粘胶纤维工艺

生产实习报告 (2007-05-25 18:54:45)     一、 前言 这是我院给高分子专业安排的例行生产实习，目的是在学习专业性和理论性都比较强的专业课程之前给同学们一个初步的感性认识，以便为以后的理论知识学习铺平道路，使我们更好的理论联系实际，增加认识的深刻性；也是我们对社会需求，产业状况的一次亲身经历，能让我们对本专业有一个更高层次的认知；还是一次接触社会、了解社会，了解本专业就业前景、工作待遇、工人生活状况的机会。 二、公司简介   新乡白鹭化纤集团有限责任公司是我国生产化纤纺织原料的大型一类国有独资企业，是全国520家重点企业和河南省30家重点企业之一。公司拥有总资产19.67亿元，固定资产原值13.99亿元，占地面积132万平方米。公司经济效益在中国粘胶纤维行业中名列前茅。    公司始建于1960年，1965年建成投产，经过40多年的改造和扩建，化学纤维年生产能力已达到10万余吨，其中粘胶人造丝50000吨，粘胶短纤维50000吨，合成纤维5000吨氨纶6000吨。   公司的主要产品有粘胶人造丝、粘胶短纤维、锦纶民用长丝、涤纶民用长丝共四大系列100多个品种。产品注册商标为“白鹭”牌。粘胶人造丝和粘胶短纤维荣获“中国名牌产品”称号。公司拥有自营进出口权。   公司技术力量雄厚，拥有高中级工程技术人员400余名。生产设备配套，产品手段齐全，1998年12月通过ISO9002国际质量保证体系认证。公司拥有新乡化纤股份有限公司、北京双鹭药业股份有限公司、包装制品厂、化纤配件厂等8个子公司。1999年10月21日，子公司新乡化纤股份有限公司7500万A股股票在深交所挂牌上市。集团公司相继荣获“全国五一劳动奖状”、“中国明星企业”、“全国环保先进企业”和“全国模范职工之家”等荣誉称号。 三、安全教育及注意事项  安全责任重于泰山，对企业如此，对我们实习的学生而然也是如此，实习刚开始，老师和高工就嘱咐我们，宁可啥都不学，也要把安全放在首位，女生还要把头发盘起来，带着帽子，不要随便乱摸机器，不懂得东西可以问生产人员，还给我们举了几个不遵守以及不注意安全而酿成悲剧的的例子。总之，时刻把安全这根弦绷紧。在工厂中我们也到处可见安全生产的标语，可见安全的重要性。 四、实习部分 黏胶纤维的生产工艺如下：浆柏的制备→纺丝原液的制备→纺丝(长丝短丝) →后处理→成品   下面将各个车间的实习整理如下: （一）棉浆车间    该车间类似于造纸,其工艺流程为:棉短绒→开棉→预浸投料→蒸煮→黑液蒸煮→打浆→网带洗涤→前精选→氯碱化→漂白→真空洗涤→后精选→抄浆→打包→入库 蒸煮的目的是降低聚合度,除去大部分半纤维素和其它非纤维素化合物. 打浆是将纤维素切断, 网带洗涤是除去残碱,漂白是除去有色杂质和残存的木素,灰分铁质并最终调节纤维素的聚合度,所用药剂为NaClO,Na2S2O3 抄浆是在抄浆机上进行的,自动化程度很高,中间经过一系列滚筒干燥,最后整张浆柏被切成几小块 对浆柏的质量要求是α－纤维素含量高,杂质少,聚合度分布均匀 所谓的α－纤维素是指在特定条件下不溶于20℃的17.5%NaOH 溶液的部分,溶解的部分称为半纤维素 （二）原液车间 我们首先参观了二原液车间,接着一原液,两车间设备基本相同. 工艺流程为: 投料→浸渍→压榨→粉碎→碱纤维素→老成→称量→黄化→纤维素黄酸酯→溶解搅拌→过滤→抽真空→粘胶液 浸渍过程中,纤维素结合NaOH,甚至生成醇钠,还发生溶胀,聚合度有所降低 浸渍的碱液浓度为18%--20%,浸渍时间45—60分钟,温度20℃左右为益 压榨和粉碎是在联合机中进行的,压榨是除去多余的碱液,以利于黄化反应的顺利进行,因为过多的碱液会消耗CS2,还会发生多种副反应. 