第3章 聚酯纤维.ppt

第三章第三章 聚酯纤维聚酯纤维第一节第一节 概述概述聚酯聚酯( (PET) )纤维纤维是由大分子链中的各链节是由大分子链中的各链节通过酯基连成成纤聚合物纺制的合成纤维，通过酯基连成成纤聚合物纺制的合成纤维，英文缩写英文缩写PET我国将聚对苯二甲酸乙二酯含我国将聚对苯二甲酸乙二酯含量大于量大于85％％以上的纤维简称为以上的纤维简称为涤纶涤纶 聚酯纤维是到目前为止发展速度最快、聚酯纤维是到目前为止发展速度最快、产量最高的合成纤维品种产量最高的合成纤维品种2009年1-12化纤产量完成情况2010年1-5月涤纶产量 从分省市产量统计看，1-5月浙江产量486.97万吨，居全国之首，产量增速达到16.08%，高于全国平均水平第二到第五位依次是江苏、福建、四川、广东，而上海、山东、河南传统聚酯涤纶大省分居六、七、八位n早年合成的聚酯大多为脂肪族化合物，不具有早年合成的聚酯大多为脂肪族化合物，不具有纺织纤维的使用价值纺织纤维的使用价值n1941年年，英国人用对苯二甲酸（，英国人用对苯二甲酸（DMT）和乙）和乙二醇（二醇（EG）合成了聚对苯二甲酸乙二酯）合成了聚对苯二甲酸乙二酯（（PET）。

n1953年年，美国首先建厂生产，美国首先建厂生产PET纤维，其是大纤维，其是大品种合成纤维中发展较晚的一种品种合成纤维中发展较晚的一种n近年研发的新聚酯纤维，如聚对苯二甲酸丁二近年研发的新聚酯纤维，如聚对苯二甲酸丁二酯（酯（PBT）纤维，聚对苯二甲酸丙二酯）纤维，聚对苯二甲酸丙二酯（（PTT）纤维，具有超高强度、高模量的全芳）纤维，具有超高强度、高模量的全芳香族聚酯纤维香族聚酯纤维聚酯纤维的优点聚酯纤维的优点：：⑴⑴断裂强度和断裂强度和弹性模量高弹性模量高，回弹性适中，，回弹性适中，热定型效果优异，耐热和耐光性好热定型效果优异，耐热和耐光性好⑵⑵熔点约熔点约255℃，，玻璃化温度约玻璃化温度约70℃，形状，形状稳定，织物具有洗可穿性稳定，织物具有洗可穿性⑶⑶具有优秀的具有优秀的阻抗性阻抗性（诸如，抗有机溶剂、（诸如，抗有机溶剂、肥皂、洗涤剂、漂白液、氧化剂）以及较好的肥皂、洗涤剂、漂白液、氧化剂）以及较好的耐腐蚀性，对弱酸、碱等稳定耐腐蚀性，对弱酸、碱等稳定⑷⑷原料丰富、廉价、生产过程简单原料丰富、廉价、生产过程简单缺点：缺点：⑴⑴染色性差、染色性差、吸湿性低吸湿性低、易积累静电、易、易积累静电、易起球。

起球 ⑵⑵用作帘子线时与橡胶的粘接性差用作帘子线时与橡胶的粘接性差为为了了克克服服缺缺点点，，2020世世纪纪6060年年代代开开始始改改性性，，8080年年代代以以来来取取得得重重大大进进展展，，生生产产出出具具有有良良好好舒舒适适性性和和独独特特风风格格的的差差别别化化及及功功能能化化聚聚酯酯纤纤维维改性方法分为两类：改性方法分为两类：⑴⑴化学改性化学改性⑵⑵物理改性物理改性 聚酯纤维中常用的英文缩写聚酯纤维中常用的英文缩写PET聚聚对对苯二甲苯二甲酯酯乙二乙二酯酯Polyethylene terephthalateTPA对对苯二甲酸苯二甲酸terephthalicDMT对对苯二甲酸二甲苯二甲酸二甲酯酯Dimethyl terephthalateEG乙二醇乙二醇Ethylene glycolBHET对对苯二甲酸乙二苯二甲酸乙二酯酯Bishydroxyethyl terphthalateEO环环氧乙氧乙烷烷Ethylene oxide一、对苯二甲酸及乙二醇的制备一、对苯二甲酸及乙二醇的制备⒈⒈对苯二甲酸及对苯二甲酸二甲酯的制备对苯二甲酸及对苯二甲酸二甲酯的制备目前工业制取对苯二甲酸及其二甲酯的目前工业制取对苯二甲酸及其二甲酯的方法主要有方法主要有 高温氧化法高温氧化法 低温氧化法低温氧化法 氧化酯化法氧化酯化法 第二节第二节 聚对苯二甲酸乙二酯聚对苯二甲酸乙二酯⑴⑴高温氧化法高温氧化法以醋酸为溶剂，醋酸钴或醋酸锰为催化剂，以醋酸为溶剂，醋酸钴或醋酸锰为催化剂，溴化物为促进剂，在高温下以对二甲苯为原料，溴化物为促进剂，在高温下以对二甲苯为原料，经空气液相氧化将对二甲苯一步氧化为对苯二经空气液相氧化将对二甲苯一步氧化为对苯二甲酸甲酸优点：反应快、流程简单，收率在优点：反应快、流程简单，收率在9090％以上，％以上，适合大型化生产，是目前应用最广泛的方法。

适合大型化生产，是目前应用最广泛的方法缺点：设备腐蚀严重，反应温度较高，并缺点：设备腐蚀严重，反应温度较高，并需用溴化物作促进剂需用溴化物作促进剂⑵⑵低温氧化法低温氧化法此法以醋酸为溶剂，以甲乙酮为促进剂，此法以醋酸为溶剂，以甲乙酮为促进剂，醋酸钴为催化剂，在醋酸钴为催化剂，在130℃、、1.5MPa压力下，压力下，以纯氧为氧化剂，用对二甲苯制对苯二甲酸以纯氧为氧化剂，用对二甲苯制对苯二甲酸优点：反应温度、压力较低，操作简便，优点：反应温度、压力较低，操作简便，产品纯度高，收率亦高；产品纯度高，收率亦高；缺点：需用氧化促进剂且副产品醋酸需专缺点：需用氧化促进剂且副产品醋酸需专门处理，反应时间长，动力消耗大门处理，反应时间长，动力消耗大⑶⑶氧化酯化法氧化酯化法此法用对二甲苯分步氧化、酯化，直接此法用对二甲苯分步氧化、酯化，直接制取对苯二甲酸二甲酯制取对苯二甲酸二甲酯优点：不必分步制取优点：不必分步制取TPA和和DMT，而是，而是将氧化和酯化过程两步合并，故称氧化合将氧化和酯化过程两步合并，故称氧化合并酯化法此法反应不需用醋酸作溶剂，并酯化法此法反应不需用醋酸作溶剂，反应条件温和反应条件温和。

缺点：反应收率偏低，仅为缺点：反应收率偏低，仅为85％％左右，左右，对二甲苯单耗大对二甲苯单耗大⒉⒉乙二醇的制备乙二醇的制备 生产生产PET纤维用乙二醇纤维用乙二醇( (EG) )，，通常可用两通常可用两种方法制备：种方法制备： ⑴ ⑴环氧乙烷环氧乙烷( (EO) )水解法水解法优点：所得优点：所得EG纯度高纯度高缺点：缺点：EO容易着火、爆炸，贮存和运输困难容易着火、爆炸，贮存和运输困难  此此外外还还有有二二氯氯乙乙烷烷水水解解法法等等粗粗制制的的EG，，需经进一步精制提纯需经进一步精制提纯 ⑵⑵氯乙醇水解法氯乙醇水解法对苯二甲酸乙二酯的制备方法主要有对苯二甲酸乙二酯的制备方法主要有三种：三种： 酯交换法（间接法）酯交换法（间接法） 直接酯化法直接酯化法 直接加成法（直接法）直接加成法（直接法）二、对苯二甲酸乙二酯的制备二、对苯二甲酸乙二酯的制备图图3-1 3-1 PET纤维生产路纤维生产路线线⒈⒈酯交换法酯交换法 ⑴⑴酯交换原理酯交换原理纯对苯二甲酸二甲酯与乙二醇反应可生成纯对苯二甲酸二甲酯与乙二醇反应可生成对苯二甲酸乙二酯（对苯二甲酸乙二酯（BHET），释出甲醇。

酯），释出甲醇酯交换反应是在催化剂（交换反应是在催化剂（Mn、、Zn、、Co、、Mg等等的醋酸盐）存在下加热至的醋酸盐）存在下加热至150～～220℃进行的均进行的均相反应，乙二醇与对苯二甲酸二甲酯中的甲氧相反应，乙二醇与对苯二甲酸二甲酯中的甲氧基基(-OCH3）交换，生成）交换，生成BHET，被取代的甲，被取代的甲氧基和乙二醇中的氢结合生成甲醇，其反应式氧基和乙二醇中的氢结合生成甲醇，其反应式如下：如下：上述反应本质上相似于酯化反应或皂解反上述反应本质上相似于酯化反应或皂解反应，是一个应，是一个可逆平衡反应可逆平衡反应为使正反应程度尽为使正反应程度尽量完全，生产上通常采用增加反应物浓度和减量完全，生产上通常采用增加反应物浓度和减少生成物浓度两种方法少生成物浓度两种方法因此，在酯交换反应的配比中加入过量的因此，在酯交换反应的配比中加入过量的乙二醇；或者把所生成的甲醇从体系中排除，乙二醇；或者把所生成的甲醇从体系中排除，从而抑制逆反应生产中为了增加从而抑制逆反应生产中为了增加BHET的收的收率，通常将以上两种方法同时采用率，通常将以上两种方法同时采用在上述酯交换反应过程中伴随着主反应可在上述酯交换反应过程中伴随着主反应可发生许多副反应。

