Barmag环吹风筒清洗工艺的改进

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长期以来化纤长丝生产都采用侧吹风作为冷却方式，能源消耗占到长丝生产成本的很大部分。进入21世纪，用侧吹风冷却装置已无法达到长丝产品的工艺要求，于是人们把目光转向了冷却丝束设备的改进上，从而加速了新型化纤长丝冷却技术——环吹风装置的开发与应用。环吹风装置不仅具备每束丝受风均匀的优势，而且可降低能耗，有效解决侧吹风吹风面积大而造成的风能损失问题。环吹风装置应用于纺细纤维和超细纤维领域，达到了侧吹风冷却丝束装置无法达到的超细纤维丝束品质要求。同时还降低了能耗，使环吹风冷却技术具备了较高的商业价值和广泛的应用前景。环吹风筒是环吹风装置的核心部件，环吹风筒的使用情况对丝束冷却有着直接的影响。

浙江盛元化纤有限公司对Barmag环吹风筒清洗流程做进一步细化改进，以现有资源最大程度提升清洗效果以延长其使用周期，提升涤纶长丝产品质量。

与行业内同样使用Barmag环吹风筒的厂家交流，大部分厂都按如下清洗步骤操作：质量分数为15%的多功能清洗剂煮沸至2 h，然后将风筒放置于超声波内超洗1 h，再用压缩空气吹干后放到烘箱内1~1.5 h烘干。

盛元化纤起初也按此方法清洗，但使用了半年发现清洗完的风筒存在黑斑油印，分析为风筒内壁上残留硅油太多，风筒清洁度不够。本公司从以下几方面进行了改进：

将清洗分初洗、精洗。

选用2种清洗剂，分别为一种进口碱粉与一种专业的硅油清洗剂SP1600。当进口碱粉溶液质量分数达到15%，清洗时间延长至4 h后清洗效果较好；SP1600溶液在低浓度下就对雾化硅油有明显的清除效果。

电加热清洗炉的电加热方式存在一定缺陷，在炉内沸腾区域有盲区，风筒清洗不均匀。后改造一清洗炉，改用蒸汽直接加热，试验证明：蒸汽加热的方式对炉内的碱水沸腾效果较电加热有明显改善，且蒸汽加热对风筒内网上的硅油有一定的吹扫带出作用。改造后的清洗设备如图所示。

▲ 改造后的清洗设备

通过以上改进，本公司具体清洗操作流程： (1) 在1#炉中先将风筒放置在含1%~2%低浓度的碱液中煮20~30 min，将风筒上面大块的低聚物清洗掉；(2)在2#炉中将风筒放入到质量分数为15%~18%进口碱液中清洗4 h，将风筒内部残留的大部分低聚物清洗掉；(3) 用清水冲洗风筒表面及内部残留的碱液，以免碱液和SP1600产生反应影响清洗效果，然后将冲洗干净的风筒放入到低浓度SP1600溶液的3#炉中清洗30~45 min，将风筒内部残留的雾化硅油清洗干净；(4)将风筒放入超声波内清洗2 h，进一步将风筒内部残留的少量低聚物和雾化硅油清洗干净；(5) 将风筒用压空吹干放入烘箱烘干，避免残留的水渍导致风筒生锈或附着灰尘。

风筒清洗前后的照片如图所示。

▲清洗前风筒        ▲改进前清洗的风筒     ▲改进后清洗的风筒

从3个方面——风筒流量测试、风筒风速的均匀性测试及丝饼的物性指标，对2种清洗步骤清洗的效果进行了对比。

风筒流量测试是指风筒在额定的风量下检测其风压的大小(在我公司实际运用中风量为60 m³/h)。

以我公司的265 dtex/288 f POY所使用的风筒为例，清洗步骤改进后，10个风筒的风压极差从8 Pa缩小到2 Pa，每个风筒的风压均匀性大大改善。

风筒风速的均匀性测试是指风筒在流量计内额定风量下检测其出风的风速大小(在我公司实际运用中风量为60 m³/h)。

改进清洗方式后的每个风筒风速差明显比之前的要小，极差从0.11 m/s缩小到0.04 m/s，风速更加均匀。

评价风筒清洗效果的重要指标是POY丝饼的热应力。这是因为丝的热应力是指丝束由于外在约束以及内部各部分之间的相互约束，使其不能完全自由胀缩而产生的应力，又称变温应力。其受冷却风的影响较大，也直接影响到DTY加工时的张力波动情况。

以265 dtex/288 f POY为例，改进清洗步骤后风筒的均匀性提高，相应的POY的均匀性也明显提高，锭位差缩小，POY的热应力数值极差从9.6 cN缩小到3.6 cN以内。

随着风筒使用时间的延长，风筒内部经空调滤网过滤后残留的少量灰尘杂质也相应增加，风筒的出风孔洞被堵塞，风筒单位面积内的出风量逐步降低，出风的均匀性也大大下降。

风筒清洗步骤改进后风筒内部残留的杂质明显减少，风筒清洁度大为提高，从而有效延长了风筒的清洗周期。风筒使用周期从不足30 d延长到约50 d。

通过对环吹风筒清洗流程和清洗设备的优化可以明显改善风筒的清洁度，提高环吹风的出风均匀性并延长环吹风筒的清洗周期。

来源：《合成纤维》杂志

更多详细的数据,请查阅《合成纤维》2016年第11期杂志。