CN103757724A - 熔体直纺原液生产poy、fdy复合涤纶丝系统及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纺丝方法，尤其涉及一种熔体直纺原液生产POY、FDY复合涤纶丝系统及其制备方法，用于POY和FDY的纺丝。PET熔体塔与熔体冷却器相连通，色浆料仓和熔体冷却器分别与多元耦合器连通，多元耦合器与动态混合器相连通，动态混合器与纺丝箱体相连通，纺丝箱体分别与POY装置和FDY装置相连通。按以下步骤进行：PET熔体输送→色浆输送→进入纺丝箱体分流处理→POY纺丝→FDY纺丝。熔体直纺原液生产POY、FDY复合涤纶丝系统及其制备方法结构紧凑，生产工艺流程更短，操作更简便，生产效率更高，能耗损耗更小，质量更稳定，污染物排放减少，生态环保。

Description

熔体直纺原液生产POY、FDY复合涤纶丝系统及其制备方法

技术领域

   本发明涉及一种纺丝方法，尤其涉及一种熔体直纺原液生产POY、FDY复合涤纶丝系统及其制备方法，用于POY和FDY的纺丝。

背景技术

  白色混纤复合涤纶丝技术已经比较成熟，但是多采用两步法工艺生产，工艺流程长、生产效率低、能耗和损耗大，而且要制作彩色面料，还需要将织造后织物染色加工，该后续深加工环节污染严重，极不环保。

  如专利申请文献CN102618983A中公开的一步法生产化纤涤纶复合丝的设备和方法，专利文献CN202265627U中公开的一步法24头/位多异混纤复合纤维纺丝卷绕联合生产装置等。最新的也有POY、FDY一步法彩色纤维合股的生产工艺，但是，这些现有技术对该生产的改进，即所述的一步法主要是卷绕阶段，前置的纺丝步骤采用POY、FDY分别生产不同的涤纶丝，然后再合股卷绕，并没有实现真正的同纺丝、卷绕一步法，没有实现熔体直纺在线添加生产技术，更没有实现彩色皮芯结构复合涤纶丝的工艺集成。

 发明内容

   本发明所要解决的技术问题是：提供一步法生产彩色POY、FDY皮芯结构复合涤纶丝的熔体直纺原液生产POY、FDY复合涤纶丝系统及其制备方法。

   本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的： 

一种熔体直纺原液生产POY、FDY复合涤纶丝系统，包括PET熔体塔和色浆料仓，所述的PET熔体塔与熔体冷却器相连通，所述的色浆料仓和熔体冷却器分别与多元耦合器连通，所述的多元耦合器与动态混合器相连通，所述的动态混合器与纺丝箱体相连通，所述的纺丝箱体分别与POY装置和FDY装置相连通；

所述的POY装置包括与纺丝箱体相连通的左侧吹风冷却器，所述的左侧吹风冷却器中设有喷淋上油器，所述的左侧吹风冷却器与左预网络器相连通，所述的左预网络器与第一导丝盘相连通，所述的第一导丝盘与第二导丝盘相连通，所述的第二导丝盘与左卷绕机相连接；

所述的FDY装置包括与纺丝箱体相连通的右侧吹风冷却器，所述的右侧吹风冷却器与油轮上油装置相连通，所述的油轮上油装置与右预网络器，所述的右预网络器与第一牵伸辊，所述的第一牵伸辊与第二牵伸辊相连接，所述的第二牵伸辊与右卷绕机相连接，所述的第二牵伸辊与右卷绕机间设有主网络。 

作为优选，所述的PET熔体塔通过保温管道与增压泵相连通，所述的增压泵与熔体冷却器相连通，所述的多元耦合器与色浆料仓间设有色浆精确计量装置。

作为优选，所述的第一导丝盘与第二导丝盘呈上下错位分布，所述的第二导丝盘位于第一导丝盘的上方；所述的第一牵伸辊与第二牵伸辊呈上下错位分布，所述的第二牵伸辊位于第一牵伸辊的上方。

