Просмотры:0 Автор:Pедактор сайта Время публикации: 2026-03-09 Происхождение:Работает
Основные цели:
Удалить влагу: содержание влаги в невысушенных ломтиках составляет около 0,4%. Влага может вызвать интенсивный гидролиз макромолекул полиэфира при высокотемпературном прядении, что приводит к снижению молекулярной массы (характеристической вязкости), ухудшению технологичности и даже делает прядение невозможным.
Избегайте пузырчатых нитей: высокая влажность может привести к тому, что водяной пар будет задерживаться в нитях, образуя «пузырьковые нити», что может привести к ворсистости и разрывам (пушу). В пленках пузырьки легко вызывают разрывы пленки.
Предотвращение неравномерного окрашивания. Изменения содержания влаги в ломтиках могут привести к неравномерному окрашиванию волокон после прядения.
Увеличение кристалличности и температуры размягчения: влажные ломтики имеют аморфную структуру с низкой температурой размягчения (около 70-80°C), что делает их склонными к размягчению и слипанию на входе шнековой подачи, вызывая образование «кольцевых узлов». Сушка (особенно предварительная кристаллизация) может увеличить кристалличность ломтиков примерно до 25–50%, поднимая температуру размягчения выше 210°C, делая их твердыми и предотвращая закупорку.
Основные требования:
Предотвращение повторного впитывания: высушенные ломтики необходимо защищать от повторного впитывания влаги.
Традиционное прядение: обычно требуется ≤ 50 ppm (0,005%).
Высокоскоростное прядение (POY/FDY) и тонкие нити: более строгие требования, обычно ≤ 30 ppm (0,003%), при этом высококачественные процессы достигают даже ≤ 20 ppm.
Катионно-окрашиваемые (CDP) нити тонкой плотности: требуется ≤ 25 частей на миллион.
Содержание влаги в сушеных ломтиках: значение должно быть очень низким и зависит от скорости вращения и характеристик волокна.
Равномерность влажности: Процесс сушки частиц ломтиков должен быть последовательным, с хорошей однородностью сушки, чтобы свести к минимуму колебания качества пряжи.
Контроль падения вязкости: изменение характеристической вязкости полиэстера во время сушки должно быть как можно меньшим, обычно требуется ≤ 0,01 дл/г для предотвращения чрезмерного разложения.
Уменьшение количества порошка и комкования. Процесс сушки (особенно во время предварительной кристаллизации) должен свести к минимуму образование порошка в результате трения и ударов ломтиков, а также предотвратить слипание ломтиков вместе, чтобы избежать засорения трубопровода и проблем с подачей.
Сушка – это физический процесс тепломассообмена, обычно разделяемый на два основных этапа:
Предварительная кристаллизация:
Температура: В зависимости от оборудования, обычно между 120-180°C (в псевдоожиженном слое можно использовать более высокие температуры, 160-180°C; в мешалках или барабанах ниже, 120-140°C).
Время: варьируется от нескольких минут до нескольких часов. В псевдоожиженном слое процесс происходит быстрее, примерно 8–20 минут; заливки с перемешиванием занимают около 1-1,5 часов; барабанные типы около 4-5 часов.
Конечная точка: Кристалличность может достигать 35–50%, а плотность ломтиков увеличивается примерно с 1,33 г/см³ до примерно 1,38 г/см³.
Метод: Чтобы предотвратить слипание, ломтики должны оставаться в движении, обычно с использованием псевдоожиженного слоя или перемешивания предварительного кристаллизатора. Ломтики перемешивают в горячем воздухе, трутся друг о друга для достижения кристаллизации и удаления некоторого количества поверхностной влаги.
Принцип: когда температура среза превышает температуру стеклования (Tg), аморфная область начинает кристаллизоваться. Чем выше температура между Tg и температурой плавления (Tm), тем выше скорость кристаллизации.
Цель: Первичная кристаллизация аморфных пластинок при относительно низких температурах, повышение их температуры размягчения и предотвращение слипания при высокотемпературной основной сушке.
Параметры процесса:
Основная сушка:
Метод: В основном используются сушильные башни насыпного типа, в которых ломтики медленно движутся вниз под действием силы тяжести, а сухой горячий воздух проходит вверх через слой ломтиков для сушки в противотоке.
