滌綸棉型短纖維生產(chǎn)線的柔性化改造

衛(wèi)亞媛+王煥犖

摘要：通過(guò)對(duì)普通滌綸短纖生產(chǎn)線進(jìn)行柔性化改造，使其成為既能生產(chǎn)棉型纖維又能生產(chǎn)中空纖維的新型柔性生產(chǎn)線，不僅可拓寬纖維品種，還節(jié)省了投資，是纖維生產(chǎn)商應(yīng)對(duì)多變化纖市場(chǎng)的一種選擇。本文擬為老生產(chǎn)線改造提供可行性技術(shù)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：滌綸棉型短纖設(shè)備；中空纖維設(shè)備；改造；經(jīng)濟(jì)效益分析

中圖分類號(hào)：TQ342+.21 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

Modifying Existing Cotton Type Polyester Staple Fiber Production Line into a Flexible Line

Abstract： Modifying an existing polyester staple production line into a flexible line and making it capable of producing both solid polyester staple fiber and hollow fiber will not only extend product range， but also reduce investment cost， offering another option for fiber producers to cope with the fast-changing chemical fiber market. This paper aims at providing a feasible technological basis for the modification of existing production lines.

Key words： cotton type polyester staple fiber equipment； hollow fiber equipment； modification； analysis on economic benefits

近幾年，三維中空纖維得到了飛速發(fā)展，與此同時(shí)，隨著滌綸短纖市場(chǎng)的日趨飽和，只能生產(chǎn)單一品種的生產(chǎn)線逐漸失去了競(jìng)爭(zhēng)力。但對(duì)于生產(chǎn)商而言，如果再采購(gòu)新生產(chǎn)線，不僅需要大量的資金投入，還要考慮生產(chǎn)空間問(wèn)題，再加上流動(dòng)資金緊張等原因，許多廠家都希望通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的普通滌綸棉型短纖維生產(chǎn)線進(jìn)行柔性化改造，使其既能生產(chǎn)普通棉型纖維，也能生產(chǎn)三維中空纖維，以適應(yīng)多個(gè)品種的生產(chǎn)，應(yīng)對(duì)市場(chǎng)多品種的需求。以下將重點(diǎn)介紹在用戶現(xiàn)有滌綸短纖生產(chǎn)設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，改造后使其既能生產(chǎn)常規(guī)纖維又能生產(chǎn)三維中空纖維。

1 不同短纖的用途

棉型短纖是普通纖維，生產(chǎn)工藝成熟，易于生產(chǎn)，主要用于與棉花混紡生產(chǎn)布料和服裝，生產(chǎn)成本較低。三維卷曲中空短纖具有良好的保暖性、蓬松性和彈性，克服了普通棉型纖維及棉花蓬松性和彈性差的缺點(diǎn)，尤其是隨著填充料領(lǐng)域的大量使用，三維中空短纖更顯出其優(yōu)勢(shì)（表 1）。

2 改造內(nèi)容

2.1 原生產(chǎn)線流程

前紡：螺桿→過(guò)濾→紡絲→卷繞→喂入→往復(fù)落筒；后紡：集束→導(dǎo)絲→浸浴→一牽→水浴→二牽→蒸汽加熱→三牽→緊張定形→上油→疊絲→牽引→蒸汽預(yù)熱箱→卷曲機(jī)→冷卻輸送→導(dǎo)絲→曳引張力機(jī)→切斷→打包。

2.2 改造后的生產(chǎn)線流程（圖 1）

前紡：螺桿→過(guò)濾→紡絲→卷繞→喂入→往復(fù)落筒；后紡：集束→導(dǎo)絲→浸浴→一牽→水浴→二牽→蒸汽加熱→三牽→緊張定形→上油→疊絲→牽引→蒸汽預(yù)熱箱→卷曲機(jī)。

其中，使用線Ⅰ用以生產(chǎn)中空纖維，使用線Ⅱ用以生產(chǎn)普通纖維。

2.3 改造內(nèi)容

2.3.1 前紡設(shè)備改造

（1）空調(diào)增大吹風(fēng)量。由于三維中空纖維在紡絲過(guò)程中需驟冷，要求纖維冷卻風(fēng)速較高（≥ 5 m/s），原有工藝空調(diào)風(fēng)量 6 萬(wàn)m3/h無(wú)法滿足要求，需改為 8 萬(wàn)m3/h風(fēng)量。

（2）環(huán)吹風(fēng)高度降低。因吹風(fēng)量較大，噴絲板表面溫度將會(huì)降低。為了保證板面溫度，需降低環(huán)吹風(fēng)高度，高度由260 mm降為140 mm。

