CN102912464A - 一种热塑性材料纺丝设备 - Google Patents
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Abstract
一种热塑性材料纺丝设备，其特征在于：在纺丝单元中热塑性材料通过加料装置送给通过驱动装置驱动的挤出机，热塑性材料在挤出机内熔化，输送到纺丝喷头喷出，喷出的单丝束经过冷却单元，冷却单元a为二级阶梯骤冷装置，在冷却单元a下方设有一个上油装置使单丝合并成长丝，再由蒸汽单元对长丝进行蒸汽和加热处理，处理后的丝经过导向辊再次进入一冷却单元b，随后长丝通过牵伸松弛单元，最后由卷绕辊卷绕。
Description
技术领域：
本发明涉及一种纺丝设备，尤其涉及一种热塑性材料纺丝设备。
背景技术：
热塑性聚合物是指在加热时能发生流动变形，冷却后可以保持一定形状的性质的聚合物。大多数线型聚合物均表现出热塑性，很容易进行挤出、注射或吹塑等成型加工。
热塑性聚合物纺丝一般通过如下过程制成，聚合物熔融经过喷丝孔喷丝、卷绕在丝筒上，停留一段时间，然后再被第二步拉伸和结构成型。这种方法制成得纱线具有良好的结晶度和低收缩性。而一步法纺丝通常是指抽丝－拉伸－结构成型方法，发展年代久远，但制成的纱线在热成型过程中具有低结晶度和高收缩性。此外，与两步法相比这些纱线包含较低百分含量的稳定的α结晶。这些纱线的缺点在于与同等热定型成品不同的纱线细度。另一个缺点在于过于光滑的纱线表面，导致在加工丝成织物时纱线与导轮之间的高摩擦力，从而表现出不均匀性，例如条纹。
尽管有以上所列举的现有技术，然而市场上仍然有提高长丝稳定性、改善纺织纤维制造期间产生的磨损和破损的需要。在所述技术领域中，还需要在纱线经过经辊时提供在辊上较大松弛，同时不丧失纱线的稳定性。这些需求本发明均能满足。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术之不足，提供一种热塑性聚合物纺丝设备。
本发明提供的一种热塑性材料纺丝设备，具体的技术方案如下：
一种热塑性材料纺丝设备，包括纺丝单元、冷却单元、蒸汽单元以及牵伸松弛单元；其特征在于：在纺丝单元中热塑性材料通过加料装置送给通过驱动装置驱动的挤出机，热塑性材料在挤出机内熔化，输送到纺丝喷头喷出，喷出的单丝束经过冷却单元，冷却单元a为二级阶梯骤冷装置，在冷却单元a下方设有一个上油装置使单丝合并成长丝，再由蒸汽单元对长丝进行蒸汽和加热处理，处理后的丝经过导向辊再次进入一冷却单元b，随后长丝通过牵伸松弛单元，最后由卷绕辊卷绕；所述蒸汽单元包括一个蒸汽箱和两个能被加热的导丝辊，所述牵伸松弛单元具有两个牵伸辊单元、气流喷嘴、张力控制装置和一个松弛单元，第一牵伸辊单元由一个导丝辊和与该辊交叉布置的超速辊子组成，长丝多次缠绕第一牵伸辊单元，导丝辊通过一个速度可调节的驱动装置，牵伸速度比单丝从喷头中喷出速度高，超速辊子可自由旋转，长丝从第一牵伸辊单元导出后进入第二牵伸辊单元，该牵伸辊单元由一个拉伸辊和一个超速辊子组成，第二牵伸辊单元的拉伸辊驱动速度高于第一牵伸辊单元导丝辊，长丝从牵伸辊单元导出后经过气流喷嘴喷气变形，再经过张力控制装置导入松弛单元，所述张力控制装置出口纱线的张力大于进口纱线张力，造成张力差，该张力控制装置使用一个或多个空气的、液体的或固体表面的阻力装置或其组合，并能产生至少为每旦尼尔3毫克的纱线张力差。
纱线张力差是指离开张力控制装置的纱线张力减去进入张力控制装置的纱线张力。
优选地，所述张力控制装置采用单辊、双辊、五辊、四个串联的混合器的形式。
优选地，所述第一牵伸辊单元的导丝辊速度为1500-2500m/min，低，第二牵伸辊单元的拉伸辊驱动速度为4500-5000m/min，松弛单元的松弛辊速度为3000-4000m/min。松弛单元的速度低于第二牵伸单元的速度。
优选地，所述冷却单元a为二级阶梯骤冷装置，由两个紧密相连的骤冷箱组成，第一级骤冷箱骤冷温度为5-10℃，第二级骤冷箱骤冷温度为0-5℃。
