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年产10000吨阻燃防熔滴锦纶6生产线设计

摘要

目前我国对锦纶6纤维的需求量越来越大，同时对它的性能要求也越来越高，尤其是阻燃防熔滴性能。锦纶6在燃烧时很容易产生熔滴现象，从而引燃其它易燃材料，扩大火灾规模。本设计简单介绍了聚酰胺纤维的性能和主要用途，概述了国内PA6的生产状况及国内外阻燃PA的发展现状和趋势，介绍了PA6的阻燃体系和纤维防熔滴的主要方法。本设计以三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为阻燃剂，添加量为10 wt%，以三烯丙基氰尿酸酯(TAC)为辐敏剂，添加量为5 wt%，设计了一条绿色环保，操作简单，容易控制，高效阻燃防熔滴PA6长丝生产线。重点介绍了切片萃取、干燥、造粒、纺丝工艺、辐照交联等工艺特点。与普通锦纶6的工业丝相比，本工艺生产得到的工业丝具有良好的阻燃防熔滴性能，具有很好的开发前景。

关键词：PA6；阻燃；防熔滴；FDY；生产工艺

 

目录

第一章  绪论 1

1.1引言 1

1.2聚酰胺纤维的性能 1

1.2.1强度和耐冲击性 1

1.2.2回弹性 2

1.2.3耐磨性 2

1.2.4耐多次变形性和抗疲劳强度 2

1.2.5比重 3

1.2.6染色性能 3

1.2.7电性能 3

1.2.8初始模量 3

1.2.9耐热性 3

1.2.10耐光性 4

1.2.11耐微生物作用能力 4

1.2.12耐化学性 4

1.3聚酰胺纤维的主要用途 4

1.3.1服装用纤维 4

1.3.2产业用纤维 5

1.3.3地毯用纤维 5

1.4国内己内酰胺及PA6的生产状况 5

1.4.1国内己内酰胺的生产状况 5

1.4.2国内PA6的生产状况 7

1.5国内外阻燃PA的发展现状及趋势 7

1.5.1国内阻燃PA的发展 7

1.5.2国外阻燃PA的发展 8

1.5.3阻燃PA的发展趋势 8

1.6PA6的燃烧特性 8

1.7PA6的阻燃体系 9

1.7.1卤系阻燃剂 9

1.7.2无机阻燃剂 9

1.7.3磷系阻燃剂 10

1.7.4氮系阻燃剂 11

1.8纤维防熔滴的主要方法 12

1.8.1共混法 12

1.8.2共聚法 12

1.8.3后处理法 12

1.9设计的目的和内容 13

1.9.1设计目的 13

1.9.2设计内容 13

第二章  阻燃防熔滴锦纶6FDY长丝的工艺流程 15

2.1阻燃防熔滴锦纶6FDY长丝的工艺特点 15

2.2纺前准备 15

2.2.1切片干燥 16

2.2.2造粒和干燥 17

2.3纺丝工艺流程 18

2.3.1料筒 19

2.3.2螺杆挤压机 20

2.3.3熔体分配管及纺丝箱体 21

2.3.4计量泵 21

2.3.5喷丝头组件 22

2.3.6己内酰胺单体的回收 22

2.3.7冷却吹风 23

2.3.8给湿给油 24

2.3.9牵伸盘 24

2.3.10喷嘴交络 24

2.3.11卷绕 24

2.3.12卷绕丝的存放 25

2.3.13γ辐照交联 25

2.3.14分级检验包装 25

第三章  物料衡算 27

3.1物料衡算的定义、作用及理论依据 27

3.2各工序的损失及主要的原料消耗定额 27

3.3物料衡算平衡图 29

第四章  配台计算 31

4.1生产线条数 31

4.2螺杆挤出机及双螺杆挤出造粒机台数 31

4.3计量泵台数 31

4.4气送装置 31

4.5自动筛选装置 32

4.6真空转鼓干燥机 32

第五章  工艺计算 33

5.1泵供量 33

5.2计量泵转速 33

5.3螺杆挤出机的生产能力 33

5.4螺杆转速 33

第六章  主要设备一览表 35

第七章  劳动定员 37

参考文献 39

附  录 43

致  谢 61

 

1设计目的

根据柯克火灾调查，住宅火灾中有10%因纺织品首先被点燃而蔓延成灾，造成的死亡人数占火灾死亡人数的34%。阻燃防熔滴纤维的研究已成为世界的发展趋势，消防、冶金、电焊、电力电气等领域都可能接触到火焰，阻燃防护服面临着挑战。本设计的目的是：设计出一条绿色环保，操作简单，容易控制，高效阻燃防熔滴PA6长丝生产线。该阻燃防熔滴纤维具有低烟低毒、阻燃效率高、生产成本低、纤维强度较高、手感好、舒适安全等优点。

2设计内容

本设计是在传统PA6长丝生产工艺的基础上加以改造，以三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为阻燃剂，添加量为聚己内酰胺切片的10 wt%[41]，添加后纤维的极限氧指数值将达到28%，为难燃纤维。以三烯丙基氰尿酸酯(TAC)为辐敏剂，添加量为聚己内酰胺切片的5 wt%[40]。先将购买的切片与阻燃剂和辐敏剂按计量混合均匀后挤出造粒，再经干燥后，输送至螺杆挤出机的料斗中，在螺杆挤出机的作用下熔融挤出，并输送至喷丝头，喷出细流后，经冷却吹风、给湿给油、第一牵伸盘、第二牵伸盘、交络、卷绕后得到半成品丝，产品规格为156 dtex/36f。半成品丝在氮气气氛下进行γ辐照，剂量率为5 kGy/h，辐照时间为20小时。辐照后的成品丝就可以进行分级包装出库。

 

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