طرح توجیهی تولید الیاف و نخ پلی استر POY (سال 1401) + word و pdf

طرح توجیهی توليد الیاف و نخ پلی استر POY (سال 1401)
امروزه پوشاک نيز همچون غذا و مسکن يکی از نيازهای حياتی و اوليه بشر را تشکيل می دهد و ميزان مصرف آن (حداقل تا سطح معينی از درآمد خانوار) يکی از شاخص های ميزان توسعه اقتصادی و اجتماعی در کشور است.

يکی از اصلی ترين دلايل توجه به صنعت نساجی، نياز بالای انسان به اين صنعت مهم می باشد که هر روز با پيشرفت های بسياری روبرو می باشد. با توجه به روند رو به رشد جمعيت و گرايش به سمت کالاها جديد، نه تنها از نياز انسان به اين بخش کاسته نشده بلکه همواره شاهد افزايش تقاضا در بازارهای داخلی و خارجی می باشيم.

اهميت و ضرورت نوسازی و بهينه سازی صنايع نساجی از جمله تولید نخ پلی استر (POY) در کشورمان از طريق واردات ماشين آلات مدرن و پيشرفته و احيای خطوط جديد توليد امری مهم و حياتی می باشد. با توجه به اينکه صنعت نساجی در کشور ما دارای اهميت زيادی است و سرمايه عظيمی را به خود اختصاص داده است.

توجه ويژه به اين صنعت از لحاظ فنی و تکنولوژيکی لازم به نظر می رسد اما اين نکته برای حرکت در راستای خودکفایی و گام نهادن در بازارهای جهانی به هيچ وجه کافی نيست و موفقيتی در پی نخواهد داشت. بلکه می بايست با استفاده از تکنولوژی جديد، همراه با دانش مربوط به آن در راستای توليد محصولات با کيفيت بالا و قيمت مناسب، رقابتی سالم با محصولات خارجی ايجاد گردد.

کد آیسیک (ISIC)
طرح توجیهی مربوط به نخ پلی استر می باشد با کد آیسیک : ١٧١١١٣٥١

کاربردها
نخ پلی استر (poy) در کارخانجات تکسچرايزينگ به نخ استرچ و تکسچره تبديل می گردد که اين نخ جهت توليد محصولات زير مورد استفاده قرار می گيرد.

1. پارچه رومبلی و پرده ای
2. البسه ورزشی زمستانی
3. البسه زير
4. جوراب
5. پارچه کشباف يکپارچه
6. البسه ورزشی

مشخصات و ويژگی ها

پلی استر به پليمرهایی اطلاق می گردد که دارای گروه استر در زنجيره اصلی خود باشند. پلی استر می تواند به عنوان ماده اوليه محصولات مختلف با مصارف گوناگون مورد استفاده قرار گيرد.

بطور مثال از پليمر نوع سخت می توان جهت توليد محصولاتی مانند: صندلی، محافظ مواد غذايی و بطری های نوشابه و موادی که احتياج به پوشش طلقی دارند، استفاده نمود و پليمر نوع نرم به دليل داشتن خواص مکانيکی مطلوب مانند انعطاف پذيری می تواند در تهيه الياف مصنوعی مورد استفاده قرار گيرد.

نخ های فيلامنت پلی استر با توجه به ميزان کشش نخ و نحوه توليد الياف به شرح زير می باشد:

• نظم متوسط (MOY)
• نظم بخشی يا کامل کشيده نشده (POY)
• نظم زياد (HOY)
• نظم کامل يا کامل کشيده شده (FOY)

نخ پلی استر POY با نظم بخشی با سرعت های در محدوده ٢٨٠٠ تا ٤٢٠٠ متر در دقيقه توليد می شود و با اين مشخصه هنوز دارای درجه تبلور بالايی نمی باشد و نظم کلی در آنها در حدی می باشد که نگهداری آنها برای چندين ماه بدون ترد و شکننده شدن و همچنين تغيير شکل بوبين ممکن می باشد.

محصولات جایگزین
با توجه به اينکه محصول توليدی طرح، يک نوع نخ می باشد که از الياف مصنوعی توليد می شود، بنابراين ساير نخ های مصنوعی توليدی که از نظر خواص مشابه نخ های فيلامنت پلی استر باشند نيز می توانند جايگزين اين نوع نخ گردند.