优选地，所述两个能被加热的导丝辊的温度为100-120℃，蒸汽箱温度为60-120℃。
一种使用该设备的热塑性材料纺丝工艺，其特征在于：在纺丝单元中热塑性材料通过加料装置送给通过驱动装置驱动的挤出机，热塑性材料在挤出机内熔化，输送到纺丝喷头喷出，喷出的单丝束经过冷却单元，冷却单元a为二级阶梯骤冷装置，在冷却单元a下方设有一个上油装置使单丝合并成长丝，再由蒸汽单元对长丝进行蒸汽和加热处理，处理后的丝经过导向辊再次进入一冷却单元b，随后长丝通过牵伸松弛单元，最后由卷绕辊卷绕；所述冷却单元为二级阶梯骤冷装置，由两个紧密相连的骤冷箱组成，第一级骤冷箱骤冷温度为5-10℃，第二级骤冷箱骤冷温度为0-5℃。
所述两个能被加热的导丝辊的温度为100-120℃，蒸汽箱温度为60-120℃。
通过本发明的纺丝设备和按本发明的方法采用二级骤冷、蒸汽加热然后再次冷却的方式能够使长丝导向稳定、达到平衡和均匀，且获得具有高结晶度、丝线紧密度、良好稳定性和低收缩的长丝；同时气流喷嘴喷气使通过的长丝通过气流相互喷气变形，在各单丝之间建立丝紧密度。
附图说明：
图1为本发明一种热塑性材料纺丝设备的示意图。
图2为实施例2的张力控制装置的示意图。
其中附图标记1－驱动装置；2－加料装置；3－挤出机；4－纺丝喷头；5－冷却单元a；6－能被加热的导丝辊；7－蒸汽箱；8-冷却单元b；9-第一牵伸辊单元；10-第二牵伸辊单元；11-气流喷嘴；12-张力控制装置；13-松弛单元；14-卷绕辊；15-拉伸辊；16-超速辊子。
具体实施方式：
现结合附图将本发明做进一步的说明。
实施例1
如图1所示的一种热塑性材料纺丝设备，包括纺丝单元、冷却单元、蒸汽单元以及牵伸松弛单元；其特征在于：在纺丝单元中热塑性材料通过加料装置送给通过驱动装置驱动的挤出机，热塑性材料在挤出机内熔化，输送到纺丝喷头喷出，喷出的单丝束经过冷却单元，冷却单元a为二级阶梯骤冷装置，在冷却单元a下方设有一个上油装置使单丝合并成长丝，再由蒸汽单元对长丝进行蒸汽和加热处理，处理后的丝经过导向辊再次进入一冷却单元b，随后长丝通过牵伸松弛单元，最后由卷绕辊卷绕；所述蒸汽单元包括一个蒸汽箱和两个能被加热的导丝辊，所述牵伸松弛单元具有两个牵伸辊单元、气流喷嘴、张力控制装置和一个松弛单元，第一牵伸辊单元由一个导丝辊和与该辊交叉布置的超速辊子组成，长丝多次缠绕第一牵伸辊单元，导丝辊通过一个速度可调节的驱动装置，牵伸速度比单丝从喷头中喷出速度高，超速辊子可自由旋转，长丝从第一牵伸辊单元导出后进入第二牵伸辊单元，该牵伸辊单元由一个拉伸辊和一个超速辊子组成，第二牵伸辊单元的拉伸辊驱动速度高于第一牵伸辊单元导丝辊，长丝从牵伸辊单元导出后经过气流喷嘴喷气变形，再经过张力控制装置导入松弛单元，所述张力控制装置出口纱线的张力大于进口纱线张力，造成张力差，该张力控制装置使用一个或多个空气的、液体的或固体表面的阻力装置或其组合，并能产生至少为每旦尼尔3毫克的纱线张力差。
纱线张力差是指离开张力控制装置的纱线张力减去进入张力控制装置的纱线张力。
优选地，所述张力控制装置采用单辊、双辊、五辊、四个串联的混合器的形式。
优选地，所述第一牵伸辊单元的导丝辊速度为1500-2500m/min，低，第二牵伸辊单元的拉伸辊驱动速度为4500-5000m/min，松弛单元的松弛辊速度为3000-4000m/min。
优选地，所述冷却单元a为二级阶梯骤冷装置，由两个紧密相连的骤冷箱组成，第一级骤冷箱骤冷温度为5-10℃，第二级骤冷箱骤冷温度为0-5℃。
优选地，所述两个能被加热的导丝辊的温度为100-120℃，蒸汽箱温度为60-120℃。
实施例2
图2所示张力控制装置设置在第二牵伸辊单元与松弛单元之间，采用五辊变速的形式，第二牵伸辊速度为4800m/min，松弛单元松弛辊速度为4000m/min，从牵伸辊单元往松弛单元数五辊的速度依次为3800m/min、3808m/min、3815m/min、3822m/min、3900m/min。
实施例3