粉碎是为了将压榨后的非常致密的碱纤维素粉碎成细小的松屑状,增大面积,利于后续中的各步反应能更加均匀的进行. 老成是在老成箱中进行的,这是一个密闭的车间，里面有加热装置,传送带等.老成就是借空气的氧化作用,使碱纤维素分子断链,聚合度降低,黏度下降.老成关键是控制老成的温度和时间,一般采用低温长时间而不用高温,因为温度太高,裂解剧烈,容易使聚合度过低,分子量分布不均匀 黄化是使碱纤维素与CS2反应,生成纤维素黄酸钠,它能溶于NaOH溶液中,从而形成纺丝液.黄化反应主要是气固相反应,反应过程包括CS2蒸气按扩散机理从碱纤维素表面向内部渗透的过程,以及CS2渗透部分与碱纤维素上的羟基进行反应的过程.黄化反应是可逆反应，主要取决于烧碱和二硫化碳的浓度。 纤维素黄酸酯的溶解过程在带搅拌的溶解釜内进行。块状分散的纤维素黄酸酯在此经连续搅拌和循环研磨，逐步被粉碎成细小颗粒，逐渐溶解。溶解结束后，为了尽量减小各批粘胶见间的质量差异，需将溶解终了的数批黏胶进行混合，使黏胶均匀，易于纺丝。 黏胶在放置过程中发生的一系列化学和物理化学变化，称为黏胶的熟成。 黏胶的熟成度是指黏胶对凝固作用的稳定程度。一般用黏胶在NH4Cl溶液中的稳定程度表示。熟成度是黏胶的重要指标之一，它直接影响纺丝成形过程的快慢机成品纤维的性能。熟成刚开始，粘度急剧下降，随着熟成的继续进行，粘度又开始上升，甚至形成黏胶粒子。 过滤就是除去黏胶溶液中的微粒，防止在纺丝过程中阻塞喷丝孔，造成单丝断头，或在成品纤维结构中形成薄弱环节，是纤维强度下降。通常要经过三道过滤，过滤介质为绒布和细布，新乡化纤采用的是板框式过滤机。 黏胶在溶解搅拌，输送和过滤而带入大量尺寸不一的气泡，加速黏胶的氧化，破坏滤材的毛细结构，纺丝时则易造成断头和毛丝，降低纤维的强度。因此，采用抽真空的方法除去黏胶中的气泡，一般气泡的体积分数控制在0.001％以下。 （三）长丝车间 新乡化纤的长丝车间采用R535型半连续纺丝机，后处理采用国际先进的压洗工艺，年产2800吨。长丝又称“人造丝”，用来作高档西装和衬衫的领子，弹性裤等。 工艺流程为：黏胶液→凝固浴→拉伸→丝饼→后处理→络筒→分级和包装 凝固浴是由硫酸、硫酸钠、硫酸锌按一定比例组成的溶液。硫酸的作用一是使纤维素黄酸钠分解，再生出纤维素和二硫化碳；二是中和黏胶中的NaOH,使黏胶凝固；三是使黄化时产生的副产物分解。硫酸钠的主要作用是抑制硫酸的离解，从而延缓纤维素黄酸钠的再生速度。硫酸锌能与纤维素黄酸钠作用生成稳定的中间产物纤维素黄酸锌，它的分解速度比纤维素黄酸钠慢的多，有利拉伸，从而得到强度较高的纤维。 新乡化纤长丝生产采用半连续法，即纺丝和后处理分开进行。纺丝是将粘胶溶液通过多孔喷丝头挤出进入凝固浴中，使纤维素黄酸酯脱溶剂凝固为丝条，然后再分解为水化纤维素，凝固和分解往往同时进行，只是前后程度上有所不同。纺丝速度为60～100m/min。酸浴的温度为40～55℃，温度过高，黄酸酯分解太快，易产生毛丝，发生缠辊等现象；温度过低，则丝条凝固慢，成品中的胶块多。 拉伸的目的是使纤维的断裂强度提高，断裂伸长率降低，耐磨性和对各种不同形变的疲劳强度提高。 后处理包括把丝条上残存的酸液洗掉，脱硫以及除掉一些金属杂质。这些杂质的存在对纤维质量及其纺织加工有很大影响，故必须加以清除。新乡化纤的后处理工序为：水洗→脱硫→水洗→漂白→水洗→酸洗→水洗→上油→烘干→打包 各工序的作用为： 水洗是用来洗去纤维上的硫酸、硫酸盐及部分硫黄。每一次化学处理后，都要进行水洗，以除去化学处理药液及生成的杂质。 硫附着在纤维上会使纤维带有黄色，并使纤维手感粗糙，而且在以后的纺织加工中产生灰尘，恶化车间环境。常用的脱硫剂为：NaOH、NaOH和Na2S的混合液及Na2SO3 溶液。 酸洗是为了除去纤维处理过程中生成的不溶性氢氧化铁几其它重金属，以免影响纤维的质地和外观，常用的酸为盐酸或硫酸。 