اهميت استراتژيک کالا

1. سود آوری، بازده و دوره برگشت مناسب سرمايه گذاری
2. توانمندی متقاضی از نظر سابقه صنعتی، نيروهای متخصص و مجرب جهت اجرا و راه اندازی و همچنين توانمندی مالی به منظور تأمين بموقع سهم آورده متقاضی و تسريع در اجرای پروژه
3. بازار مصرف رو به رشد بالقوه و بالفعل مطلوب داخلی و ايجاد شرايط مناسب برای صادرات
4. واردات بالای نخ پلی استر در سال های اخير باعث خروج ارز زيادی از کشور شده است که در صورت توليد و جوابگویی نياز داخلی از خروج ارز از کشور جلوگيری می شود.

اسنفاده از الیاف در بازار جهانی در جهان با نرخ رشد ٥ درصد در سال در حال افزايش است با توجه به در دسترس بودن مواد اوليه اين طرح كه پلی استر گريد الياف می باشد توليد اين محصول با گرايش به بازار جهانی اين نوع الياف از اهميت زيادی برخوردار است.

با توجه به سابقه نسبتاً طولانی (حدود ٣٠ سال) ساخت اين محصول در ايران و وجود متخصصين و تکنيسين ها و کارگران ماهر و مجرب و همچنين وجود دانشکده های مختلف نساجی با رشته های پليمريزاسيون و الياف مصنوعی و تربيت کارشناسان و مهندسين عالی در اين زمينه،

نيازی به خريد تکنولوژی توليد از خارج نمی باشد. مضافاً اينکه فروشنده ماشين آلات، کليه اطلاعات علمی و فنی مورد نياز خاص اين ماشين ها را در اختيار خريدار قرار خواهد داد.

نکته قابل توجه در اين قسمت، حجم نياز کشور به نخ استرچ و تکسچره می باشد . لذا جهت برآورد ميزان توليد نخ استرچ در کشور، حجم مصرف نخ پلی استر مورد بررسی قرار گرفته است.

موارد مصرف نخ استرچ و تکسچره بسيار متنوع می باشد و جهت تهیه محصولاتی مانند انواع بافته های پهن کشباف، جوراب، لباس ورزشی، لباس های زير زنانه، بلوز، پرده و روميزی، مخمل، رويه مبل و … می باشد.

مصرف نخ استرچ و تکسچره در ساخت انواع پارچه و جوراب کاربرد بيشتری نسبت به ساير توليدات دارد. البته لازم به ذکر است درصد استفاده در هر يک از پارچه ها و جوراب ها متفاوت بوده و بستگی به نوع مصرف آن پارچه يا جوراب دارد.

در حال حاضر کل نخ استرچ موردنياز کشور از طرق ساخت داخلی ، واردات رسمی و غير رسمی تأمين می گردد. همچنين در مواقعی که اين نوع نخ در بازار يافت نشود از نخ های مشابه که کيفيت و خواص نخ های فيلامنت پلی استر را ندارند استفاده می شود.

تعريف شيميايی پلی استر
پلی استر به پليمرهايی اتلاق ميگردد که دارای گروه استر (CO-O-) در زنجيره اصلی خود باشند. اين گروه استری، حاصل واکنش بين الکل های دو ظرفيتی و کربوکسيليک اسيدهای دو ظرفيتی می باشند. در صنعت پليمرسازی و همچنين صنعت نساجی منظور از الياف پلی استر، الياف تهيه شده از پلی اتيلن ترفتالات (PET) که متداول ترین نوع است.

روشهای توليد نخ پلی استر

1. توليد پيوسته تک مرحله (روش مستقيم):

مراحل ترکيبی مونومرها و انجام پلی مريزاسيون و در نهايت تبديل آنها به رشته های الياف توسط رشته ساز، بطور مداوم و در يک مرحله توليد انجام می گيرد.

2. توليد دو مرحله ای :

در اين روش بعد از انجام پليمريزاسيون، پليمر توليدی تبديل به ذرات چيپس شده، سپس چيپس توليدی به مرحله بعد که ريسندگی الياف است فرستاده می شود. قابل ذکر است که در تکنولوژی تولیدشده کارخانه، از مرحله دوم اين روش يعنی تبديل چيپس پلی استر به الياف يکسره و در نهايت نخ استفاده شده است.

در صورت تهیه چيپس، با توجه به حساسيت زياد پليمر مذاب به هيدروليز، لازم است که چيپس توليدی در هوای داغ خشک و يا در يک گاز بی اثر و در دمای 180 درجه سانتی گراد در شرايطی که مقدار رطوبت باقيمانده کمتر 0/005 درصد باشد قرار گيرد.

