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熔体纺丝的关键设备是什么

发布时间:2022-02-03 12:24:47

『壹』 什么是熔体纺丝法、溶液纺丝法

熔体纺丝法 将熔融的高聚物熔体从喷丝孔喷射到空气中冷却固化。溶液纺丝法 将高聚物溶解于适当的溶剂配成纺丝溶液,将纺丝液从喷丝孔中压出后射入凝固浴中凝固成丝条。根据凝固浴的不同分为湿法与干法两种。

『贰』 熔体纺丝的熔体纺丝

切片熔融过程通常在螺杆挤压机内进行,控制螺杆挤压机各段温度和箱体温度可以改变熔体的温度,使其具有适当的粘度和良好的可纺性。从螺杆挤压机出来的熔体经过计量泵送往喷丝头组件。后者由过滤网、分配板和喷丝板等组成,其作用是除去熔体中的杂质, 使熔体均匀地送至喷丝板。 喷丝板用耐热、耐腐蚀的不锈钢材料制成,面上的小孔按一定规律排布,孔径通常为0.2~0.5毫米。熔体通过喷丝板上的小孔形成熔体细流。细流直径在出喷丝小孔处会出现膨胀现象,这是因熔体的弹性所致。不同的聚合物孔口膨胀程度不同。聚酯、聚酰胺熔体在正常纺丝条件下,孔口胀大比在1.5以下。弹性效应较显著的是聚丙烯。孔口胀大常是流动不均的根源。生产上常采用增大喷丝小孔直径、长径比(小孔长度与直径之比)和提高熔体温度等措施来减小胀大比,以防止熔体破裂。熔体细流喷出后受到冷空气的作用而冷却固化。细流和周围介质的热交换主要以传导和对流方式进行。熔体细流的温度在冷却过程中逐步下降,粘度则不断提高,当粘度提高到某临界值而卷绕张力已不足以使纤维继续变细时,便到达了固化点。固化长度指熔体细流从喷丝孔口到固化点的长度,这是纤维结构形成的关键区域。
冷却室内吹出冷空气的风速、风温需要均匀恒定,以保证熔体细流在纺丝过程中的温度分布、速度分布和固化点的位置恒定。纤维所受的轴向拉力恒定才能制得粗细和结构均匀的纤维。冷却吹风方式分横吹风和直吹风两种。横吹风的风向与纤维垂直,直吹风方向与纤维平行,一般多采用横吹风。冷风从四周吹向纤维的环形吹风,适用于短纤维的多孔纺,能有效地提高纤维质量。短程纺指纺丝甬道缩短,从纺丝螺杆到卷绕部分都可以安装在单层厂房内,简化厂房和纺丝设备。不同品种的纤维根据需要可以适当地改变冷却方式。如纺制民用纤维常在约2米长的冷却室内用空气介质冷却成形;纺制聚酯和聚酰胺帘子线纤维则常在喷丝头下方和冷却室上方设置加热装置以降低纤维的冷却速度,使初生纤维结构均匀,拉伸性能良好。在纺制粗条子纤维时(如棕丝)常以水为冷却剂,使纤维迅速冷却。

『叁』 影响熔体纺丝成型的主要因素有哪些

第一如果粘流温度太高如聚丙烯晴,加工不划算,而且聚丙烯晴是极性聚合物,即使熔融粘度也很大,不利于加工,第二如聚乙烯醇,分解温度低于粘流温度,也是不能的,只要这几个不冲突都是可以熔融纺丝的
溶液纺丝的话,一是要能找到合适的溶剂,一般来讲非极性结晶高聚物不太适用于溶液纺丝,因为其熔融需要加热到熔点,很难找到这么高沸点的溶剂且还要接近的溶度参数,能找到合适的溶剂的都能溶液纺丝

『肆』 聚酯片加工到聚酯纤维需要那些工序设备

聚酯纤维的生产工艺流程是什么

一、聚酯熔体合成

1、准备好合成材料,合成聚酯的原料为聚对苯二甲酸和乙二醇,主要从石油裂解获得,也可从煤和天然气取得。石油加热裂解得到甲苯、二甲苯和乙烯等,经化学加工后可得到对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯及乙二醇。