作为优选，所述的纺丝箱体中分别设有与左侧吹风冷却器和右侧吹风冷却器相连通喷丝板，所述的喷丝板中设有均匀分布的喷丝孔，所述的喷丝孔的形状为三角形、多叶形、Y形、五角形、中空形或H形其中的一种。

熔体直纺原液生产POY、FDY复合涤纶丝的制备方法，按以下步骤进行：

（1）、PET熔体输送：

将PET熔体塔中的通过聚酯反应制成的PET熔体经过保温管道输送到增压泵，PET熔体经增压泵增压输送到熔体冷却器中进行冷却，送到所纺纺丝分线上；

 （2）、色浆输送：

在色浆料仓中加入色浆，色浆通过色浆精确计量装置进入多元耦合器中，PET熔体与色浆经过多元耦合器耦合，耦合后通过动态混合器进行混合，经动态混合器搅拌混合实现对聚酯熔体的均匀分散染色；

 （3）、进入纺丝箱体分流处理：

经动态混合器均匀染色后的熔体进入纺丝箱体，纺丝箱体分别与POY装置和FDY装置相连通；

 （4）、POY纺丝：

步骤（3）后，经纺丝箱体中的喷丝板后，形成预取向丝，预取向丝经过左侧吹风冷却装置分丝后，经喷淋上油器对预取向丝进行喷淋上油，再通过甬道进入左预网络器，再经第一导丝盘和第二导丝盘，再进入卷绕机卷取成型；

 （5）、FDY纺丝：

  步骤（3）后，经纺丝箱体中的喷丝板后，形成全牵伸丝，全牵伸丝经过右侧吹风冷却装置分丝后，通过甬道出来进入油轮上油装置进行上油，再进入右预网络器经预网络喷嘴进行初步网络化，再经第一牵伸辊和第二牵伸辊的作用下充分拉伸后，进入主网络网络，再进入卷绕机卷取成型。

作为优选，步骤（1）中，保温管道的厚度为140～160mm，保温管道的长度为110468mm，增压泵的压强为13Mpa，熔体冷却器中的冷却温度为282℃，PET熔体经过熔体冷却器的时间为2.33min；

步骤（2）中，PET熔体需要进行压力调整后再进入多元耦合器耦合，动态混合器的混合过程中的温度要均匀一致，混合后进入到动态分散器中进行强力分散；动态分散器设置在一个保温箱内，或设置在动态分散器入口；

    步骤（4）中，喷淋上油器中的上油槽为V型。

动态分散器主要是保证共混物的混合均匀性，特别是针对彩色聚酯纤维纺丝熔体输送过程中有可能发生的染（颜）料分散不匀等问题设置的装置。动态分散器的性能对产品的质量十分关键，其性能主要体现在熔体压降、剪切速率（次数）、流动速度等参数上，同时，要求熔体输送压降与分散剪切尽可能不相关以减少相互间影响。动态分散器是彩色或功能性熔体在纺前制备的最后一道关键工艺，在前段利用相关程序对压力、多元添加物注入量等各项工艺参数进行精确系统控制的前提下，在此对共混熔体进行充分稳定的分散后进入纺丝箱体进行纺丝。整个系统根据工艺要求，对动态分散器中的高效分散旋转轴进行自动调速，使得多元在线添加系统可对不同的添加物及原料实现多元熔体的理想分散；动态分散器在不需要的情况下停止运转，不影响熔体通过。生产中各独立添加单元与高效可调的动态分散器协调配合，确保整个系统的柔性化。动态分散器由机头（出料口）、机筒、分散轴、冷水套、直联型减速电机及控制系统组成。动态分散器的控制一般采用两区温度控制和一区水冷，温控主要控制其动态分散过程的温度稳定，冷却水保证尾部冷却密封和减速机正常工作，其驱动采用变频调速控制方案，便于根据工艺需要开停和无极自动调速。      动态分散单元设备，根据系统配置方案，其结构可以设计为独立的单机，也可以设计为串接在熔体管道的直角弯头部位(一般选择在熔体管道进入纺丝箱之前的管道上)，其保温可采用独立热媒系统保温，以保证分散温度独立可控。      动态分散器对共混熔体的剪切、翻转的分散次数对其性能影响最大，但根据生产实践并不是分散次数越多越好，过度的剪切会造成熔体的剪切热过高，温度可控性变差，破坏熔体稳定性，使可纺性下降，无法正常生产。

