新一代替代进口的腈纶纺丝设备――H6系列纺丝生产线
  • 技术应用
  • 2015-11-05 08:40
  • 来源:中国纺织机械网
  • 作者:[db:作者]
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  •   洗机的结构特点和工艺参数,并对其市场前景进行了分析预测。

      纵观世界上腈纶纤维生产,采用水相悬浮聚合二步法工艺生产的占80%以上,我国自80年代以后新建的腈纶厂也多采用湿法工艺。实践证明,湿法生产腈纶纤维工艺从产品质量、生产管理、能源消耗和环境保护等多方面来看,比干法纺丝工艺更适合我国国情。经掉股份公司生产的H6系列纺丝生产线成套设备,通过不断的实践改进和完善,可以适用于湿法纺丝生产工艺。

      硫氰酸钠湿法生产腈纶的简要工艺流程如下:聚合(脱单、溶解、过滤等)*纺丝(H6401)*热牵伸※干燥※卷曲※热定型※上油后干燥一※再牵伸卷曲※切断-※打包L※铺丝折叠※毛条聚合:三元单体(丙烯腈、丙烯酸甲酯、丙烯磺酸钠)加入聚合爸,并加入引发剂、添加剂、助剂,在聚合釜内连续进行水相悬浮聚合,全部物料形成粘稠浆液,由釜顶出料,输往脱单体塔脱去单体输入贮藏槽,用齿轮泵送往真空脱泡塔脱除空气泡,浆液再送至热交换器调温,添加消光剂,过滤去除杂质,以稳定的压力输送至纺丝工序。

      纺丝及后处理:纺丝原液经计量泵过滤后由纺丝机上的喷丝头喷出,在低温的硫氰酸钠稀溶剂中凝固成丝,丝束被引入预牵伸机进行预热牵伸,再经水洗去除溶剂,再入热水槽中进行热牵伸,经卷曲、气蒸定型、上油、再次干燥致密,制成长丝束毛条或再卷曲、切断成短纤维打包。

      回收:从纺丝回流的稀溶液,加入助滤剂进行前处理,经过滤、五效蒸发、结晶去除硫酸钠,再经后处理,过滤后,送去溶解聚合物,以制备纺丝原液用,由此循环使用。

      在以上工艺流程中,其中纺丝及后处理部分中的纺丝、预牵伸、水洗三个工序可分别用经掉纺机公司生产的H6401型腈纶纺丝机、H6411型腈纶预牵伸机、H6431型腈纶水洗机。

      该机是国内*新型的湿法腈纶纺丝设备,它与H6411型腈纶预牵伸机、H6431型腈纶水洗机等机器配套,可组成年产1万t湿法腈纶生产线。以上三种机器由经掉纺机股份公司于20世纪90年代末研制成功,是新一代可替代进口的国产设备。

      H6401型腈纶纺丝机用于聚丙烯腈纤维湿法纺丝生产线中的纺丝工序,是纺丝及后处理生产工序中的首台主机。本机将聚合工序来的聚丙烯腈原液经计量泵计量升压,经烛型过滤器去杂质,压入喷丝头。原液从喷丝板挤出以纤细的微流进入凝固浴槽的硫氰酸钠水溶液(即凝固溶液),凝固成腈纶丝束。

      初生丝束经上下导辊转向后,在二浴槽形成大股丝束,然后进入H6411型预牵伸机、H6431型水洗机等进一步加工处理后,制成腈纶短纤维或毛条。机器主要规格:纺丝形式单面卧式水平单独凝固浴槽纺丝,二浴转向,转向角4°,集束成两片丝束进入预牵伸机。每台纺丝机有7组纺位,每组4只喷丝板共28纺位。

      铬合金制成;转速范围30~120r/min流量为60喷丝头采用钼质材料,可用PS140― 072等型号,不同品种纤维用不同型号喷丝头。

      浴槽凝固浴槽、外浴槽和二浴槽用含钼不锈钢制成,双层保温型,凝固浴槽内单独浴槽为聚氯乙烯硬塑料板制。凝固浴槽为7只,按“一”型顺序排列,其中心距为2300mm,单独浴槽中心距(纺距)为330mm.机架采用不锈钢型材焊制。

      机械传动采用交流同步电机,配置摆线针轮减速器,通过齿轮或同步带轮传动计量泵和导辊。

      车头部分以计量泵为主要部件,还包括进胶管、回液管、鹅颈管、泵座、烛型滤器等部件。

      纺丝部分主要包括喷丝头,凝固浴槽,上下导辊等。

      其它二浴槽及二浴槽内附属装置;防缠辊检测和自停、报警装置;机械传动装置等。

      H6401型腈纶纺丝机参照90年代引进国外先进设备,结合经掉公司多年生产同类设备的实践经验,独立设计并有所创新,其计量泵、喷丝头等关键部件的各项经济技术指标均达到引进设备水平。

      该机是国内*新型的湿法腈纶纺丝生产线主机之一,在纺丝生产线中位于H6401型纺丝机之后,H6431型水洗机之前。本机对来自纺丝机的初生丝束进行初步牵伸,使之具有一定强度,加其塑形性,可顺利通过下一步水洗工序,经水洗机、热牵伸机等进一步加工处理后,制成腈纶短纤维或毛条。

