CN101748534A

CN101748534A - 一种化学纤维热处理机

Info

Publication number: CN101748534A
Application number: CN200910244868A
Authority: CN
Inventors: 安树林; 肖长发; 尹翠玉
Original assignee: Tianjin Polytechnic University
Current assignee: Tianjin Polytechnic University
Priority date: 2009-12-17
Filing date: 2009-12-17
Publication date: 2010-06-23

Abstract

本发明公开一种化学纤维热处理机，该热处理机包括卷绕机及传动系统、加热系统，其特征在于还包括控制收缩热定型系统，控制收缩热定型系统包括顺序机械或工艺连接的上导丝辊、下导丝辊、第一热辊、第一热板、第二热辊、第二热板、冷却辊和卷绕辊，所述的第一热辊、第二热辊和冷却辊分别与被动的第一分丝辊、第二分丝辊和第三分丝辊组成纤维往复缠绕机构；所述的卷绕辊与主动的摩擦辊摩擦传动。本发明热处理机可有效地强化产业用化学纤维的热定型效果，使化学纤维的干热收缩率降至1～3％。

Description

一种化学纤维热处理机

技术领域

本发明涉及化学纤维热处理技术，具体为一种能够降低纤维干热收缩率，提高化学纤维在高温下尺寸稳定性的化学纤维热处理机。

背景技术

制备低干热收缩化学纤维是制备产业用化学纤维的关键技术之一。低干热收缩化学纤维制品应用范围主要有高级帘子线、箱包缝纫线等。在化学纤维生产的纺丝、拉伸过程中，纤维所经历的时间很短，大分子的松弛时间较长且不完全一致，大分子链段有的处于松弛状态，有的处于紧张状态，内部存在很大的应力；另外在初生纤维的拉伸中，虽然主要是塑性形变，但同时也伴随高弹形变的发生，纤维被迅速降至室温后，部分高弹形变被冻结在纤维内；如果纤维受热加强了链段的自由活动，纤维大分子就会产生一种回复到比较弯曲状态的趋势。这是纤维尺寸不稳定的主要原因。化学纤维的热定型过程就是将纤维加热到一定温度，通过链段的热运动，舒解部分处于不平衡状态下的不稳定的分子间作用力，消除纤维内应力，同时结晶结构进一步发展，使纤维结构得到巩固和强化。调节纤维的热定型工艺可以降低纤维的干热收缩率，提高纤维的尺寸稳定性。但是要使纤维的干热收缩率降至产业用纤维要求的1～3％，仅靠调节热定型工艺是很难达到的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是：设计一种化学纤维热处理机，该热处理机可有效地强化热定型效果，使化学纤维的干热收缩率降至1～3％，达到产业用纤维的要求。

本发明解决所述热处理机技术问题的技术方案是：设计一种化学纤维热处理机，该热处理机包括卷绕机及传动系统、加热系统，其特征在于还包括控制收缩热定型系统，控制收缩热定型系统包括顺序机械或工艺连接的上导丝辊、下导丝辊、第一热辊、第一热板、第二热辊、第二热板、冷却辊和卷绕辊，所述的第一热辊、第二热辊和冷却辊分别与被动的第一分丝辊、第二分丝辊和第三分丝辊组成纤维往复缠绕机构；所述的卷绕辊与主动的摩擦辊摩擦传动。

与现有技术相比，本发明化学纤维热处理机配合适宜的热处理工艺，可有效地强化涤纶、尼龙等产业用化学纤维的热定型效果，使化学纤维的干热收缩率降至1～3％，满足低干热收缩率产业用化学纤维的要求。

附图说明

图1为本发明化学纤维热处理机一种实施例的工艺流程示意图。

图2为本发明化学纤维热处理机一种实施例(图1)的侧面结构示意图。

图3为本发明化学纤维热处理机一种实施例的热辊(或冷却辊)与分丝辊安装位置及纤维往复缠绕示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图进一步叙述本发明。具体实施例只是为了进一步清楚说明本发明化学纤维热处理机组成、结构及应用，不构成对本发明权利要求的限制。

本发明设计化学纤维热处理机(简称热处理机，参见图1-3)包括卷绕机及传动系统、加热系统，其特征在于还包括控制收缩热定型系统，控制收缩热定型系统包括顺序机械或工艺连接的上导丝辊11、下导丝辊12、第一热辊21、第一热板31、第二热辊41、第二热板51、冷却辊61和卷绕辊7，所述的第一热辊21、第二热辊41和冷却辊61分别与被动的第一分丝辊22、第二分丝辊42和第三分丝辊62组成纤维往复缠绕机构；所述的卷绕辊7与主动的摩擦辊8摩擦传动。

为工艺控制方便，本发明的进一步特征是，所述第一分丝辊22、第二分丝辊42和第三分丝辊62的轴线分别相对于所述第一热辊21、第二热辊41和冷却辊61的轴线为可调整轴线夹角结构。换言之，所述第一分丝辊22、第二分丝辊42和第三分丝辊62的轴线分别相对于所述第一热辊21、第二热辊41和冷却辊61的轴线由平行状态调整为不平行状态，且不平行状态程度可以调整(参见图3)。这种可调整轴线夹角结构本身为现有技术。

