孫華鵬
摘 要:Lyocell纖維是目前我國新引進的一個纖維生產(chǎn)項目,由于其獨特的環(huán)保生產(chǎn)和穿著舒適感等特點,在今后的纖維生產(chǎn)領(lǐng)域中將會得到快速的發(fā)展,并且根據(jù)我國有關(guān)節(jié)能環(huán)保的產(chǎn)業(yè)政策,大有替代現(xiàn)在仍處于主導(dǎo)地位的粘膠纖維。本文在現(xiàn)有粘膠生產(chǎn)線基礎(chǔ)上改造Lyocell纖維生產(chǎn)線提出設(shè)想。
關(guān)鍵詞:生產(chǎn)線;改造;Lyocell纖維
如何才能做到既最大化地減少浪費,又快速地發(fā)展Lyocell纖維,對現(xiàn)有的粘膠纖維工廠進行改造是一個非常好的方法。粘膠纖維生產(chǎn)和Lyocell纖維生產(chǎn)屬于同一個纖維系列的生產(chǎn),雖然有部分的生產(chǎn)工藝不同,但大多數(shù)的生產(chǎn)工藝和所使用的設(shè)備是相同的,再加上Lyocell纖維生產(chǎn)工藝的獨特性,完全可以用粘膠纖維的生產(chǎn)工廠改造成為Lyocell纖維的生產(chǎn)工廠,現(xiàn)就對改造的可行性做如下分析;
1 工藝對比
1.1 粘膠纖維生產(chǎn)工藝流程
1.2 Lyocell纖維生產(chǎn)工藝流程
2 改造描述
根據(jù)上述工藝對比情況看,Lyocell纖維生產(chǎn)與粘膠纖維生產(chǎn)有共同點也有不同之處,原液制造部分完全不同,后處理部分幾乎一樣,紡絲工藝大致相同,從廠房的使用面積看,粘膠短纖維生產(chǎn)廠房明顯要大于Lyocell纖維生產(chǎn)的廠房,這就為對粘膠纖維生產(chǎn)進行改造生產(chǎn)Lyocell纖維提供了可能。
2.1 制漿系統(tǒng)改造
由于漿料可用泵遠距離輸送,所以,漿料制備可在遠離反應(yīng)釜較遠的地方建設(shè),完全可要根據(jù)現(xiàn)有的廠房情況選取場地,有些廠家本身使用溶解木漿,所以可直接選擇粘膠纖維生產(chǎn)的喂粕工序場地,但由于Lyocell纖維對金屬離子要求很高,故原使用的設(shè)將不能滿足工藝需要,幾乎所的設(shè)備需更換為不銹鋼設(shè)備。
2.2 工藝水制備
介于液體易輸送的特點,工藝水制備也完全可根據(jù)現(xiàn)有的情況選擇場地,即使離制漿系統(tǒng)較遠也不影響使用,選擇空間很大,可擇過濾,或可選擇在車間以處的場地。
2.3 漿粥制備系統(tǒng)
漿粥制備系統(tǒng)主要包括壓榨、粉碎、輸送、雙螺旋預(yù)秤量、帶式秤量、預(yù)混合器、預(yù)混合儲罐、螺旋輸送-等工序,要求距離反應(yīng)釜近點,且在二層以上,但由于此系統(tǒng)設(shè)備少,場地使用面積不是很大,所以,就現(xiàn)在的粘膠生產(chǎn)廠房中原液制備所占用的場房面積,也完全可以滿足漿粥制備的設(shè)備布置需要,且可供使用的空間較大,可選擇在浸漬、壓榨、粉碎、老成、黃化的場地處;在廠房高度上原液制備的部面工序多比較高,且多屬于承載廠房,稍作改造即可滿足Lyocell纖維漿粥制備使用。
2.4 反應(yīng)釜
反應(yīng)釜是Lyocell纖維和粘膠纖維最大的不同,對廠房要求比較嚴格,在廠地選擇上沒的問題,但需做較大幅度的改造,特別是在廠房結(jié)構(gòu)上需作加固處理。在作結(jié)構(gòu)處理時應(yīng)適當(dāng)加高廠房高度,以適應(yīng)反應(yīng)釜設(shè)備的安裝使用。具本位置可在紡絲與原液的結(jié)合部選擇位置,一般粘膠纖維生產(chǎn)廠房在紡絲與原液的結(jié)合部有較大的空間,有足夠的選擇空間。
2.5 紡絲
紡絲使用廠房面積較大,且需在二層,一盤現(xiàn)在的粘膠生產(chǎn)的紡絲也都采用二層結(jié)構(gòu),樓層在于9到10m,雖然噸絲生產(chǎn)占用的面積不大,但粘膠纖維生產(chǎn)的產(chǎn)能很大,大多在5萬t以上,如果用5萬t產(chǎn)能的粘膠纖維改造成3萬t產(chǎn)能的Lyocell纖維生產(chǎn),是完全可滿足Lyocell纖維的生產(chǎn)廠房,所以,紡絲可仍在原紡絲位置上就地改造。
