日前,国家新型纺织机械重大技术装备项目“日产200吨涤纶短纤维数字化成套设备”在郑州纺织机械股份有限公司开始正式启动。该项目的正式实施,对提高我国涤纶短纤行业的装备水平,增强技术创新能力和国际竞争力具有重大意义,并将大大促进我国涤纶行业的结构调整和产业升级,进而改变我国化纤行业大而不强的产业格局。
涤纶短纤维是化纤领域发展**快的产品之一,目前在全世界,其产量仅低于涤纶长丝居第二位。2007年全世界涤纶短纤总产量1262万吨,占化纤总产量(4070万吨)的31%,比上年增加10.3%。我国涤纶短纤维总产量699.95万吨,比上年增长19.7%,占中国化纤总产量(2388.9万吨)的29.3%,占世界涤纶短纤维总产量的55.4%。从世界化纤的发展趋势看,涤纶短纤总产量占化纤总产量中的份额较高,且产量不断增长,涤纶短纤仍是化纤发展的重点产品。根据中国化学纤维工业协会预测,今后五年,涤纶短纤仍将维持8%~10%稳步的增长态势。
涤纶短纤维设备
我国涤纶短纤工业始于20世纪70年代,早期的生产设备除部分引进日本帝人公司外,其余大部分是根据引进技术我国自行开发研制的,其单线生产能力为15t/d和25t/d,规模小,工艺落后。进入80年代,我国涤纶短纤工业进入一个重要发展时期,先后建设金山、仪征两个重点工程。配合重点工程的建设,郑州纺机通过自行开发和引进技术消化吸收两种途径,开发出了金山型和仪征型(东洋纺型)50t/d涤纶短纤维成套装置,后又根据用户需要,自行研制了具有“东洋纺”工艺技术特点的25t/d和70t/d纺丝联合机和后处理联合机。至今,该类型成套设备已生产60多条生产线。
20世纪末,随着科技的不断进步,国际上涤纶短纤维生产设备的大型化发展迅速,100t/d的生产线大量建设。21世纪初,150t/d和200t/d的成套装置得到广泛应用,仅我国就引进40多条大容量生产线。工艺技术主要来自美国杜邦、德国吉玛、纽马格和瑞士伊文达等公司,设备主要由德国福来司拿和纽马格提供。与此同时,国内的涤纶短纤设备制造商也加快开发研究步伐,国产100t/d生产线于2002年问世。至今,国产100t/d涤纶短纤生产线已开车50多条,技术也相当成熟,100t/d生产线设备已完全顶替了进口。
日产200吨项目研发
郑州纺织机械股份有限公司作为中国纺织机械制造业的国家队,拥有纺机行业内**家国家**技术中心,是国家重大化纤技术装备的研制基地和出口基地。郑纺机具有丰富的涤纶短纤成套设备开发经验,80年代开发的年产15000吨涤纶短纤维设备获国家重大技术装备奖,本世纪初开发的日产100吨涤纶短纤维联合机获得2005年河南省科技进步二等奖。研制开发的150t/d涤纶短纤生产线,于2005年11月在洛阳实华开车成功,是国内**的国产150t/d涤纶短纤生产线,代表着涤纶短纤设备的**高技术水平。
在此基础上,承担开发的日产200吨涤纶短纤维数字化成套设备在机械和工艺技术方面,有很多关键技术被突破:纺丝机的纺丝冷却吹风被改进,冷却效果更加理想,提高了产量,减少了占地面积;纺速越来越高;采用新型上油技术,提高了上油的效果;生产线的设计充分采用节能环保技术,广泛采用新型夹套辊技术及烘燥节能技术,提高了热能效率;影响产量的瓶颈设备,卷曲机和切断机关键技术获得突破;打包机的打包节拍缩短,打包能力提高,可靠性越来越高。 技术创新点
本次开发的的设备主要研究涤纶短纤成套设备包括纺丝联合机、后处理联合机及打包机整条生产线的设备组成、工艺流程布置以及全流程的自动化、数字化控制。主要技术特点和创新点如下:
1、纺丝联合机采用大规格喷丝板中心内环吹或外环吹丝束冷却技术,丝束喂入采用气流喂入或葵花轮喂入技术,对两种方案进行科学分析,在此基础上确定**佳技术方案。纺丝箱体加热采用联苯醚气相加热方式。配置网络生头器,便于生头操作。
2、后处理联合机采用一水一汽两道牵伸工艺技术,便于工艺参数的调整,采用特殊的丝束叠加方法,有效缩短辊筒宽度,提高了设备可靠性。采用紧张热定型和松弛热定型两种定型工艺,便于多品种涤纶短纤维的生产。
3、整套生产线共包括八个大型的控制单元。在这些控制单元中,采用当代**先进的多单元变频控制技术、PLC技术和网络通讯技术,形成一套完整的FCS控制体系,全线数据通过PROFIBUS进行交换,实现工艺与设备之间有机的联系,并可实现远程在线诊断,为用户提供**优良的技术服务。
4、节能效果明显。通过对生产线关键设备紧张热定型机加热蒸汽的闪蒸处理,使热能得以重复利用;在电气系统中采用能量回馈技术,降低电力消耗;对烘燥机加热系统进行有效的研究,提高设备温度控制精度;改进防护门结构,降低热量散失;合理设计丝束冷却环吹风应用条件,选择**佳工艺参数,降低热能的浪费等。
日产200吨涤纶短纤维数字化成套设备代表着涤纶短纤行业**高技术水平,我们相信,在国家政策的积极扶植下,在广大用户的大力支持下,我们能够拿下日产200吨涤纶短纤成套设备,占领涤纶短纤行业的制高点。