例如发生许多副反应例如①①生成低聚物生成低聚物，它们可能是二聚、三聚或，它们可能是二聚、三聚或四聚体，利用熔点不同，可将这些低聚体分离；四聚体，利用熔点不同，可将这些低聚体分离；②②生成对苯二甲酸甲乙酯生成对苯二甲酸甲乙酯，这是缩聚反应，这是缩聚反应的链转移剂，会使的链转移剂，会使BHET的缩聚反应终止，致的缩聚反应终止，致使使PET的聚合度下降；的聚合度下降；③③生成环状低聚物生成环状低聚物，这些环状低聚物会影，这些环状低聚物会影响响BHET的缩聚反应，使的缩聚反应，使PET的相对分子质量的相对分子质量下降，熔点波动；下降，熔点波动；④④生成二甘醇生成二甘醇，使，使PET熔点下降，颜色发熔点下降，颜色发黄，树脂质量下降，纺丝困难；黄，树脂质量下降，纺丝困难；⑤⑤生成乙醛生成乙醛，它是，它是BHET缩聚过程的链终止剂，缩聚过程的链终止剂，使使PET相对分子质量降低，此外醛类又是发色基团，相对分子质量降低，此外醛类又是发色基团，会使切片变黄会使切片变黄⑵⑵间歇法酯交换工艺间歇法酯交换工艺图图3-2 3-2 间歇法酯交换缩聚工艺流程图间歇法酯交换缩聚工艺流程图 ①①工艺流程工艺流程na.a.原料原料DMT、、EG以及配制好的催化剂等经以及配制好的催化剂等经计量后加入酯交换釜计量后加入酯交换釜；；nb.b.甲醇相阶段甲醇相阶段升温到升温到200℃，酯交换反应生成的甲醇经，酯交换反应生成的甲醇经酯交换釜上部的蒸馏塔馏出，当甲醇馏出量酯交换釜上部的蒸馏塔馏出，当甲醇馏出量达到理论生成量达到理论生成量( (按理论计算，每吨按理论计算，每吨DMT生生成甲醇约成甲醇约417升升) )的的90％％时，认为酯交换反应时，认为酯交换反应结束。

酯交换反应通常在常压下进行酯交换反应通常在常压下进行nc.c.乙二醇相阶段乙二醇相阶段物料继续升温，蒸出多余的物料继续升温，蒸出多余的EG，并进行，并进行初期缩聚反应，反应程度根据蒸出的初期缩聚反应，反应程度根据蒸出的EG量量来确定n酯交换过程蒸出的甲醇或酯交换过程蒸出的甲醇或EG蒸汽，先后经蒸汽，先后经蒸馏塔和冷凝器冷凝，收集的粗甲醇或粗蒸馏塔和冷凝器冷凝，收集的粗甲醇或粗EG，送去蒸馏提纯后回收再用送去蒸馏提纯后回收再用②②酯交换反应主要工艺参数的讨论酯交换反应主要工艺参数的讨论a.a.单体配料比单体配料比按理论计算，酯交换反应的配料比为按理论计算，酯交换反应的配料比为DMT:EG＝＝1:2( (摩尔比摩尔比) )但为了增加但为了增加BHET收率，必须使用过量收率，必须使用过量的的EG，通常，通常DMT:EG＝＝1:2.3～～2.5若EG量过少，未量过少，未反应的反应的DMT被带入缩聚阶段进行酯交换反应，会被带入缩聚阶段进行酯交换反应，会生成生成低聚物而堵塞管道低聚物而堵塞管道，并影响，并影响PET的聚合度；的聚合度；当当EG用量偏多，过量的用量偏多，过量的EG会自聚生成多缩乙二会自聚生成多缩乙二醇，并嵌入醇，并嵌入PET的大分子链中，影响的大分子链中，影响PET的结构规整的结构规整性，使大分子链柔性增加，熔点降低，亦会增加性，使大分子链柔性增加，熔点降低，亦会增加EG的回收量，而增加生产成本。

的回收量，而增加生产成本b.b.催化剂的种类和用量催化剂的种类和用量酯交换催化剂也是缩聚反应的催化剂酯交换催化剂也是缩聚反应的催化剂目前大多采用锰、钴、锌、镁、钙等盐类多采用锰、钴、锌、镁、钙等盐类( (醋酸盐或氯化醋酸盐或氯化物物) )作为酯交换反应的催化剂催化剂用量一般在作为酯交换反应的催化剂催化剂用量一般在0.05％％( (对对DMT重量重量) )左右c.c.反应温度反应温度是吸热反应，温度过低，反应缓慢，适当提高是吸热反应，温度过低，反应缓慢，适当提高温度有利于反应进行和甲醇蒸气排出，但温度过温度有利于反应进行和甲醇蒸气排出，但温度过高，尤其在高，尤其在200℃以上时，副反应显著，且以上时，副反应显著，且DMT会升华而阻塞分馏柱，甚至产生气阻和液泛现象，会升华而阻塞分馏柱，甚至产生气阻和液泛现象，使乙二醇和甲醇一起蒸出，物料倒流使乙二醇和甲醇一起蒸出，物料倒流温度在甲醇相阶段控制在乙二醇沸点左右，即温度在甲醇相阶段控制在乙二醇沸点左右，即180～～200℃；在乙二醇相阶段温度逐渐升高至；在乙二醇相阶段温度逐渐升高至230～～240℃d.d.反应时间反应时间在生产中，甲醇相阶段约需在生产中，甲醇相阶段约需3h，乙二醇相阶段，乙二醇相阶段约需约需1.5h，总反应时间为，总反应时间为4～～6h。

e.e.酯交换率酯交换率酯交换率越高越好，一般要求在酯交换率越高越好，一般要求在99％％以上以上，过，过低时缩聚的聚合度下降，影响成品质量低时缩聚的聚合度下降，影响成品质量气阻是指输油管因高温产生的空气堵塞油路导致发动机供不上油而熄火气阻是指输油管因高温产生的空气堵塞油路导致发动机供不上油而熄火在在逆流逆流接触的气接触的气- -液液反应器反应器或或传质传质分离分离设备设备中，中，气体气体从下往上从下往上流动流动当气体的当气体的流速流速增大至某一数值，液体被气体阻拦不能向下流动，愈积愈多，最后从塔顶溢出，增大至某一数值，液体被气体阻拦不能向下流动，愈积愈多，最后从塔顶溢出，称为液泛在设计设备时，必须使设备的操作不致发生液泛称为液泛在设计设备时，必须使设备的操作不致发生液泛⑶⑶连续酯交换工艺连续酯交换工艺图图3-3 3-3 连续酯交换工艺流程连续酯交换工艺流程图图图图3-3是三个立式反应釜串联装置的连续酯交换是三个立式反应釜串联装置的连续酯交换流程，流程，DMT由甲酯化工段送来，与由甲酯化工段送来，与EG分别被预热分别被预热到到190℃，在常压下与催化剂一并定量连续加入第，在常压下与催化剂一并定量连续加入第一酯交换釜，进行酯交换反应。

一酯交换釜，进行酯交换反应酯交换率为酯交换率为70％，％，并利用物料位差，连续流经并利用物料位差，连续流经第二、第三酯交换釜，继续进行反应（酯交换率分第二、第三酯交换釜，继续进行反应（酯交换率分别提高到别提高到91.3％％和和97.8％），其后送入％），其后送入BHET贮槽，贮槽，在槽内最终完成酯交换反应过程（酯交换率在槽内最终完成酯交换反应过程（酯交换率>99％）％），，并被连续、定量地抽出，送去缩聚并被连续、定量地抽出，送去缩聚⒉直接酯化法直接酯化法 所所谓谓直直接接酯酯化化法法，，就就是是TPA与与EG直直接接进进行行酯酯化化反反应应，，一一步步法法制制得得BHET由由于于TPA在在常常态态下下为为无无色色针针状状结结晶晶或或无无定定形形粉粉末末，，其其熔熔点点（（425℃））高高于于升升华华温温度度（（300℃）），，而而EG的的沸沸点点（（197℃））又又低低于于TPA的的升升华华温温度度因因此此，，直直接接酯酯化化体体系系为为固固相相TPA与与液液相相EG共共存存的的多多相相体体系系，，酯酯化化反反应应只只发发生生在在已已溶溶解解于于EG中中的的TPA和和EG之间，反应式如下之间，反应式如下溶液中反应消耗的溶液中反应消耗的TPA，由随后溶解的，由随后溶解的TPA补充。

由于补充由于TPA在在EG中的溶解度不大，中的溶解度不大，所以在所以在TPA全部溶解前，全部溶解前，体系中的液相为体系中的液相为TPA的饱和溶液的饱和溶液，故酯化反应速度与，故酯化反应速度与TPA浓度无关，浓度无关，平衡向生成平衡向生成BHET方向进行，此时酯化反应为方向进行，此时酯化反应为零级反应零级反应直接酯化反应为吸热反应，但热效应较小，直接酯化反应为吸热反应，但热效应较小，为为4.18KJ/mol因此，升高温度，反应速度略因此，升高温度，反应速度略有增加⒊⒊直接加成法直接加成法 近年来，化学工作者们正致力于用环氧乙近年来，化学工作者们正致力于用环氧乙烷（烷（EO）代替乙二醇直接合成）代替乙二醇直接合成BHET的工作此法较直接酯化法具有成本更低、反应更快的此法较直接酯化法具有成本更低、反应更快的优点反应式如下：优点反应式如下：该反应副产物该反应副产物BHET的的双分子缩合物双分子缩合物是一是一种胶状物，会影响精制与过滤，因而必须严格种胶状物，会影响精制与过滤，因而必须严格控制反应条件，减少副反应的发生控制反应条件，减少副反应的发生三、三、聚对苯二甲酸乙二酯的生产聚对苯二甲酸乙二酯的生产 ⒈⒈生产原理生产原理通过酯交换反应制备通过酯交换反应制备BHET之后，加入摩之后，加入摩尔分数为尔分数为0.03％～％～0.04％％的缩聚反应的缩聚反应催化剂催化剂（如（如Sb2o3）以及）以及0.015％～％～0.03％％稳定剂稳定剂，温，温度逐渐升至度逐渐升至270～～280℃，压力降低至，压力降低至133.3Pa （（1mmHg柱）以下进行缩聚反应，制成成纤柱）以下进行缩聚反应，制成成纤PET。

