聚酯产品质量对纺丝后加工的影响.doc

-精品word文档 值得下载 值得拥有-聚酯产品质量对纺丝后加工的影响 【作者：郭兴永】【发布时间：2006/09/30 08:47:05】 一 概述 质量第一是相对于生产而言的，质量具有否决权，生产产品质量低劣的产品是对资源的浪费，没有质量就没有效益，在竞争中败下阵来谈什么效益。产品质量好，在同行中取得良好的口碑，就能够在同类产品中卖出高价，企业的 利润也能够提高上来，因此产品质量是企业的生命。对于下游纺丝来说，了解聚酯切片与熔体的各项质量指标，有利于调整纺丝的工艺参数，减少原料波动造成对产品的影响。 二、产品质量指标（半消光纤维级聚酯熔体和切片） 序号项目单位质量指标备注1特性粘度dl/gM10.008M1=0.6402端羧基Mol/t303熔点（显微镜法）2594二甘醇含量Wt%1.00.25二氧化钛含量偏差M20.05M2=0.306凝聚粒子（10m )个/mg07色相 L 值b 值APHA8242.08铁含量ppm3.09含水量Wt%0.410灰份（不含TiO2)Wt%0.05三、产品质量对后加工的影响 特性粘度 特性粘度及特性粘度偏差是熔体最重要的质量指标，特性粘度与产品平均分子量的大小密切相关，随不同的后加工产品有不同的要求，特性粘度与纺丝的可纺性和纤维的强度有关，当然一定的特性粘度要与一定的纺丝工艺相匹配，才能够达到最佳的可纺性，由此可见特性粘度偏差的重要性，特性粘度的稳定对纺丝的稳定性有很大的影响。聚酯生产中用在线粘度计来对粘度进行实时控制，并对控制程序进行了优化，减小了控制的滞后性，特别是直接纺，特性粘度的均匀性不能靠切片的混合来调节，特性粘度的波动直接影响纺丝的稳定性，如断头、毛丝、满卷率。 端羧基 最终产品的端羧基是表征PET产品质量的重要指标，端羧基含量是衡量聚酯生产工艺条件的一个重要参数。当酯化产物的酯化率偏低，由于原料PTA反应不完全而使聚酯产品端羧基含量偏高。相反，酯化产物的酯化率偏高时，预聚物中端羧基含量就偏低，最终缩聚反应速度就会变慢。即使在酯化反应很正常的情况下，由于熔体受到热降解或热氧化降解、催化降解以及水解等的影响，也会使聚酯产品端羧基含量偏高。其高低直接影响聚酯产品的热稳定性（尤其是降解引起的端羧基），且影响纺丝加工。 熔点 所谓熔点，就是结晶的固态物质加热到一定温度时，由固态转变为液态时的温度。聚酯切片或者熔体的熔点表示了聚合物的一级相转变点，它在一定程度上反映了聚酯的纯度。一般来说，纯聚酯是一种部分结晶的高聚物，熔点为265。但是在实际生产过程中，酯化缩聚反应都伴随有副反应产生的副产物，还有我们加入的添加剂（消光剂、稳定剂等），都降低聚酯的纯度。另一方面，聚酯大分子的分子量具有多分散性，而且分子量较大，聚合物晶体内的缺陷较多，各处的结晶度差别较大。因此聚酯实际熔点多在265以下，我们生产的半消光切片熔点一般在259-262之间。熔点温度值也不一定是某一点，而是某一范围。这种从结晶体物质开始熔化到熔化终了的整个温度范围称为熔程。 但是，在聚酯生产中，由于物料的流动不畅及热氧化降解反应，也会存在少量熔点过高的齐聚物或凝胶物，齐聚物虽然不会干扰或影响纺丝过程，但是在高温染色时，三聚体等易在染色机上大量沉积，使导丝部件磨损。凝胶物则不溶不熔，影响纺丝的过滤器和喷丝板，会造成生产系统的不稳定，因此，熔点过高时也表明聚酯的纯度不高。 由于聚酯是未经分级的分子量大小不同的分子所组成的同系列混合物，所以聚酯的熔化通常是一个缓慢的过程。开始熔化的温度称为初熔点，完全熔化的温度称为终熔点。在聚酯熔点测试中往往将终熔点作为该试样的熔点温度。 熔点是设定纺丝温度的一个重要依据，纤维级PET的熔点一般要求259（熔点仪法），只要特性粘度达到要求，熔点一般都能够达到要求（不同的分子量熔点不同），当熔点波动大时，纺丝温度也需要作适当调整，所以稳定的PET熔点对稳定纺丝温度相当重要。 