در مرحله ريسندگی، چيپس پلی استر ذوب گرديده و به کمک پمپ چرخ دنده ای با فشار در حدود 1500 تا 2000 PSI از روزنه های رشته ساز بيرون رانده می شود. با توجه به بالا بودن خطر تخريب پلی استر براثر هيدروليز، اکسيداسيون و گرما لازم است که پليمر مذاب کاملا خشک و عاری از اکسيژن باشد.

سرد شدن پليمر بعد از ترک رشته ساز بايد به صورت بسيار يکنواخت و در غياب هر نوع تلاطم صورت پذيرد. بعد از انجماد، فيلامنت ها از حمام روغن های تکميلی عبور نموده و نهايتا با سرعتی که خصوصيات فيزيکی الياف را مشخص می کند بر روی بسته ها پيچيده می شوند. با توجه به درجه کششی که به نخ وارد می شود می توان خواص مکانيکی آنرا تغيير داد.

خواص الياف پلی استر بعد از رشته ساز و قبل از هرگونه عمليات کششی به عوامل قابل تغيير در حين توليد بستگی دارد. پلی استر در مقابل بيشتر اسيدهای معدنی مقاوم می باشد ولی در اسيد سولفوريک غليظ حل می گردد. هيدروليز پلی استر به مقدار زياد به دما وابسته است.

پلی استرهای اصلاح شده

الياف نخ پلی استر اصلاح شده ، بخش عمده ای از توليد کل پلی استر را تشکيل می دهند. اين الياف در مقايسه با پلی استر معمولی دارای خصوصيات بهتری از نقطه نظر کاربرد می باشند. الياف اصلاح نشده دارای عيوبی مثل جذب آب بسيار کم، تمايل زياد به تشکيل پرز، تمايل زياد به تشکيل الکتريسيته ساکن و رنگرزی مشکل می باشند.

روش های اصلاح پلی استر را برای رفع عيوب فوق می توان به صورت زير تقسيم بندی نمود :

• اصلاح در حين پلی مريزاسيون
• اصلاح در حين کاربرد
• اصلاح ترکيبی
• اصلاح در حين توليد (ريسندگی اوليه)

روش آخر که بيشتر به عنوان اصلاح فيزيکی در نظر گرفته می شود شامل موارد زير می گردد :

1. تغيير شکل روزنه رشته ساز
2. افزايش يا تغيير سرعت توليد
3. تغيير شرايط کشش و تثبيت
4. تغيير ظرافت نخ
5. تکسچره کردن
6. توليد الياف دو جزیی

آزمايشات جهت افزايش توليد نخ پلی استر نشان می دهد که سرعت ساخت به شدت ساختار و در نتيجه خواص الياف توليدی را تحت تاثير قرار می دهد. بطور کلی با افزايش سرعت تهبه ميزان کشش لازم جهت کسب خواص فيزيکی مناسب کاهش می يابد. با توجه به سرعت تولیدی، پلی استر به سه و يا پنج گروه تقسيم می گردد:

1- نخ با نظم کم Low Oriented Yarn) LOY) : با سرعت هایی تا 1800  متر در دقیقه که ساختار داخلی اين الياف دارای نظم قابل ملاحظه ای نبوده و بايد سريعا بعد از ساخت کشيده شوند. براثر کشش گرم ساختاری نيمه بلورين شکل می گيرد.

2- پلی استر با نظم متوسط Moderate Oriented Yarn) MOY) : با سرعتی بین 1800 تا 2800 متر در دقیقه تولید می گردد.

3- نخ پلی استر نيمه آرايش يافته (کامل کشيده نشده) POY : با سرعت هایی در محدوده ی بین 2800 تا 4200 متر در دقیقه تولید می گردند گرچه اين نوع الياف هنوز دارای درجه تبلور بالایی نمی باشد.

ولی نظم کلی در آنها می باشد که نگهداری آنها برای چندين ماه بدون ترد و شکننده شدن و همچنين تغيير شکل بوبين ممکن می باشد. سرعت متداول برای تهیه پلی اتيلن ترفتالات کامل کشيده نشده 3000 تا 3500 متر در دقیقه است تبلور در سرعت های بيش از ٣٠٠٠ متر در دقيقه شروع به شکل گرفتن می نمايد.

4- پلی استر با نظم زیاد Highly Oriented Yarn) HOY) : با سرعت بین 6000 تا 40000 متر در دقيقه توليد می گردد. اين الياف به صورت بخشی، متبلور بوده و از نظم کلی بالايی برخوردار می باشد.