喷淋上油器中的上油槽为V型，设计科学合理，能够实现均匀上油，使丝束有良好的集束性；摩擦系数最小化；油剂零损耗，无油剂飞溅现象。

实现了熔体直纺原液着色、纺丝、复合、（牵伸）加工环节一步法完成；同时POY装置的后加工范围更广，可加工成DTY、DT丝等；经过设计好的喷丝板，使之产生不同截面的纤维单丝，在相同拉伸力速度（牵伸倍率）下产生不同的喷丝头拉伸倍数、剪切速率，产生不同的热收缩性、强伸性、硬挺度和柔软性等物性差异，使复丝中间具有非常良好的硬挺性，外围非常柔软，排列非常有序，从而产生非常良好的“皮芯”结构复合丝，具有织物手感非常柔软、饱满，还有非常高的三维立体感，是熔体直纺，乃至整个彩色涤纶丝生产领域时尚服装面料生产的理想生态环保新型材料。

    因此，本发明的熔体直纺原液生产POY、FDY复合涤纶丝系统及其制备方法，结构紧凑，生产工艺流程更短，操作更简便，生产效率更高，能耗损耗更小，质量更稳定，污染物排放减少，生态环保。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

 实施例1：如图1所示，一种熔体直纺原液生产POY、FDY复合涤纶丝系统，包括PET熔体塔1和色浆料仓2，所述的PET熔体塔1与熔体冷却器3相连通，所述的色浆料仓2和熔体冷却器3分别与多元耦合器4连通，所述的多元耦合器4与动态混合器5相连通，所述的动态混合器5与纺丝箱体6相连通，所述的纺丝箱体6分别与POY装置和FDY装置相连通；

所述的POY装置包括与纺丝箱体6相连通的左侧吹风冷却器7，所述的左侧吹风冷却器7中设有喷淋上油器8，所述的左侧吹风冷却器7与左预网络器9相连通，所述的左预网络器9与第一导丝盘10相连通，所述的第一导丝盘10与第二导丝盘11相连通，所述的第二导丝盘11与左卷绕机12相连接；

所述的FDY装置包括与纺丝箱体6相连通的右侧吹风冷却器13，所述的右侧吹风冷却器13与油轮上油装置14相连通，所述的油轮上油装置14与右预网络器9，所述的右预网络器15与第一牵伸辊16，所述的第一牵伸辊16与第二牵伸辊17相连接，所述的第二牵伸辊17与右卷绕机18相连接，所述的第二牵伸辊17与右卷绕机18间设有主网络19。 

作为优选，所述的PET熔体塔1通过保温管道20与增压泵22相连通，所述的增压泵22与熔体冷却器3相连通，所述的多元耦合器4与色浆料仓2间设有色浆精确计量装置21。

作为优选，所述的第一导丝盘10与第二导丝盘11呈上下错位分布，所述的第二导丝盘11位于第一导丝盘10的上方；所述的第一牵伸辊16与第二牵伸辊17呈上下错位分布，所述的第二牵伸辊17位于第一牵伸辊16的上方。

作为优选，所述的纺丝箱体1中分别设有与左侧吹风冷却器7和右侧吹风冷却器13相连通喷丝板，所述的喷丝板中设有均匀分布的喷丝孔，所述的喷丝孔的形状为三角形、多叶形、Y形、五角形、中空形或H形其中的一种。

