CN104928771A

CN104928771A - 一种24饼尼龙6全牵伸纤维的生产工艺

Info

Publication number: CN104928771A
Application number: CN201510363438.0A
Authority: CN
Inventors: 于佩霖; 林世斌; 周顺义; 吴清华; 肖永军
Original assignee: Beijing Sanlian Hope Shin Gosen Technical Service Co
Current assignee: Beijing Sanlian Hope Shin Gosen Technical Service Co
Priority date: 2015-06-26
Filing date: 2015-06-26
Publication date: 2015-09-23

Abstract

本发明涉及一种24饼尼龙6全牵伸纤维生产工艺，所述工艺步骤如下：步骤1、将尼龙6切片输送到螺杆挤压机1中，经过加热熔融、步骤2、经由测量头2来的尼龙6熔体在夹套管道保温下，由等长的熔体分配管道3送达双腔纺丝箱体4中，步骤3、然后在高压压力下，尼龙6熔体自双腔纺丝组件下部喷丝板微孔中喷出，形成24根尼龙6熔体细流，步骤4、24根冷却的丝束经过上油装置9的集束上油，通过纺丝甬道10，进入双胞胎卷绕装置11，经预网络、第一对辊组、第二对热辊组，网络喷嘴、第三张力辊后，最后在双胞胎卷绕装置11的卷绕头上卷装成丝饼，制成尼龙6全牵伸纤维。

Description

一种24饼尼龙6全牵伸纤维的生产工艺

技术领域

本发明涉及一种尼龙6全牵伸纤维的生产工艺，特别涉及一种24饼尼龙6全牵伸纤维的生产工艺。

背景技术

尼龙，是聚酰胺经过加工后得到一种化学纤维。由于尼龙具有优越的强度、回弹性、吸湿性，因此，在服用、军用、航天材料、户外用品、纸币制造等多领域都得到了应用。随着社会发展的加快，人们对尼龙纤维的性能要求越来高，因此，改善现有的尼龙纤维加工工艺具有很强的实际意义。

我国尼龙6纤维的生产在上世纪未之前由于生产技术的限制，大多集中于尼龙预取向纤维的产品上，尼龙6全牵伸纤维非常少见，导致尼龙6全牵伸纤维生产工艺技术的发展比较缓慢。随着尼龙6纤维行业在近十几年来的快速发展步划，鉴于尼龙6全牵伸纤维在织物手感，穿着舒适性、色彩多样性等方面的特性优势，以及应用领域的不断开发与拓展，作为尼龙6纤维中三大产品类型之一的全牵伸纤维(又称FDY)的产品日渐丰富，生产工艺技术不断得到发展，尼龙6全牵伸纤维产品的差别化，多头化趋势越来越明显。

目前现有尼龙6全牵伸纤维的工艺技术都集中在每纺位12～16饼的生产上，随着产能规模不断放大，产品范围不断扩展，对每纺位丝饼数量的需求将越来越多，如继续按现有工艺制备尼龙6全牵伸纤维，纺丝位距将变得越来越长，纺丝生产线将变得越来越庞大，在此基础上，如要想获得更高品质的尼龙6全牵伸纤维，将遇到生产工艺技术发展瓶颈，丝束张力的控制将变得异常困难，产品质量、均匀性、染色性均无法解决。同时随着丝饼数的增多，也将对生产厂房用地和建筑面积的需求更大，最终将使尼龙6全牵伸纤维的生产成本不断提高，能耗增加，竞争能力减弱。

随着人民生活水平的提升，人们对纺织原料的需求，越来越趋向差别化、高档化、个性化。目前国内对尼龙6纤维生产提出了更高的要求，规模经济、提高生产效率、降低成本、降低能耗成为新经济要求下的新常态。

本发明的24饼尼龙6全牵伸纤维生产工艺的最大特点：

1)每纺位丝饼数可以达到24个丝饼，但纺丝位距的长度仅比原12丝饼增加约20～30％，大大降低了纺丝设备制造和安装难度，同时使生产工艺更加可控，丝束张力更容易调节，产品质量得到保证；

2)相同长度厂房内可以布置更多的尼龙全牵伸纤维生产线，使得厂房土建成本明显下降；

3)单位产能的空调负荷明显下降，纺丝车间所需冷量明显降低，增强了产品在市场上的竞争力。

在本发明之前，尼龙6全牵伸纤维的生产工艺中还没有24饼全牵伸纤维生产方法报道，发明人经过长时间的实践，发明了一种制备24饼尼龙6全牵伸纤维的生产工艺，该方法适用于不同纤度的制备流程，适用于工业化及规模化生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种24饼尼龙6全牵伸纤维生产工艺。