PET生产可采用间歇法缩聚和连续法缩聚生产可采用间歇法缩聚和连续法缩聚⒉⒉间歇法缩聚工艺间歇法缩聚工艺⑴⑴工艺流程工艺流程间间歇歇法法缩缩聚聚通通常常与与间间歇歇法法酯酯交交换换流流程程配配合合（（见见图图3-2））在在间间歇歇酯酯交交换换生生成成的的BHET中中加加入入缩缩聚聚催催化化剂剂和和热热稳稳定定剂剂，，并并经经高高温温（（230～～240℃））常常压压蒸蒸出出EG（（实实际际是是常常压压缩缩聚聚））后后，，用用N2气压送入缩聚釜进行缩聚反应气压送入缩聚釜进行缩聚反应⑵缩聚反应主要工艺参数的讨论缩聚反应主要工艺参数的讨论①①缩聚反应温度缩聚反应温度从从化化学学平平衡衡考考虑虑，，缩缩聚聚是是放放热热反反应应，，升升高高温温度度使使反反应应平平衡衡常常数数略略降降，，对对提提高高PET的的平平均均聚聚合合度度不不利利，，但但在在一一定定温温度度范范围围内内升升高高温温度度能能降降低低物物料料的的表表观观粘粘度度，，易易于于排排除体系中的除体系中的EG，故有利于提高，故有利于提高 根根据据反反应应动动力力学学原原理理，，升升高高温温度度使使链链增增长长的的反反应应速速度度加加快快，，但但大大分分子子链链热热降降解解的的反反应应速速度度随随温温度度升升高高而而加加快快的的速速度度更更大大，，使所得使所得PET的的 最大值变小。

最大值变小从副反应考虑从副反应考虑，温度过高，除了使大分，温度过高，除了使大分子裂解反应加速外，还可使生成环状低聚物子裂解反应加速外，还可使生成环状低聚物以及端羧基、端醛基、乙二醇醚等反应加快，以及端羧基、端醛基、乙二醇醚等反应加快，使最终产物使最终产物PET的熔点降低，色泽变黄，可的熔点降低，色泽变黄，可纺性变差纺性变差综上所述，随反应温度升高，综上所述，随反应温度升高，PET的的 达到最大值的时间缩短，但所得达到最大值的时间缩短，但所得 数值变数值变小，产物杂质含量增加温度过低，不仅缩小，产物杂质含量增加温度过低，不仅缩聚反应速度变慢，且体系中聚反应速度变慢，且体系中EG的排除困难，的排除困难，也不能获得高相对分子质量的也不能获得高相对分子质量的PET故通常控制缩聚温度在控制缩聚温度在低真空阶段为低真空阶段为250～～260℃，，高真空阶段为高真空阶段为270～～280℃②②缩聚反应真空度缩聚反应真空度缩聚真空度直接影响生成物的相对分子质缩聚真空度直接影响生成物的相对分子质量和产品质量量和产品质量BHET缩聚反应的平衡体系中，缩聚反应的平衡体系中，必须抽真空将缩聚体系中生成的必须抽真空将缩聚体系中生成的EG不断排除。

不断排除真空度越高，残存的真空度越高，残存的EG越少，越少，PET的平均聚的平均聚合度越高合度越高若缩聚过程真空度不高，则使缩聚时间过若缩聚过程真空度不高，则使缩聚时间过长，长，PET熔体粘度低，色泽泛黄但在缩聚反熔体粘度低，色泽泛黄但在缩聚反应初期，物料粘度低，应初期，物料粘度低，EG排出量亦多，这时排出量亦多，这时真空度不宜过高（通常余压真空度不宜过高（通常余压5.3kPa）；反应后）；反应后期，期，EG排出量减少，且物料粘度激增，故要排出量减少，且物料粘度激增，故要求体系真空度高（余压小于求体系真空度高（余压小于6.6Pa）③③缩聚的催化剂及稳定剂缩聚的催化剂及稳定剂目前，普遍使用的是目前，普遍使用的是Sb2O3，用量是，用量是DMT重量重量（酯交换法）的（酯交换法）的0.03％～％～0.04％，％，与在酯交换时加入的与在酯交换时加入的酯交换反应催化剂如酯交换反应催化剂如Mn、、Co、、Zn的醋酸盐的醋酸盐同时起催同时起催化缩聚作用化缩聚作用热稳定剂为亚磷酸三苯酯热稳定剂为亚磷酸三苯酯，用量为，用量为DMT重量的重量的0.015％～％～0.03％④④缩聚时间缩聚时间缩聚反应的时间与真空度、温度和催化剂有关，缩聚反应的时间与真空度、温度和催化剂有关，当这些因素不变时，主要取决于当这些因素不变时，主要取决于聚合物相对分子质量聚合物相对分子质量的大小的大小。

一般缩聚反应时间为一般缩聚反应时间为4～～6h出料时间应尽可能缩出料时间应尽可能缩短，以免釜内高聚物熔体受热时间过长而使相对分子短，以免釜内高聚物熔体受热时间过长而使相对分子质量下降质量下降⒊连续法缩聚工艺连续法缩聚工艺 间间歇歇法法生生产产PET因因熔熔体体停停留留时时间间不不一一致致，，聚聚合合度度不不均均匀匀，，再再熔熔融融后后纺纺丝丝易易发发生生热热降降解解而而连连续续法法可可避避免免聚聚合合物物热热降降解解，，因因为为物物料料的的性性质质和和状状态态随随反反应应进进行行的的程程度度而而连连续续变变化化，，所所以以连连续续缩缩聚聚易易获获得得高高相相对对分分子子质质量量的的PET，，可可用用于生产轮胎帘子线及其它工业用纤维于生产轮胎帘子线及其它工业用纤维图图3-4 3-4 连续缩聚工艺流程连续缩聚工艺流程图图⑴工艺流程工艺流程在实际生产中，连续法缩聚工艺流程因设在实际生产中，连续法缩聚工艺流程因设备选型以及备选型以及缩聚分段方法缩聚分段方法和和相互衔接方式相互衔接方式等等不同，差异很大，但各种连续缩聚流程都有不同，差异很大，但各种连续缩聚流程都有其共同特点其共同特点①①可用位差或机械泵法输送物料可用位差或机械泵法输送物料②②酯交换率酯交换率>99%③③连续缩聚可以分为三个阶段：第一阶段除去酯连续缩聚可以分为三个阶段：第一阶段除去酯交换多余交换多余EG；第二阶段物料在低真空、低粘；第二阶段物料在低真空、低粘度下缩聚；第三阶段在高真空、高粘度下缩度下缩聚；第三阶段在高真空、高粘度下缩聚。

聚④④初期缩聚阶段，由于物料粘度小初期缩聚阶段，由于物料粘度小可用釜式、塔式等设备可用釜式、塔式等设备⑤⑤后缩聚必须独立出来以适应高粘度、高真空的后缩聚必须独立出来以适应高粘度、高真空的要求⑵⑵连续缩聚工艺连续缩聚工艺①①EG的脱除的脱除②②预缩聚和（或）前缩聚预缩聚和（或）前缩聚③③后缩聚后缩聚三、聚对苯二甲酸乙二酯的结构与性能三、聚对苯二甲酸乙二酯的结构与性能⒈分子结构 ⑴⑴具有具有对称性对称性芳环结构的线型大分子芳环结构的线型大分子⑵⑵没有大的支链没有大的支链⑶⑶分子线型好，易于沿着纤维拉伸方向取向分子线型好，易于沿着纤维拉伸方向取向而平行排列而平行排列⑷⑷分子链中的分子链中的 基团刚性基团刚性较大较大⑸⑸纯净的纯净的PET熔点较高（约熔点较高（约267℃））由于分子内由于分子内C-C链的内旋转，故分子存在两种链的内旋转，故分子存在两种空间构象无定形空间构象无定形PET为顺式构象：为顺式构象：结晶时，即转变为反式构象：结晶时，即转变为反式构象：nPET分子链的结构具有高度的立体规整性，具有分子链的结构具有高度的立体规整性，具有紧密敛集能力与结晶倾向；紧密敛集能力与结晶倾向；nPET相邻分子的原子间距，均是正常的范德华距相邻分子的原子间距，均是正常的范德华距离，其单元晶格属三斜晶系，大分子几乎呈平面离，其单元晶格属三斜晶系，大分子几乎呈平面构型；构型；nPET的分子链节是通过酯基（的分子链节是通过酯基（ ）相）相互连接起来的，在高温和水分存在下，酯键易于互连接起来的，在高温和水分存在下，酯键易于发生水解，使聚合度降低，因此纺丝时必须对切发生水解，使聚合度降低，因此纺丝时必须对切片含水量严加控制。

片含水量严加控制n由于缩聚反应过程中的副反应，如热氧化裂解、由于缩聚反应过程中的副反应，如热氧化裂解、热裂解和水解作用等都可以产生羧基，热裂解和水解作用等都可以产生羧基， 还可能还可能存在醚键存在醚键 ，以致破坏，以致破坏PET结构的规结构的规整性，减弱分子间力，使熔点降低整性，减弱分子间力，使熔点降低⒉⒉相对分子质量及其分布相对分子质量及其分布⑴⑴相对分子质量相对分子质量高聚物相对分子质量的大小直接影响其加高聚物相对分子质量的大小直接影响其加工性能和纤维质量工性能和纤维质量PET的耐热、光、化学稳的耐热、光、化学稳定等性质及纤维的强度均与相对分子质量有关，定等性质及纤维的强度均与相对分子质量有关，如如PET相对分子质量小于相对分子质量小于1×104时，就不能正时，就不能正常加工为高强力纤维工业控制通常采用相对常加工为高强力纤维工业控制通常采用相对粘度和特性粘数作为衡量相对分子质量大小的粘度和特性粘数作为衡量相对分子质量大小的尺度特性粘数与相对分子质量的关系：尺度特性粘数与相对分子质量的关系：民用成纤民用成纤PET切片的相对粘度切片的相对粘度 至少为至少为1.30～～1.36，相当于，相当于 ＝＝0.55～～0.65dL/g，或，或相当于相当于 ＝＝22000～～27000 ＝＝16000～～20000⑵相对分子质量分布相对分子质量分布PET相对分子质量分布对纤维结构的均匀相对分子质量分布对纤维结构的均匀性有很大影响。

相对分子质量分布宽会使纤维性有很大影响相对分子质量分布宽会使纤维加工性能变坏，拉伸断头率急剧增加，并影响加工性能变坏，拉伸断头率急剧增加，并影响成品纤维的性能成品纤维的性能PET的相对分子质量分布常采用凝胶渗透的相对分子质量分布常采用凝胶渗透色谱法（色谱法（GPC）测定，可用相对分子质量分布）测定，可用相对分子质量分布指数指数α来表征式中的式中的αα值越小，表示相对分子质量分布值越小，表示相对分子质量分布越窄有资料表明，对于高速纺丝，越窄有资料表明，对于高速纺丝，PET的的α≤2.02时，其可纺性较好时，其可纺性较好⒊⒊流变性质流变性质⑴⑴熔点熔点纯纯PET的熔点的熔点267℃，工业，工业PET熔点略低，熔点略低，一般在一般在255～～264℃之间熔点是熔点是PET切片的一项重要指标如果切切片的一项重要指标如果切片熔点波动较大，则需对熔融纺丝温度作适当片熔点波动较大，则需对熔融纺丝温度作适当调整，但调整，但熔点对成形过程的影响不如特性粘数熔点对成形过程的影响不如特性粘数（相对分子质量）的影响大相对分子质量）的影响大⑵⑵熔体粘度熔体粘度熔体纺丝时，聚合物熔体在一定压力下被熔体纺丝时，聚合物熔体在一定压力下被挤出喷丝孔，成为熔体细流并冷却成形。

