XX 大学
毕业论文
题目： 9000吨/年粗旦涤纶工业丝车间设计
姓名：
指导教师：
学科专业：高分子材料与工程
XX大学化学化工学院
2010年5月
摘要
涤纶工业丝是指高强、粗旦的涤纶工业用长丝，其纤度不小于550dtex。根据其性能可分为高强低伸型(普通标准型)、高模低收缩型等。其中高模低收缩型涤纶工业丝由于具有断裂强度大、弹性模量高、延伸率低、耐冲击性好等优良性能，在轮胎和机械橡胶制品中有逐步取代普通标准型涤纶工业丝的趋势。
本设计采用国产高粘聚酯切片为原料，以FDY一步法进行纺丝。设计出一条合理的生产工艺流程，设定各个工艺参数和设备，通过固相缩聚，转鼓增粘，纺丝，卷绕，生产出1100dtex/210F, 1667dtex/192F, 880dtex/210F三种规格的涤纶工业丝，以满足市场需求。
关键词：涤纶工业丝，固相缩聚，转鼓增粘，工艺流程
ABSTRACT
Polyester industrial yarn refers to high-strength, coarse denier for industrial use of polyester filament, and its denier is large than 550dtex. The basis of their performance can be divided into high-strength low-stretch type (general standard), high modulus low shrinkage type and so on. The high modulus low shrinkage-type polyester industrial yarn with a breaking strength as a result of large，high elastic modulus, low elongation, good impact resistance and other excellent performance, in the tire and mechanical rubber products are gradually replacing the ordinary standard polyester industrial yarn trend.
The PET industrial yarns were spun with the material of high viscosity PET chips in FDY spinning process. A reasonable operation technology was designed in the article. After solid phase polycondensation, spinning and convolution produces three different categories of PET industrial yarns of 1100dtex/210F, 1667dtex/192F and 880dtex/210F were producted to satisfy the market’s demand.
Keywords: polyester industrial yarns，operation path，solid phase polycondensation，process
目录
摘要......................................................................................................... I ABSTRACT .............................................................................................. I I 第一章绪论. (1)
1.1项目要求 (1)
1.2涤纶工业丝的定义 (1)
1.3 涤纶工业丝的用途 (1)
1.4涤纶工业丝的发展概况 (1)
1.4.1 国外涤纶工业丝的发展 (1)
1.4.2 我国涤纶工业丝的发展 (1)
1.5 生产涤纶工业丝的要求 (2)
第二章工艺及设备参数 (5)
2.1 涤纶工业长丝生产主要工艺 (5)
2.1.1生产工艺对原料的要求 (5)
2.1.2物料衡算 (5)
2.1.3产能计算： (6)
2.2 设备选型 (7)
2.2.1对设备的要求 (7)
2.2.2主要设备特征 (8)
第三章产品质量 (15)
3.1 原料 (15)
3.2 产品质量 (15)
第四章公用工程 (17)
4.1.1概述 (17)
4.1 2负荷计算 (17)
4.1.3车间配电 (18)
4.2空调 (18)
4.2.1车间温湿度标准 (18)
4.2.2空调现状和空调方案说明 (18)
4.2.3制冷 (18)
4.3压缩空气系统 (18)
4.4供热 (19)
4.5给排水工程 (19)
4.5.1给水 (19)
4.5.2排水 (20)
4.6 环境保护 (20)
4.6.1 概述 (20)
4.6.2 废水 (20)
4.6.3 废气 (21)
4.6.4 废渣 (21)
4.6.5 噪声 (21)
4.6.6 绿化 (21)
第五章物流 (22)
5.1道路 (22)
5.2丝饼、纸箱 (22)
第六章厂房设计 (24)
第七章运转和人员编制 (25)
7.1 管理体制 (25)
7.2 工作制度 (25)
7.3定员 (25)
第八章财务分析 (26)
8.1 基础数据 (26)
8.1.1 计算期的确定 (26)
8.1.2 规模及产品方案 (26)
8.1.3 投资估算与资金筹划 (26)
8.2 财务评价 (26)
8.3问题和说明 (27)
参考文献 (28)
致谢 (29)
第一章 绪论
1.1项目要求
此次项目是9000吨/年涤纶工业丝项目设计，采用一步法设计一个生产车间。其中1100dtex/210F 4500t ，1667ex/192F 2250t ，880dtex/210F 2250t 。
1.2涤纶工业丝的定义
涤纶工业丝是指高强、粗旦的涤纶工业用长丝, 其纤度不小于550dtex 。
1.3 涤纶工业丝的用途
由于涤纶工业丝具有强度高，模量小，伸长小，耐热，耐冲击，抗疲劳性能好等优点，因而是橡胶骨架和许多工业用纺织品的良好材料。
涤纶工业丝的分类
???