一种使用该设备的热塑性材料纺丝工艺，其特征在于：在纺丝单元中热塑性材料通过加料装置送给通过驱动装置驱动的挤出机，热塑性材料在挤出机内熔化，输送到纺丝喷头喷出，喷出的单丝束经过冷却单元，冷却单元a为二级阶梯骤冷装置，在冷却单元a下方设有一个上油装置使单丝合并成长丝，再由蒸汽单元对长丝进行蒸汽和加热处理，处理后的丝经过导向辊再次进入一冷却单元b，随后长丝通过牵伸松弛单元，最后由卷绕辊卷绕；所述冷却单元为二级阶梯骤冷装置，由两个紧密相连的骤冷箱组成，第一级骤冷箱骤冷温度为5-10℃，第二级骤冷箱骤冷温度为0-5℃。
所述两个能被加热的导丝辊的温度为100-120℃，蒸汽箱温度为60-120℃。
当然，以上所述仅是本发明的较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (7)
1.一种热塑性材料纺丝设备，包括纺丝单元、冷却单元、蒸汽单元以及牵伸松弛单元；其特征在于：在纺丝单元中热塑性材料通过加料装置送给通过驱动装置驱动的挤出机，热塑性材料在挤出机内熔化，输送到纺丝喷头喷出，喷出的单丝束经过冷却单元，冷却单元a为二级阶梯骤冷装置，在冷却单元a下方设有一个上油装置使单丝合并成长丝，再由蒸汽单元对长丝进行蒸汽和加热处理，处理后的丝经过导向辊再次进入一冷却单元b，随后长丝通过牵伸松弛单元，最后由卷绕辊卷绕；所述蒸汽单元包括一个蒸汽箱和两个能被加热的导丝辊，所述牵伸松弛单元具有两个牵伸辊单元、气流喷嘴、张力控制装置和一个松弛单元，第一牵伸辊单元由一个导丝辊和与该辊交叉布置的超速辊子组成，长丝多次缠绕第一牵伸辊单元，导丝辊通过一个速度可调节的驱动装置，牵伸速度比单丝从喷头中喷出速度高，超速辊子可自由旋转，长丝从第一牵伸辊单元导出后进入第二牵伸辊单元，该牵伸辊单元由一个拉伸辊和一个超速辊子组成，第二牵伸辊单元的拉伸辊驱动速度高于第一牵伸辊单元导丝辊，长丝从牵伸辊单元导出后经过气流喷嘴喷气变形，再经过张力控制装置导入松弛单元，所述张力控制装置出口纱线的张力大于进口纱线张力，造成张力差，该张力控制装置使用一个或多个空气的、液体的或固体表面的阻力装置或其组合，并能产生至少为每旦尼尔3毫克的纱线张力差。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于：所述张力控制装置采用单辊、双辊、五辊、四个串联的混合器的形式。
3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于：所述第一牵伸辊单元的导丝辊速度为1500-2500m/min，低，第二牵伸辊单元的拉伸辊驱动速度为4500-5000m/min，松弛单元的松弛辊速度为3000-4000m/min。
4.如权利要求1-3任一项所述的设备，其特征在于：所述冷却单元a为二级阶梯骤冷装置，由两个紧密相连的骤冷箱组成，第一级骤冷箱骤冷温度为5-10℃，第二级骤冷箱骤冷温度为0-5℃。
5.如权利要求1-4任一项所述的设备，其特征在于：所述两个能被加热的导丝辊的温度为100-120℃，蒸汽箱温度为60-120℃。
6.一种使用权利要求1-5所述设备的热塑性材料纺丝生产工艺，其特征在于：在纺丝单元中热塑性材料通过加料装置送给通过驱动装置驱动的挤出机，热塑性材料在挤出机内熔化，输送到纺丝喷头喷出，喷出的单丝束经过冷却单元，冷却单元a为二级阶梯骤冷装置，在冷却单元a下方设有一个上油装置使单丝合并成长丝，再由蒸汽单元对长丝进行蒸汽和加热处理，处理后的丝经过导向辊再次进入一冷却单元b，随后长丝通过牵伸松弛单元，最后由卷绕辊卷绕；所述冷却单元为二级阶梯骤冷装置，由两个紧密相连的骤冷箱组成，第一级骤冷箱骤冷温度为5-10℃，第二级骤冷箱骤冷温度为0-5℃。
7.如权利要求6所述生产工艺，其特征在于：所述两个能被加热的导丝辊的温度为100-120℃，蒸汽箱温度为60-120℃。
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