本发明的生产工艺，经过以下步骤：

步骤1、将相对粘度为2.40-2.50的干燥尼龙6切片输送到设定温度为230-265℃螺杆挤压机1中，经过加热熔融、挤压混合和计量后，形成尼龙6熔体。然后通过测量头2进入熔体分配管道3，测量头处熔体温度为245-265℃。

步骤2、经由测量头2来的尼龙6熔体在夹套管道保温下，由等长的熔体分配管道3送达双腔纺丝箱体4中，1个纺位对应2台纺丝计量泵5，然后经各自纺丝计量泵5计量后，由等长的纺丝箱体熔体分配支管将尼龙6熔体均匀分配到装满金属过滤砂的12台双腔纺丝组件6中，以实现熔体的高效混合和过滤。

步骤3、然后在高压压力下，尼龙6熔体自双腔纺丝组件下部喷丝板微孔中喷出，形成24根尼龙6熔体细流。该熔体细流在一定风型分布的侧吹风装置8内均匀稳定地被冷却固化形成丝束。尼龙6熔体细流所夹带的挥发性单体通过水喷射式单体抽吸装置7抽走，减少单体对丝束成形的影响。

步骤4、24根冷却的丝束经过上油装置9的集束上油，通过纺丝甬道10，进入双胞胎卷绕装置11，经预网络、第一对辊组、第二对热辊组，网络喷嘴、第三张力辊后，最后在双胞胎卷绕装置11的卷绕头上卷装成丝饼，制成尼龙6全牵伸纤维。

本发明的工艺流程需要使用如附图1所示的装置，该装置的部件如下：

螺杆挤压机1、测量头2、熔体分配管3、双腔纺丝箱体4、纺丝计量泵5、双腔纺丝组件6、单体抽吸装置7、侧吹风装置8、上油装置9、纺丝甬道10、双胞胎卷绕机11和联苯蒸汽发生器12。

根据本发明的生产工艺，

其中，步骤1中所述的螺杆压力为80-120bar，螺杆转速为30-80rpm，螺杆温度分5～6区控制，其中一区温度230-245℃，二区温度240-255℃，三区温度240-255℃，四区温度245-265℃，五区温度245-265℃，六区温度245-265℃。

其中步骤2中所述的纺丝计量泵5泵供量为10-30g/min，所述的金属砂细度规格为20-40目、40-60目、60-80目、80-120目中的一种或几种组合，以保证纺丝组件起始压力在120-180bar之间。砂杯装砂量为70-210g。

其中步骤3中所述侧吹风装置8侧吹风风温为16-18℃±1℃，相对风湿RH85-95％，风压550-650Pa，所述单体抽吸装置7的水喷射泵进口压力为4-8bar。

其中步骤4中所述上油工艺，油剂浓度8～15％，上油率0.90-1.50％，所述的牵伸工艺，第一对辊速度为3200-4100m/min，第二对热辊组速度为4300-5500m/min，温度为120-170℃。第三张力辊速度为4300-5500m/min，温度常温。卷绕头速度为4300-5200m/min。

本发明的工艺需要用到以下设备，双腔纺丝箱体4,双腔纺丝组件6是北京三联虹普新合纤技术服务股份有限公司的专有设备。

其中，双腔纺丝箱体4构成如下：

纺丝箱体外保温1、纺丝箱体内胆2、纺丝计量泵3、箱体内熔体分配支道4、组件套筒5、双腔纺丝组件6、热媒蒸气进口7、热媒冷凝回流口8，箱体支耳9

见图2

双腔纺丝组件6的构成如下：

组件壳体1、锁紧环2、上盖3、双内腔砂杯4、腰形分配板5、腰形密封圈6、压砂板7、铝密封圈8、多层过滤网9、整体密封垫片10、喷丝板11、组件接块12、进口密封垫13。

见图3

其余设备均为通用的纺丝设备，这些纺丝设备及配套装置，包括螺杆挤压机、测量头、双腔纺丝箱体、纺丝计量泵、双腔纺丝组件、侧吹风装置、熔体管路和联苯蒸汽发生器，均为现有技术。