二甘醇含量 聚酯产品中二甘醇含量是衡量生产过程中醚化副反应程度的一个重要指标，从实验的结果来看，二甘醇含量增加，会使聚酯的熔点或软化点下降，耐热氧化性和耐光性变差。在同样的染色条件下，二甘醇含量可以使聚酯纤维染色加深，即上色率提高。所以，在实际生产中，二甘醇含量的绝对高低，对纤维质量的影响不是很大，重要的是其含量要稳定，这样可以减少生产所得纤维的染色差。 一定的DEG对纺丝加工是有利的，适当提高DEG含量对聚酯纤维的染色性有益，但是过高的DEG含量不仅影响PET的熔点，而且影响纤维的耐光、耐热等性能，所以DEG含量要小于某一个值如1.2-1.3%，而且要稳定。熔点、纺丝的牵伸性、染色都要求DEG含量稳定。 二氧化钛含量 消光剂是指能将纤维表面反射光线的光泽向不同方向进行漫射，使纤维光泽变暗的物质。在PET的生产过程中加入的消光剂是二氧化钛（TiO2 ）这是因为TiO2 的折射率大，消光效果好，化学稳定性高，在高温中不发生变化；不溶于水，在后处理过程中不会消失。 二氧化钛作为消光剂加入到聚酯生产中，其用量根据用户的需要来确定。聚酯中的二氧化钛粒子在纤维生产中除了消光作用外还起了小分子成核剂的作用，使结晶开始时间缩短，结晶化速度加快。此外，二氧化钛粒子在纤维生产中还起到下列作用：即随着二氧化钛含量增加，单丝表面粗糙程度增加，使单丝间粘着度下降，单丝承受的张力较均匀，使拉伸操作性能得到改善，成品均匀性大大提高。所以，测定二氧化钛含量不仅有利于区别切片品种，也有利于指定纺丝工艺运行的参数。中心值的波动不能够太大，这是因为二氧化钛含量的高低与产品的亮度成反比关系，极大的二氧化钛含量容易造成纤维上色率和染色均匀性的不稳定。 凝集粒子 凝集粒子是指聚酯产品中大于等于10的粒子，粒子中多数为二氧化钛凝聚粒子，也包括凝胶粒子、碳黑粒子和其它杂质粒子。这些粒子的多少和大小会给纺丝过程中的过滤设施增加阻力，使纺丝组件压力增高或者熔体过滤器压差加大，甚至击穿过滤网，结果是缩短了喷丝板或熔体过滤器的使用周期，增加了断头丝，不但加重了操作人员的劳动强度，也恶化了产品质量。因为有限粒子具有尺寸可变性会漏过喷丝板进入纤维丝束中，使纺丝、卷饶以及牵伸时产生大量毛丝，增加了成品纤维的疵点并影响到纺织加工性能。目前，凝集粒子的判断主要借助于偏光显微镜来观察。即：a 在底光下呈黑色，侧光下呈乳白色的粒子为二氧化钛凝聚粒子；b 在底光和侧光下均呈棕褐色、桔红色、绿色、宝蓝色的粒子为凝胶粒子；c 在底光和侧光下均呈黑色的粒子为碳黑粒子；d 其他情况为杂质粒子。 TiO2 凝聚粒子、凝集粒子对纺丝生产的影响如下： 当粒子直径大于纤维直径的1/3时，会引起断丝，影响长丝的单耗和满卷率。 影响纺丝过滤器和组件的使用周期。 毛丝增多、缠辊严重使AA级品率下降。 一般10mm的粒子对纺普通丝问题不大，对细旦丝、超细旦丝会产生严重的影响；20mm的粒子靠熔体过滤器除去，10-20mm的粒子是影响普通纺丝的重要因素。 从上面可以看出该指标的重要性，它表征熔体质量的主要指标，所以在整个工艺设计中已充分考虑了如何使该指标达到规定要求，在制造过程中要严格遵守操作要求，达到预期的目标。 铁含量 铁是聚酯降解反应的催化剂，在纺丝过程中促进降解。铁含量是表征聚酯产品中杂质的一个指标。一般来说，铁的来源主要是在原辅料如PTA、EG、催化剂和消光剂等，当这些含量一定时，则产品中的铁含量高低表示了装置的被腐蚀情况，铁含量过高，则灰份含量亦高，而且容易使纤维色泽发黄并影响纤维的质量。 色相 聚酯产品的色度是一个综合性的指标。它既受外界色度的影响，例如原料PTA、消光剂二氧化钛和催化剂色度以及聚酯产品几何尺寸和形状等等。同时，聚酯产品的色度也表示聚酯的内在质量。