熔体挤出喷丝孔，成为熔体细流并冷却成形熔体粘度是熔体流变性能的表征，与纺丝成型密切粘度是熔体流变性能的表征，与纺丝成型密切相关影响熔体粘度的因素是温度、压力、聚合度和影响熔体粘度的因素是温度、压力、聚合度和切变速率等随着温度的升高，熔体粘度依指数函切变速率等随着温度的升高，熔体粘度依指数函数关系降低数关系降低⒋⒋物理性质和化学性质物理性质和化学性质纤维级PET的相对分子质量 15000～22000熔融热/J·g-1130～134玻璃化温度/℃导热系数/W·（cm·K）g-11.407×10-3 无定形67折光指数2.480（2℃） 晶 态 811.574（25℃） 取向态结晶125体积膨胀系数1.6×10-4（-30～60℃）熔点/℃2643.7×10-4（90～190℃）熔体密度/g·cm-31.220（270℃）体积电阻/Ω·cm-11.2×10191.117（295℃）第三节第三节 聚酯切片的干燥聚酯切片的干燥一、切片干燥的目的和要求一、切片干燥的目的和要求 ⒈⒈除去切片中的水分除去切片中的水分 聚酯切片的含水率一般为聚酯切片的含水率一般为0.4%，为防止纺，为防止纺丝时发生水解（另外少量的水还会生成气泡）、丝时发生水解（另外少量的水还会生成气泡）、干燥后要求含水率在干燥后要求含水率在0.01 %以下。

以下⒉⒉提高切片的软化点和结晶度提高切片的软化点和结晶度 干干燥燥后后的的切切片片由由于于产产生生结结晶晶，，切切片片也也变变得得坚坚硬硬，，且且熔熔程程狭狭窄窄，，熔熔体体质质量量均均匀匀，，软软化化点点得得到到提提高高，，可可以以防防止止切切片片进进入入螺螺杆杆挤挤压压机机后后会会很很快软化粘合，造成环结阻料快软化粘合，造成环结阻料二、切片干燥的工艺控制二、切片干燥的工艺控制切片干燥过程实质上是一个同时进行的传切片干燥过程实质上是一个同时进行的传热和传质过程，并伴随着高聚物结构（结晶）热和传质过程，并伴随着高聚物结构（结晶）与性质（软化点等）的变化与性质（软化点等）的变化⒈⒈温度温度温度高则干燥速度加快，干燥时间缩短，温度高则干燥速度加快，干燥时间缩短，干燥后湿切片的平衡含水率降低但温度太高，干燥后湿切片的平衡含水率降低但温度太高，则切片易粘结，大分子降解，色泽变黄在则切片易粘结，大分子降解，色泽变黄在180℃以上易引起固相缩聚反应，影响熔体均以上易引起固相缩聚反应，影响熔体均匀性因此，匀性因此，通常预结晶温度控制在通常预结晶温度控制在170℃以以下，干燥温度控制在下，干燥温度控制在180℃以下。

以下⒉⒉时间时间干燥时间取决于采用的干燥时间取决于采用的干燥方式和设备干燥方式和设备对于同一设备，则干燥时间取决于干燥温度对于同一设备，则干燥时间取决于干燥温度在同一温度下，干燥时间延长则切片含水率下在同一温度下，干燥时间延长则切片含水率下降，均匀性亦佳；但时间过长则降，均匀性亦佳；但时间过长则PETPET降解严重，降解严重，色泽变黄色泽变黄 ⒊ ⒊风速风速风速提高则切片与气流相对速度大，干燥风速提高则切片与气流相对速度大，干燥时间可缩短；但风速太大，则切片粉尘增多时间可缩短；但风速太大，则切片粉尘增多风速选择还与干燥方式有关可用风速选择还与干燥方式有关可用20m/s以上以上的风速而充填干燥的风速为的风速而充填干燥的风速为8～～10m/s风速风速的选择也与所用设备尺寸、料柱高度、生产能的选择也与所用设备尺寸、料柱高度、生产能力等有关力等有关⒋⒋风湿度风湿度热风含湿率越低，则干燥速度越快，切片热风含湿率越低，则干燥速度越快，切片平衡水分越少因此必须不断排除循环热风中平衡水分越少因此必须不断排除循环热风中的部分含湿空气，并不断补充的部分含湿空气，并不断补充经除湿的低露点经除湿的低露点空气空气。

如如BM型干燥机所补充的新鲜空气含湿型干燥机所补充的新鲜空气含湿量小于量小于8g/kg三、切片干燥设备三、切片干燥设备PET切切片片干干燥燥设设备备分分为为间间歇歇式式和和连连续续式式两两大大类类间间歇歇式式设设备备有有真真空空转转鼓鼓干干燥燥机机；；连连续续式式设设备备有有回回转转式式、、沸沸腾腾式式和和充充填填式式等等干干燥燥机机，，也也有有用用多多种种形形式式组组合合而而成成的的联联合合干干燥燥装装置置，，如如德德国国的的KF、、BM，，吉吉玛玛和和日日本本的的钟钟纺纺、、奈奈良良等等干干燥装置⒈间歇式干燥设备间歇式干燥设备真空转鼓干燥机是应用已久的间歇式干燥真空转鼓干燥机是应用已久的间歇式干燥设备，如图设备，如图3-5设备主要由转鼓、真空系统设备主要由转鼓、真空系统和加热系统所组成和加热系统所组成图图3-5 VC353真空干燥机示意图真空干燥机示意图1-冷却桶冷却桶 2-除尘桶除尘桶 3-加热夹套加热夹套 n由于倾角的存在，转鼓运转时切片翻动良好，不由于倾角的存在，转鼓运转时切片翻动良好，不需搅拌也能达到均匀干燥的目的需搅拌也能达到均匀干燥的目的n真空转鼓干燥机能较充分地排除水分，且在真空真空转鼓干燥机能较充分地排除水分，且在真空下可防止氧化降解和加速干燥速度。

但这种干燥下可防止氧化降解和加速干燥速度但这种干燥形式形式不适合连续生产不适合连续生产，单机生产能力小，适合中、，单机生产能力小，适合中、小型企业使用小型企业使用n采用真空转鼓干燥时，干燥温度一般选择在采用真空转鼓干燥时，干燥温度一般选择在115～～150℃左右，真空转鼓干燥工作周期一般为左右，真空转鼓干燥工作周期一般为8～～12h，其中包括进出料，其中包括进出料1.5～～2h，升温，升温2.3～～3.5h，保温，保温3～～4h，冷却，冷却1h⒉⒉连续式干燥设备连续式干燥设备 ⑴⑴回转圆筒回转圆筒- -充填干燥机充填干燥机回转圆筒回转圆筒- -充填二级干燥是组合干燥的一种形充填二级干燥是组合干燥的一种形式此装置是与式此装置是与VD406涤纶短纤维纺丝机配套的涤纶短纤维纺丝机配套的切片干燥设备前段是切片输送和回转圆筒干燥切片干燥设备前段是切片输送和回转圆筒干燥机，后段由切片输送系统和充填干燥机等部分组机，后段由切片输送系统和充填干燥机等部分组成其工艺流程如图成其工艺流程如图3-6 图图3-6 回转圆筒回转圆筒- -充填组合干燥工艺流程图充填组合干燥工艺流程图1-混合料仓混合料仓 2-上部切片料斗上部切片料斗 3-回转干燥机回转干燥机 4-下部切片料斗下部切片料斗 5-旋风分离器旋风分离器 6-第三料斗第三料斗 7-充填式干燥机充填式干燥机 第四节第四节 聚酯纤维的纺丝聚酯纤维的纺丝 聚聚对对苯苯二二甲甲酸酸乙乙二二酯酯采采用用熔熔体体纺纺丝丝法法纺纺丝丝。

目目前前，，PET纤纤维维的的熔熔体体纺纺丝丝成成形形可可分分为为切切片片纺纺丝丝和直接纺丝两类和直接纺丝两类 PET纤维一般以纺丝速度的高低来划分纺丝纤维一般以纺丝速度的高低来划分纺丝技术路线的类型：技术路线的类型：①①常规纺丝：纺丝速度常规纺丝：纺丝速度1000～～1500m/min，，其卷绕丝为其卷绕丝为未拉伸丝，通称未拉伸丝，通称UDY（（undraw yarn）②②中速纺丝：纺丝速度为中速纺丝：纺丝速度为1500～～3000m/min其卷绕丝具中等取向度，为其卷绕丝具中等取向度，为中取向丝，通称中取向丝，通称MOY（（medium orented yarn）③③高速纺丝：纺丝速度为高速纺丝：纺丝速度为3000～～6000m/min纺丝速度为纺丝速度为4000m/min以下的卷绕丝具有较高以下的卷绕丝具有较高的取向度，为的取向度，为预取向丝预取向丝POY（（pre-oriented yarn）若在纺丝过程中引入拉伸作用，可获）若在纺丝过程中引入拉伸作用，可获得具有高取向度和中等结晶度的卷绕丝，为得具有高取向度和中等结晶度的卷绕丝，为全全拉伸丝拉伸丝FDY（（full draw yarn）。