????活性型高强低缩型高模低收缩型型）高强低伸型（普通标准按性能 ???
????缆绳工业编织物橡胶骨架材料轮胎帘子线按用途 1.4涤纶工业丝的发展概况
1.4.1 国外涤纶工业丝的发展
世界涤纶工业丝的生产自20世纪60年代初，美国成功研制涤纶(聚酯)帘线以来，经过四十多年的不断研制和完善，涤纶工业丝从生产工艺、装备及应用日趋成熟[1]。由于涤纶工业丝具有断裂强度高和高模量、低延伸、耐冲击、耐疲劳、耐热性好等优良的物理机械性能，同时生产成本较低，生产环境较好，因而获得了迅速发展。涤纶工业丝[2]已成为橡胶制品的骨架材料之一，在乘用车轮胎、传动带、运输带、安全带、水龙带等方面有着广阔的应用前景。近几年来应用于涂层织物、过滤布、土工布等领域，获得了良好效果。2009年美国涤纶工业丝产量为1170k 吨/年，日本156k 吨/年，西欧130k 吨/年 [3]。
1.4.2 我国涤纶工业丝的发展
我国涤纶工业长丝的发展起步较晚。20世纪80年代中后期，上海化纤14厂、上海化纤
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/9614778797.html, 涤纶工业丝的生产现状和发展前景 作者：赵明秀张威 来源：《环球市场》2017年第03期 摘要：近年来，我国在吸收了先进的涤纶工业丝生产技术之后，可以使用我国自主生产的纺丝设备与进口的卷绕头设备进行嫁接，共同生产涤纶工业丝，并且生产的规模正在不断的扩大，生产当中的各项技术渐渐变得成熟。基于此，本文将着重分析探讨涤纶工业丝的生产现状和发展前景，希望能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。 关键词：涤纶工业丝；生产；发展 1、涤纶工业丝生产工艺 1962年，美国Goodyear公司首次开发出高强型涂纶工业丝。近几十年来，随着人们对纺丝技术的不断认识、研制和完善，涂纶工业丝的生产设备、工艺已日益成熟。鉴于涤纶工业丝优异的物理机械性能、稳定的化学性能和低廉的价格，它的用途在不断的拓展，性能也在不断的改进，满足不同产品对涂纶工业丝不同性能的需求。 其主要工艺流程为：1）原材料的规格以及放料的要求。由于生产的是涤纶工业丝，所以在原料方面就要严格控制，通常要求PET切片的粘度要比较高，其中质量分子的分布越密集 越好，可以提高产品的质量。对于当中存在的杂质以及水分，一般情况下都是要求越少越好，从而增强PET切片的可纺性。2）可塑性的高粘度切片在氮气的保护下，从纺前料仓进入螺旋杆挤压仓，PET切片被加热后融化，融化过后形成的液体通过输送管道进入纺织箱当中，然后在经过计量泵计算分别输送到每个纺丝组件上，PET液体再从喷丝板当中被喷出形成熔体细流，经过加热器加热过后形成初级丝，当初级丝冷凝过后通过传送带送入上油工作仓，在上油的过程当中拉伸到预期长度，最后在转变成为丝饼，在经过包装过后即可出厂。 目前，对涂纶工业丝的工芝改进过程主要在温度、拉伸应力和停留时间等方面：1）温度：纺丝过程中温度的控制主要在纺丝螺杆温度，纺丝箱体温度。纺丝螺杆温度即为聚醋切片在螺杆挤出各区机中熔融温度，它决定了熔体能否稳定的流出，该温度对纤维的强度等力学性能有一定的影响。在纺丝温度高于或低于工艺温度时，会产生异常丝，生产中要求纺丝温度波动范围越小越好，一般不超过±2℃。不同的纺丝温度设置不同，决定了纤维的断裂伸长，干热收缩率等性能指标。2）拉伸应力：拉伸应力主要体现在不同纺丝速度拉伸倍数也不同。由于高粘度PET弹性效应较大，纺丝过程拉伸倍数高，应力较大。在前期一般采用低速拉伸控制 较低的喷丝头拉伸比，保证纺丝的正常进行。在后续加工中，采用多级拉伸工艺，不断提高纺丝速度至2500--4000m/min。3）停留时间：停留时间一方面指的是拉伸定型的速度，另一方面是指纤维丝束在热辊上的绕丝圈数。停留时间设置得当能够使得纤维结构更加均匀，也不过分松弛。4）其他：牵伸、定型过程中张力的控制，冷却成形中冷吹风的风速等也影响着纤维的性能。合理的风速能够有效减少纤维皮状结构的形成，降低丝束之间的波动程度，目前大部分
