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探索影响尼龙66工业丝可纺性的技术研究

2015-05-30卢洪双

科技资讯 2015年9期
关键词:可纺性反应器黏度

卢洪双

摘 要:该文介绍了聚合工程和纺丝工程的主要工艺、设备以及环境条件对尼龙66工业丝生产过程中可纺性的影响,通过定期更换盐过滤器的滤材和定期切换聚合器以及定期更换纺丝组件,控制好浓缩槽和反应器的温度、液位、压力以及纺丝箱温度等都可以对尼龙66工业丝可纺性起到很重要的作用。

关键词:可纺性 浓缩槽 反应器 温度 黏度

中图分类号:TQ342 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)03(c)-0097-01

我国从80年代起开始生产尼龙66帘子布轮胎,由于其具有强度高、耐高温、耐疲劳和抗冲击性好等优良性能,使生产出的胎体具有坚固、重量轻、载荷大等性能优势,因此发展迅速。最近几年,随着汽车工业的神速发展,世界轮胎工业发生了巨大变化,各生产厂家均致力于产品性能综合研究,不断优化生产工艺,提升产品质量。

1 生产尼龙66工业丝的设备和工艺

1.1 主要生产设备

聚合设备:由浓缩槽、反应器、减压器、前聚合器、后聚合器等组成的五大器式连续聚合设备;

纺丝牵伸设备:直纺FDY纺丝牵伸热定型一步法设备;

卷绕设备:瑞士立达新型自带变频系统CD300卷绕机。

1.2 工艺流程

尼龙66盐液→盐处理→盐液浓缩槽→反应器→减压器→前聚合器→后聚合器→纺丝→冷却→热辊拉伸定型→网络器→卷绕。

2 结果与讨论

2.1 聚合工艺和设备对尼龙66工业丝可纺性的影响

2.1.1 聚合工艺对尼龙66工业丝可纺性的影响

浓缩槽就是把温度90℃浓度50%的盐液经蒸汽加热温度提高到120℃,浓度浓缩为70%的盐液。反应器把输入物料为215℃,浓度70%的盐液在高温高压下发生脱水和预缩聚,达到温度245℃,含水为10%的低聚物。在正常生产中,浓缩槽和反应器的温度、压力、液位虽相对独立,但又相互影响。其中一个波动都会引起其他波動。比如当液位波动时,进液量忽大忽小,则蒸汽蒸发量也随之变化,蒸汽量变化又引起压力变化,压力变化又会波及液位检测;进液量忽大忽小,也会引起温度波动,温度波动蒸发排气量也变化,如此一环连一环,循环影响,造成聚合工艺不稳定,导致尼龙66工业丝的可纺性会受到影响,所以在聚合生产中要控制好浓缩槽和反应器的温度、压力和液位。

2.1.2 聚合设备对尼龙66工业丝可纺性的影响

盐过滤器:盐过滤器主要除去活性炭过滤器中剩余的杂质和添加剂添加引入的杂质。如果盐过滤器的差压差接近2kg/cm2和压差记录有大幅度下降以及浓缩槽液位出现下降,意味盐液中的杂质过多。因此盐过滤器是聚合日常管理中的一个重要关键点,所以盐过滤器要实行定期与压差异常切换相结合的管理。盐过滤器作为最后一道过滤装置,它的过滤效果直接影响到尼龙66工业丝的可纺性,过滤效果差,纺丝表现为产生毛丝。

聚合器:在聚合器的日常管理中,关键是防止凝胶化。为了防止胶化,聚合器液位控制避免波动,长时间运转、液位波动较大,凝胶积累到一定程度会陆续跌入聚合熔体中,从而导致聚合工艺和尼龙66工业丝的可纺性会发生剧烈恶化。当聚合器发生凝胶拖落时表现为,聚合器液位升高和出口压力降低,并且提高螺杆转速无效,此时即可判定发生凝胶脱落。发生凝胶脱落事故后,可采取如下措施,首先聚合器排料,然后聚合器的控制低液位(全空状态)运转;最后聚合器PV阀排料以避免凝胶后污染组件,排料视为干净程度。在有备台的情况下,可进行切换操作,以尽量减少凝胶影响,尽快恢复纺丝正常,避免影响到尼龙66工业丝的可纺性。

2.2 纺丝工艺和设备对尼龙66工业丝可纺性的影响

2.2.1 纺丝箱温度对尼龙66工业丝可纺性的影响

纺丝箱温度直接影响聚合物熔体黏度,纺丝箱温度过低时,聚合物熔体粘度异常升高,熔体在喷丝板孔中时剪切应力增大,熔体细流膨化现象严重,出现熔体破裂现象,可纺性变差。纺丝箱低于300℃时,断丝次数增多,出现大量的毛丝。但是,纺丝箱温度不是越高越好,温度太高,聚合物发生热裂解或产生大量凝胶,在物料分配管管壁结胶,因阻塞管道,工业丝线密度下降。所以实际生产中应将纺丝箱温度控制在一定合适范围,避免温度过高或过低,确保工业丝线密度长期均匀稳定,提高尼龙66工业丝的可纺性。

2.2.2 纺丝组件对尼龙66工业丝可纺性的影响

纺丝组件是一个立式圆形过滤器,由砂盒、支架、组件盖及喷丝板构成。以海砂作为滤材进行过滤,海砂上下均有金属滤网以防砂子漏出。一般生产中,组件使用周期为14d;可纺性差时,可进行异常更换。若组件使用周期延长,组件出口压力升高,初生纤维光照“辉点”变差,相应工业丝线密度降低,可纺性变差。所以定期更换纺丝组件可以提供尼龙66工业丝的可纺性。

3 结语

(1)在正常生产中,聚合工艺的变化直接影响到聚合物粘度的变化,从而影响到尼龙66工业丝的可纺性,所以要认真操作聚合工艺中的每一个环节,保证聚合工艺稳定。加强对现场设备的管理,定期对聚合设备进行维护和检修。原丝生产是连续运转,任何工艺和一台设备出现问题,都势必会影响整个系列的稳定生产,造成生产事故,加强聚合工艺和设备管理会直接提高尼龙66工业的可纺性。

(2)纺丝箱的温度对尼龙66工业丝的可纺性有很大的影响。纺丝箱温度低,组件压力升高,纺丝箱温度低于280℃时,生产状况恶化,纺丝辉点变差,出现毛丝断丝的现象。纺丝箱温度过高,聚合物的热分解会加剧,造成分子质量降低,粘度下降。所以纺丝箱温度的过高或过低都会影响到尼龙66工业丝可纺性。

参考文献

[1] 康伟峰,牛国旗,邹炳乾.尼龙66细旦工业丝生产工艺研究[J].郑州轻工业学院学报,2004(1).

[2] 郑淑昀,张民庆,李倩.纺丝工艺对尼龙66工业丝物理性能的影响[J].合成纤维,2006(1).

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