2、将对苯二甲酸二甲酯和乙二醇进行酯交换,生成的对苯二甲酸二乙二醇酯低聚物,然后在280~290℃和真空条件下缩聚成聚对苯二甲酸乙二醇酯。也可将对苯二甲酸与乙二醇直接酯化,然后对苯二甲酸乙二酯进行缩聚获得聚酯熔体。

3、聚酯熔体做好后,可以用于制备聚酯切片和熔体直接纺丝。聚酯切片是将聚酯熔体经铸带、切粒而得到切片,用聚酯切片纺丝相对来说更加容易。

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二、聚酯熔体纺丝

1、聚酯切片经过干燥、熔融可以用于纺丝、制备聚酯膜、聚酯瓶等。熔融过程中,切片所含的水分能使聚酯发生水解而影响纺丝性能和纤维质量,因此在纺丝前必须经过干燥,使切片含水率降低到0.01%以下。

2、切片纺丝需要将干燥后的聚酯切片在螺杆中加热熔融,挤压送入纺丝箱体的各个纺丝部位,由计量泵精确计量和过滤后,从喷丝板的喷丝孔中喷出。

3、喷丝孔的直径一般为0.15~0.30毫米,喷出的熔体细流,会被冷却气流冷却凝固成丝条。冷却后的丝条,根据不同的加工工艺,可加工成聚酯长丝和聚酯短纤维。

合成聚酯纤维有哪些方法

一、酯交换缩聚法

1963年以前工业上全用此法生产PET,仍为世界各国大量应用。该法主要包括两步,首先是对苯二甲酸二甲酯(DMT)与乙二醇或1,4-丁二醇在催化剂存在下进行酯交换反应,生成对苯二甲酸双羟乙酯(BHET)或双羟丁酯。酯交换缩聚法常用的催化剂为锌、钴、锰的醋酸盐,或它们与三氧化二锑的混合物,其用量为DMT质量的0.01%~0.05%。反应过程中不断排出副产物甲醇。第二步为生成的BHET或双羟丁酯,在前缩聚釜及后缩聚釜中进行缩聚反应,前缩聚釜中的反应温度为270℃,后缩聚釜中反应温度为270~280℃,加入少量稳定剂以提高熔体的热稳定性。缩聚反应在高真空(余压不大于266Pa)及强烈搅拌下进行,才能获得高分子量的聚酯。纤维用的PET分子量应不低于20000,薄膜用的PET分子量约为25000,一般塑料用的PET分子量约为20000~30000。

二、直接酯化缩聚法

该法用高纯度对苯二甲酸(PTA)与乙二醇或1,4-丁二醇直接酯化生成对苯二甲酸双羟乙酯或丁酯,然后进行缩聚反应。该法的关键是解决PTA与乙二醇或1,4-丁二醇的均匀混合,提高反应速度和制止醚化反应。与酯交换缩聚法相比,该法可省掉DMT的制造、精制和甲醇回收等步骤,更易制得分子量大、热稳定性好的聚合物,可用于生产轮胎帘子线等较高质量的制品。但该法对原料PTA的纯度要求较高,PTA提纯精制费用大。

