【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，與紡絲成型密切相關(guān)。 影響熔體粘度的因素是溫度、壓力、聚合度和切變速率等。隨著溫度的升高，熔體粘度依指數(shù)函數(shù)關(guān)系降低。 ⒋物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì) 纖維級(jí) PET的相對(duì)分子質(zhì)量 15000～ 22022 熔融熱 /Jg1 130～ 134 玻璃化溫度 /℃ 導(dǎo)熱系數(shù) /W（ cmK） g1 103 無(wú)定形 67 折光指數(shù) （ 2℃ ） 晶 態(tài) 81 （ 25℃ ） 取向態(tài)結(jié)晶 125 體積膨脹系數(shù) 104（ 30～ 60℃ ） 熔點(diǎn) /℃ 264 104（ 90～ 190℃ ） 熔體密度 /gcm3 （ 270℃ ） 體積電阻 /Ωcm1 1019 （ 295℃ ） 第三節(jié) 聚酯切片的干燥 一、切片干燥的目的和要求 ⒈除去切片中的水分 聚酯切片的含水率一般為 %，為防止紡絲時(shí)發(fā)生水解（另外少量的水還會(huì)生成氣泡）、干燥后要求含水率在 %以下。 ⒉ 提高切片的軟化點(diǎn)和結(jié)晶度 干燥后的切片由于產(chǎn)生結(jié)晶 ， 切片也變得堅(jiān)硬 ， 且熔程狹窄 ， 熔體質(zhì)量均勻 ， 軟化點(diǎn)得到提高 ， 可以防止切片進(jìn)入螺桿擠壓機(jī)后會(huì)很快軟化粘合 ， 造成環(huán)結(jié)阻料 。 二、切片干燥的工藝控制 切片干燥過程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)同時(shí)進(jìn)行的傳熱和傳質(zhì)過程，并伴隨著高聚物結(jié)構(gòu)（結(jié)晶）與性質(zhì)（軟化點(diǎn)等）的變化。 ⒈溫度 溫度高則干燥速度加快，干燥時(shí)間縮短，干燥后濕切片的平衡含水率降低。但溫度太高，則切片易粘結(jié)，大分子降解，色澤變黃。在180℃ 以上易引起固相縮聚反應(yīng)，影響熔體均勻性。因此， 通常預(yù)結(jié)晶溫度控制在 170℃ 以下，干燥溫度控制在 180℃ 以下。 ⒉ 時(shí)間 干燥時(shí)間取決于采用的 干燥方式和設(shè)備 。對(duì)于同一設(shè)備，則干燥時(shí)間取決于干燥溫度。在同一溫度下，干燥時(shí)間延長(zhǎng)則切片含水率下降，均勻性亦佳；但時(shí)間過長(zhǎng)則 PET降解嚴(yán)重，色澤變黃。 ⒊風(fēng)速 風(fēng)速提高則切片與氣流相對(duì)速度大，干燥時(shí)間可縮短；但風(fēng)速太大，則切片粉塵增多。風(fēng)速選擇還與干燥方式有關(guān)?？捎?20m/s以上的風(fēng)速。而充填干燥的風(fēng)速為 8～ 10m/s。 風(fēng)速的選擇也與所用設(shè)備尺寸、料柱高度、生產(chǎn)能力等有關(guān)。 ⒋ 風(fēng)濕度 熱風(fēng)含濕率越低，則干燥速度越快，切片平衡水分越少。因此必須不斷排除循環(huán)熱風(fēng)中的部分含濕空氣，并不斷補(bǔ)充 經(jīng)除濕的低露點(diǎn)空氣 。如 BM型干燥機(jī)所補(bǔ)充的新鮮空氣含濕量小于 8g/kg。 三、切片干燥設(shè)備 PET切片干燥設(shè)備分為間歇式和連續(xù)式兩大類 。 間歇式設(shè)備有真空轉(zhuǎn)鼓干燥機(jī)；連續(xù)式設(shè)備有回轉(zhuǎn)式 、 沸騰式和充填式等干燥機(jī) ， 也有用多種形式組合而成的聯(lián)合干燥裝置 ， 如德國(guó)的 KF、 BM， 吉瑪和日本的鐘紡 、 奈良等干燥裝置 。 ⒈ 間歇式干燥設(shè)備 真空轉(zhuǎn)鼓干燥機(jī)是應(yīng)用已久的間歇式干燥設(shè)備，如圖 35。設(shè)備主要由轉(zhuǎn)鼓、真空系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)所組成。 圖 35 VC353真空干燥機(jī)示意圖 1冷卻桶 2除塵桶 3加熱夾套 ? 由于傾角的存在，轉(zhuǎn)鼓運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)切片翻動(dòng)良好，不需攪拌也能達(dá)到均勻干燥的目的。 ? 真空轉(zhuǎn)鼓干燥機(jī)能較充分地排除水分，且在真空下可防止氧化降解和加速干燥速度。但這種干燥形式 不適合連續(xù)生產(chǎn) ，單機(jī)生產(chǎn)能力小，適合中、小型企業(yè)使用。 ? 采用真空轉(zhuǎn)鼓干燥時(shí)，干燥溫度一般選擇在 115～150℃ 左右，真空轉(zhuǎn)鼓干燥工作周期一般為 8～ 12h，其中包括進(jìn)出料 ～ 2h，升溫 ～ ，保溫3～ 4h，冷卻 1h。 ⒉ 連續(xù)式干燥設(shè)備 ⑴回轉(zhuǎn)圓筒 充填干燥機(jī) 回轉(zhuǎn)圓筒 充填二級(jí)干燥是組合干燥的一種形式。此裝置是與 VD406滌綸短纖維紡絲機(jī)配套的切片干燥設(shè)備。前段是切片輸送和回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)，后段由切片輸送系統(tǒng)和充填干燥機(jī)等部分組成。其工藝流程如圖 36。 圖 36 回轉(zhuǎn)圓筒 充填組合干燥工藝流程圖 1混合料倉(cāng) 2上部切片料斗 3回轉(zhuǎn)干燥機(jī) 4下部切片料斗 5旋風(fēng)分離器 6第三料斗 7充填式干燥機(jī) 第四節(jié) 聚酯纖維的紡絲 聚對(duì)苯二甲酸乙二酯采用熔體紡絲法紡絲 。目前 ， PET纖維的熔體紡絲成形可分為切片紡絲和直接紡絲兩類 。 PET纖維一般以紡絲速度的高低來(lái)劃分紡絲技術(shù)路線的類型： ①常規(guī)紡絲：紡絲速度 1000～ 1500m/min，其卷繞絲為 未拉伸絲，通稱 UDY（ undraw yarn）。 ②中速紡絲：紡絲速度為 1500～ 3000m/min。其卷繞絲具中等取向度，為 中取向絲，通稱 MOY（ medium orented yarn）。 ③高速紡絲：紡絲速度為 3000～ 6000m/min。紡絲速度為 4000m/min以下的卷繞絲具有較高的取向度，為 預(yù)取向絲 POY（ preoriented yarn）。若在紡絲過程中引入拉伸作用，可獲得具有高取向度和中等結(jié)晶度的卷繞絲，為 全拉伸絲 FDY（ full draw yarn）。 ④超高速紡絲：紡絲速度為 6000～8000m/min。卷繞絲具有高取向和中等結(jié)晶結(jié)構(gòu)，為 全取向絲，通稱 FOY（ fully oriented yarn）。 一、紡絲熔體的制備 PET纖維熔融紡絲廣泛采用螺桿擠出紡絲機(jī)進(jìn)行紡絲。采用 螺桿擠出機(jī) 熔融高聚物具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)： ⑴由于螺桿不斷旋轉(zhuǎn)，推料前進(jìn)，使傳熱面不斷更新，大大提高了傳熱系數(shù)，使切片熔融過程強(qiáng)化，從而提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。 ⑵螺桿擠出機(jī)能將各種粘度較高的熔體強(qiáng)制輸送。 單螺桿擠出機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 1螺桿 2套筒 3彎頭 4鑄鋁加熱圈 5電熱棒 6冷卻水管 7進(jìn)料管 8密封部分 9傳動(dòng)及變速機(jī)構(gòu) ⑶ 螺桿旋轉(zhuǎn)輸送熔體，熔體被塑化攪拌均勻，在機(jī)內(nèi)停留時(shí)間較短，一般為 5～10min，大大減小了熱分解的可能性。 物料在螺桿擠出機(jī)中的狀態(tài)是連續(xù)變化的 ，不能機(jī)械的認(rèn)為某種變化會(huì)截然局限于在某段發(fā)生 。 二 、 紡絲機(jī)的基本結(jié)構(gòu) ⑴高聚物熔融裝置：螺桿擠出機(jī)。 ⑵熔體輸送、分配、紡絲及保溫裝置：包括彎管、熔體分配管、計(jì)量泵、紡絲頭組件及紡絲箱體部件。 ⑶ 絲條冷卻裝置：包括紡絲窗及冷卻套筒。 ⑷絲條收集裝置：卷繞機(jī)或受絲機(jī)構(gòu)。 ⑸上油裝置：包括上油部件及油浴分配循環(huán)機(jī)構(gòu)。 為制取高質(zhì)量的卷繞絲，紡絲機(jī)的各部分結(jié)構(gòu)仍在不斷改進(jìn)。 紡絲頭組件的基本結(jié)構(gòu)包括兩部分： ⑴ 噴絲板 、 熔體分配板和熔體過濾材料等零件； ⑵ 容納和固定上述零件的組裝套 。 紡絲頭組件的要求： 確保熔體過濾、分配和紡絲成形，高度密封、拆裝方便和固定可靠。 紡絲頭組件的作用： ⑴熔體過濾； ⑵使熔體能充分混合； ⑶ 把熔體均勻地分配到噴絲板的每一小孔， 形成熔體細(xì)流 。 紡絲頭組件有常壓和高壓兩種組裝形式。 三、紡絲過程中的主要工藝參數(shù) ⒈ 熔融條件 ⑴ 螺桿各區(qū)溫度的選擇與控制 在預(yù)熱段內(nèi) ， 物料有一較大的升溫梯度 ,但基本低于熔點(diǎn) ， 即基本保持固體狀態(tài) 。 在預(yù)熱段內(nèi)切片不應(yīng)過早熔化 ， 但到壓縮段時(shí)應(yīng)達(dá)到熔融溫度 ， 因此預(yù)熱段就必須保持一個(gè)合適的溫度 。 溫度過高 ， 切片在達(dá)到壓縮段前就過早熔化 ， 由于在螺槽等深的預(yù)熱段無(wú)法壓縮 ，無(wú)法往前推進(jìn) ， 造成 “ 環(huán)結(jié) ” 阻料 。 溫度過低 ， 切片在進(jìn)入壓縮段后還不能熔融 ， 也必然造成切片在壓縮段內(nèi)阻塞 。 ⑵ 螺桿其他各加熱區(qū)的溫度 壓縮段： 切片在該區(qū)內(nèi)要吸收熔融熱并提高熔體溫度，該區(qū)溫度可高一些，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可按下式確定： t = tm + (27～ 33) 加熱溫度的確定除需依據(jù)熔點(diǎn) tm 及螺桿的擠出量外，還應(yīng)考慮切片的特性粘數(shù)與尺寸等因素。 計(jì)量段： 使切片進(jìn)一步熔化，保持一定的熔體溫度和粘度，并確保在穩(wěn)定的壓力下輸送熔體。對(duì)熔點(diǎn)在 255℃ 以上的 PET切片，該區(qū)溫度為 285℃ 左右。切片特性粘數(shù)較大時(shí)，溫度要相應(yīng)提高。 ⑶ 熔體輸送過程中溫度的選擇與控制 法蘭區(qū)：螺桿通過法蘭與彎管相連，其溫度可與計(jì)量段相等或略低一些。 彎管則起輸送熔體及保溫作用，由于彎管較長(zhǎng)，對(duì) PET降解影響較大。一般彎管區(qū)溫度可接近或略低于紡絲熔體溫度。 箱體是對(duì)熔體、紡絲泵及紡絲組件保溫及輸送并分配熔體至每個(gè)紡絲部位的部件，此區(qū)溫度直接影響熔體紡絲成型。 適當(dāng) 提高