4 涤纶工业丝的生产工艺特点

4.1 提高纺前熔体特性粘数的固相聚合工艺

      制备工业长丝的切片粘度高，流动性差，经受高温的时间长，只有提高其耐热性，减少端羧基值才能减少热降解，提高熔体均匀性；并且，工业长丝在使用时也易受热降解，所以要求切片中端羧基值越低越好。由于在高温下，水分易使聚酯水解，端羧基值增加，致使分子量降低，而影响成品质量，因而切片含水愈低愈好。此外，工业丝对纤维无消光要求，故不必在切片中加TiO2消光剂。HMLS涤纶工业丝的生产主要采用熔融纺丝法，原料增粘采用固相聚合的方法，切片在氮气保护和高于反应温度的条件下进行固相再聚合，使聚酯的特性粘度由常规的0.67dL/g增加到0.85dL/g以上，甚至可以增加到1.20dL/g，其目的是为了提高纤维的断裂强度，特别是采用一步法，高粘度几乎是提高纤维断裂强度的最直接因素。

    固相聚合分为间歇式和连续式，间歇式固相聚合借助抽真空除去小分子副产物，其工艺流程短，操作灵活方便，设备投资少，适于小批量多品种生产，但对真空度要求甚严，切片传热效率和生产效率欠佳，批与批之间质量存在差异，使用前应将不同批号切片进行混料处理。而连续式固相聚合借助惰性气体除去小分子副产物，其工艺流程长，设备投资大，但切片传热效率和生产效率均提高，切片质量均匀，可实现连续化生产。

    连续式固相聚合是在较低的加热温度(200-220℃)和压力(15-25kPa)下进行反应，其热交换主要通过预热器和固相聚合塔内惰性气体氮气和切片热量平衡来实现。由于固相聚合塔中为放热反应，采用从固相聚合塔底部吹入冷氮气的方法能带走反应所放出的热量、小分子、水分和乙醇，使反应向正向进行，故在固相聚合塔中的热量平衡将直接影响到成品切片的质量。均一尺寸原料颗粒是固相缩聚传热均匀和分子链活动性的前提保证，直接影响成品切片的特性粘度，所以在生产过程中受到高度重视。

4.2 高效而又稳定的纺丝拉伸卷绕工艺

      传统方法生产HMLS涤纶工业丝需要两步，第一步是PET纺丝得到POY(或者UDY)，第二步将POY低速拉伸。由于成本高，效率低，现正在被越来越多的一步法工业纺丝所取代，即所谓的FDY法。这种熔融纺丝拉伸卷绕一步法技术主要包括高温高压纺丝、合适的冷却成形方式和适当的纺丝速度、两级拉伸及松弛热定型。采用高温高压纺丝技术，以获得聚合体降解少、纤维断面直径及双折射不匀率小、后加工性能好的成品丝。由于采用高粘度的熔体，熔体在纺丝组件中的摩擦阻力相对比普通纺丝高的多，选择合适的组件结构和喷丝板微孔直径和长度是多家公司研究开发的重点。

      所谓合适的冷却成形方式和适当的纺丝速度，指的是采用缓冷方式，在喷丝头下方设加热筒，加上适当的冷却风量，可使凝固点下移，获得较低预取向度的丝条。两级拉伸及松弛热定型主要针对由高粘度切片纺出的原丝，预取向度高于常规涤纶原丝，其拉伸屈服应力亦大，形变发生较慢，一次拉伸难以完成，故采用外力逐步加大的两级拉伸，(生产中采用第一对辊与预牵伸辊的拉伸比为3，第二对辊与第一对辊的拉伸比为1.5)，可提高拉伸倍数和拉伸的均匀程度，在此过程中，大分子高度取向，并促进应力诱导结晶，提高纤维的强度。

    为使纤维保持高强度，并具有低收缩性，采用松弛热定型(在第三、四对辊上进行)，这时纤维一般不发生显著的解取向。东丽公司和巴马格公司都采用了3对以上热辊的办法以保证对纤维有合适的拉伸能力，同时，热辊加热技术的发展，使得热辊的表面温度的均匀性和稳定性适合连续稳定生产 。