熔体直纺原液生产POY、FDY复合涤纶丝的制备方法，按以下步骤进行：

（1）、PET熔体输送：

将PET熔体塔中的通过聚酯反应制成的PET熔体经过保温管道输送到增压泵，PET熔体经增压泵增压输送到熔体冷却器中进行冷却，送到所纺纺丝分线上；

 （2）、色浆输送：

在色浆料仓中加入色浆，色浆通过色浆精确计量装置进入多元耦合器中，PET熔体与色浆经过多元耦合器耦合，耦合后通过动态混合器进行混合，经动态混合器搅拌混合实现对聚酯熔体的均匀分散染色；

 （3）、进入纺丝箱体分流处理：

经动态混合器均匀染色后的熔体进入纺丝箱体，纺丝箱体分别与POY装置和FDY装置相连通；

 （4）、POY纺丝：

步骤（3）后，经纺丝箱体中的喷丝板后，形成预取向丝，预取向丝经过左侧吹风冷却装置分丝后，经喷淋上油器对预取向丝进行喷淋上油，再通过甬道进入左预网络器，再经第一导丝盘和第二导丝盘，再进入卷绕机卷取成型；

 （5）、FDY纺丝：

  步骤（3）后，经纺丝箱体中的喷丝板后，形成全牵伸丝，全牵伸丝经过右侧吹风冷却装置分丝后，通过甬道出来进入油轮上油装置进行上油，再进入右预网络器经预网络喷嘴进行初步网络化，再经第一牵伸辊和第二牵伸辊的作用下充分拉伸后，进入主网络网络，再进入卷绕机卷取成型。

步骤（1）中，保温管道的厚度为140mm，保温管道的长度为110468mm，增压泵的压强为13Mpa，熔体冷却器中的冷却温度为282℃，PET熔体经过熔体冷却器的时间为2.33min；

步骤（2）中，PET熔体需要进行压力调整后再进入多元耦合器耦合，动态混合器的混合过程中的温度要均匀一致，混合后进入到动态分散器中进行强力分散；动态分散器设置在一个保温箱内，或设置在动态分散器入口；

步骤（4）中，喷淋上油器中的上油槽为V型。

实施例2：步骤（1）中，保温管道的厚度为150mm，保温管道的长度为110468mm，增压泵的压强为13Mpa，熔体冷却器中的冷却温度为282℃，PET熔体经过熔体冷却器的时间为2.33min。

实施例3：步骤（1）中，保温管道的厚度为160mm，保温管道的长度为110468mm，增压泵的压强为13Mpa，熔体冷却器中的冷却温度为282℃，PET熔体经过熔体冷却器的时间为2.33min。

Claims (6)

1.一种熔体直纺原液生产POY、FDY复合涤纶丝系统，其特征在于：包括PET熔体塔（1）和色浆料仓（2），所述的PET熔体塔（1）与熔体冷却器（3）相连通，所述的色浆料仓（2）和熔体冷却器（3）分别与多元耦合器（4）连通，所述的多元耦合器（4）与动态混合器（5）相连通，所述的动态混合器（5）与纺丝箱体（6）相连通，所述的纺丝箱体（6）分别与POY装置和FDY装置相连通；

所述的POY装置包括与纺丝箱体（6）相连通的左侧吹风冷却器（7），所述的左侧吹风冷却器（7）中设有喷淋上油器（8），所述的左侧吹风冷却器（7）与左预网络器（9）相连通，所述的左预网络器（9）与第一导丝盘（10）相连通，所述的第一导丝盘（10）与第二导丝盘（11）相连通，所述的第二导丝盘（11）与左卷绕机（12）相连接；

