǎn)的高速紡產(chǎn)品在工藝技術(shù)上具有很多方面的先進性，常見的有熱輥法（HGS）和熱管法（TCS）兩種技術(shù)。FDY紡絲速度較高，通常在5000m/min以上，同時伴隨高速拉伸。

目前，熱輥式FDY設(shè)備的發(fā)展主要體現(xiàn)在紡絲頭數(shù)，國內(nèi)外的FDY紡絲頭已經(jīng)從6、8頭紡發(fā)展到了現(xiàn)在的12、20頭紡大產(chǎn)量新技術(shù)，和普通的機型相比在產(chǎn)量上提高了50～100%。德國巴馬格公司的產(chǎn)品已經(jīng)能實現(xiàn)這一技術(shù)。

FDY熱管拉伸技術(shù)，是在距噴絲板1.1～1.5米處安裝一套長約1米的熱管裝置，借助熱空氣與纖維表面摩擦的機理一步法生產(chǎn)的全拉伸絲，紡絲速度也可達到4500～5200m/min[7]。北京中麗制機已開始生產(chǎn)帶一對下冷導絲盤、分絲輥和一個上導絲盤的TCS熱管紡絲機，該技術(shù)最早由英國ICI公司纖維研究部提出，工業(yè)化生產(chǎn)是由德國巴馬格公司在上世紀90年代推出，目前該技術(shù)已較為成熟。

吳江新生化纖公司和桐昆集團采用低溫短流程三釜連續(xù)聚酯裝置進行熔體直紡POY已經(jīng)獲得成功，該裝置由中國紡織科學研究院、聚友化工公司設(shè)計研發(fā)[8]。

3 國產(chǎn)設(shè)備發(fā)展特點

3.2 差別化、功能化滌綸產(chǎn)品的研發(fā)

在國內(nèi)滌綸產(chǎn)能逐漸飽和的形勢下，開發(fā)多種高附加值，高檔次的滌綸產(chǎn)品是今后的研發(fā)趨勢。目前，世界滌綸差別化率已經(jīng)達到了40%以上，尤其是差別化滌綸短纖的生產(chǎn)能力已占總生產(chǎn)能力的60%，如海島纖維，吸濕排汗纖維，高強低伸縫紉線，中空多孔纖維、抗起球、抗靜電、微細旦纖維、阻燃纖維等品種在國際市場上很受歡迎。這些產(chǎn)品在未來將更傾向于產(chǎn)品的系列化、專一化、組合化、高新技術(shù)深入及知識產(chǎn)權(quán)先導化[5]。

差別化纖維生產(chǎn)的技術(shù)主要有超細旦加工，添加功能性改進助劑，生產(chǎn)復合、混合纖維等等。國內(nèi)對這類纖維的研究較多，東華大學、北京服裝學院、中國紡織科學研究院、天津化纖所、上海石化等單位目前都在對差別化纖維做大量的研究，如滌綸的抗菌性能后處理，纖維表面低溫等離子體處理等等，但總體上還處于起步階段。

3.3 技術(shù)領(lǐng)先之處

國內(nèi)紡織企業(yè)消化吸收國外先進技術(shù)的能力在不斷提高。以往仿制開發(fā)一套國外普通設(shè)備或及構(gòu)件要花費數(shù)年時間，現(xiàn)在通常都可在較短時間內(nèi)即可完成。這反映了我國在研發(fā)和設(shè)計方面的能力在提高，創(chuàng)新能力也在此基礎(chǔ)上有較大進步。

多孔單絲的設(shè)備改造。目前國內(nèi)某些企業(yè)已經(jīng)可以將原有設(shè)備進行改造，在產(chǎn)品性能不下降的基礎(chǔ)上，通過調(diào)整牽伸比、加熱輥區(qū)的溫度、吹風和上油條件、以及卷繞工藝等，實現(xiàn)了多孔單絲的生產(chǎn)，大幅提高了經(jīng)濟效益。

封閉式熱管紡絲技術(shù)。該工藝經(jīng)高?？蒲性核?、生產(chǎn)企業(yè)不斷研究改進，在生產(chǎn)實踐中取得了較大的成功。根據(jù)生產(chǎn)的品種不同，熱管可安裝在甬道的不同位置，絲束在進入熱管前和在熱管中都會被進行拉伸，這兩次拉伸可以互相間進行自我平衡，互相補償。

環(huán)吹風技術(shù)。這種技術(shù)具有多種優(yōu)點，適用于多類產(chǎn)品的生產(chǎn)，不僅質(zhì)量好，且能耗低。2012年，國內(nèi)某公司研發(fā)出了長絲環(huán)吹風技術(shù)，尤其是雙排細旦環(huán)吹風技術(shù)，走在了國際前列。

高效卷繞技術(shù)。常規(guī)的卷繞都是先給纖維上油，拉伸后再進行卷繞，目前最新的卷繞工藝是先進行拉伸定形，再上油卷繞，我國擁有該技術(shù)產(chǎn)能的90%以上，在節(jié)能降耗方面技術(shù)實力較強[9]。

4 結(jié)論

滌綸長絲是我國化纖產(chǎn)業(yè)的主要品種，產(chǎn)能也居世界前列。滌綸長絲中的POY，DTY，F(xiàn)DY是市場上常見的三大品種，這三種長絲的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備在國內(nèi)的應(yīng)用狀況代表著國內(nèi)化纖產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀。過去，我國市場上的化纖設(shè)備常以國外設(shè)備為主，發(fā)達國家的生產(chǎn)設(shè)備常代表最領(lǐng)先的技術(shù)。而現(xiàn)在，隨著國內(nèi)科研院所和生產(chǎn)企業(yè)的研發(fā)能力不斷增強，由我國自主研發(fā)、改裝、嫁接的設(shè)備越來越多，有些技術(shù)已走在國際前列。但在差別化、功能化纖維的研發(fā)上與國外差距較大，尤其在技術(shù)發(fā)展日新月異，常規(guī)產(chǎn)品產(chǎn)能過剩，產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重的形勢下，企業(yè)應(yīng)該加大在研發(fā)上的投入，增加產(chǎn)品種類，提高產(chǎn)品的附加值，只有這樣才能在未來激烈的市場競爭下得以生存并走上良性發(fā)展軌道。

參考文獻

[1] 郭華，秦慶才，王永奇.新型聚酯纖維的開發(fā)及其應(yīng)用[J].紡織導報，2005（9）：55-61.

[2] 王義新，鐘偉民，楊勝旺等.TCS一步法熱管紡絲技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展前景[J].廣東化纖，2002（6）：27；

[3] 錢伯章，中國聚酯能力2010年擴增245萬t/a.合成纖維，2010（7）：53；

[4] 龐曉華，中國滌綸生產(chǎn)商紛紛減少產(chǎn)量渡困境.合成纖維，2012（8）：52；

[5] 沈新元.化學纖維手冊[M].北京：中國紡織出版社，2008

[6] 薛金秋.化工機械[M].北京：中國紡織出版社，1999

[7] 陳向玲等.國內(nèi)外滌綸產(chǎn)品與技術(shù)發(fā)展趨勢[J].合成纖維工業(yè)，2011，34（2）：47-49；

[8] 李旭，王鳴義.世界聚酯纖維產(chǎn)業(yè)化新產(chǎn)品和發(fā)展趨勢[J].合成纖維，2012年第3期：4-6；

[9] 趙春財.熔體直紡滌綸長絲技術(shù)及裝備的新進展[J].合成纖維，2012年第15期：10-12；