4.3 与下游应用配套的一体化工艺

      与下游应用配套的一体化工艺包括纤维的物理机械性能、热稳定性、表面性能和再加工性能的优化，其技术更依赖下游产品使用要求和加工技术的配套，与市场的需求和发展密不可分。目前国内外生产HMLS涤纶工业长丝作为子午线轮胎帘子布骨架材料的，有部分厂家处于批量供应阶段，随着市场应用领域的发展，特别是汽车业的发展，车胎用HMLS涤纶工业丝的需求增加；同时，HMLS涤纶工业丝的特性被下游用户逐步认识，上下游相互交流，对其品种和牌号不断完善和提高，进而开拓新的应用领域，如高性能输送带，汽车安全气囊等。随着道路的改善，轿车、轻型车的数量大幅度增长，汽车工业确定为支柱产业，子午轮胎的需求量急增。而涤纶帘子布浸胶工艺的完善，使得HMLS涤纶工业丝以其模量高、伸长小、热稳定性优良以及价格低廉(相对粘胶纤维和锦纶)的优势，被作为用于轿车子午轮胎的首选材料。在北美市场，轮胎子午化率大于85％，欧洲市场轮胎子午化率为100％，日本市场轮胎子午化率为85％，生产子午轮胎所用帘子线绝大部分是涤纶工业丝，我国也已将子午化轮胎生产作为鼓励发展的项目。随着中国汽车制造业的快速发展以及汽车轮胎子午化率的不断提升，预计今后几年内，中国涤纶工业丝产业将会得到较大的发展，并将对世界涤纶工业丝业的持续发展起到推动作用。国际涤纶工业丝主要生产商的品种齐全，且都拥有自己的HMLS型涤纶工业丝生产技术，它们既能生产普通标准型高强涤纶工业丝，又能生产适合于包括帘子线在内的多种用途产品，这些生产商在其主要生产基地都配套有自己的聚酯装置，并具有与下游配套的一体化工艺技术，比如与汽车工业相关度高、技术自主开发能力强等优势，因而产品竞争力较强。

4.4 巴玛格公司涤纶工业丝生产技术特点

      工业丝的高速纺丝一拉伸生产线，尤其是HMLS生产速度超过5000m/min，聚合物熔体的质量和粘度必须高度均一，否则就会出现断丝量增加和更高的断头率。在加热区安装有冷却风扇的El0挤出机系列，空气冷却系统与特殊设计的套筒螺杆相结合，使得熔体温度和熔体流动行为的波动在容许变动范围内。巴玛格公司的El0挤出机系列安装了空气冷却系统，确保完全控制整个挤出机套筒长度上的熔体温度，设计了多达6个不同加热区，相互间隔热，熔体通过均匀的短弯管到达纺丝组件，确保向所有纺丝位提供均一高质量的熔体。

      巴玛格公司的创新的过滤理念是拥有专利的3LA(Long Life，Large Area，即长寿命、大面积)纺丝组件，其优点是通过选择合适的过滤介质，实现和保持高的过滤能力。用非织造布和孔径小于10mm的金属丝织物制成滤芯，例如20mm金属丝非织造布过滤器可以过滤掉90％的12mm的颗粒。为了延长过滤器使用寿命，让纺丝组件前面的褶裥式烛形过滤器的过滤面积比传统的过滤面积大5倍，因此纺丝组件使用时间相当长，由于过滤面积大，不仅延长使用寿命，同时在整个使用期间熔体压力的升高更为缓慢，压力更为恒定。

    3LA纺丝组件(包括喷丝板和过滤器)由6个部件和5个密封环组成，在装配过程中，只须一个接一个地简单插入，部件间不可能混淆，这样可排除组件间可能发生的错误操作。

    送入纺丝组件的热量，一方面由熔体提供，另一方面由固定在纺丝组件顶部的螺纹沿熔体流动方向(垂直方向)从上到下提供，从而保证了整个纺丝组件横截面及下面的纺丝板表面温度的极度均匀性，保证熔体和喷丝板温度在边缘和中心几乎相等，从而使整束长丝纤度变化最小。为延长组件清洗周期，采用整机单体抽吸的缓冷器；利用一个层状横向骤冷系统以达到在低毛丝率下的最高拉伸强度，使用均匀纺丝油剂可保证导丝辊间稳定的拉伸工艺。    HF导丝辊（高频热流导丝辊）的潜在的纺丝速度可达到8000m/min，在传统条件下(例如4000m/min)运行时，轴承有较长的使用寿命。通常在导丝辊组间丝条拉伸两次，取决于最后的用途(高强或低收缩)，牵伸辊也配备额外的松弛过程。通过使用大导丝辊和自动卷绕机，可达到每个纺丝位8头的经济型生产。