根据实践经验表明，聚酯无降解、金属催化剂没有还原时，所得产品的色度接近白点，物料十分洁净。当生产过程中存在热降解、热氧化降解生成醛类及聚烯烃类有色聚合物或催化剂中的金属离子还原成金属元素时均使物料色度变黄变灰。 无论是外来色度的影响还是内在质量造成的聚酯色度发黄，均会使纤维的色度发黄，影响纤维的外观。尤其是降解或者金属催化剂离子还原造成的色度发黄，易使纺丝过程中粘度降增大，造成纺丝生产的波动。表示聚酯产品色度的方法有L值、B值、A值。 L值表示明亮度，L值越大，产品越亮，L值越小，产品越暗，发灰。 B值表示由蓝到黄的程度，B值越大，产品颜色越黄，B值越小，产品发蓝，色相较好。 A值表示由绿到红的程度。 熔体偏黄，纺丝后的纤维也偏黄，色相也是聚酯耐热性的重要指标之一，色相黄的熔体在同样高温时间内粘度降大。色相偏黄主要是生产过程中发生了热降解和热氧化降解，使大分子内含有发色的集团。 水分 水分太高会在切片干燥、结晶过程中引起结块，影响稳定生产。切片中水分是指粘附在切片表面的物理结合水分，也称为湿存水。切片中的水分含量与切片中的干燥程度、储存时间、空气湿度、环境温度和颗粒尺寸大小等因素有关。切片中水分含量的高低不仅影响切片用户的原料消耗，而且也影响能耗。同时残存的水分会加速熔融状态下的聚酯产品的水解反应，导致粘度下降，分子量降低，另外水分在高温下将汽化而存在于熔体中，形成气泡丝或者断丝，影响纺丝成形和纤维的质量。 灰份 灰份在纺丝过程中使断头增加，缩短过滤器和喷丝板的使用周期。聚酯产品的灰份有总灰份和净灰份之分，包括二氧化钛含量的灰份称之为总灰份，而不包括二氧化钛含量的灰份则称之为净灰份。净灰份一般来源于PTA 和EG原料中的无机杂质，同时也包括催化剂残留物、添加剂残留物以及二氧化钛球磨时带入系统的球磨珠粉末和其他外来杂质。灰份含量的偏高不仅影响装置中过滤器的使用寿命和生产过程的稳定性，而且也堵塞组件和喷丝板，严重时影响纺丝生产的连续性。 5771001803090012095 5790368228596330825771001803090012386 5761373997357606965771001803090013594 5780775799025155125771001803090012387 5771649826018180515771001803090012138 5721311921589183265771001803090012359 5790368223610760535771001803090012356 5761352861437917425771001803090012355 57508786970469327917088100343355274 10122994432583337917088100343355275 10186673293883200817088100343356107 10158115250150052217088100343356108 10100018005987173217088100343354295 10107419414268701717088100343356184 10187866086962880217088100343356185 10177583117408667417088100343356109 10108601437357284617088100343356110 10115220721601491617088100343355237 10102704160570270917088100343355238 10122936486142541417088100343356169 10186220440263571817088100343354928 101760654089788804-精品word文档 值得下载 值得拥有-