④④超高速纺丝：纺丝速度为超高速纺丝：纺丝速度为6000～～8000m/min卷绕丝具有高取向和中等结晶结卷绕丝具有高取向和中等结晶结构，为构，为全取向丝，通称全取向丝，通称FOY（（fully oriented yarn）一、纺丝熔体的制备一、纺丝熔体的制备PET纤维熔融纺丝广泛采用螺杆挤出纺丝机进纤维熔融纺丝广泛采用螺杆挤出纺丝机进行纺丝采用行纺丝采用螺杆挤出机螺杆挤出机熔融高聚物具有以下显熔融高聚物具有以下显著优点：著优点：⑴⑴由于螺杆不断旋转，推料前进，使传热面不由于螺杆不断旋转，推料前进，使传热面不断更新，大大提高了传热系数，使切片熔融过程断更新，大大提高了传热系数，使切片熔融过程强化，从而提高了劳动生产率强化，从而提高了劳动生产率⑵⑵螺杆挤出机能将各种粘度较高的熔体强制输螺杆挤出机能将各种粘度较高的熔体强制输送 单螺杆挤出机结构简图单螺杆挤出机结构简图 1-螺杆螺杆 2-套筒套筒 3-弯头弯头 4-铸铝加热圈铸铝加热圈 5-电热棒电热棒 6-冷却水管冷却水管 7-进料管进料管 8-密封部分密封部分 9-传动及变速机构传动及变速机构 ⑶⑶螺杆旋转输送熔体，熔体被塑化搅拌螺杆旋转输送熔体，熔体被塑化搅拌均匀，在机内停留时间较短，一般为均匀，在机内停留时间较短，一般为5～～10min，大大减小了热分解的可能性。

大大减小了热分解的可能性物物料料在在螺螺杆杆挤挤出出机机中中的的状状态态是是连连续续变变化化的的，，不不能机械的认为某种变化会截然局限于在某段发生能机械的认为某种变化会截然局限于在某段发生二、纺丝机的基本结构二、纺丝机的基本结构⑴⑴高聚物熔融装置：螺杆挤出机高聚物熔融装置：螺杆挤出机⑵⑵熔体输送、分配、纺丝及保温装置：包括弯熔体输送、分配、纺丝及保温装置：包括弯管、熔体分配管、计量泵、纺丝头组件及纺丝箱管、熔体分配管、计量泵、纺丝头组件及纺丝箱体部件⑶⑶丝条冷却装置：包括纺丝窗及冷却套筒丝条冷却装置：包括纺丝窗及冷却套筒 ⑷ ⑷丝条收集装置：卷绕机或受丝机构丝条收集装置：卷绕机或受丝机构 ⑸ ⑸上油装置：包括上油部件及油浴分配循环上油装置：包括上油部件及油浴分配循环机构 为制取高质量的卷绕丝，纺丝机的各部分为制取高质量的卷绕丝，纺丝机的各部分结构仍在不断改进结构仍在不断改进纺丝头组件的基本结构包括两部分：纺丝头组件的基本结构包括两部分：⑴⑴喷喷丝丝板板、、熔熔体体分分配配板板和和熔熔体体过过滤滤材材料料等等零件；零件；⑵⑵容纳和固定上述零件的组装套。

容纳和固定上述零件的组装套纺丝头组件的要求：纺丝头组件的要求：确保熔体过滤、分配和纺丝成形，高度密确保熔体过滤、分配和纺丝成形，高度密封、拆装方便和固定可靠封、拆装方便和固定可靠纺丝头组件的作用：纺丝头组件的作用：⑴⑴熔体过滤；熔体过滤；⑵⑵使熔体能充分混合；使熔体能充分混合；⑶⑶把把熔熔体体均均匀匀地地分分配配到到喷喷丝丝板板的的每每一一小小孔孔，，形成熔体细流形成熔体细流纺丝头组件有常压和高压两种组装形式纺丝头组件有常压和高压两种组装形式三、纺丝过程中的主要工艺参数三、纺丝过程中的主要工艺参数 ⒈⒈熔融条件熔融条件⑴⑴螺杆各区温度的选择与控制螺杆各区温度的选择与控制在在预预热热段段内内，，物物料料有有一一较较大大的的升升温温梯梯度度, ,但但基基本本低低于于熔熔点点，，即即基基本本保保持持固固体体状状态态在在预预热热段段内内切切片片不不应应过过早早熔熔化化，，但但到到压压缩缩段段时时应应达达到到熔熔融融温温度度，，因此预热段就必须保持一个合适的温度因此预热段就必须保持一个合适的温度温温度度过过高高，，切切片片在在达达到到压压缩缩段段前前就就过过早早熔熔化化，，由由于于在在螺螺槽槽等等深深的的预预热热段段无无法法压压缩缩，，无无法法往往前前推推进进，，造造成成“环环结结”阻阻料料。

温温度度过过低低，，切切片片在在进进入入压压缩缩段段后后还还不不能能熔熔融融，，也也必必然造成切片在压缩段内阻塞然造成切片在压缩段内阻塞⑵⑵螺杆其他各加热区的温度螺杆其他各加热区的温度压缩段：压缩段：切片在该区内要吸收熔融热并提切片在该区内要吸收熔融热并提高熔体温度，该区温度可高一些，根据生产实高熔体温度，该区温度可高一些，根据生产实践经验，可按下式确定：践经验，可按下式确定： t = tm + (27～～33)加热温度的确定除需依据熔点加热温度的确定除需依据熔点tm 及螺杆的及螺杆的挤出量外，还应考虑切片的特性粘数与尺寸等挤出量外，还应考虑切片的特性粘数与尺寸等因素计量段：计量段：使切片进一步熔化，保持一定的使切片进一步熔化，保持一定的熔体温度和粘度，并确保在稳定的压力下输送熔体温度和粘度，并确保在稳定的压力下输送熔体对熔点在熔体对熔点在255℃以上的以上的PET切片，该区切片，该区温度为温度为285℃左右切片特性粘数较大时，温左右切片特性粘数较大时，温度要相应提高度要相应提高⑶熔体输送过程中温度的选择与控制熔体输送过程中温度的选择与控制法兰区：螺杆通过法兰与弯管相连，其温法兰区：螺杆通过法兰与弯管相连，其温度可与计量段相等或略低一些。

度可与计量段相等或略低一些弯管则起输送熔体及保温作用，由于弯管弯管则起输送熔体及保温作用，由于弯管较长，对较长，对PET降解影响较大一般弯管区温度降解影响较大一般弯管区温度可接近或略低于纺丝熔体温度可接近或略低于纺丝熔体温度 箱体是对熔体、纺丝泵及纺丝组件保温及箱体是对熔体、纺丝泵及纺丝组件保温及输送并分配熔体至每个纺丝部位的部件，此区输送并分配熔体至每个纺丝部位的部件，此区温度直接影响熔体纺丝成型温度直接影响熔体纺丝成型适当适当提高箱体温提高箱体温度，有利于纺丝成型，并改善初生纤维的拉伸度，有利于纺丝成型，并改善初生纤维的拉伸性能，但也不宜过高，以免特性粘数明显下降性能，但也不宜过高，以免特性粘数明显下降通常箱体温度为通常箱体温度为285～～288℃，并依纺丝成型情，并依纺丝成型情况而定 ⒉喷丝条件喷丝条件 ⑴泵供量泵供量泵供量的精确度和稳定性直接影响成丝的泵供量的精确度和稳定性直接影响成丝的线密度及其均匀性熔体计量泵的泵供量除与线密度及其均匀性熔体计量泵的泵供量除与泵的转数有关外，还与熔体粘度、泵的进出口泵的转数有关外，还与熔体粘度、泵的进出口熔体压力有关当螺杆与纺丝泵间的熔体压力熔体压力有关。

当螺杆与纺丝泵间的熔体压力达达2MPa以上，泵供量与转速成直线关系，而以上，泵供量与转速成直线关系，而在一定的转速下，泵供量为一恒定值，不随熔在一定的转速下，泵供量为一恒定值，不随熔体压力而改变体压力而改变 ⑵⑵喷丝头组件结构喷丝头组件结构喷丝头的组件结构是否合理以及喷丝板清喷丝头的组件结构是否合理以及喷丝板清洗和检查工作的优劣，均对纺丝成型过程及纤洗和检查工作的优劣，均对纺丝成型过程及纤维质量有很大影响维质量有很大影响为使纤维成型良好，就应使熔体均匀稳定为使纤维成型良好，就应使熔体均匀稳定地分配到每一个喷丝孔中，这个任务由喷丝头地分配到每一个喷丝孔中，这个任务由喷丝头组件内耐压板、分配板及粗滤网、滤砂来完成，组件内耐压板、分配板及粗滤网、滤砂来完成，且尽可能使组件内储存的空腔加大，保证喷丝且尽可能使组件内储存的空腔加大，保证喷丝头组件内熔体压力均匀，喷丝良好头组件内熔体压力均匀，喷丝良好⑶⑶丝条冷却固化条件丝条冷却固化条件丝条冷却固化条件对纤维结构与性能有丝条冷却固化条件对纤维结构与性能有决决定性定性的影响，为控制的影响，为控制PET熔体细流的冷却速度熔体细流的冷却速度及其均匀性，生产中普遍采用冷却吹风。

及其均匀性，生产中普遍采用冷却吹风冷却吹风可以加速熔体细流冷却速度，有冷却吹风可以加速熔体细流冷却速度，有利于提高纺丝速度；而且加强了丝条周围的空利于提高纺丝速度；而且加强了丝条周围的空气的对流，使气的对流，使内外层丝条冷却均匀内外层丝条冷却均匀，为采用多，为采用多孔喷丝板创造了条件；冷却吹风时初生纤维质孔喷丝板创造了条件；冷却吹风时初生纤维质量提高，拉伸性能好，又有利于提高设备的生量提高，拉伸性能好，又有利于提高设备的生产能力冷却吹风工艺条件主要包括风温、风湿、冷却吹风工艺条件主要包括风温、风湿、风速（风量）等风速（风量）等 ⑷⑷卷绕工艺条件卷绕工艺条件①①纺丝速度纺丝速度卷绕线速度通称为纺丝速度卷绕线速度通称为纺丝速度，纺丝速度越，纺丝速度越高，纺丝线上速度梯度也越大，且丝束与冷却高，纺丝线上速度梯度也越大，且丝束与冷却空气的摩擦阻力提高，致使卷绕丝分子取向度空气的摩擦阻力提高，致使卷绕丝分子取向度高，双折射率增加，后拉伸倍数降低高，双折射率增加，后拉伸倍数降低②上油、给湿上油、给湿上油给湿的目的是为了增加丝束的上油给湿的目的是为了增加丝束的集束性、集束性、抗静电和平滑性抗静电和平滑性，以满足纺丝、拉伸和后加工，以满足纺丝、拉伸和后加工的要求。