涤纶长丝之生产流程 2011-05-14 15:14 第一章涤纶简介 涤纶的化学名称是聚对苯二甲酸乙二酯，是由聚酯经机械加工而成的纤维。涤纶的工业化生产始于50年代，起步较晚，但由于其原料易得，性能优良，用途广泛，因而发展非常迅速，一跃而成生产量最大的纤维品种。涤纶纤维按其外观形状可分为涤纶短纤维和涤纶长纤维(涤纶长丝)两大类，其中最早发展起来的是涤纶短纤维，我们最早见到的“涤棉”、“涤卡”、“毛涤”等就是涤纶短纤维的混纺织物。涤纶长丝类似于蚕丝，它是以长度上千米计算的连续不断的丝条，在生产时，通常被卷绕成一定形状和重量的筒子后包装出厂。 目前，围绕涤纶长丝主要生产的品种是涤纶非变形复丝(FDY、DT)和涤纶变形复丝(DTY)，尤其是涤纶低弹变形丝(DTY)为最多。目前，我厂最主要的品种就是低弹丝(DTY)。 一、涤纶长丝纤度表示方法： 纤度是表示纤维粗细程度的指标，涤纶纤维纤度通常以旦数和分特数（或特数）表示纤维的纤度。 1、旦：9000米长的纤维所具有的重量(用克表示)如：9000米长的纤维重150克，那么该纤维的纤度为150旦，如果其纤维的纤度为75旦，那么它就是：9000米长这样的纤维重为75克。 重量(克) 旦的计算公式为：旦数＝─────× 9000 长度(米) 在实际应用过程中，“旦”常用字母Ｄ表示，如150 旦可写成150D。 对于某种纤维来讲，它的旦数越高，则表示纤维越粗，反之，纤维越细。 2、特和分特：（我厂现用分特表示DTY的纤度） 特：1000米长的纤维所具有的重量(用克表示)。 分特：10000米长的纤维所具有的重量(用克表示)。例：1000米长的某种纤维重15克。那么它的纤度就是15特或150分特，特和分特的计算公式为：
涤纶工业丝及其帘子布的现状与发展 涤纶工业丝根据其性能可以分为标准型（HT 高强低伸系列）、低缩型（LS 中强低收缩系列）、尺寸稳定型（HMLS 高模低缩系列）。标准型涤纶工业丝用途广泛，需求量大，制造难度及生产成本相对较低。低缩型和尺寸稳定型涤纶工业丝的性能要求高，制造难度较大，生产成本相对较高，特别是尺寸稳定型涤纶工业丝主要用于乘用车和轻载车的子午轮胎，关乎生命安全，对质量要求更高。帘子布是轮胎外胎的骨架材料，其重量约占外胎总重量的10％～15％，其成本约占轮胎生产成本的37％，是轮胎生产的主要原材料之一。目前轮胎帘子布主要有锦纶帘子布、涤纶帘子布、粘胶帘子布和钢丝帘布等。随着轮胎子午化率的不断提高，总的趋势是涤纶工业丝的需求量不断增加，涤纶工业丝产量不断提高。 1.国外市场现状和发展趋势 1.1 涤纶工业丝的供需现状 2003年世界涤纶工业丝生产能力为1528kt，去除其中的单丝和纺粘长丝约400kt，用于轮胎和宽窄织物等用途的涤纶工业丝产能约为1130kt，同年世界涤纶工业丝产量约1197kt，世界涤纶工业丝开工率约为78.3％。2004年世界涤纶工业丝生产能力1625kt，同年世界涤纶工业丝产量约1315kt，世界涤纶工业丝开工率约为80.9％。 