5 国内外部分涤纶工业丝项目投产情况

5.1 印度SRF公司涤纶工业丝项目

　　印度SRF公司将斥资25亿卢比（合6200万美元）为下游工厂兴建一座涤纶工业丝装置，不过，公司并未透露该项目的具体地点及实施时间。该公司目前的制造工厂包括锦纶丝、轮胎帘子布、涂层织物和胶带织物，在全国三大地点构建了其技术纺织品贸易（TTB）。

　　SRF公司的董事会还批准了一项1.6亿卢比的喷镀金属器兴建项目，以生产附加值的聚酯薄膜。目前，该公司在两大地区拥有聚酯薄膜装置。另外，SRF公司还生产氯甲烷、致冷剂气体、含氟化合物和医药化学品。

　　由于销售的减少，该公司还在20日宣布其2007年4-6月的营业利润同比下跌至11.5亿卢比，而其去年相应为14.5 亿卢比。同时，扣除销货折扣和退货后净额也从45.7亿卢比减至40.5亿卢比，且净利润也从8.065亿卢比降至5.602亿卢比。

5.2 浙江海利得涤纶工业丝项目

      浙江海利得涤纶工业长丝于2006年11月28日破土动工的三期工程项目进展顺利，2007年下半年已经正式开车投入运行。浙江海利得公司已经成为国内涤纶工业丝行业的龙头企业，海利得公司主要从事涤纶工业丝和灯箱布的生产和销售，目前拥有4.8万吨涤纶工业丝、8000万米灯箱布的产能，是国内涤纶工业丝行业的龙头企业。另外，该公司年产2.5万吨车用工业丝项目计划于2009年9月投产，项目全部完成后，工业丝产能将增至7.3万吨。该公司经过几年快速发展后，从2006年开始涤纶工业丝和灯箱布市场进入平稳期，该公司通过加强出口，利用已有涤纶工业丝的技术和市场优势加强和国际轮胎企业合作，通过轮胎企业验证，从而获得大单订货，实现业绩的持续增长。

5.3 亚东工业（苏州）涤纶工业丝项目

      2007年5月底，亚东（苏州）一期4万吨涤纶工业丝生产线投产，目前已经有高强涤纶工业丝产出。因国内涤纶工业丝市场供过于求、产品的重复性较高，为避免残酷的价格战，亚东的产品定向为高品质路线，产品主要面向中高端市场。 

5.4 银河德普涤纶工业丝项目

      银河德普1万吨高强型涤纶工业丝于2007年5月16日投产，并且该类产品已经于2007年的6月1日左右投放市场。其产品主要规格为1000D、1500D等。 

5.5 翔鹭（海城）有限公司涤纶工业丝项目

      据悉，翔鹭（海城）有限公司将于2008年二季度完成设备安装，初步定于三季度投产。

5.6 高性能纤维股份公司

      英威达将出售轮胎帘子布及涤纶工业丝业务：英威达将出售公司在北美地区一些装置的轮胎帘子布和涤纶工业丝业务给高性能纤维股份公司（Performance Fibers Holdings）。这些装置主要包括北卡罗莱纳州的Salisbury装置和Shelby装置，以及南卡罗来纳州的Winnsboro装置。另外，公司也将出售位于墨西哥的Querétaro装置的涤纶工业丝、尼龙6工业丝和轮胎帘子布业务，但该装置的聚酯以及合约生产的细旦涤纶短纤业务并不在出售范围之内。作为美国Sun Capital Partners的下属公司，高性能纤维公司曾于2006年8月收购英威达树脂与纤维有限公司（Invista Resins and Fibers GmbH）的德国涤纶长丝业务。