涤纶棉型短纤维生产线的柔性化改造

摘要：通过对普通涤纶短纤生产线进行柔性化改造，使其成为既能生产棉型纤维又能生产中空纤维的新型柔性生产线，不仅可拓宽纤维品种，还节省了投资，是纤维生产商应对多变化纤市场的一种选择。本文拟为老生产线改造提供可行性技术依据。

关键词：涤纶棉型短纤设备；中空纤维设备；改造；经济效益分析

中图分类号：TQ342+.21 文献标志码：B

Modifying Existing Cotton Type Polyester Staple Fiber Production Line into a Flexible Line

Abstract： Modifying an existing polyester staple production line into a flexible line and making it capable of producing both solid polyester staple fiber and hollow fiber will not only extend product range， but also reduce investment cost， offering another option for fiber producers to cope with the fast-changing chemical fiber market. This paper aims at providing a feasible technological basis for the modification of existing production lines.

Key words： cotton type polyester staple fiber equipment； hollow fiber equipment； modification； analysis on economic benefits

近几年，三维中空纤维得到了飞速发展，与此同时，随着涤纶短纤市场的日趋饱和，只能生产单一品种的生产线逐渐失去了竞争力。但对于生产商而言，如果再采购新生产线，不仅需要大量的资金投入，还要考虑生产空间问题，再加上流动资金紧张等原因，许多厂家都希望通过对现有的普通涤纶棉型短纤维生产线进行柔性化改造，使其既能生产普通棉型纤维，也能生产三维中空纤维，以适应多个品种的生产，应对市场多品种的需求。以下将重点介绍在用户现有涤纶短纤生产设备的基础上进行改造，改造后使其既能生产常规纤维又能生产三维中空纤维。

1 不同短纤的用途

棉型短纤是普通纤维，生产工艺成熟，易于生产，主要用于与棉花混纺生产布料和服装，生产成本较低。三维卷曲中空短纤具有良好的保暖性、蓬松性和弹性，克服了普通棉型纤维及棉花蓬松性和弹性差的缺点，尤其是随着填充料领域的大量使用，三维中空短纤更显出其优势（表 1）。

2 改造内容

2.1 原生产线流程

前纺：螺杆→过滤→纺丝→卷绕→喂入→往复落筒；后纺：集束→导丝→浸浴→一牵→水浴→二牵→蒸汽加热→三牵→紧张定形→上油→叠丝→牵引→蒸汽预热箱→卷曲机→冷却输送→导丝→曳引张力机→切断→打包。

2.2 改造后的生产线流程（图 1）

前纺：螺杆→过滤→纺丝→卷绕→喂入→往复落筒；后纺：集束→导丝→浸浴→一牵→水浴→二牵→蒸汽加热→三牵→紧张定形→上油→叠丝→牵引→蒸汽预热箱→卷曲机。

其中，使用线Ⅰ用以生产中空纤维，使用线Ⅱ用以生产普通纤维。

2.3 改造内容

2.3.1 前纺设备改造

（1）空调增大吹风量。由于三维中空纤维在纺丝过程中需骤冷，要求纤维冷却风速较高（≥ 5 m/s），原有工艺空调风量 6 万m3/h无法满足要求，需改为 8 万m3/h风量。

（2）环吹风高度降低。因吹风量较大，喷丝板表面温度将会降低。为了保证板面温度，需降低环吹风高度，高度由260 mm降为140 mm。

（3）组件改进。为了保证纤维成形后快速冷却，需降低缓冷区高度，喷丝板底面至环吹风距离由60 mm改为35 mm。日产70 t生产线前纺18个位，喷丝板直径410 mm，生产7 D和15 D中空纤维，采用“壹C”型喷丝板。

2.3.2 后纺设备改造

中空纤维的工艺要求需要先切断后定形。为了实现柔性化生产，在使用现有设备的基础上，丝束出卷曲机之后新增如下工序：导丝装置→硅油箱→曳引张力机→切断机―烘干机→斜帘输送装置，然后使用现有打包机及成包输送装置。改造后形成由两种工艺路线组成的后处理生产线，根据生产品种确定使用何种工艺流程，可参考图 1。

（1）硅油箱。为增强纤维滑爽性及柔软的手感需要进行加硅油处理。

（2）烘干机（松弛热定形机）。初生纤维经拉伸后内部结构尚未固定，尺寸稳定性差，纤维只有在完全松弛的状态下进行热定形，才能得到稳定的结构和性能。松弛热定形是涤纶中空纤维加工过程中一个非常重要的工序，为了提高中空纤维的定形效果，建议用户根据老线产量更换相应长度的大型烘干机。

3 生产线改造后产品的物理指标

生产线经改造后，生产的三维中空纤维与新生产线生产的同一品种产品在物理性能指标上几乎没有区别（表2）。

从表 2 可以看出，使用改造线生产以及新生产线生产的再生PET中空短纤维，在物理性能指标上差别不大，改造线完全可以满足用户对纤维的质量要求。

4 经济效益分析

4.1 投资比较

对新投资一条日产70 t的中空纤维生产线和对日产70 t常规生产线进行改造在投资上进行比较。投资新生产线需要新厂房、新设备，仅投资设备就需要4 300万元；而在老生产线上改造，仅需要增加部分生产设备，形成与老线并列的生产线，投资仅需要700万元左右，可以根据下游客户的需要进行生产，机动灵活，节省投资。

4.2 产品售价比较

用户可以根据市场来确定生产何种品种，一旦三维中空纤维的市场较好，用户可以及时进行品种调整，灵活度高，增强了企业抗市场变化风险的能力。以日产量70 t计，中空纤维售价可达8 000元/t，比普通纤维高800元左右。

5 实践效果

参考文献