年份 1990 2000 2003 2004 2005 2006 2010 2015 世界涤纶工业丝产能，kt/a 721 1250 1528 1625 1785 1970 2360 2583 世界涤纶工业丝产量，kt/a 559 1044 1197 1315 1386 1486 1829 2066 估算开工率，％ 77.5 83.5 78.3 80.9 77.6 75.4 77.5 80.0 注：PCI提供的涤纶工业丝数据中包含了单丝和纺粘长丝的数量，以下均相同。 预期2000年至2010年间，世界涤纶工业丝生产能力年均增长率为6.6％，同期世界涤纶纺织长丝生产能力年均增长率为7.5％，略高于涤纶工业丝。2000年至2010年世界涤纶工业丝产量年均增长率为 5.8％，同期世界涤纶纺织长丝产量年均增长率为7.1％，涤纶工业丝生产能力增长率高于产量增长率。PCI 预期世界涤纶工业丝产能增长将放缓，增长率趋于与纺织丝同步，并逐渐提高开工率。预计2005年世界涤纶工业丝产量1386kt，占世界涤纶长丝产量的9％，而世界涤纶纺织长丝产量为13443kt（91％）。 年间 1990～2000 2000～2010 2005～2015 世界涤纶工业丝生产能力年均增长率，％ 5.7 6.6 3.8 世界涤纶工业丝产量年均增长率，％ 6.4 5.8 4.1 世界涤纶纺织丝生产能力年均增长率，％ 12.3 7.5 3.7 世界涤纶纺织丝产量年均增长率，％ 11.2 7.1 6.0 2005年世界主要涤纶工业丝生产地区产量是：北美290kt，西欧260 kt，中国220 kt，韩国180 kt，日本142 kt，台湾95 kt，合计占世界涤纶工业丝总产量的约86%；PCI预测2015年世界涤纶工业丝产量的主要地区分布为：中国近600 kt，北美350 kt，西欧300 kt，韩国、台湾和日本各150～170 kt。世界涤纶工业丝产量主要地区分布百分比（％）如下所示。 地区 1990 2000 2003 2004 2005 2006 2010 2015 北美 42 30 21 21 21 21 19 17 西欧 21 22 20 19 19 18 16 15 中国 1 7 10 14 16 17 23 28 韩国 6 13 15 14 13 12 10 8 日本 18 12 11 11 10 10 8 7 台湾－ 4 8 7 7 7 8 8 合计（％） 88 88 85 86 86 85 84 83 由数据可见，世界涤纶工业丝产量的大部分份额在北美、西欧和东亚地区生产。目前除中国地区外的其它主要产区产量份额逐渐趋降，而中国涤纶工业丝产量份额突飞猛进，可以说世界涤纶工业丝的生产重心向亚洲转移，亚洲涤纶工业丝的生产重心转移到中国。 2001年世界涤纶工业丝国际贸易量为250kt左右，占总产量的1/4，主要出口国是德国（43kt）、韩国（35.6kt）、法国（34.7kt）、荷兰（22kt）和美国（15.9kt）；主要进口国是美国、德国和荷兰。2002
通过和联新开平（原霍尼威尔工业聚合物有限公司，海利得主要竞争对手）专家的交流，了解了一些涤纶工业长丝市场情况： 1、涤纶工业长丝广泛应用于橡胶及子午线轮胎的骨架材料，整芯输送带，多层输送带， PVC/PU蓬盖织物，灯箱广告布，吊装带，牵引带，安全带，线缆绳管及土工材料。主要分为高模低缩丝（简称HMLS）和常规丝两大类，其中HMLS几乎全部应用于汽车领域（大部分用于轮胎帘子布，小部分用于安全带、胶管等），常规丝主要用于输送带（近50%）、吊装带、牵引带等。海利得的主要产品是HMLS。 2、一直到今年上半年，HMLS产销两旺，主要是因为国际轮胎生产基地向中国转移所致。 尽管上半年由于原油涨价，导致HMLS原料涨价，但需求旺盛，HMLS价格同步上涨； 下半年，HMLS出口开始放缓，但价格一直坚挺到11月初。