2698孔噴絲板生產(chǎn)1.56 dtex短纖維后紡工藝探討

姬明明，權迎峰，張志遠

(中國石化洛陽分公司，河南洛陽 471012)

0 前言

短纖維原絲生產(chǎn)使用的噴絲板主要有兩種型號:2698孔和2400孔。2698孔噴絲板一般用來生產(chǎn)纖度為 0.89、1.2、1.33 dtex 等較細的短纖維產(chǎn)品，2 400孔則用來生產(chǎn)纖度1.56 dtex以上較粗的短纖維產(chǎn)品。洛陽石化短纖維裝置2400孔噴絲板已經(jīng)超期使用200%，運行狀況有所下降，同時庫存的2400孔噴絲板數(shù)量不多，針對目前的生產(chǎn)狀況需要使用2698孔噴絲板替代2 400孔噴絲板生產(chǎn)1.56 dtex短纖維。在試生產(chǎn)初期遇到一系列問題，針對所遇到的問題，在正式生產(chǎn)中后紡進行一系列調(diào)整，最終生產(chǎn)出了符合客戶要求的高質(zhì)量產(chǎn)品。

1 存在問題

1.1 1.56 dtex 成品質(zhì)量指標

根據(jù)化纖行業(yè)國標和目前市場對短纖維產(chǎn)品的要求，洛陽石化短纖維裝置1.56 dtex成品質(zhì)量指標規(guī)定如表1所示。

表1 1.56dtex成品質(zhì)量指標

1.2 產(chǎn)品質(zhì)量異常情況

2698孔噴絲板生產(chǎn)的1.56 dtex原絲在后紡加工時，與2400孔噴絲板產(chǎn)的1.56 dtex原絲相比主要存在以下幾點問題:

1.2.1生產(chǎn)不穩(wěn)定

2698孔噴絲板生產(chǎn)的1.56 dtex原絲在后紡生產(chǎn)過程中，集束架、牽伸機和上油輥纏輥頻率和卷曲機前跳輥反繞次數(shù)明顯多于2400孔噴絲板產(chǎn)的1.56 dtex原絲。兩種原絲在后紡生產(chǎn)中每批絲異常狀況對比列于表2。

表2 兩種原絲后紡生產(chǎn)情況對比

1.2.2產(chǎn)品質(zhì)量降等

生產(chǎn)初期，2698孔噴絲板和2400孔噴絲板生產(chǎn)的原絲經(jīng)后紡加工后得到的產(chǎn)品在質(zhì)量指標上也存在一定差異，二者對比見表3。

表3 兩種原絲主要成品質(zhì)量指標對比

從表3中可以看出2698孔噴絲板原絲經(jīng)后紡后的成品質(zhì)量指標和2400孔相比較差。對比表3和表1中的指標值可以看出，使用2698孔噴絲板生產(chǎn)的原絲經(jīng)后紡加工后得到的產(chǎn)品，在斷裂強度、斷裂伸長率、疵點含量這幾項指標中均有批次不在優(yōu)等品范圍內(nèi)。

2 原因分析

使用2698孔噴絲板生產(chǎn)1.56 dtex原短纖維需要聚酯裝置對短纖維裝置的熔體供給量從原來的12.4 t/h提高到 13.2 t/h，但是目前由于種種原因聚酯裝置無法完成此項任務。

在聚酯裝置熔體供給量無法提高的情況下，針對后紡生產(chǎn)過程中遇到的異常情況以及產(chǎn)品質(zhì)量指標較差的情況，分析后紡運行情況，影響生產(chǎn)平穩(wěn)運行和產(chǎn)品質(zhì)量因素有以下幾點。

2.1 牽伸倍數(shù)

實際生產(chǎn)中，牽伸倍數(shù)的選擇必須大于自然牽伸倍數(shù)，而小于最大牽伸倍數(shù)。若小于自然牽伸倍數(shù)，纖維在牽伸過程中細頸尚未發(fā)展整個纖維，必然包含較多的未牽伸絲;若大于最大牽伸倍數(shù)，在牽伸過程中，會使大量的牽伸纖維斷裂，嚴重時牽伸無法進行。

影響最大牽伸倍數(shù)的因素主要為原絲的預取向度。生產(chǎn)中，適當提高牽伸倍數(shù)可穩(wěn)定生產(chǎn)，提高產(chǎn)品的斷裂強度，降低斷裂伸長率。

2.2 定型溫度和定型時間

要達到良好的定型效果，必須選擇適當?shù)亩ㄐ蜏囟?，不但能使纖維大分子鏈段活動，足以改變纖維晶區(qū)的結(jié)構(gòu)，使內(nèi)應力得到很好的松弛，而且不引起纖維大分子的降解，造成纖維的破壞。

除了選擇適當?shù)亩ㄐ蜏囟纫酝猓€應保證絲束在此溫度下有一定的定型時間，特別是對于緊張熱定型來說，絲束運行速度較快，定型時間較短。裝置緊張熱定型絲束實際定型時間約為16 s，松弛熱定型絲束實際定型時間約為8 min。若定型溫度低，定型時間短，均會影響產(chǎn)品的斷裂強度和斷裂伸長率。