      牵伸区由三组牵伸箱组成两个预牵伸机,预牵伸倍数通常为2.2~2.9倍。

      牵伸箱铸铁材料,由上中下哈夫式箱体组合而成。

      浴槽**、三浴槽为不锈钢平底浴槽,第二浴槽为硬聚氯乙烯斜槽。

      自控系统10只导辊配置防缠辊检测装置,缠辊时可自动报警,自动停车。

      **牵伸箱三相交流同步电机5. 4p配摆线针轮减速器。

      第二牵伸箱三相交流同步电机11kWX 4p配摆线针轮减速器。

      第三牵伸箱三相交流同步电机15kWX该机是国内*新型的腈纶水洗机,在纺丝生产线中位于H6411型预牵伸机之后,热牵伸机之前,从预牵伸机出来的丝束进入本机,在本机中以温水进行长行程喷淋洗涤,清洗掉丝束中残存的硫氰酸钠(NaSCN),使其含量极小,达到工艺要求。丝束从水洗机出来后进入热牵伸机进行热牵伸工序的进一步加工处理,制成腈纶短纤维或毛条。

      机器的主要组成和规格:洗涤方式倾斜式单面强制喷淋。

      27根,其中上导辊14根,下导辊13根。

      导辊中心距垂直方向1500mm,水平方向浴槽斜浴槽材料为硬聚氯乙烯塑料,平浴槽材料为不锈钢板,自动溢流。

      机架碳钢型材焊接结构。

      自控系统两只下导辊带防缠辊检测装置,缠辊时自动报警自停。

      传动方式采用三相交流同步电机配置摆线针轮减速器。

      四、H6系列纺丝生产线特点及市场预测牵伸机、H6431型水洗机所组成的H6系列湿法腈纶生产线的特点归纳如下:该套设备生产能力较强,在所有同类型国产设备中,产量*高,年产可达1万t.进一步实践改进后,单线年生产能力可以提高到1.纺丝机排列方式为单层平铺,各组单台纺丝机按‘一“字形总体排列布局,适宜扩产改造,加产量。如*近上海石化引进的国外设备,其总体布局形式仍保持”一“字形单台机组合排列,若加两组主机,即可将全线产量由年产1万t提高到年产1.5万t. 3设备选用材料考究,耐腐蚀能力强。纺丝机几乎全部使用含钼不锈钢材质,这对腐蚀性很强的腈纶生产来讲是极其有效的防腐蚀措施;预牵伸机和水洗机的过丝部件也都采用含钼不锈钢材质。

      4预牵伸机采用两组预牵伸区,机械设计可很好地保证工艺要求,使丝束牵伸倍数各段分布合理,梯度加和缓。有利于保持丝束牵伸质量良好,无意外牵伸。

      全生产线纺缠丝自动控制系统完备,是以往国产设备所不具备的,引进设备也未全部配置。该系统可使全线生产工人减少,提高劳动生产率,降低人工成本,使纤维价格更具竞争力。

      水洗机由于采用大导丝辊(318 1200mm)、长棍距(1500mm)、强喷淋型水洗方式,大大提高了水洗效果,保证洗涤后丝束中的硫氰酸纳(NaSCN)含量小于上述三台主机均采用同步变频电机传动,适于全生产线自动控制。变频自控系统极方便地控制各工序的瞬时转速,从而保证纺出丝束的高品质。

      腈纶纤维作为三大纤维之一,用途广泛,市场需求一直平稳上升。除了服用性好,轻而暖可替代羊毛外,目前开发差别化纤维更是前途看好。在工业及宇航业等领域都需要腈纶纤维作碳纤维原丝。H6系列湿法腈纶纺丝设备可进行常规腈纶纤维的纺制,也可纺制细旦、高收缩、有色纤维等多种差别化纤维。如对其部分部件进行改进,能够适应大丝束碳纤维原丝的生产。

      我国腈纶在化纤总量中比例偏低,约为8 %,而世界腈纶在化纤总量的比例为16%~18%.据有关技术资料统计,目前我国腈纶的需求量己超过70万t,而实际生产能力为42万t左右,供求缺口较大。具专家预测,至2010年我国腈纶生产能力要达到80万t以上才能满足市场需求,因此必将大力发展腈纶纤维,使各种化纤产量趋于平衡。由此可见,H6系列湿法腈纶纺丝设备的市场前景是广阔的。

      自动化产品在纺织机械上的应用吕渭贤改革开放以来,我国纺织机械行业的自动化技术有较明显的提高,棉纺织设备的大部分机器采用了变频调速、可编程控器(PLC)技术,也己有相当一部分的产品采用了工控机、单片机、交流伺服系统、触摸屏人机界面以及现场总线技术,实现了纺机产品的机电一体化,为纺织机械的自动化、高速化、连续化打基础。

      一、通用自动化产品在纺织机械上的应用状况变频器在纺织设备上应用很普及,从清花、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒、整经、浆纱、无梭织机等均己采用。按使用情况可分为三种类型:**类一台主机选用一台变频器控制一台电动机,如并条机、粗纱机、细纱机等。

      第二类一台主机选用一台变频器控制多台电动机,如并纱机、气流纺机(单锭单电机传动型)等。

      第三类一台主机用多台变频分别控制多台电动机,并由计算机控制多电机协调同步,实现卷绕成形功能,如取消锥轮的新型粗纱机、取消长边轴传动和无级变速器的新型浆纱机,分条整经机等。

      纺织设备上应用的通用变频器,容量范围在0.37~500kW,90%以上为0.37~37kW,大容量变频器需要量很少。通用型变频器的年需用量在1 ~1.5万台之间。2000年是纺织机械产量较高的一年,变频器需用量为1.5万台以上。常选用欧洲西门子、伦茨、ABB、施耐德等公司,日本富士、明电舍、安川、三菱、松下、三垦公司和台湾中达斯米克公司的变频器产品。

      纺织专用变频器,如无梭织机用的储掉器,大部分用专用变频器控制转鼓电机,年需要量达2万台以上。自动络筒机的槽筒传动也采用了专用变频器,每只槽筒用一只变频器,年需要量也相当多。

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