（3）組件改進(jìn)。為了保證纖維成形后快速冷卻，需降低緩冷區(qū)高度，噴絲板底面至環(huán)吹風(fēng)距離由60 mm改為35 mm。日產(chǎn)70 t生產(chǎn)線前紡18個(gè)位，噴絲板直徑410 mm，生產(chǎn)7 D和15 D中空纖維，采用“壹C”型噴絲板。

2.3.2 后紡設(shè)備改造

中空纖維的工藝要求需要先切斷后定形。為了實(shí)現(xiàn)柔性化生產(chǎn)，在使用現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，絲束出卷曲機(jī)之后新增如下工序：導(dǎo)絲裝置→硅油箱→曳引張力機(jī)→切斷機(jī)—烘干機(jī)→斜簾輸送裝置，然后使用現(xiàn)有打包機(jī)及成包輸送裝置。改造后形成由兩種工藝路線組成的后處理生產(chǎn)線，根據(jù)生產(chǎn)品種確定使用何種工藝流程，可參考圖 1。

（1）硅油箱。為增強(qiáng)纖維滑爽性及柔軟的手感需要進(jìn)行加硅油處理。

（2）烘干機(jī)（松弛熱定形機(jī)）。初生纖維經(jīng)拉伸后內(nèi)部結(jié)構(gòu)尚未固定，尺寸穩(wěn)定性差，纖維只有在完全松弛的狀態(tài)下進(jìn)行熱定形，才能得到穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)和性能。松弛熱定形是滌綸中空纖維加工過(guò)程中一個(gè)非常重要的工序，為了提高中空纖維的定形效果，建議用戶根據(jù)老線產(chǎn)量更換相應(yīng)長(zhǎng)度的大型烘干機(jī)。

3 生產(chǎn)線改造后產(chǎn)品的物理指標(biāo)

生產(chǎn)線經(jīng)改造后，生產(chǎn)的三維中空纖維與新生產(chǎn)線生產(chǎn)的同一品種產(chǎn)品在物理性能指標(biāo)上幾乎沒有區(qū)別（表2）。

從表 2 可以看出，使用改造線生產(chǎn)以及新生產(chǎn)線生產(chǎn)的再生PET中空短纖維，在物理性能指標(biāo)上差別不大，改造線完全可以滿足用戶對(duì)纖維的質(zhì)量要求。

4 經(jīng)濟(jì)效益分析

4.1 投資比較

對(duì)新投資一條日產(chǎn)70 t的中空纖維生產(chǎn)線和對(duì)日產(chǎn)70 t常規(guī)生產(chǎn)線進(jìn)行改造在投資上進(jìn)行比較。投資新生產(chǎn)線需要新廠房、新設(shè)備，僅投資設(shè)備就需要4 300萬(wàn)元；而在老生產(chǎn)線上改造，僅需要增加部分生產(chǎn)設(shè)備，形成與老線并列的生產(chǎn)線，投資僅需要700萬(wàn)元左右，可以根據(jù)下游客戶的需要進(jìn)行生產(chǎn)，機(jī)動(dòng)靈活，節(jié)省投資。

4.2 產(chǎn)品售價(jià)比較

用戶可以根據(jù)市場(chǎng)來(lái)確定生產(chǎn)何種品種，一旦三維中空纖維的市場(chǎng)較好，用戶可以及時(shí)進(jìn)行品種調(diào)整，靈活度高，增強(qiáng)了企業(yè)抗市場(chǎng)變化風(fēng)險(xiǎn)的能力。以日產(chǎn)量70 t計(jì)，中空纖維售價(jià)可達(dá)8 000元/t，比普通纖維高800元左右。

5 實(shí)踐效果

應(yīng)泰國(guó)等地客戶的要求，恒天重工股份有限公司對(duì)其日產(chǎn)70 t滌綸棉型短纖維生產(chǎn)線設(shè)備進(jìn)行了改造，使其既能生產(chǎn)常規(guī)纖維又能生產(chǎn)三維中空纖維，品種包括1.33、1.56 dtex的常規(guī)纖維，2.2 dtex的非織造布用材以及 7 D、15 D的二維、三維卷曲中空纖維。經(jīng)檢驗(yàn)，其產(chǎn)品質(zhì)量均達(dá)到了優(yōu)等標(biāo)準(zhǔn)。改造后柔性生產(chǎn)線已經(jīng)使用了近兩年，效果良好，產(chǎn)品質(zhì)量廣受下游用戶好評(píng)。

參考文獻(xiàn)

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