上油的目的是提高纤维的平滑性、柔软性和抱和力，减小摩擦和静电的产生，改善纤维的纺织加工性能。上油的的形式有油槽上油、油辊赏有及油嘴上油。 烘干是在离心机上进行的。 加捻的目的是使复丝中各根纤维紧密的抱和，避免在纺织加工中发生断头或紊乱现象，并是纤维的断裂强度提高。络筒是将丝饼退绕到锥形纸管上，以便运输和纺织加工。 （四）短丝车间   短丝和长丝的工艺基本相同，主要的不同点：短丝的喷丝头孔数多，达上万个；短丝要经过集束处理；成形为双浴成型；拉伸由三个阶段组成，即喷丝头拉伸、导盘拉伸和塑化拉伸；短丝要切断。 （五）合成纤维 新乡化纤主要生产涤纶，采用的是切片纺丝工艺，熔体纺丝法，纺丝设备为螺杆挤出机以及吹风系统等。聚酯纤维的优点：断裂强度和弹性模量高，回弹性适中，热定型优异，耐热和耐光性好，形状稳定，织物具有洗可穿性，优良的阻抗性（抗有机溶剂、肥皂、洗涤液、漂白液、氧化剂），较好的耐腐蚀性，对弱酸、碱等稳定。缺点为：染色性差、吸湿性低、易在纤维上积聚静电荷、织物易起球。    切片纺丝工艺流程：聚酯切片→干燥→预过滤→纺丝组件→侧吹风→油嘴→纺丝引道→卷装 （六）氨纶 聚氨酯弹性纤维是指以聚氨基甲酸酯为主要成分的一种嵌段共聚物制成的纤维，简称氨纶。具有高的强度和良好的弹性。在嵌段共聚物中有两种链段，即软链段和硬链段。软链段由非结晶性的聚酯或聚醚组成；硬链段由具有结晶性且能发生横向交联二异氰酸酯组成。 性能：线密度低，强度高，弹性好，耐热性较好，吸湿性较强，密度较低，染色性能优良等。 用途：裸丝，包芯纱，包覆纱，合捻纱。 新乡化纤采用的是干法防丝，即将预聚物在链增长剂二胺的作用下制成聚合物，配成一定浓度，然后通过溶剂不断挥发，高聚物浓度不断增高而凝固成丝条。 原料为：聚醚，二异氰酸酯，二胺（链增长剂），二甲基乙酰胺（溶剂） 工艺流程：制备纺丝原液时，先称取一定量的聚氨酯嵌段共聚物和溶剂只如溶解装置中，在适当加温和搅拌下聚合物溶解，制成浓度为25%～35%的溶液，再经混合、过滤、脱泡等工序，制成性能均一的纺丝原液。然后由纺丝泵在恒温下定量将纺丝原液压入喷丝头，从喷丝孔挤出的原液细流进入直径为30～50cm、长为3～6m 的纺丝甬道，在甬道内热空气的作用下，丝条细流内的溶剂迅速挥发，并被热空气流带走，丝条中聚氨酯浓度不断增高直至凝固。与此同时，丝条被不断拉伸变细。在纺丝甬道的出口处，单丝经组合导丝装置按要求的线密度组成丝束。卷绕前还要给纤维上油，以免纤维发生粘结和后加工中产生静电。       五 、实习心得 通过几天的参观见习，我对合成纤维的生产过程有了一个大概地了解，对企业的管理方式也有了一定的了解，对自己的专业也有了进一步的认识。我想，这些增加了我得知识面，开阔了我得视野，也留给自己很多的思考，包括自己的专业学习，自己的素质能力问题，同时对社会也有了进一步的了解。 我想，也应该学习很多东西，像敬业精神，进取精神，钻研精神，刻苦精神，还有正确的学习方法，思维方法。因为，他们对一个人天分并不高的人来讲显得太重要了。 实习下来，感想颇深，一言难尽。公司的许多技术员给我留下了深刻的印象，他们自信乐观的形象和良好的素质让我最难忘，他们曾是我奋斗的目标，看到他们朝气蓬勃，给我们讲课还带着一丝羞涩的样子，真的挺羡慕他们的，可发觉自己和他们的差距还是挺大的，自己尽量努力吧！ 到了大三，一直丢挺迷茫的，大学生就业的艰难，自己的学校有不是很有名气，自己又没有什么特长，让我对未来失去了信心，自己也不知不觉的堕落着，没有了往日的刻苦学习劲，因为我怀疑学这些东西是否值得，是否对的起我们的大好青春年华。但不管怎么说，自己不能在这样下去了，一定要做个“好学生”，即使这一切不值得，我也不想任凭自己堕落，我要积极的面对生活！