Nombre Parcourir:0 auteur:Éditeur du site publier Temps: 2026-03-09 origine:Propulsé
Objectifs principaux :
Éliminer l'humidité : la teneur en humidité des tranches non séchées est d'environ 0,4 %. L'humidité peut provoquer une hydrolyse intense des macromolécules de polyester lors du filage à haute température, entraînant une diminution du poids moléculaire (viscosité caractéristique), une détérioration de la capacité de traitement et même rendant le filage impossible.
Évitez les filaments à bulles : une humidité élevée peut provoquer le piégeage de la vapeur d'eau dans les filaments, formant des « filaments à bulles », ce qui peut entraîner une pilosité et des cassures (peluches). Dans les films, les points de bulles provoquent facilement des ruptures de film.
Prévenir une teinture inégale : les variations de la teneur en humidité des tranches peuvent entraîner une teinture inégale des fibres après le filage.
Augmente la cristallinité et le point de ramollissement : les tranches humides ont une structure amorphe avec un faible point de ramollissement (environ 70 à 80 °C), ce qui les rend sujettes au ramollissement et au collage à l'entrée de la vis, provoquant des « nœuds en anneau ». Le séchage (en particulier la pré-cristallisation) peut augmenter la cristallinité des tranches à environ 25 % à 50 %, augmentant le point de ramollissement au-dessus de 210 °C, les rendant dures et empêchant les blocages.
Exigences de base :
Prévenir la réabsorption : les tranches séchées doivent être protégées contre la réabsorption de l'humidité.
Filature conventionnelle : nécessite généralement ≤ 50 ppm (0,005 %).
Filaments à haute vitesse (POY/FDY) et filaments à deniers fins : exigences plus strictes, généralement ≤ 30 ppm (0,003 %), avec des processus de haute qualité atteignant même ≤ 20 ppm.
Filaments à denier fin pouvant être teints par cationique (CDP) : nécessitent ≤ 25 ppm.
Teneur en humidité des tranches séchées : La valeur doit être extrêmement faible et varie en fonction de la vitesse d'essorage et des spécifications des fibres.
Uniformité de l'humidité : Le processus de séchage des particules de tranches doit être cohérent, avec une bonne uniformité de séchage afin de minimiser les fluctuations de qualité du fil.
Chute de viscosité de contrôle : la modification de la viscosité caractéristique du polyester pendant le séchage doit être aussi faible que possible, nécessitant généralement ≤ 0,01 dL/g pour éviter une dégradation excessive.
Réduire la poudre et l'agglutination : le processus de séchage (en particulier pendant la pré-cristallisation) doit minimiser la poudre générée par le frottement et l'impact des tranches, et empêcher les tranches de s'agglutiner pour éviter les blocages des pipelines et les problèmes d'alimentation.
Le séchage est un processus physique de transfert de chaleur et de masse, généralement divisé en deux étapes principales :
Pré-cristallisation :
Température : Selon l'équipement, généralement entre 120-180°C (les lits fluidisés peuvent utiliser des températures plus élevées, 160-180°C ; les types d'agitation ou de tambour sont plus bas, 120-140°C).
Durée : varie de quelques minutes à plusieurs heures. Les lits fluidisés sont plus rapides, environ 8 à 20 minutes ; les types de remplissage agités prennent environ 1 à 1,5 heures ; types de tambours environ 4 à 5 heures.
Point final : La cristallinité peut atteindre 35 % à 50 % et la densité des tranches augmente d'environ 1,33 g/cm³ à environ 1,38 g/cm³.
Méthode : Pour éviter de coller, les tranches doivent rester en mouvement, généralement à l’aide d’un lit fluidisé ou d’un pré-cristalliseur sous agitation. Les tranches sont agitées à l'air chaud, frottées les unes contre les autres pour obtenir une cristallisation tout en éliminant une partie de l'humidité de surface.
Principe : Lorsque la température de la tranche dépasse la température de transition vitreuse (Tg), la région amorphe commence à cristalliser. Plus la température entre Tg et le point de fusion (Tm) est élevée, plus la vitesse de cristallisation est rapide.
Objectif : cristalliser initialement les tranches amorphes à des températures relativement basses, en augmentant leur point de ramollissement et en empêchant le collage lors du séchage principal à haute température.
Paramètres du processus :
Séchage principal :
Méthode : Utilise principalement des tours de séchage de type remplissage, dans lesquelles les tranches descendent lentement par gravité, avec de l'air chaud sec passant vers le haut à travers la couche de tranches pour un séchage à contre-courant.