本发明热处理机在所述热辊和冷却辊旁分别设置分丝辊的目的是使纤维在进行热处理加工时，纤维可在第一热辊21到第一分丝辊22，再到第二热辊41和第二分丝辊42，进而在冷却辊61和第三分丝辊62上往复缠绕，以增加纤维与热辊或冷却辊的接触面积，达到增加纤维热处理(或冷却)时间的目的，其中热辊(或冷却辊)为主动辊，分丝辊为被动辊，往复缠绕的纤维使所述的热辊(或冷却辊)与所述的分丝辊相连，并带动所述的分丝辊一起转动，实现分丝。

本发明热处理机采用一套传动系统，以同步带轮和齿带相联，可精确调节传动速比。本发明热处理机的卷绕机及传动系统为现有技术，传动系统主要由第一同步带轮91、第二同步带轮93、第三同步带轮94和第四同步带轮95以及齿带92构成，需要调节速比时，更换适当的同步带轮或调整同步带轮的速度即可(参见图2)。本发明热处理机的加热系统同于传统的长丝拉伸机，为现有技术。

本发明热处理机的纤维处理速度为200～400m/min，所述第一热板温度和第二热板的温度为180～250℃，第一热辊和第二热辊的温度为160～220℃，第一热辊与第二热辊的线速度比分别控制在101∶100、102∶100、103∶100和104∶100，第二热辊与第三热辊的线速度比分别控制在101∶100、102∶100和103∶100。经过热处理后的纤维干热收缩率可以降至1～3％。

本发明热处理机处理的化学纤维主要是工业用或产业用化学纤维长丝，如涤纶、尼龙和锦纶等，但不排除其他化学纤维长丝的处理用途。

本发明热处理机的工艺过程是：经过调整张力后的化学纤维长丝在第一热辊21和第一分丝辊22上往复缠绕6～8圈；使纤维均匀预热后，经过第一热板31，在第二热辊41和第二分丝辊42上往再复缠绕6～8圈；然后经过第二热板51，在冷却辊61和第三分丝辊62上往复缠绕3～5圈，进入卷绕机，在摩擦辊8的作用下，由卷绕辊7卷绕成筒。本发明热处理机的工作原理是：在控制纤维多级收缩条件下，对化学纤维进行热处理，即以控制收缩热定型的方式，消除纤维内残存的内应力，达到提高高温下纤维尺寸稳定性的目的。

本发明未述及之处适用于现有技术。

下面给出本发明热处理机应用的具体实施例。

实施例1

原丝为涤纶工业长丝，原丝强度7.3CN/dtex，180℃下的纤维干热收缩率为4.7％。所述的热处理工艺是：第一热辊220℃、第一热板240℃、第二热辊230℃、第二热板220℃，第一热辊与第二热辊的线速度比为102∶100，第二热辊与第三热辊的线速度比为101∶100。经本发明热处理机处理后，该涤纶纤维的干热收缩率大幅下降至1.2％；纤维强度为7.1CN/dtex。

实施例2

原丝为尼龙-66工业长丝，强度为7.8CN/dtex，150℃下的纤维干热收缩率为6.7％。所述的热处理工艺是：第一热辊210℃、第一热板235℃、第二热辊230℃、第二热板215℃，第一热辊与第二热辊的线速度比为103∶100，第二热辊与第三热辊的线速度比为102∶100。经本发明热处理机处理后，该尼龙纤维在150℃下的干热收缩率大幅下降至1.8％；纤维强度为7.4CN/dtex。

Claims

1.一种化学纤维热处理机，该热处理机包括卷绕机及传动系统、加热系统，其特征在于还包括控制收缩热定型系统，控制收缩热定型系统包括顺序机械或工艺连接的上导丝辊、下导丝辊、第一热辊、第一热板、第二热辊、第二热板、冷却辊和卷绕辊，所述的第一热辊、第二热辊和冷却辊分别与被动的第一分丝辊、第二分丝辊和第三分丝辊组成纤维往复缠绕机构；所述的卷绕辊与主动的摩擦辊摩擦传动。

2.根据权利要求1所述的化学纤维热处理机，其特征在于所述的所述第一分丝辊、第二分丝辊和第三分丝辊的轴线分别相对于所述第一热辊、第二热辊和冷却辊的轴线为可调整轴线夹角结构。

3.根据权利要求1或2所述的化学纤维热处理机，其特征在于所述热处理机的纤维处理速度为200～400m/min，第一热板温度和第二热板的温度为180～250℃，第一热辊和第二热辊的温度为160～220℃，第一热辊与第二热辊的线速度比分别控制在101∶100、102∶100、103∶100和104∶100，第二热辊与第三热辊的线速度比分别控制在101∶100、102∶100和103∶100。