滌綸短纖維是化纖領域發展最快的產品之一,目前在全世界,其產量僅低于滌綸長絲居第二位。2007年全世界滌綸短纖總產量1262萬噸,占化纖總產量(4070萬噸)的31%,比上年增加10.3%。我國滌綸短纖維總產量699.95萬噸,比上年增長19.7%,占中國化纖總產量(2388.9萬噸)的29.3%,占世界滌綸短纖維總產量的55.4%。從世界化纖的發展趨勢看,滌綸短纖總產量占化纖總產量中的份額較高,且產量不斷增長,滌綸短纖仍是化纖發展的重點產品。根據中國化學纖維工業協會預測,今后五年,滌綸短纖仍將維持8%~10%穩步的增長態勢。
滌綸短纖維設備
我國滌綸短纖工業始于20世紀70年代,早期的生產設備除部分引進日本帝人公司外,其余大部分是根據引進技術我國自行開發研制的,其單線生產能力為15t/d和25t/d,規模小,工藝落后。進入80年代,我國滌綸短纖工業進入一個重要發展時期,先后建設金山、儀征兩個重點工程。配合重點工程的建設,鄭州紡機通過自行開發和引進技術消化吸收兩種途徑,開發出了金山型和儀征型(東洋紡型)50t/d滌綸短纖維成套裝置,后又根據用戶需要,自行研制了具有“東洋紡”工藝技術特點的25t/d和70t/d紡絲聯合機和后處理聯合機。至今,該類型成套設備已生產60多條生產線。
20世紀末,隨著科技的不斷進步,國際上滌綸短纖維生產設備的大型化發展迅速,100t/d的生產線大量建設。21世紀初,150t/d和200t/d的成套裝置得到廣泛應用,僅我國就引進40多條大容量生產線。工藝技術主要來自美國杜邦、德國吉瑪、紐馬格和瑞士伊文達等公司,設備主要由德國福來司拿和紐馬格提供。與此同時,國內的滌綸短纖設備制造商也加快開發研究步伐,國產100t/d生產線于2002年問世。至今,國產100t/d滌綸短纖生產線已開車50多條,技術也相當成熟,100t/d生產線設備已完全頂替了進口。
日產200噸項目研發
鄭州紡織機械股份有限公司作為中國紡織機械制造業的國家隊,擁有紡機行業內第一家國家國家級技術中心,是國家重大化纖技術裝備的研制基地和出口基地。鄭紡機具有豐富的滌綸短纖成套設備開發經驗,80年代開發的年產15000噸滌綸短纖維設備獲國家重大技術裝備獎,本世紀初開發的日產100噸滌綸短纖維聯合機獲得2005年河南省科技進步二等獎。研制開發的150t/d滌綸短纖生產線,于2005年11月在洛陽實華開車成功,是國內唯一的國產150t/d滌綸短纖生產線,代表著滌綸短纖設備的最高技術水平。
在此基礎上,承擔開發的日產200噸滌綸短纖維數字化成套設備在機械和工藝技術方面,有很多關鍵技術被突破:紡絲機的紡絲冷卻吹風被改進,冷卻效果更加理想,提高了產量,減少了占地面積;紡速越來越高;采用新型上油技術,提高了上油的效果;生產線的設計充分采用節能環保技術,廣泛采用新型夾套輥技術及烘燥節能技術,提高了熱能效率;影響產量的瓶頸設備,卷曲機和切斷機關鍵技術獲得突破;打包機的打包節拍縮短,打包能力提高,可靠性越來越高。
技術創新點
本次開發的的設備主要研究滌綸短纖成套設備包括紡絲聯合機、后處理聯合機及打包機整條生產線的設備組成、工藝流程布置以及全流程的自動化、數字化控制。主要技術特點和創新點如下:
1、紡絲聯合機采用大規格噴絲板中心內環吹或外環吹絲束冷卻技術,絲束喂入采用氣流喂入或葵花輪喂入技術,對兩種方案進行科學分析,在此基礎上確定最佳技術方案。紡絲箱體加熱采用聯苯醚氣相加熱方式。配置網絡生頭器,便于生頭操作。
2、后處理聯合機采用一水一汽兩道牽伸工藝技術,便于工藝參數的調整,采用特殊的絲束疊加方法,有效縮短輥筒寬度,提高了設備可靠性。采用緊張熱定型和松弛熱定型兩種定型工藝,便于多品種滌綸短纖維的生產。
3、整套生產線共包括八個大型的控制單元。在這些控制單元中,采用當代最先進的多單元變頻控制技術、PLC技術和網絡通訊技術,形成一套完整的FCS控制體系,全線數據通過PROFIBUS進行交換,實現工藝與設備之間有機的聯系,并可實現遠程在線診斷,為用戶提供最優良的技術服務。
4、節能效果明顯。通過對生產線關鍵設備緊張熱定型機加熱蒸汽的閃蒸處理,使熱能得以重復利用;在電氣系統中采用能量回饋技術,降低電力消耗;對烘燥機加熱系統進行有效的研究,提高設備溫度控制精度;改進防護門結構,降低熱量散失;合理設計絲束冷卻環吹風應用條件,選擇最佳工藝參數,降低熱能的浪費等。
日產200噸滌綸短纖維數字化成套設備代表著滌綸短纖行業最高技術水平,我們相信,在國家政策的積極扶植下,在廣大用戶的大力支持下,我們能夠拿下日產200噸滌綸短纖成套設備,占領滌綸短纖行業的制高點。