Принцип: Использует сухой нагретый воздух (сухой воздух) в противотоке или поперечном потоке с ломтиками. Разница в давлении водяного пара между внутренней частью и поверхностью ломтиков заставляет влагу диффундировать и испаряться на поверхность, уносимую сухим воздухом. Ключевым фактором является снижение давления водяного пара, находящегося в равновесии с ломтиками, что достигается за счет использования сухого воздуха с низкой точкой росы.
Цель: Глубоко удалить связанную воду из ломтиков, обеспечив соответствие содержания влаги технологическим требованиям.
Температура сушки:
Основная температура сушки: обычно 160-180°C. Более высокие температуры приводят к более высокой скорости сушки и снижению равновесного содержания влаги, но чрезмерные температуры могут привести к пожелтению ломтиков и увеличению падения вязкости. Обычно не превышает 180°C.
Температура предварительной кристаллизации: Как уже упоминалось, выбирайте в диапазоне 120–180°C в зависимости от типа оборудования.
Время сушки: общее время сушки (включая предкристаллизацию) должно обеспечивать приближение или достижение равновесного содержания влаги в ломтиках. Обычно требуется более 4–6 часов, в зависимости от температуры, воздушного потока и количества ломтиков.
Качество сухого воздуха:
Воздушный поток и скорость: Должна быть обеспечена достаточная эффективность теплообмена и массообмена. Скорость воздушного потока в сушильных башнях обычно составляет около 8-10 м/с; Предварительные кристаллизаторы с псевдоожиженным слоем имеют более высокие скорости воздушного потока, до более 20 м/с. Соотношение воздушного потока и веса ломтика необходимо определять в соответствии с конструкцией оборудования.
Точка росы: это основной параметр, контролирующий эффективность сушки. Чем ниже точка росы, тем суше воздух и тем сильнее его влагопоглощающая способность.
① Стандартная точка росы ≤ -10°C.
② Высокоскоростное и тонкое прядение требует более строгих стандартов, обычно от -20°C до -30°C или даже ниже (например, от -40°C до -60°C для сверхнизких требований к влажности).
Характеристики среза:
Предотвращение загрязнения: во время кормления упаковка должна быть чистой, а входящий воздух должен быть чисто отфильтрован.
Различные партии ломтиков не следует смешивать, чтобы обеспечить однородность физических свойств и окраски волокон.
Современное сушильное оборудование непрерывного действия обычно состоит из комбинации предкристаллизаторов и сушильных башен заполняющего типа, оснащенных сложной системой циркуляции горячего воздуха, осушения и рекуперации отходящего тепла. Типовое оборудование, упомянутое в книге «Производство полиэфирной нити», включает в себя:
Тип KF (Карл Фишер): встроенный предварительный кристаллизатор (с мешалкой) и сушильная башня, компактная конструкция.
Тип BM/Bühler: Отдельный предкристаллизатор с псевдоожиженным слоем и сушильная башня с воздушными швами «гребневого типа», хорошая однородность сушки.
Тип Jima: Комбинация вибрационного устройства предварительной кристаллизации с псевдоожиженным слоем и сушильной башни с наполнителем.
Тип Кавата: предварительная кристаллизация и сушка заполняющего типа, полная циркуляция горячего воздуха, использование молекулярных сит для глубокого осушения, точка росы может достигать ниже -30°C.
Тип Дуолон, Тип Лаксин и т. д.: каждый из них обладает уникальными характеристиками; например, тип Laxin может использовать сжатый воздух в качестве осушающей среды.
Системы горячего воздуха этих устройств обычно включают: воздушный фильтр → замораживающий осушитель → адсорбционный осушитель (хлорид лития или молекулярное сито) → нагреватель → сушильную башню → теплообменник (утилизация отходящего тепла) → циклонный сепаратор (для удаления порошка).
В производстве прядения ломтиков сушка ломтиков представляет собой усовершенствованный процесс, основная цель которого состоит в том, чтобы подготовить ломтики со сверхнизкой влажностью, высокой кристалличностью и однородной высушенностью, чтобы удовлетворить требования для последующего высокоскоростного и высококачественного прядения. Суть управления процессом заключается в эффективном удалении влаги с использованием соответствующей температуры, времени и особенно сухого воздуха с чрезвычайно низкой точкой росы, при этом предотвращая порчу и слипание ломтиков. Выбор сушильного оборудования и оптимизация параметров процесса напрямую влияют на стабильность прядения, степень обрыва и качество конечного волокна.