Principe : Utilise de l'air chauffé et sec (air sec) dans un arrangement à contre-courant ou à flux transversal avec des tranches. La différence de pression de vapeur d’eau entre l’intérieur et la surface des tranches entraîne la diffusion et l’évaporation de l’humidité vers la surface, emportée par l’air sec. Un facteur clé est l’abaissement de la pression de vapeur d’eau en équilibre avec les tranches, obtenu en utilisant de l’air sec avec un faible point de rosée.
Objectif : Éliminer en profondeur l'eau liée à l'intérieur des tranches, en garantissant que la teneur en humidité répond aux exigences du processus.
Température de séchage :
Température de séchage principale : généralement 160-180°C. Des températures plus élevées entraînent des taux de séchage plus rapides et une teneur en humidité d'équilibre plus faible, mais des températures excessives peuvent faire jaunir les tranches et augmenter la chute de viscosité. Généralement, ne dépassant pas 180°C.
Température de pré-cristallisation : comme mentionné, choisissez entre 120 et 180 °C en fonction du type d'équipement.
Temps de séchage : Le temps de séchage total (y compris la pré-cristallisation) doit garantir que la teneur en humidité des tranches s'approche ou atteigne la teneur en humidité d'équilibre. Nécessite généralement plus de 4 à 6 heures, selon la température, le débit d'air et la quantité de tranches.
Qualité de l'air sec :
Débit d'air et vitesse : une efficacité suffisante d'échange thermique et de transfert de masse doit être assurée. La vitesse du flux d'air dans le remplissage des tours de séchage est généralement d'environ 8 à 10 m/s ; les précristalliseurs à lit fluidisé ont des vitesses de flux d'air plus élevées, jusqu'à plus de 20 m/s. Le rapport entre le débit d’air et le poids de la tranche doit être déterminé en fonction de la conception de l’équipement.
Point de rosée : Il s’agit du paramètre principal contrôlant l’efficacité du séchage. Plus le point de rosée est bas, plus l’air est sec et plus sa capacité d’absorption de l’humidité est forte.
① Point de rosée requis par les normes ≤ -10°C.
② Le filage à grande vitesse et à deniers fins nécessite des normes plus strictes, généralement ≤ -20°C à -30°C, voire moins (par exemple, -40°C à -60°C pour des exigences d'humidité ultra-faibles).
Caractéristiques des tranches :
Prévenir la contamination : l'emballage doit être propre pendant l'alimentation et l'air entrant doit être filtré proprement.
Différents lots de tranches ne doivent pas être mélangés pour garantir l'uniformité des propriétés physiques et de la teinture des fibres.
Les équipements de séchage continu modernes consistent généralement en une combinaison de pré-cristalliseurs et de tours de séchage de type remplissage, équipées de systèmes complexes de circulation d'air chaud, de déshumidification et de récupération de chaleur résiduelle. L'équipement typique mentionné dans le livre « Production de filaments de polyester » comprend :
Type KF (Karl Fischer) : Pré-cristalliseur intégré (avec agitateur) et tour de séchage, conception compacte.
Type BM/Bühler : Pré-cristalliseur à lit fluidisé séparé et tour de séchage à joint d'air de type 'crête', bonne uniformité de séchage.
Type Jima : Combinaison d’un pré-cristalliseur à lit fluidisé vibrant et d’une tour de séchage de remplissage.
Type Kawata : pré-cristallisation et séchage de type remplissage, circulation complète de l'air chaud, utilisation de tamis moléculaires pour une déshumidification en profondeur, le point de rosée peut atteindre en dessous de -30 °C.
Type Duolon, Type Laxin, etc. : Chacun avec des caractéristiques uniques ; par exemple, le type Laxin peut utiliser de l'air comprimé comme moyen de séchage.
Les systèmes à air chaud de ces appareils comprennent généralement : filtre à air → déshumidificateur par congélation → déshumidificateur par adsorption (chlorure de lithium ou tamis moléculaire) → chauffage → tour de séchage → échangeur de chaleur (récupération de chaleur résiduelle) → séparateur cyclone (pour l'élimination de la poudre).
Dans la production de filature de tranches, le séchage des tranches est un processus raffiné dont l'objectif principal est de préparer des tranches séchées à très faible humidité, à haute cristallinité et uniformes pour répondre aux exigences d'une filature ultérieure à grande vitesse et de haute qualité. L’essence du contrôle du processus réside dans l’élimination efficace de l’humidité en utilisant une température, une durée et surtout un air sec appropriés avec un point de rosée extrêmement bas, tout en empêchant la dégradation et le collage des tranches. Le choix des équipements de séchage et l’optimisation des paramètres du procédé affectent directement la stabilité du filage, les taux de casse et la qualité des fibres finales.