高速纺丝对上油的均匀性要求高于常的要求高速纺丝对上油的均匀性要求高于常规纺丝上油方式一般可采用由齿轮泵剂量的规纺丝上油方式一般可采用由齿轮泵剂量的喷嘴上油，或油盘上油，以及喷嘴和油盘兼用喷嘴上油，或油盘上油，以及喷嘴和油盘兼用等三种形式等三种形式纺丝油剂是由多种组分复配而成，其主要纺丝油剂是由多种组分复配而成，其主要成分有成分有润滑剂、抗静电剂、集束剂、乳化剂和润滑剂、抗静电剂、集束剂、乳化剂和调整剂调整剂等此外对于高速纺的纺丝油剂还要求等此外对于高速纺的纺丝油剂还要求具有良好的热稳定性具有良好的热稳定性 ③③卷绕车间的温湿度卷绕车间的温湿度为确保初生纤维吸湿均匀和卷绕成型良好，为确保初生纤维吸湿均匀和卷绕成型良好，卷绕车间的温湿度控制在一定范围内一般生卷绕车间的温湿度控制在一定范围内一般生产厂卷绕车间温度冬天控制在产厂卷绕车间温度冬天控制在20℃左右，夏天左右，夏天控制在控制在25～～27℃；相对湿度控制在；相对湿度控制在60%～～75%范围内四、四、聚酯短纤维的纺丝工艺聚酯短纤维的纺丝工艺可分为切片纺丝和直接纺丝两类可分为切片纺丝和直接纺丝两类切片纺丝工艺流程：切片纺丝工艺流程：PET切片切片→→干燥干燥→→熔熔融融→→纺丝纺丝→→后处理后处理→→成品纤维。

成品纤维直接纺丝工艺流程：直接纺丝工艺流程：PET熔体熔体→→纺丝纺丝→→后后处理处理→→成品纤维成品纤维⒈⒈聚酯短纤维的纺丝工艺聚酯短纤维的纺丝工艺⑴⑴工艺特点工艺特点①①直接纺丝直接纺丝大型大型PET短纤维厂几乎全部采用连续聚合、短纤维厂几乎全部采用连续聚合、直接纺丝工艺，大大提高了过程的连续化和自直接纺丝工艺，大大提高了过程的连续化和自动化程度动化程度②②纺丝设备大型化纺丝设备大型化现代现代PET短纤维生产线的生产能力大多为短纤维生产线的生产能力大多为日产日产20～～50t，最大规模为日产，最大规模为日产100t，甚至可达，甚至可达200t以上；纺丝采用大型喷丝板，其孔数达以上；纺丝采用大型喷丝板，其孔数达5000～～50000孔；纺丝线集束线密度达孔；纺丝线集束线密度达30000dtex以上；短纤维常规纺丝速度在以上；短纤维常规纺丝速度在1500～～2000m/min之间，高速纺丝已实现工业化生产，纺丝直接制之间，高速纺丝已实现工业化生产，纺丝直接制条技术也得到推广应用条技术也得到推广应用③③品种多样化品种多样化PET短短纤纤维维的的品品种种繁繁多多，，除除棉棉型型、、毛毛型型、、中中长长型型、、高高强强低低伸伸型型外外，，还还有有异异形形纤纤维维、、有有色色纤纤维维、、超超细细纤纤维维、、三三维维卷卷曲曲纤纤维维等等品品种种，，使使纺纺织织原原料料多多样化，产品高档化，以提高短纤维产品的附加值。

样化，产品高档化，以提高短纤维产品的附加值普通涤纶短纤三维中空涤纶短纤增白涤纶短纤玩具填充物（含涤纶短纤）⑵⑵常规纺丝工艺常规纺丝工艺1-切片料桶切片料桶 2-螺杆挤出机螺杆挤出机 3-螺杆挤出机和计量泵传动装置螺杆挤出机和计量泵传动装置 4-纺丝箱体纺丝箱体 5-吹风窗吹风窗 6-甬道甬道 7-上油轮上油轮 8-导丝器导丝器 9-绕丝辊绕丝辊 10-总上油轮总上油轮 1l-牵引辊牵引辊 12-喂入轮喂入轮 13-受丝桶受丝桶 14-总绕丝辊总绕丝辊 ①①纺丝温度纺丝温度螺杆各区温度：螺杆各区温度：290～～300℃，纺丝箱体温，纺丝箱体温度：度：285～～310℃温度过高：热降解，熔体粘度下降，产生温度过高：热降解，熔体粘度下降，产生气泡丝气泡丝；；温度过低：熔体粘度增高，熔体输送困难，温度过低：熔体粘度增高，熔体输送困难，出现出现漏浆现象漏浆现象纺丝温度过高或过低均会导致成形时产生纺丝温度过高或过低均会导致成形时产生异常丝生产要求纺丝温度波动范围越小越好，异常丝生产要求纺丝温度波动范围越小越好，一般一般不超过不超过±2℃②②纺丝压力纺丝压力PET短纤维熔体纺丝压力为短纤维熔体纺丝压力为0.5～～0.9MPa称称为低压纺丝；为低压纺丝；15MPa以上为高压纺丝。

以上为高压纺丝低压纺丝时需升高纺丝温度，以改善熔体的流低压纺丝时需升高纺丝温度，以改善熔体的流变性能，但易引起热降解；高压纺丝时由于组变性能，但易引起热降解；高压纺丝时由于组件内件内滤层厚而密滤层厚而密，熔体在高压下强制通过滤层，熔体在高压下强制通过滤层会产生大的压力降，使熔体温度升高会产生大的压力降，使熔体温度升高压压力力每每升升高高10MPa，，熔熔体体温温度度约约升升高高3～～4℃③③丝条冷却固化条件丝条冷却固化条件PET短纤维生产中，环形吹风的温度一般短纤维生产中，环形吹风的温度一般为为30 ± 2℃、风的湿度为、风的湿度为70％～％～80％％ 吹风速度对纤维成形的影响比风温和风湿吹风速度对纤维成形的影响比风温和风湿更大随着纺丝速度的提高或孔数增多，吹风更大随着纺丝速度的提高或孔数增多，吹风速度应相应加大，生产上一般为速度应相应加大，生产上一般为0.3～～0.4m/s吹风速度的分布可为弧形或直形分布，均能达吹风速度的分布可为弧形或直形分布，均能达到良好的冷却效果到良好的冷却效果一般在喷丝板下一般在喷丝板下10cm处处开始吹风开始吹风，其目的是使熔体细流在其上一段距，其目的是使熔体细流在其上一段距离内保持静止状态，同时避免冷却气流影响喷离内保持静止状态，同时避免冷却气流影响喷丝板面的温度。

丝板面的温度④④纺丝速度纺丝速度PET短纤维纺丝速度为短纤维纺丝速度为1000m/min时，后拉时，后拉伸倍数约伸倍数约4倍；当纺丝速度增大到倍；当纺丝速度增大到1700m/min时，后拉伸倍数只有时，后拉伸倍数只有3.5倍后后拉拉伸伸倍倍数数的的选选择择一一般般根根据据纺纺织织加加工工的的需需要要来来确确定定，，而而其其可可拉拉伸伸倍倍数数则则取取决决于于纺纺丝丝速速度度为为保保证证卷卷绕绕丝丝具具有有良良好好的的后后加加工工性性能能，，常常规规纺纺短纤维的纺丝速度控制不超过短纤维的纺丝速度控制不超过2000m/min五、聚酯长丝的纺丝工艺五、聚酯长丝的纺丝工艺⒈⒈聚酯长丝的发展概况聚酯长丝的发展概况PET长丝包括普通长丝（复丝）、工业用长丝包括普通长丝（复丝）、工业用长丝、弹力丝、空气变形丝等品种长丝、弹力丝、空气变形丝等品种大有光涤纶长丝半消光涤纶长丝n工业化晚于短纤维，初期发展建设较短纤维慢工业化晚于短纤维，初期发展建设较短纤维慢上世纪上世纪60年代后，得到了迅速发展，年代后，得到了迅速发展，1 1960～～1985年，长丝产量平均年递增年，长丝产量平均年递增314％，％，而短纤而短纤维仅为维仅为178％。

％80年代后期，年代后期，PET长丝产量的长丝产量的增长又明显减慢增长又明显减慢n国外国外PET长丝的发展趋势是生产规模日益扩大，长丝的发展趋势是生产规模日益扩大，拉伸丝和变形丝同时发展，产品以高线密度丝拉伸丝和变形丝同时发展，产品以高线密度丝为主，单丝线密度日趋细化，用途日益广泛，为主，单丝线密度日趋细化，用途日益广泛，遍及工业、装饰、衣着等领域遍及工业、装饰、衣着等领域⒉⒉聚酯长丝的生产工艺路线聚酯长丝的生产工艺路线⒊⒊聚酯长丝纺丝工艺特点聚酯长丝纺丝工艺特点①①对原材料的质量要求高对原材料的质量要求高含水率不大于含水率不大于80×10-6 ( (纺短纤维时切片含纺短纤维时切片含水率为水率为200×10-6) )干切片中粉末和粘结粒子少干切片中粉末和粘结粒子少；干燥过程中的粘度降小；干燥均匀性好干燥过程中的粘度降小；干燥均匀性好②②工艺控制要求严格工艺控制要求严格长丝生产中，为了保证纺丝的连续性和均长丝生产中，为了保证纺丝的连续性和均一性，工艺参数需严格控制如熔体温度波动一性，工艺参数需严格控制如熔体温度波动不超过不超过±1℃，侧吹风风速差异不大于，侧吹风风速差异不大于0.1m/s，，纺丝张力要求稳定等。

纺丝张力要求稳定等 ③③高速度、大卷装高速度、大卷装PET长长 丝丝 的的 纺纺 丝丝 卷卷 绕绕 速速 度度 为为 1000～～8000m/min在在不不同同卷卷绕绕速速度度下下制制得得的的卷卷绕绕丝丝具具有有不不同同的的性性能能，，目目前前长长丝丝的的纺纺丝丝速速度度趋趋向向高高速速化化，，工工业业生生产产中中已已经经普普遍遍采采用用5500m/min的的纺纺速速随随着着纺纺丝丝速速度度的的提提高高，，长长丝丝筒筒子子的的卷卷装装重重量量越越来来越越大大，，卷卷绕绕丝丝筒筒子子的的净净重重从从3～～4kg增增至至15kg卷卷装装重重量量增增长长后后，，对对高高速速卷卷绕绕辊辊的的材材质质、、精精度度和和运运转转性性能能要要求求大大大大提提高高对对筒筒子子内内外外层层质质量量的的均均一一性性、、原原丝丝的的退退卷卷、、筒筒子子的的装装箱箱运运输输等亦有较高的要求等亦有较高的要求⒋⒋常规纺丝工艺常规纺丝工艺1—切片料仓切片料仓 2—切片干燥机切片干燥机 3—螺杆挤出机螺杆挤出机 4—箱体箱体 5—上油轮上油轮 6—上导丝盘上导丝盘 7—下导丝盘下导丝盘 8—卷绕筒子卷绕筒子 9—摩擦辊摩擦辊10—卷绕机卷绕机 11—纺丝甬道纺丝甬道 12—冷却吹风冷却吹风 生产中主要控制的工艺参数：生产中主要控制的工艺参数：⑴⑴纺丝温度纺丝温度长丝纺丝可采用低温或高温进料的纺丝工艺。