2.3 絲道狀況

后紡絲道狀況對產(chǎn)品疵點含量指標影響較大，如果絲道毛刺、纏絲多則產(chǎn)品指標中疵點含量會增加。

3 應對策略

針對使用2698孔替代2400孔噴絲板生產(chǎn)1.56 dtex短纖維在生產(chǎn)中遇到的問題，可以通過以下幾種途徑來解決這些問題，從而穩(wěn)定生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

3.1 提高牽伸倍數(shù)

在其他生產(chǎn)條件穩(wěn)定的情況下，提高牽伸倍數(shù)可以提高產(chǎn)品的斷裂強度，降低斷裂伸長率;但是單純提高牽伸倍數(shù)會造成產(chǎn)品線密度低，生產(chǎn)過程中絲束拉斷多，影響裝置平穩(wěn)運行和產(chǎn)品疵點含量。

通過理論分析和生產(chǎn)經(jīng)驗的指導，在適當提高牽伸倍數(shù)的情況下，同時對緊張熱定型4B/4A、4C/4B、4D/4C這些比率做一些適當?shù)恼{(diào)整，可以提高產(chǎn)品的斷裂強度，降低斷裂伸長率;同時不會使產(chǎn)品線密度超標、后紡運轉(zhuǎn)率下降。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，把牽伸倍數(shù)由3.170提高到3.190，將緊張熱定型各區(qū)比率均上調(diào)3%。

3.2 改善熱定型加熱效果

改善熱定型的加熱效果可以通過提高緊張熱定型各區(qū)蒸汽壓力、降低絲束厚度、降低生產(chǎn)線速度來實現(xiàn)。

為了強化加熱效果，需要對緊張熱定型各區(qū)蒸汽壓力進行調(diào)整，但是緊張熱定型溫度過高又會造成產(chǎn)品強度下降，因此要在適當范圍內(nèi)提高緊張熱定型各區(qū)蒸汽壓力。緊張熱定型各區(qū)壓力調(diào)整見表4。

表4 緊張熱熱定型各區(qū)壓力調(diào)整

在生產(chǎn)允許的情況下，適當降低生產(chǎn)線速度也可以提高絲束的定型效果，提高產(chǎn)品的斷裂強度。結(jié)合生產(chǎn)情況，把生產(chǎn)線速度由250 m/min降至240 m/min。

絲束的厚度也會影響緊張熱定型對絲束的加熱效果，因此降低絲束厚度也是一個調(diào)整方法。根據(jù)生產(chǎn)情況和定型機輥長度，將從集束架上下來之后的絲束整體放寬3 cm。

3.3 保證絲道清潔

為了減少因絲道原因造成產(chǎn)品疵點含量高，規(guī)定班組處理纏輥時應認真處理，避免毛絲、斷絲帶進絲束;另外，每批絲了桶之后要認真做好了桶作業(yè)，對絲道認真清理，水浴槽按要求沖洗。

4 調(diào)整效果

后紡經(jīng)過一系列工藝調(diào)整，生產(chǎn)得到穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量也有所改善。調(diào)整前后生產(chǎn)情況和主要產(chǎn)品質(zhì)量對比見表5和表6。

表5 調(diào)整前后后紡生產(chǎn)情況對比

表6 調(diào)整前后成品質(zhì)量指標對比

從表5和表6中的數(shù)據(jù)可以看出經(jīng)過調(diào)整，2698孔噴絲板生產(chǎn)的原絲在后紡生產(chǎn)過程中，運行平穩(wěn)，產(chǎn)品質(zhì)量指標也控制在了優(yōu)等品的指標范圍內(nèi)，有效提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了熔體單耗。

5 結(jié)論

從生產(chǎn)情況、產(chǎn)品質(zhì)量以及工藝調(diào)整方案，可以得出以下幾點結(jié)論:①2698孔噴絲板生產(chǎn)1.56 dtex原絲，由于噴絲板參數(shù)差異大，造成原絲指標差異較大，從而造成后紡在生產(chǎn)中調(diào)試參數(shù)的任務重、時間長;②針對生產(chǎn)情況和產(chǎn)品質(zhì)量指標的要求，后紡通過提高總牽伸倍數(shù)來提高產(chǎn)品的斷裂強度，降低斷裂伸長率;考慮到總牽伸倍數(shù)對纖度的影響，同時對緊張熱定型各區(qū)的比率做了相應調(diào)整;為了提高緊張熱定型的效果并保證絲束拉伸的均勻性，提高了緊張熱定型各區(qū)蒸汽壓力，降低了后紡生產(chǎn)速度，增加了后紡絲束的寬度;為降低產(chǎn)品中疵點含量，后紡對絲道進行了調(diào)整并保證生產(chǎn)中絲道的光滑清潔。③盡管后紡通過一系列努力提高了裝置運轉(zhuǎn)率，穩(wěn)定了產(chǎn)品質(zhì)量;但要進一步提高2698孔噴絲板生產(chǎn)1.56 dtex短纖維的產(chǎn)品質(zhì)量，需要聚酯裝置穩(wěn)定生產(chǎn)，提高對短纖維裝置的原料供給量。