5- الياف با نظم کامل (کامل کشيده شده FOY) یا Fully Drawn Yarn) FDY) : با سرعت های بيش از ٦٠٠٠ متر در دقيقه توليد می گردند. ازدياد طول اين نوع الياف بين ٢٠ تا ٣٠ درصد می باشد. اين الياف بيشتر برای توليد منسوجات بی بافت مورد استفاده قرار می گيرد.

روش تولید نخ POY 

فرآيند توليد پلی استر کشيده نشده ( P.O.Y) به دو بخش کلی زير تقسيم بندی می گردد:

1. مرحله کريستاليزاسيون و خشک کردن چيپس
2. مرحله پليمريزاسيون و اکسترودر و ريسندگی نخ

1. مرحله کريستاليزاسيون و خشک کردن چيپس :

در اين مرحله که در واقع نقطه آغاز خط توليد نخ پلی استر می باشد، ابتدا مواد اوليه که همان چيپس های پلی استر می باشند با 5% رطوبت به داخل يک سيلوی تغذيه مواد ريخته شده و از آنجا توسط جريان هوا و از طريق لوله های مخصوص به داخل مخزن يا سيلوی ثانويه که در بالای بخش فوقانی خط تولیدی و بر روی سيستم خشک کننده و کريستاليزاتور چيپس قرار گرفته است منتقل می گردد.

سپس مواد از سيلوی ثانويه بداخل يک سيستم پيوسته خشک کن خورانده می شوند که در آنجا چيپس ها توسط هوای گرم حرارت داده شده و بطور همزمان بشدت به هم زده می شوند تا از به هم چسببيدن چيپس ها و تشکيل هرگونه کلوخه و توده ای از مواد در حين فرآيند حرارت دهی در فاز فيزيکی (بی شکل – کريستال) جلوگيری گردد.

طراحی خشک کن و همزن بگونه ای است که انجام عمليات خشک کردن چيپس ها و کريستاليزاسيون آنها در حداقل زمان ممکن و بدون آنکه به يکديگر بچسبند را تضمين می نمايد. هرگاه به دليل تغيير در برنامه ريسندگی و توليد نخ، مقدار مواد ورودی به سيستم تغيير يابد.

باس تنظيم مجدد شرايط کارکرد گرم کن جريان هوا ذرات ريزی را که هميشه در خوراک مصرفی طرح (چيپس پلی استر) موجود می باشند از روی آنها زدوده و در يک سيکلون جمع آوری می نمايد. سپس جهت جلوگيری از اتلاف انرژی حرارتی، از گازهای خروجی از سيستم خشک کن برای پيش گرم کردن هوای ورودی از سيستم رطوبت گير استفاده خواهد شد.

بدنبال آن چيپس های خشک شده در خشک کن با ميزان رطوبت کمتر از 3 پی پی ام در اثر نيروی وزن خود به داخل اکسترودر ريخته می شوند. برای جذب رطوبت هوای مورد نياز سيستم خشک کن از يک سيستم رطوبت گير شامل دو مخزن حاوی ماده جاذب رطوبت (سيليکاژل) استفاده می شود.

هوای محيط از طريق يک مجموعه فن و فيلتر وارد يکی از اين دو مخزن می شود تا رطوبت آن جذب شود. سپس بعد از طی مدت معينی جريان هوا توسط يک سری شيرهای تبديل که بوسيله سيستم کنترل اتوماتيک کنترل می شوند از يک مخزن به مخزن ديگر منتقل شده و همزمان هوای گرم از مسير جداگانه ديگری بداخل مخزن اول فرستاده می شود تا سيليکاژل موجود در آن احياء گردد.

2. مرحله پليمريزاسيون و اکسترودر و ريسندگی نخ پلی استر :

نقطه آغازين اين مرحله، اکسترودر می باشد که از يک مارپيچ و يک محفظه لوله ای شکل که با کمک المنت الکتريکی گرم می شود، تشکيل يافته است. اکسترودر در فرآيند ذوب ريسی عمل ذوب کردن گرانول ها، يکنواخت کردن مذاب و تامين دمای لازم آن را تا تغذيه تحت فشار به پمپ ريسندگی انجام می دهد. (پمپ ريسندگی، به پمپ دنده ای که مقدار جرم ريسندگی (مذاب يا محلول) را به هر موقعيت به ميزان يکسان و به مقدار يکنواخت تغذيه می نمايد، اطلاق می گردد.)

توليد نخ های استرچ وست

نخ های استرچ توسط روش های مختلف زير تهیه می گردد :

1. جعبه تراکمی
2. جت هوای داغ
3. لبه
4. بافت و شکافت
5. چرخ دنده
6. ضربه
7. تاب حقيقی
8. تاب مجازی