长丝纺丝可采用低温或高温进料的纺丝工艺熔体纺丝温度一般控制在熔体纺丝温度一般控制在280～～290℃范围内，视范围内，视切片粘度和挤出量进行调节切片粘度和挤出量进行调节 ⑵⑵螺杆挤出压力螺杆挤出压力螺杆挤出压力用于克服熔体在管道和混合器等螺杆挤出压力用于克服熔体在管道和混合器等设备内的阻力，以保证计量泵有一定的入口压力设备内的阻力，以保证计量泵有一定的入口压力实际生产中螺杆挤出压力控制为实际生产中螺杆挤出压力控制为6.5～～7.5MPa，而，而纺丝组件的压力则控制在纺丝组件的压力则控制在9.8～～24.5MPa范围内⑶⑶冷却条件冷却条件长丝纺丝一般采用侧吹风的冷却形式冷长丝纺丝一般采用侧吹风的冷却形式冷却吹风温度一般控制在却吹风温度一般控制在20～～30℃，常采用，常采用28℃冷却风湿通常控制在冷却风湿通常控制在70%左右风速对卷绕丝左右风速对卷绕丝的结构和性能有较大影响，吹风速度随丝条线的结构和性能有较大影响，吹风速度随丝条线密度增大而提高常规纺丝的冷却风速采用密度增大而提高常规纺丝的冷却风速采用0.3～～0.5m/min⑷⑷卷绕速度卷绕速度卷绕速度是影响卷绕丝预取向度的重要因卷绕速度是影响卷绕丝预取向度的重要因素。

卷绕速度越高，卷绕丝预取向度越高，后素卷绕速度越高，卷绕丝预取向度越高，后拉伸倍数越低常规纺长丝的最佳纺丝速度为拉伸倍数越低常规纺长丝的最佳纺丝速度为900～～1200m/min⑸⑸上油量上油量卷绕丝的上油量直接决定成品丝的含油量卷绕丝的上油量直接决定成品丝的含油量油剂浓度越高，卷绕丝的上油量亦越高油剂浓度越高，卷绕丝的上油量亦越高上油上油量视丝的最终用途而定量视丝的最终用途而定，机织用丝为，机织用丝为0.6％～％～0.7％，％，针织用丝为针织用丝为0.7％～％～0.9％，％，加弹用丝为加弹用丝为0.5％～％～0.6％油轮转速油轮转速10～～20r/min，油剂质，油剂质量分数为量分数为10％～％～16％第五节第五节 聚酯纤维的后加工聚酯纤维的后加工纤维后加工是指对纺丝成型的初生纤维纤维后加工是指对纺丝成型的初生纤维（卷绕丝）进行加工，以改善纤维的结构，使（卷绕丝）进行加工，以改善纤维的结构，使其具有优良的其具有优良的使用性能使用性能后加工包括拉伸、热定型、加捻、变形加后加工包括拉伸、热定型、加捻、变形加工和成品包装等工序工和成品包装等工序纤维后加工有如下作用：纤维后加工有如下作用：⑴⑴纤维进行纤维进行拉伸拉伸（或补充拉伸），使大分（或补充拉伸），使大分子取向，规整排列，提高纤维强度，降低伸长子取向，规整排列，提高纤维强度，降低伸长率。

率⑵⑵进行进行热处理热处理，消除大分子在拉伸时产生，消除大分子在拉伸时产生的内应力，降低纤维的收缩率，提高纤维的结的内应力，降低纤维的收缩率，提高纤维的结晶度⑶⑶对纤维进行对纤维进行特殊加工特殊加工，如将纤维卷曲或，如将纤维卷曲或变形、加捻等，以提高纤维的摩擦系数、弹性、变形、加捻等，以提高纤维的摩擦系数、弹性、柔软性、蓬松性，或使纤维具有特殊的用途及柔软性、蓬松性，或使纤维具有特殊的用途及纺织加工性能纺织加工性能一、聚酯短纤维的后加工一、聚酯短纤维的后加工 ⒈⒈工艺流程工艺流程视纤维品种不同，后加工流程和设备均有视纤维品种不同，后加工流程和设备均有差异目前国内生产的差异目前国内生产的PET短纤维有普通型和短纤维有普通型和高强低伸型，相应后加工也有两种流程高强低伸型，相应后加工也有两种流程PET短纤维后加工主要由集束、拉伸、定短纤维后加工主要由集束、拉伸、定型、卷曲、上油、切断和打包等工序组成典型、卷曲、上油、切断和打包等工序组成典型的工艺流程示如图型的工艺流程示如图 3-15图图3-15 PET短纤维后加工工艺流程图短纤维后加工工艺流程图 ⒉工艺过程讨论工艺过程讨论 ①①初生纤维的存放及集束初生纤维的存放及集束 刚成形的初生纤维其预取向度不均匀，需刚成形的初生纤维其预取向度不均匀，需经存放平衡，使内应力减小或消除，预取向度经存放平衡，使内应力减小或消除，预取向度降低，卷绕时的油剂扩散均匀，改善纤维的拉降低，卷绕时的油剂扩散均匀，改善纤维的拉伸性能。

存放平衡后的丝条进行集束所谓集伸性能存放平衡后的丝条进行集束所谓集束是把若干个盛丝筒的丝条合并，集中成工艺束是把若干个盛丝筒的丝条合并，集中成工艺规定线密度的大股丝束，以便进行后处理规定线密度的大股丝束，以便进行后处理②②拉伸拉伸 在短纤维生产中，拉伸工艺采用集束拉伸，在短纤维生产中，拉伸工艺采用集束拉伸，拉伸是靠各拉伸机之间的速度差异来完成的拉伸是靠各拉伸机之间的速度差异来完成的拉伸又称为纤维的拉伸又称为纤维的“二次成形二次成形”拉伸是后加工过程中最重要的工序，拉伸拉伸是后加工过程中最重要的工序，拉伸方式分一级和二级拉伸，目前涤纶短纤维生产方式分一级和二级拉伸，目前涤纶短纤维生产通常采用间歇集束两级拉伸工艺其工艺条件通常采用间歇集束两级拉伸工艺其工艺条件包括拉伸温度、拉伸介质、拉伸速度、拉伸倍包括拉伸温度、拉伸介质、拉伸速度、拉伸倍数及其分配、拉伸点的控制等数及其分配、拉伸点的控制等③③热定型热定型热定型的目的是消除纤维内应力，提高纤热定型的目的是消除纤维内应力，提高纤维的尺寸稳定性，并且进一步改善其物理机械维的尺寸稳定性，并且进一步改善其物理机械性能热定型可使拉伸、卷曲效果固定，并使性能。

热定型可使拉伸、卷曲效果固定，并使成品纤维符合使用要求成品纤维符合使用要求热定型可以在张力下进行，也可以在无张热定型可以在张力下进行，也可以在无张力下进行，前者称紧张热定型力下进行，前者称紧张热定型( (包括定张力热包括定张力热定型和定长热定型定型和定长热定型) )，后者称松弛热定型生，后者称松弛热定型生产不同品种和不同规格的纤维，往往采用不同产不同品种和不同规格的纤维，往往采用不同的热定型方式影响热定型的主要工艺参数是的热定型方式影响热定型的主要工艺参数是定型温度、时间及张力定型温度、时间及张力④④卷曲卷曲涤纶截面近似圆形，表面光滑，纤维间的涤纶截面近似圆形，表面光滑，纤维间的抱合力较小，不易与其它纤维抱合在一起，必抱合力较小，不易与其它纤维抱合在一起，必须进行卷曲，使其具有与天然纤维相似的卷曲须进行卷曲，使其具有与天然纤维相似的卷曲性工业上都用填塞箱型机械卷曲涤纶短纤性工业上都用填塞箱型机械卷曲涤纶短纤维的卷曲数要求为：维的卷曲数要求为：棉型棉型 5～～7个个/cm毛型毛型 3～～5个个/cm为使卷曲稳定，卷曲加工应在玻璃化温度为使卷曲稳定，卷曲加工应在玻璃化温度以上进行。

卷曲前丝束应先预热，在卷曲箱中以上进行卷曲前丝束应先预热，在卷曲箱中直接通入蒸汽效果更好影响卷曲的主要因素直接通入蒸汽效果更好影响卷曲的主要因素有丝片密度、丝片温度、丝片张力、填塞箱压有丝片密度、丝片温度、丝片张力、填塞箱压力及热定型条件力及热定型条件⑤⑤切断和打包切断和打包棉型涤纶短纤维名义长度为棉型涤纶短纤维名义长度为38mm，毛型，毛型为为90～～120mm，中长纤维为，中长纤维为51～～76mm也有根据用户要求切成不等长（如分布在有根据用户要求切成不等长（如分布在51～～114mm范围）短纤维根据切断方式，有经范围）短纤维根据切断方式，有经拉伸卷曲后的湿丝束先切断再干燥热定型以及拉伸卷曲后的湿丝束先切断再干燥热定型以及湿丝束先干燥热定型再切断两种形式湿丝束先干燥热定型再切断两种形式切断纤维主要控制长度偏差，超倍长纤维切断纤维主要控制长度偏差，超倍长纤维量以及粘结丝量以及粘结丝( (或称并丝或称并丝) )量等几个指标量等几个指标打打包包是是涤涤纶纶短短纤纤维维生生产产的的最最后后一一道道工工序序，，将将短短纤纤维维打打成成一一定定规规格格和和重重量量的的包包，，以以便便运运送送出出厂厂。

