纺粘设备产品幅宽的可行性报告.pdf

非 织 造 技 术纺粘设备产品幅宽的可行性报告D.Laukien 欧瑞康纽马格公司(德国)摘 要:尽管纺粘产品的市场需求持续增长,但其定价压力却不断上升,原因有两方面,其一是由于全球的产能增加,其二是原材料的价格暴涨。降低成本的一种可能性是扩大设备的产能,所谓的大生产的理念需要靠技术手段来实现,同时也包括各种技术和商业利益。关键词:纺粘设备,生产成本,纽马格公司1 技术考虑对于幅宽不受限制的设备,各组件的模块化是必需的。有效的模块化非常重要,能减少对产品性能产生的不利影响。充分考虑到各模块间的效应,织物的边缘效应可减到最小,例如,落毛和边缘面密度逐渐减小的现象。一般说来,有边缘效应的那一部分织物会被割离,并可回用。纺粘设备的各组件包括:-原材料处理设备;-挤出机;-纺丝设备;-长丝冷却装置;-牵伸装置;-带真空箱的成形台;-热粘滚筒;-卷绕装置;-重绕机。111 原材料处理设备和挤出机原材料处理设备和挤出机的组件几乎可以满足各种产品尺寸和产量的生产。112 纺丝设备欧瑞康纽马格的纺丝设备单元的宽度为150 mm。每部分的聚合物由各自的齿轮泵独立喂入。为了统一分配,聚合物流由各纺丝泵经各部件独立地引入纺丝组件。聚合物流在送至喷丝板之前在纺丝组件中再次汇合,这样,所有的聚合物流的流动过程都是一致的,例如都具有相同的温度和停留时间。细微的不同会导致聚合物老化差异和熔体黏度变化。在喷丝孔前方直接施加相同的压力,因此压力的差异可以通过液压来补偿。聚合物流在相同的温度和停留时间的条件下通过所有的喷丝孔,这样就保证了从喷丝板的第1个喷丝孔到最后1个喷丝孔喷出的纤维线密度均衡一致,以及冷却和牵伸性能的统一。113 冷却装置在喷丝板的下方,长丝通过冷却空气冷却,在这一工序,熔体凝结成长丝。在整个工作宽度方向,冷却空气必须绝对均衡地吹向纤维束。极小的温度和速度波动都会使工艺不稳定。冷却箱的设计确保了气流的高度一致性,其原理是在气流遭遇纤维束之前设置了屏障网,这样就对气流的不一致起到了补偿作用。114 牵伸装置牵伸装置即所谓的牵伸槽,其目的是牵伸长丝,使喷丝孔的喷出速度与长丝速度保持一个限定的比率,这个比率取决于单丝的直径。该系统能保证气流在整个宽度内均匀稳定,牵伸槽的设计理念是,分离装置不会阻碍气流的运行,并且可以很显著地进行分离,最小的一段只有20 mm,并且在牵伸槽内再次被均质化,直到离开牵伸槽。115 带真空箱的成形台通过确定卷取辊的相应尺寸,成形台可以适合于任何一种工作宽度。目前可知最大的宽度为12 m,适用于造纸业。真空箱确保了单丝可以收集到传送带并固化,最终形成纤网。这就要求保持压力和气流压力高度的一致性,因为如果沉积方式不一致会降低生产质量。就目前欧瑞康纽马格的设计55 国际纺织导报2009年第10期非 织 造 技 术图1 纺粘产品的生产成本而言,由机器喷出一束持续不断的气流,在到达机器的另一侧时只略微偏转,其特殊的优势是该设计并未增加纤维网成型机的高度,因此,操作工可以从上方观察纤维成网并检查生产环境,而不用站在高台或是踏板上。116 热粘滚筒,卷绕机和重绕机这些构件在造纸业中的宽度可达12 m,这些构件的生产商希望能够简化工艺,以便应对日益严峻的非织造业市场的定价形势。供应商成功地推进了技术改革,相应的设备目前已在市场上出现。2 商业因素纺粘产品的生产成本可以通过不同手段来获得,图1主要是基于下述几点得出的。-聚合物成本;-投资成本;-废料成本;-能源成本;-人力成本;-停台成本。211 聚合物成本聚合物成本占了生产成本的大部分(65%),有两种方法可以节约原材料成本。欧瑞康纽马格工艺提供了质量更为统一的产品,并且在加工过程中很少使用精炼聚合物。基于模块式的设备制造,整部设备的基础质量非常一致,这样,不做任何处理就可以达到3%甚至更少的基础质量分布。从说明书上可见产品性能的波动减到最少,可节约成本约2%3%。通过使用模块式的设备,可以很精 确 地 调节聚 合 物 的分配、温度和冷却 空 气 的速率,从而达到高 度 的 一致性。这样,原料 生 产 商就不 必 完 全保持 聚 合 物的绝对稳定,因为 模 块 式设备能够适用于各种分子量的原料。这就使原料生产商获取了极大的好处。生产商不使用金属络合物就可生产经济的0.7 dtex纤维。即使使用不稳定的原料生产传统质量的产品(1.72 dtex)最高也可节约5%的成本。212 投资成本生产成本的第二大块是投资成本,生产商不仅要考虑单纯的购买设备的成本,还有建造和使用成本。过去,加宽设备是减少投资成本的一种方式。当设备幅宽达到7 m左右时,设备的采购成本有所下降。建筑成本和使用成本的意义更加重要。如果生产商必须安装2台设备,而不是安装具有两台设备生产力的一台设备,各自的工艺流程也必须是双份的,其结果是增加了近60%的建筑面积。而输送能源、水和冷却空气的渠道也是双倍的。213 废料成本如上所述,聚合物成本占了生产成本最大的一块,减少排废成本对节约型生产意义极其重大。欧瑞康纽马格的模块技术在这方面很有优势,基于模块技术的熔体管道,在整个宽度上的均衡分布与速率无关。含有循环使用材料的聚合物,如S MS或bico(PP/PE)废料的聚合物,都可以用于生产。尤其是bico设备,生产设备宽度越大,优势也越明显。