『伍』 常用的纺丝方法有哪些

按成纤高聚物的性质不同,化学纤维的纺丝方法主要有熔体纺丝法和熔液纺丝法两大类,此外,还有特殊的或非常规的纺丝方法。其中,根据凝固方式的不同,熔液纺丝法又分为湿法纺丝和干法纺丝两种。在化学纤维的生产时,多数采用熔体纺丝法生产,其次为湿法纺丝生产,只有少量的采用了干法或其他非常规纺丝方法生产。
一.
熔体纺丝法
熔体纺丝法是将纺丝熔体经螺杆挤压机由纺丝泵定量压出喷丝孔,使其成细流状射入空气中,并在纺丝甬道中冷却成丝。目前,熔体纺丝法的纺丝速度一般为1000~2000m/min。采用调整纺丝时,可达4000~6000m/min。喷丝板孔数:长丝为1~150孔,短纤维少的为400~800孔,多的可达1000~2000孔。喷丝板的孔径一般在0.2~0.4mm。
熔体纺丝法的主要特点是卷绕速度高,不需要溶剂和沉淀剂,设备简单,工艺流程短,是一种经济、方便和效率高的成形方法。但喷丝头孔数相对较少。近年来,我国在消化吸收引进技术的基础上,已发展了低速多孔和高速短程纺,以生产丙纶和涤纶。合成纤维中的涤纶、锦纶和丙纶都采用熔体纺丝法纺丝。
二.溶液纺丝法
1.
湿法纺丝湿法纺丝是将溶液法制得的纺丝熔液从喷丝头的细孔中压出呈细流状,然后在凝固液中固化成丝。由于丝条凝固慢,所以湿法纺丝的纺丝速度较低,一般为50~100m/min,而喷丝板的孔数较熔体纺丝多,一般达4000~2000孔。混法纺丝防得到纤维截面大多呈非圆形,且有较明显的皮芯结构,这主要是由凝固液的固化作用而造成的。
湿法纺丝的特点是工艺流程复杂,投次大、纺丝速度低,生产成本较高。一般在短纤维生产时,可采用多孔喷丝头或级装喷丝孔来提高生产能力,从而弥补纺丝速度低的缺陷。通常,不能用熔体法纺丝的成纤高聚物,才用湿法纺丝和生产短纤维和长丝束。腈纶、维纶、氯纶和粘胶多采用湿法纺丝。
2.
干法纺丝干法纺丝是将溶液纺丝制备的纺丝溶液从喷丝孔中压出,呈细流状,然后在热空气中因溶剂声速挥发而固化成丝。目前,干法纺丝的速度一般为200~500m/min,当增加纺丝甬道长度或纺纺制较细的纤维时,纺丝速度可提高到700~1500m/min。干法纺丝的喷头孔数较少,为300~600孔。
干法纺丝制得的纤维结构紧密,物理机械性能和染色性能较发,纤维质量高。但干法纺丝的投资比湿纺还要大,生产成本高,污染环境。目前用于干纺丝产生的合成纤维较少,仅醋酯纤维和维纶可用此法。另外,对于既能用于干法纺丝,又能用湿法纺丝的纤维,干法纺丝更适合于纺制长丝。
三.其他纺丝法
1.
复合纤维纺丝法
复合纤维纺丝法是将两种或两种上不同化学组成或不同浓度的纺丝流体,同时通过一个具有特殊分配系统的喷丝头而制得。在进入喷丝孔之前,两种成分彼此分离,互不混合,在进入喷丝孔的瞬间,两种液体接触,凝固粘合成一根丝条,从而开成具有两种或两种以上不同组分的复合纤维。此法纺制的纤维分为:并列型、皮芯型和散布型等多种。
2.
异形纤维纺丝此法是用非圆形喷丝孔,制取各种不同截面形态的异形纤维。常见到形异纤维有三角形、Y型、星形和中空纤维等。
3.
着色纤维纺丝法此方法是在化学纤维的纺丝熔体或溶液中加入适当的首色剂,经纺丝后直接制成有色纤维,该方法可提高染色牢度,降低染色成本,减少环境污染。
此外,还有相分离纺丝法、冻胶纺丝法、乳液或悬液纺丝法、液晶纺丝等纺丝方法。