所述的FDY装置包括与纺丝箱体（6）相连通的右侧吹风冷却器（13），所述的右侧吹风冷却器（13）与油轮上油装置（14）相连通，所述的油轮上油装置（14）与右预网络器（9），所述的右预网络器（15）与第一牵伸辊（16），所述的第一牵伸辊（16）与第二牵伸辊（17）相连接，所述的第二牵伸辊（17）与右卷绕机（18）相连接，所述的第二牵伸辊（17）与右卷绕机（18）间设有主网络（19）。

2.根据权利要求1所述的熔体直纺原液生产POY、FDY复合涤纶丝系统，其特征在于：所述的PET熔体塔（1）通过保温管道（20）与增压泵（22）相连通，所述的增压泵（22）与熔体冷却器（3）相连通，所述的多元耦合器（4）与色浆料仓（2）间设有色浆精确计量装置（21）。

3.根据权利要求1或2所述的熔体直纺原液生产POY、FDY复合涤纶丝系统，其特征在于：所述的第一导丝盘（10）与第二导丝盘（11）呈上下错位分布，所述的第二导丝盘（11）位于第一导丝盘（10）的上方；所述的第一牵伸辊（16）与第二牵伸辊（17）呈上下错位分布，所述的第二牵伸辊（17）位于第一牵伸辊（16）的上方。

4.根据权利要求1或2所述的熔体直纺原液生产POY、FDY复合涤纶丝系统，其特征在于：所述的纺丝箱体（1）中分别设有与左侧吹风冷却器（7）和右侧吹风冷却器（13）相连通喷丝板，所述的喷丝板中设有均匀分布的喷丝孔，所述的喷丝孔的形状为三角形、多叶形、Y形、五角形、中空形或H形其中的一种。

5.据权利要求1所述的熔体直纺原液生产POY、FDY复合涤纶丝的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：

（1）、PET熔体输送：

将PET熔体塔中的通过聚酯反应制成的PET熔体经过保温管道输送到增压泵，PET熔体经增压泵增压输送到熔体冷却器中进行冷却，送到所纺纺丝分线上；

 （2）、色浆输送：

在色浆料仓中加入色浆，色浆通过色浆精确计量装置进入多元耦合器中，PET熔体与色浆经过多元耦合器耦合，耦合后通过动态混合器进行混合，经动态混合器搅拌混合实现对聚酯熔体的均匀分散染色；

 （3）、进入纺丝箱体分流处理：

经动态混合器均匀染色后的熔体进入纺丝箱体，纺丝箱体分别与POY装置和FDY装置相连通；

 （4）、POY纺丝：

步骤（3）后，经纺丝箱体中的喷丝板后，形成预取向丝，预取向丝经过左侧吹风冷却装置分丝后，经喷淋上油器对预取向丝进行喷淋上油，再通过甬道进入左预网络器，再经第一导丝盘和第二导丝盘，再进入卷绕机卷取成型；

 （5）、FDY纺丝：

  步骤（3）后，经纺丝箱体中的喷丝板后，形成全牵伸丝，全牵伸丝经过右侧吹风冷却装置分丝后，通过甬道出来进入油轮上油装置进行上油，再进入右预网络器经预网络喷嘴进行初步网络化，再经第一牵伸辊和第二牵伸辊的作用下充分拉伸后，进入主网络网络，再进入卷绕机卷取成型。

6.权利要求5所述的熔体直纺原液生产POY、FDY复合涤纶丝的制备方法，其特征在于：

步骤（1）中，保温管道的厚度为140～160mm，保温管道的长度为110468mm，增压泵的压强为13Mpa，熔体冷却器中的冷却温度为282℃，PET熔体经过熔体冷却器的时间为2.33min；

步骤（2）中，PET熔体需要进行压力调整后再进入多元耦合器耦合，动态混合器的混合过程中的温度要均匀一致，混合后进入到动态分散器中进行强力分散；动态分散器设置在一个保温箱内，或设置在动态分散器入口；

    步骤（4）中，喷淋上油器中的上油槽为V型。

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