产品幅宽大意味着边缘所占的比例小,因此最后包含的PE成分的反作用的百分比更小,那么在纺丝阶段的“刺激”也就更小。214 能源成本能源成本可按成因分为两种:生产成本和设备成本。生产成本直接发生在原料发生变化的阶段,与设备的宽度几乎没有关系。例如,挤出机的熔融能力,牵伸装置或者风扇发动机的能耗等,包括挤出机、加热滚筒和未被纤维网覆盖的带子边缘的热辐射,这些能耗最多可以节约20%。此类能源消耗只占总生产成本很小一部分,为5%。215 人力成本人力成本很大程度上取决于工厂所在的地区。欧洲的人力成本为每小时40欧元,而在中国每65 国际纺织导报2009年第10期非 织 造 技 术小时只有2欧元。试验证明,从事纯粹的操作工作的人员数(从原料储存到卷取)并未因设备宽度的增大而显著增长。根据设备的产能,需要大量的工人从事包装,当然,这也可以通过实现自动化最大程度地减少工人数量。例如,操作和维护7 m宽的设备的人员数与5 m宽的设备的人员数相同。216 停台成本计划停台事件与设备宽度无关。因为必须每隔几天就对喷丝板进行擦拭,当然天数取决于原材料的质量。喷丝板必须每隔一段时间就定期更换,以便能更换纺丝组件的过滤器。由于纺丝组件的质量,幅宽1 m的设备已用了特殊处理装置,7 m宽的设备上不必安装额外的设备。戴自怡 译 李毓陵 校Feasibility study of spunbond plants consideri ngthe product widthD irk Laukien,Oerlikon Neum ag,Neumnster/Ger m anyAbstract:The pricing pressure on the production of spunbond products is constantly rising in spite of an increasing de2mand.The reason for this is,on the one hand,the worldwide high installed capacities and,on the otherhand,the exploding raw materialsprices.One possibility for cost reduction is thewidening ofplants.W iderplant concepts require other technical solutionswhich,however,also involve various technical and commer2cial benefits.Keywords:spunbond plant,production cost,Neumag广 告 索 引公 司页码网 址乌斯特公司Uster TechnologiesAG封面铜陵市松宝机械有限公司Tongling SongbaoMachinery Co.,Ltd.封二www.song-中国石化上海石油化工股份有限公司(涤纶部)SI NOPEC Shanghai Petrochemical CompanyLtd.封三浙江锦峰纺织机械有限公司Zhejiang Jingfeng TextileMachinery Co.,Ltd.封底www.jin-SGS集团SGS G立信工业有限公司Fongs Industries Co.,L立达纺织机械(上海)有限公司RietermachineWorksL特吕茨施勒纺织机械(上海)有限公司Truetzschler TextileMachinery(Shanghai)Co.,L欧瑞康纺织集团Oerlikon T瑞士纺织检定有限公司Swiss Textile Testing I中国人民解放军第四八零六工厂Kailing TextileMachinery Co.,L浙江泰坦股份有限公司Zhejiang Taitan Co.,L邵阳纺织机械有限责任公司Shaoyang TextileMachinery Co.,L陕西恒鑫精密纺织机械有限公司Shaanxi Heng Xin Precision Textile Co.,L盐城市海马纺织机械有限公司Yancheng Seahorse TextileMachinery Co.,L无锡市恒久电器技术有限公司Wuxi Hengjiu Electrical Technology Co.,Ltd.53www.heng-东台市珠峰纺配专件厂Dongtai City Zhufeng TextileMachine Fittings F德国专业出版社Deutscher Fachverlag GmbH61www.dfv-fachbuch.de2010中国国际纺织机械展览会暨IT MA亚洲展览会IT MA ASI A+CIT ME 201065w w w.cit w w.it 第十届义乌国际针织及服装机械展览会YI WU H&G 中国石化上海石油化工股份有限公司(腈纶部)SI NOPEC Shanghai Petrochemical CompanyL大连合成纤维研究所股份有限公司Dalian Synthetic Fiber Research Institute Co.,L北京服装学院Beijing Institute of Clothing T85 国际纺织导报2009年第10期