2.6 過濾及原液輸送
過濾及原輸送是原液制備和紡絲的中部環(huán)節(jié),由于Lyocell纖維的原液粘度較高,輸送困難,所以,最好選擇在距離反應(yīng)釜和紡絲較近的地方,而粘膠纖維生產(chǎn)的紡絲樓下是以好的選擇之地,但需要將此處一樓的設(shè)備全部清除,面積完全可滿足過濾及原液輸送的需要。
2.7 卷繞、絲束水洗、切斷
完全可繼續(xù)使用現(xiàn)有的牽伸、切斷機設(shè)備,但在防腐上要做一些處理。絲束水洗是Lyocell纖維新增的設(shè)備,此設(shè)備本身占地面積不大,可在原牽伸和切斷機之間增加。
2.8 精練、水洗、上油
由于Lyocell纖維的特殊性,同粘膠纖維生產(chǎn)相比,現(xiàn)在的Lyocell纖維的單線生產(chǎn)規(guī)模較小,所以,從產(chǎn)能上看,由粘膠纖維生產(chǎn)線改造成Lyocell纖維生產(chǎn)線是完全足的;從工藝流程上看,兩者的精練、水洗、上油工藝及所用設(shè)備大同小異,即是略有不同,也可通過改進工藝流程得以實現(xiàn)。不同的是,Lyocell纖維如果生產(chǎn)非原纖化纖維,需要增加交聯(lián)工藝過程,由于粘膠纖維的生產(chǎn)規(guī)模大,一般在后處理設(shè)備配置上,多采用兩條線,這樣可把兩條線改成一條用于正常的精練、水洗、上油,一條線用于交聯(lián),不需要增加任何設(shè)備,只需在工藝上作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,即可滿足Lyocell纖維的生產(chǎn)。
2.9 烘干、打包
烘干同精練水洗的情形一樣,不需作任何改造,可直接使粘膠纖維的設(shè)備用于Lyocell纖維的生產(chǎn);如生產(chǎn)非原纖化纖維,同精練水洗一樣,可把兩條線改成一條用于正常的交聯(lián)固化,一條線用于烘干,同樣不需要增加任何設(shè)備,只需在工藝上作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,即可滿足Lyocell纖維的生產(chǎn)。打包設(shè)備對兩種纖維的生產(chǎn)沒有任何區(qū)別,可直接投入生產(chǎn)即可。
2.10 公用工程
①溶劑凈化:溶劑凈化是一個獨立的工序,廠房占地面積不是很大,可利用粘膠纖維生產(chǎn)的堿站進行改造成,堿站的高度、面積等各種條件應(yīng)該具備,原有設(shè)備因大多為碳鋼設(shè)備,不具備Lyocell纖維工藝要求,需要全部清出;②溶劑蒸發(fā):一般粘膠纖維生產(chǎn)的蒸發(fā)是一個相對獨立的生產(chǎn)工序,這和Lyocell纖維的蒸發(fā)工序基本相同,只是蒸發(fā)的“效”的數(shù)量要少,所以,溶劑蒸發(fā)也可利用原來的蒸發(fā)工序場地就地改造,再適當(dāng)?shù)財U建一下廠房即可,同樣因原有設(shè)備大多為碳鋼設(shè)備,不具備Lyocell纖維工藝要求,需要全部清出;③脫鹽水供給:因粘膠纖維生產(chǎn)使用的脫鹽水量較少,有的廠不用,所以,對脫鹽水需完全新增一套脫鹽水制備系統(tǒng)。
綜上所述,用粘膠纖維生產(chǎn)線改造為Lyocell纖維生產(chǎn)無論從工藝設(shè)備的利用,還是從廠房的利用都是非常有意義的。盡管如此,由于各個工廠在建設(shè)時都是因地而建,這就使得每一個工廠的建筑規(guī)劃、設(shè)備布置都是各不相同的,從而使得各個工廠的廠房結(jié)構(gòu)都不盡相同,因而在具體的改造過程中還得根據(jù)廠房的具體情況設(shè)計不同的改造方案。
參考文獻:
[1]崔書健.產(chǎn)業(yè)化再下一城——中國首條單線年產(chǎn)3萬噸Lyocell纖維生產(chǎn)線成功開車[J].紡織科學(xué)研究,2019(01):22.
[2] Grace.西格里集團葡萄牙碳纖維原絲生產(chǎn)線正式啟動[J].上?;?,2016,41(11):37.