从11月初开始，价格急转直下，短短2-3个星期之内下降约20%； 3、次债危机影响了汽车行业、轮胎产量，进而影响HMLS需求，业内预期HMLS市场的 低迷状况可能延续1-2年，甚至更长时间，09年较好的结果是业绩与08年持平； 4、海利得产品主要应用于中低端市场，大陆轮胎与其签约一方面是因为海利得技术水平还 不错，其次是大陆轮胎产能全球布局要求所致。据专家介绍大陆订单价格较市场均价低，但量较大；不过大陆订单一年一签，不能保证每年都维持，每年保持增长难度更大；5、HMLS应用于轮胎还需要织成帘子布，而海利得没有该方面产能，而许多大型轮胎企业 也没有自己的配套织布厂，增加了海利得与轮胎厂合作的难度。大陆轮胎在国内有自己的织布厂，因此目前只有大陆轮胎与海利得合作； 6、由于11月前市场状况良好，海利得募集资金项目建设速度较快是情理之中的事，但11 月以来的市场巨变，给项目未来盈利前景蒙上阴影； 7、HMLS市场与中国和全球汽车市场息息相关，汽车行业的复苏意味着HMLS需求的提高 和海利得业绩上升周期的到来。
XX 大学 毕业论文 题目： 9000吨/年粗旦涤纶工业丝车间设计 姓名： 指导教师： 学科专业：高分子材料与工程 XX大学化学化工学院 2010年5月
摘要 涤纶工业丝是指高强、粗旦的涤纶工业用长丝，其纤度不小于550dtex。根据其性能可分为高强低伸型(普通标准型)、高模低收缩型等。其中高模低收缩型涤纶工业丝由于具有断裂强度大、弹性模量高、延伸率低、耐冲击性好等优良性能，在轮胎和机械橡胶制品中有逐步取代普通标准型涤纶工业丝的趋势。 本设计采用国产高粘聚酯切片为原料，以FDY一步法进行纺丝。设计出一条合理的生产工艺流程，设定各个工艺参数和设备，通过固相缩聚，转鼓增粘，纺丝，卷绕，生产出1100dtex/210F, 1667dtex/192F, 880dtex/210F三种规格的涤纶工业丝，以满足市场需求。 关键词：涤纶工业丝，固相缩聚，转鼓增粘，工艺流程
ABSTRACT Polyester industrial yarn refers to high-strength, coarse denier for industrial use of polyester filament, and its denier is large than 550dtex. The basis of their performance can be divided into high-strength low-stretch type (general standard), high modulus low shrinkage type and so on. The high modulus low shrinkage-type polyester industrial yarn with a breaking strength as a result of large，high elastic modulus, low elongation, good impact resistance and other excellent performance, in the tire and mechanical rubber products are gradually replacing the ordinary standard polyester industrial yarn trend. The PET industrial yarns were spun with the material of high viscosity PET chips in FDY spinning process. A reasonable operation technology