2698孔噴絲板生產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纖度為 0.89、1.2、1.33 dtex 等較細的短纖維產品，2 400孔則用來生產纖度1.56 dtex以上較粗的短纖維產品。洛陽石化短纖維裝置2400孔噴絲板已經超期使用200%，運行狀況有所下降，同時庫存的2400孔噴絲板數量不多，針對目前的生產狀況需要使用2698孔噴絲板替代2 400孔噴絲板生產1.56 dtex短纖維。在試生產初期遇到一系列問題，針對所遇到的問題，在正式生產中后紡進行一系列調整，最終生產出了符合客戶要求的高質量產品。

1 存在問題

1.1 1.56 dtex 成品質量指標

根據化纖行業國標和目前市場對短纖維產品的要求，洛陽石化短纖維裝置1.56 dtex成品質量指標規定如表1所示。

表1 1.56dtex成品質量指標

1.2 產品質量異常情況

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

1.2.1生產不穩定

2698孔噴絲板生產的1.56 dtex原絲在后紡生產過程中，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明顯多于2400孔噴絲板產的1.56 dtex原絲。兩種原絲在后紡生產中每批絲異常狀況對比列于表2。

表2 兩種原絲后紡生產情況對比

1.2.2產品質量降等

生產初期，2698孔噴絲板和2400孔噴絲板生產的原絲經后紡加工后得到的產品在質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量指標對比

從表3中可以看出2698孔噴絲板原絲經后紡后的成品質量指標和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孔噴絲板生產的原絲經后紡加工后得到的產品，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等品范圍內。

2 原因分析

使用2698孔噴絲板生產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，針對后紡生產過程中遇到的異常情況以及產品質量指標較差的情況，分析后紡運行情況，影響生產平穩運行和產品質量因素有以下幾點。

2.1 牽伸倍數

實際生產中，牽伸倍數的選擇必須大于自然牽伸倍數，而小于最大牽伸倍數。若小于自然牽伸倍數，纖維在牽伸過程中細頸尚未發展整個纖維，必然包含較多的未牽伸絲;若大于最大牽伸倍數，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。

影響最大牽伸倍數的因素主要為原絲的預取向度。生產中，適當提高牽伸倍數可穩定生產，提高產品的斷裂強度，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，必須選擇適當的定型溫度，不但能使纖維大分子鏈段活動，足以改變纖維晶區的結構，使內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。

除了選擇適當的定型溫度以外，還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

后紡絲道狀況對產品疵點含量指標影響較大，如果絲道毛刺、纏絲多則產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1.56 dtex短纖維在生產中遇到的問題，可以通過以下幾種途徑來解決這些問題，從而穩定生產，提高產品質量。

3.1 提高牽伸倍數

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

通過理論分析和生產經驗的指導，在適當提高牽伸倍數的情況下，同時對緊張熱定型4B/4A、4C/4B、4D/4C這些比率做一些適當的調整，可以提高產品的斷裂強度，降低斷裂伸長率;同時不會使產品線密度超標、后紡運轉率下降。根據生產經驗，把牽伸倍數由3.170提高到3.190，將緊張熱定型各區比率均上調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蒸汽壓力、降低絲束厚度、降低生產線速度來實現。

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

表4 緊張熱熱定型各區壓力調整

在生產允許的情況下，適當降低生產線速度也可以提高絲束的定型效果，提高產品的斷裂強度。結合生產情況，把生產線速度由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整方法。根據生產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品疵點含量高，規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，對絲道認真清理，水浴槽按要求沖洗。

4 調整效果

后紡經過一系列工藝調整，生產得到穩定，產品質量也有所改善。調整前后生產情況和主要產品質量對比見表5和表6。

表5 調整前后后紡生產情況對比

表6 調整前后成品質量指標對比

從表5和表6中的數據可以看出經過調整，2698孔噴絲板生產的原絲在后紡生產過程中，運行平穩，產品質量指標也控制在了優等品的指標范圍內，有效提高了產品質量，降低了熔體單耗。

5 結論

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