成成包包后后应应标标明明批批号号、、等等级级、、重重量量、、时时间间和生产厂等和生产厂等 ⒊⒊PET短纤维后处理设备短纤维后处理设备目前国内使用较广泛的目前国内使用较广泛的PET短纤维后处理短纤维后处理设备是设备是LVD802短纤维后加工联合机，它具有短纤维后加工联合机，它具有高速度和可处理高线密度丝束的特点设备包高速度和可处理高线密度丝束的特点设备包括七辊拉伸机并有紧张热定型装置后加工过括七辊拉伸机并有紧张热定型装置后加工过程中，在切断前以丝束形式输送，切断后则用程中，在切断前以丝束形式输送，切断后则用机械输送或气流输送机械输送或气流输送国内一些大型化纤企业如天津石油化纤厂国内一些大型化纤企业如天津石油化纤厂等引进日本东洋纺设备，工艺先进、自动化程等引进日本东洋纺设备，工艺先进、自动化程度高，操作方便，产量大且产品质量好度高，操作方便，产量大且产品质量好目前国产设备中最先进的要属目前国产设备中最先进的要属LHV902型涤型涤纶短纤维后处理联合机，它是引进日本东洋纺纶短纤维后处理联合机，它是引进日本东洋纺公司的图纸，根据我国具体情况进行转换设计公司的图纸，根据我国具体情况进行转换设计的。

这套联合机具有规模大、产量高、自动化的这套联合机具有规模大、产量高、自动化程度高、操作方便、安全措施和劳动条件较好、程度高、操作方便、安全措施和劳动条件较好、占地面积较小、能源消耗低等特点，是当今世占地面积较小、能源消耗低等特点，是当今世界上同等规模的大型直接纺界上同等规模的大型直接纺PET纤维后处理设纤维后处理设备中较好的一种，具有国际备中较好的一种，具有国际70年代末、年代末、80年代年代初的水平初的水平二、聚酯长丝的后加工二、聚酯长丝的后加工PETPET长丝后加工工艺流程比短纤维简单，但长丝后加工工艺流程比短纤维简单，但长丝的规格繁多，其后加工流程也不尽相同长丝的规格繁多，其后加工流程也不尽相同长丝后加工过程取决于原丝的生产方法和产品长丝后加工过程取决于原丝的生产方法和产品的最终用途常规纺卷绕丝与高速纺卷绕丝的的最终用途常规纺卷绕丝与高速纺卷绕丝的后加工过程基本相同，区别仅在于常规纺卷绕后加工过程基本相同，区别仅在于常规纺卷绕丝需要进行高倍拉伸，而高速纺卷绕丝则只需丝需要进行高倍拉伸，而高速纺卷绕丝则只需进行补充拉伸进行补充拉伸( (或不需拉伸或不需拉伸) )的后加工的后加工以以POYPOY为原料经后加工制得的产品，主要有为原料经后加工制得的产品，主要有普通长丝、假捻变形丝普通长丝、假捻变形丝( (低弹丝低弹丝) )和空气变形丝和空气变形丝以及其它差别化长丝，如网络丝、混纤丝等以及其它差别化长丝，如网络丝、混纤丝等。

近年来，将长丝后加工与纺织加工联合，近年来，将长丝后加工与纺织加工联合，在拉伸整经机上将在拉伸整经机上将1200～～1600根根POY集中拉集中拉伸为全取向丝（伸为全取向丝（FOY），进而制成经轴或经片），进而制成经轴或经片的的WDS工艺（拉伸、整经、上浆、射频干燥）工艺（拉伸、整经、上浆、射频干燥）和和WDZ工艺（拉伸、整经），在我国正在发工艺（拉伸、整经），在我国正在发展中聚酯长丝拉伸加捻机示意图聚酯长丝拉伸加捻机示意图1-筒子架筒子架 2-卷绕丝卷绕丝 3，，8-导丝器导丝器 4-喂入辊喂入辊 5-上拉伸盘上拉伸盘 6-加热器加热器 7-下拉伸盘下拉伸盘 9-钢领钢领 10-筒管筒管 11-废丝轴废丝轴 12-钢丝圈钢丝圈 普通长丝又称拉伸丝，主要用常规纺的普通长丝又称拉伸丝，主要用常规纺的UDY进行加工进行加工PET长丝后加工主要工艺参数如下长丝后加工主要工艺参数如下⑴⑴拉伸倍数：拉伸倍数由冷拉伸盘和热盘拉伸倍数：拉伸倍数由冷拉伸盘和热盘的线速度之比确定，要大于卷绕丝的自然拉伸的线速度之比确定，要大于卷绕丝的自然拉伸比，小于最大拉伸比，一般为比，小于最大拉伸比，一般为3.5～～4.2倍。

倍⑵⑵拉伸温度：拉伸温度指热盘温度，要高拉伸温度：拉伸温度指热盘温度，要高于纤维玻璃化温度于纤维玻璃化温度10～～20℃℃，一般控制在，一般控制在80～～90℃℃±10℃℃在此范围内温度变化对纤维强在此范围内温度变化对纤维强度无明显影响；但随温度升高，拉伸倍数可以度无明显影响；但随温度升高，拉伸倍数可以增大、结晶度升高、拉伸应力下降、毛丝减少、增大、结晶度升高、拉伸应力下降、毛丝减少、染色不匀率增加染色不匀率增加⑶⑶拉伸速度：拉伸速度一般在拉伸速度：拉伸速度一般在800m/min左左右，过高的拉伸速度容易出现毛丝右，过高的拉伸速度容易出现毛丝⑷⑷定型温度；定型温度指热板或狭缝温度，定型温度；定型温度指热板或狭缝温度，一般控制在一般控制在180℃℃左右三、假捻变形丝的加工三、假捻变形丝的加工弹力丝：以长丝为原料，利用纤维的热塑弹力丝：以长丝为原料，利用纤维的热塑性，经过性，经过“变形变形”和热定型而制得的高度卷曲和热定型而制得的高度卷曲蓬松的新型纱在长度方向，伸缩性相当于原蓬松的新型纱在长度方向，伸缩性相当于原长的数倍在蓬松性方面较原丝提高数十倍，长的数倍在蓬松性方面较原丝提高数十倍，使长丝的外观和性能都有很大改变。

使长丝的外观和性能都有很大改变假假捻捻变变形形丝丝是是弹弹力力丝丝的的一一大大品品种种，，是是将将加加捻捻、、热热定定型型、、解解捻捻这这三三个个过过程程在在同同一一台台机机器器上上完成，生产效率大大提高完成，生产效率大大提高在众多的变形法中，假捻法的应用遥遥领在众多的变形法中，假捻法的应用遥遥领先以假捻变形法生产的弹力丝，其产量约占先以假捻变形法生产的弹力丝，其产量约占PET弹力丝的弹力丝的90％以上PET弹力丝具有优异的蓬松性、覆盖能力弹力丝具有优异的蓬松性、覆盖能力和某些短纤维的外观特性；改进了和某些短纤维的外观特性；改进了PET长丝的长丝的外观、蜡状手感等不足，又保留了外观、蜡状手感等不足，又保留了PET纤维固纤维固有的高强度、挺括等优良性能；织物美观，花有的高强度、挺括等优良性能；织物美观，花式品种繁多，适用于针织或机织式品种繁多，适用于针织或机织⒈弹力丝的制造方法与品种弹力丝的制造方法与品种PET弹力丝的加工方法弹力丝的加工方法 (a)交络法交络法 (b)填塞法填塞法 (c)赋型法赋型法 (d)擦边法擦边法 (e)空气变形法空气变形法 (f)转子式假捻法转子式假捻法 (e)摩擦式假捻法摩擦式假捻法 弹弹力力丝丝品品种种很很多多，，按按其其弹弹性性大大小小区区分分，，有有高高弹弹丝丝和和低低弹弹丝丝。

PET弹弹力力丝丝按按其其弹弹性性大大小小可可分分为为低低弹弹丝丝和和中中弹弹丝丝；；弹弹性性回回复复率率在在35％％以以下下的称为低弹丝，在的称为低弹丝，在35％以上的称为中弹丝％以上的称为中弹丝四、网络丝的加工四、网络丝的加工网络丝：是指丝条在网络喷嘴中，经喷射网络丝：是指丝条在网络喷嘴中，经喷射气流作用单丝互相缠结而呈周期性网络点的长气流作用单丝互相缠结而呈周期性网络点的长丝特点：特点：⑴⑴可改进长丝的极光效应和蜡状感可改进长丝的极光效应和蜡状感 ⑵⑵用途广泛，可免上浆，代替并捻和加捻用途广泛，可免上浆，代替并捻和加捻提高卷绕丝的加工性能，改善卷装或用于制造提高卷绕丝的加工性能，改善卷装或用于制造不同类型的混纺丝不同类型的混纺丝⑶⑶网络加工可在多道工序中进行多用于网络加工可在多道工序中进行多用于POY、、FDY、、DTY的加工 五、空气变形丝的加工五、空气变形丝的加工空气变形又称喷气变形，产品称为空气变空气变形又称喷气变形，产品称为空气变形丝（形丝（ATY）空气变形丝以）空气变形丝以POY或或FOY为原为原丝，通过一个特殊的喷嘴在空气喷射作用下丝，通过一个特殊的喷嘴在空气喷射作用下单丝弯曲形成圈状结构，环圈和绒圈缠结在一单丝弯曲形成圈状结构，环圈和绒圈缠结在一起，形成具有高度蓬松性的环圈丝。

起，形成具有高度蓬松性的环圈丝若将部分丝圈拉断，则变形表面可见圈圈若将部分丝圈拉断，则变形表面可见圈圈和细纱尖，具有类似短纤纱的某些特征因此和细纱尖，具有类似短纤纱的某些特征因此空气变形丝又称为仿短纤纱空气变形丝又称为仿短纤纱近年来，由于喷气变形装置的不断改进，近年来，由于喷气变形装置的不断改进，能量消耗降低，变形加工速度不断提高，使空能量消耗降低，变形加工速度不断提高，使空气变形丝成本大大降低同时，采用不同的变气变形丝成本大大降低同时，采用不同的变形工艺，可以制出具有仿毛、仿纱、仿麻效果形工艺，可以制出具有仿毛、仿纱、仿麻效果的空气变形丝的空气变形丝由于空气变形不要求纤维具有热塑性，因由于空气变形不要求纤维具有热塑性，因此可加工的原丝品种多，线密度范围广，并且此可加工的原丝品种多，线密度范围广，并且拉伸、变形、混纤可同时进行，为合成纤维长拉伸、变形、混纤可同时进行，为合成纤维长丝产品的多样化和高档化开辟了新途径丝产品的多样化和高档化开辟了新途径。