Технология производства химических волокон — 3-е изд. - Ряузов A.H.
Скачать (прямая ссылка):
17.4.4. Производство полиэфирного волокна
Процесс получения полиэфирного волокна состоит из следующих операций: 1) комплектования невытянутого жгута; 2) ориен-. тационной вытяжки жгута; 3) гофрировки жгута; 4) термофикса-
ции жгута; 5) резки жгута и упаковки готового волокна в кипы. Все эти операции совмещаются в одном технологическом потоке на штапельных агрегатах, один из которых схематично представлен на рис. 17.23.
Комплектование невытянутого жгута. Жгут комплектуется из отдельных нитей (поджгутиков), выбираемых из каждого контейнера (таза), в отделении шпулярников штапельного цеха. Шпу-лярник / включает два- четыре ряда контейнеров с нитью (обычно один — два ряда оставляют резервными для перезаправки) и верхнюю металлическую раму, где происходит формирование не-вытянутого жгута. В конце шпулярника установлен жгутообразо-ватель, объединяющий отдельные нити («поджгутики») в общий жгут. Он состоит из двух-трех вальцев и направляющих устройств. В зависимости от заданного развеса вытянутого жгута (обычно равного 30—100 г/м) жгут собирают из 20—60 контейнеров.
Ориентационная вытяжка жгута. Выше было уже отмечено, что вытягивание полиэфирного волокна проводится при нагревании, в результате чего невытянутая аморфная нить переводится из стеклообразного в высокоэластическое состояние с ориентацией структурных элементов и кристаллизацией ПЭТ. Однако интенсивный равномерный прогрев и последующая вытяжка жгута, состоящего из 200 000 — 500000 элементарных нитей довольно сложная задача. На промышленных штапельных агрегатах жгут вытягивают в одну или две стадии соответственно между двумя или тремя вытяжными станами (см. рис. 17.23). Каждый вытяжной стан оборудован семью — восемью цилиндрами, вращающимися с одинаковой скоростью. Цилиндры первого стана (питающего) подогреваются до 50—800C циркулирующими внутри их горячей водой или теплоносителем. При двухстадийной вытяжке подогреваются также цилиндры второго стана (до 100—150°С). Цилиндры последнего стана не подогреваются (иногда даже охлаждаются водой). Основной нагрев жгута осуществляется острым паром или горячим воздухом в специальных камерах 4 и 5, расположенных между вытяжными станами. Иногда жгут подогревают на гладкой металлической поверхности (утюге) или пропускают через ванну с горячей водой. Со жгутообразователя жгут в виде тонкой равномерной по толщине ленты шириной 200—500 мм проходит через ванну (с температурой 40—600C) для отмывки от прядильной препарации (или нанесения антистатической препарации) и поступают на горячие цилиндры первого стана, где подогревается. Далее жгут попадает в обогреваемую камеру между первым и вторым станом, нагретую до 130—200°С, а затем на цилиндры второго стана. При двухстадийной вытяжке температура во второй камере обычно на 20—500C выше, чем в первой. Усилие для вытяжки полиэфирного жгута развесом 30—-100 г/м колеблется соответственно от 4 до 15 кН. Кратность вытяжки волокна, устанавливаемая по отношению частоты вращения цилиндров первого и последнего вытяжного стана, составляет в зависимости от типа штапельного волокна 1: (3 — 5). При двухстадийной процессе жгут вытягивают на 300—
Рис. 17.23. Схема производства полиэфирного волокна:
/ —шпулярник; 2—ванна для отмывки прядильной препарации; 3—вытяжные станы; 4—обогреваемые камеры для вытягивания; 5—обогреваемые камеры для стабилизации и удлинения; 6—ванна для нанесения антистатической' препарации; 7—устройство для натяжения жгута (компенсирующие вальцы); S—гофрнровочная машина; 9—аппарат для сушки и термофнксацнн жгута: 10 — направляющие и натяжные устройства; 11—резательная машина; 12—упаковочная машина.
400% между первыми двумя станами и на 50—100%)—между вторым и третьим станами. Линейная скорость выхода жгута с вытяжной машины составляет 100—200 м/мин, иногда — до 400 м/мин. В некоторых случаях, когда требуется получить волокно с низким удлинением (до 30—40%) и небольшим отклонением механических свойств от заданной величины, жгут после вытяжки подвергают дополнительной операции — так называемой стабилизации удлинения, которая проводится в обогреваемой до 2000C камере при растяжении на 2—4% (или усадке на 1—2%).
Гофрировка жгута. Гофрировкой жгута называется технологический процесс придания волокну извитости. Шерстеподобные свойства полиэфирного волокна и способность его к переработке как в смеси с шерстью, хлопком и другими волокнами, так и в чистом виде во многом зависят от формы отдельных элементарных нитей, в частности от степени и устойчивости их извитости. Обычно степень извитости штапельного волокна лавсан составляет 3—7 из-витков на 1 см. Жгут гофрируется в специальной машине 8 (см. рис. 17.23), в которой он захватывается двумя плотно прижатыми друг к другу металлическими вальцами и направляется в набивочную камеру. Сила прижима вальцов достигает 10—12 МПа.
Вальцы непрерывно напрессовывают в камеру отрезки жгута, которые периодически выталкиваются оттуда вновь поступающими нитями. Извитость волокна проявляется в результате механического сжатия и прессования жгута в камере. Устойчивость извитости можно дополнительно повысить предварительной обработкой жгута острым паром перед поступлением его в гофрировоч-ную машину. Для равномерного нанесения гофра на волокно жгут-должен подаваться в камеру под определенным и постоянным натяжением. Постоянство натяжения создается системой компенсирующих роликов 7 (см. рис. 17.23), один из которых свободно лежит на жгуте, и по его относительному перемещению регулируется скорость гофрировки.