was designed in the article. After solid phase polycondensation, spinning and convolution produces three different categories of PET industrial yarns of 1100dtex/210F, 1667dtex/192F and 880dtex/210F were producted to satisfy the market’s demand. Keywords: polyester industrial yarns，operation path，solid phase polycondensation，process
综述我国涤纶工业丝生产品种及工艺技术和装备情况 【作者：顾超英】 一、前言 涤纶工业丝是指高强、粗旦的涤纶工业用长丝，其纤度不小于550 dtex。根据其性能可分为高强低伸型（普通标准型）、高模低收缩型、高强低缩型、活性型。其中高模低收缩型涤纶工业丝由于具有断裂强度大、弹性模量高、延伸率低、耐冲击性好等优良性能，在轮胎和机械橡胶制品中有逐步取代普通标准型涤纶工业丝的趋势；高强低伸型涤纶工业丝具有高强度、低伸长、高模量、干热收缩率较高等特点，目前主要用作轮胎帘子线及输送带、帆布的经线以及车用安全带、传送带；高强低缩型涤纶工业丝由于受热后收缩小，其织物或织成的橡胶制品具有良好的尺寸稳定性和耐热稳定性，能吸收冲击负荷，并具有锦纶柔软的特点，主要用于涂层织物（广告灯箱布等）、输送带纬线等；活性型涤纶工业丝是一种新型的工业丝，它与橡胶、PVC具有良好的亲合力，可简化后续加工工艺，并大大提高制品的质量。 二、涤纶工业丝的发展历史 自二十世纪五十年代，英国和美国相继将PET纤维商业化以来，聚酯纤维以其优异的性能逐渐成为纺织材料中最重要的原料之一，特别是最近二十年来其发展迅速，产量在当今合成纤维中稳居首位。现代纺材发展的特点之一就是由传统的服装领域不断向强度、模量和尺寸稳定性要求更高的产业领域拓展用途，聚酯纤维也不例外，从上世纪60年代美国将聚酯纤维成功应用于帘子线以来，经过三十多年的研究开发，涤纶工业丝的应用领域不断拓展。而我国于1979年开始进行两步法涤纶工业丝生产工艺试验。20世纪80年代后期，从国外引进纺牵联合一步法涤纶工业丝生产线。近年来以北京中丽制机化纤工程技术有限公司（简称北京中丽）和大连合成纤维研究所（简称大连合纤所）为代表的国内研究机构致力于该设备的国产化研究，并且在普通标准型涤纶工业丝纺牵联合一步法生产线的设备制造技术及生产工艺的研究方面取得了突破。国内已经有多家企业采用了他们的设备和工艺，产品的各项质量指标已与进口设备产品的质量相当。但是，在高模低收缩型涤纶工业丝生产设备及工艺的研究方面，与国际水平仍存在较大差距，两步法生产线尚处于工业试验阶段，一步法生产设备及工艺的研究才刚刚起步。 三、2007-2008年我国涤纶工业丝生产企业产能与所生产的部分规格情况 到2007年，我国涤纶工业长丝生产企业超过46家，其中超过17家企业的设备是进口的。行业前5名企业合计产能为19.0万吨，约占总产能的40%以上，行业集中度较高。具体生产企业产能、品种与规格情况如表1所示。 表1 2007-2008年我国涤纶工业长丝主要生产企业产能、品种与规格 单位：万吨/年生产厂家总产能品种与规格 浙江古纤道 5.5 高强涤纶工业丝?1000D/192F、高强涤纶工业丝?500D/96F、高强低缩涤纶工业丝?500D 亚东（苏州） 4 高强涤纶工业丝?1000D/192F 黑龙江龙涤股份 3.5 高强涤纶工业丝?1000D/192F?