『陆』 纺丝机的熔体纺丝机

用于涤纶、锦纶和丙纶等的纺丝设备。特点是熔体细流遇冷风凝固成纤维,冷风是经高效过滤器、调节阀、导流装置后均匀地吹向细流的。纺丝速度较高,一般为600~1500米/分。熔体纺丝机也有两种。
①长丝纺丝机:高聚物切片自料斗进入螺杆挤压机后被熔融并由螺杆推进经导管送入纺丝箱体。熔体在箱体中经纺丝泵计量输送至喷丝头(板),由喷丝孔挤出的熔体细流在纺丝窗中遇到冷空气冷却固化成纤维,上油后由卷绕机构卷绕在筒管上。长丝喷丝板的孔数一般为数孔至几十孔。纺帘子线时可达200孔左右,纺棕丝时仅有一个孔,此时熔体细流用水浴冷却凝固成丝。熔纺长丝纺丝机在70年代出现的趋势是:多头纺丝,即每个纺丝部位装有2、3、4、6甚至更多的喷丝头,以提高机器的产量;高速纺丝,纺速为3500~4000米/分,甚至高达5000米/分以上;大卷装,每一个筒子的卷装量一般可达10公斤到数十公斤;连续化,纺丝和拉伸在一台纺丝机上同时完成,也有把纺丝、拉伸、变形工序都在一台纺丝机上完成的(简称BCF生产),在丙纶和锦纶生产中已得到应用。这种机器结构紧凑,占地小、生产效率高。此外,纺丝机的自动化程度也在不断提高。
②短纤维纺丝机:与长丝纺丝机相比,其特点是采用多孔数的大喷丝板,一般孔数为400~1100,现已发展为多孔纺丝,孔数多达4000;在纺丝甬道中采用环形吹风或环吹加侧吹风的冷却吹风系统,各纺丝部位没有单独的卷绕机构,各部位的丝条经导丝盘或小转子后,由牵引机将丝束引向喂丝轮,然后将丝束铺放在盛丝桶中。每桶丝容量可达 450~2000公斤。大型合成纤维厂生产短纤维时,常采用直接纺丝法。出现了无纺丝甬道的熔纺短程纺丝机。

『柒』 什么是熔融纺丝

熔融纺丝法又分为聚合法、共混纺丝法、皮芯复合纺丝法;采用后整理聚合技术也可使纤维具有变色性能。例如,将纤维或织物用含毗喃衍生物的单体浸渍,单体一般为苯乙烯或醋酸乙烯酯,单体在纤维内进行聚合,使纤维具有光致变色性。如丝织物在60℃下于上述组分的溶液中聚合lh可保持光致变色性半年以上,用于制作服装、伞、衣饰等时显出特殊的迷人效果。

『捌』 常用的纺丝方法有哪些,分别适用于哪些聚合物

熔体纺丝:将高聚物加热至熔点以上的适当温度以制备熔体,熔体经螺杆挤压机,由计量泵压出喷丝孔,使之形成细流状射入空气中,经冷凝而成为细条。
溶液纺丝:选取适当溶剂,把成纤高聚物溶解成纺丝溶液,或先将高分子物质制成可溶性中间体,再溶解成纺丝溶液,然后进行纺丝。粘胶、维纶、腈纶多采用此法。溶液纺丝按凝固条件不同分为湿法纺丝和干法纺丝。
干法纺丝:利用易挥发的溶剂对高分子聚合物进行溶解,制成适于纺丝的粘稠液。将纺丝粘液从喷丝头压出形成细丝流,通过热空气套筒使细丝流中的溶剂迅速挥发而凝固,通过牵伸成丝。(氯纶,腈纶,维纶,醋纤)
湿法纺丝:将成纤高分子聚合物溶解于溶剂中制成纺丝溶液,将纺丝溶液由喷丝头喷出喷出后进入凝固浴中,由于粘液细丝流内的溶剂扩散以及凝固剂向粘液细丝流中渗透,使细丝流凝固成丝条。
湿法纺丝的特点是喷丝头孔数多,但纺丝速度慢,适合纺制短纤维,而干法纺丝适合纺制长丝。通常同品种化学纤维利用干法纺丝较湿法纺丝所得纤维结构均匀,质量较好。

『玖』 纺丝熔体是什么谢谢!

纺丝熔体就是聚脂材料(俗称切片,就是小小的一粒一粒的小塑料粒子)经过加热后变成的一种半流体状态,你可以理解为高温熔化的塑料。

『拾』 熔体纺丝的介绍

化学纤维的主要成形方法之一,简称熔纺。合成纤维主要品种涤纶、锦纶、丙纶等都采用熔纺生产。熔纺的主要特点是卷绕速度高、不需要溶剂和沉淀剂,设备简单,工艺流程短。熔点低于分解温度、可熔融形成热稳定熔体的成纤聚合物,都可采用这一方法成型。

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