上述的熔体分配管、纺丝箱体都是通过联苯蒸汽发生器12供给的热媒蒸汽循环加热。

本发明24饼尼龙6全牵伸纤维生产工艺，其生产条件是经过科学筛选的，其主要特点是：纺丝过程为连续化生产、自动化程度高、可靠性强、产品稳定且质量优良，适合大批量工业化生产。

附图说明：

图1为24饼尼龙6全牵伸纤维生产工艺流程图

图2为双腔纺丝箱体结构示意图

图3为双腔纺丝组件结构示意图

具体实施方式：

以下通过实施例进一步说明本发明，但不作为对本发明的限制。

实施例一：

24饼尼龙6全牵伸纤维生产工艺，结合工艺流程图作进一步说明。

1)相对粘度为2.40-2.50的尼龙6干切片328kg进入转速为52rpm的螺杆挤压机1，经过加热熔融、压缩挤压和计量后成为尼龙6熔体。螺杆加压机1中加热为六区温控，一区温度238℃、二区温度248℃、三区温度252℃、四区温度255℃、五区温度256℃、六区温度256℃，经螺杆挤压机挤出后的熔体温度为255℃，测量头处机头压力100bar。

2)尼龙6熔体在熔体管道中由气相热媒保温，由等长的熔体分配管3输送至双腔纺丝箱体4，1个纺位对应2台纺丝计量泵5，然后各自由纺丝计量泵5进行精确稳定计量，计量泵5泵供量19g/min，再经等长熔体支管将尼龙6熔体均匀分配到12台双腔纺丝组件6中。

3)尼龙6熔体随后进入双腔纺丝组件6的砂杯中，砂杯内金属砂重量为180g，纺丝组件起始压力150bar。

4)尼龙6熔体从12台双腔纺丝组件底部的喷丝板高压喷出形成24根纤维，经单体抽吸后，在恒温恒湿的侧吹风装置8内冷却成型，侧吹风风温为17.0℃，相对风湿RH90％，风压650Pa。

5)水喷射式单体抽吸装置7的水喷射泵进口压力为5.5bar。

6)冷却成型的丝束经过上油装置9集束上油，油剂浓度14.0％，丝束含油1.27％。通过纺丝甬道10后，进入双胞胎卷绕装置11。

7)双胞胎卷绕装置11的牵伸工艺为：第一对辊速度为3950m/min，温度为常温。第二热辊组速度为4590m/min，温度为145℃。第三冷辊速度为4550m/min。卷绕头速度为4500m/min。最终在双胞胎卷绕装置11的卷绕头上卷装成丝饼，形成纤度为44dtex/12f的尼龙6全牵伸纤维丝束。其各项指标见表：

纤度dtex	纤度CV％	孔数	强度cN/detx	强度CV％	伸长％	伸长CV％	条干CV％
								44.2	0.90	12	4.2	2.4	41.1	3.9	1.12

实施例二：

1)相对粘度为2.40-2.50的尼龙6干切片240kg进入转速为35rpm的螺杆挤压机1，经过加热熔融、压缩挤压和计量后成为尼龙6熔体。螺杆加压机1中加热为六区温控，一区温度235℃、二区温度245℃、三区温度250℃、四区温度252℃、五区温度252℃、六区温度253℃，经螺杆挤压机挤出后的熔体温度为252℃，测量头处机头压力100bar。

2)尼龙6熔体在熔体管道中由气相热媒保温，由等长的熔体分配管3输送至双腔纺丝箱体4，1个纺位对应2台纺丝计量泵5，然后各自由纺丝计量泵5进行精确稳定计量，计量泵5泵供量14.3g/min，再经等长熔体支管将尼龙6熔体均匀分配到12台双腔纺丝组件6中。

3)尼龙6熔体随后进入双腔纺丝组件6的砂杯中，砂杯内金属砂重量为120g，纺丝组件起始压力145bar。

4)尼龙6熔体从12台双腔纺丝组件底部的喷丝板高压喷出形成24根纤维，经单体抽吸后，在恒温恒湿的侧吹风装置8内冷却成型，侧吹风风温为17.5℃，相对风湿RH92％，风压600Pa。

5)水喷射式单体抽吸装置7的水喷射泵进口压力为5.0bar。

6)冷却成型的丝束经过上油装置9集束上油，油剂浓度12.0％，丝束含油1.35％。通过纺丝甬道10后，进入双胞胎卷绕装置11。

7)双胞胎卷绕装置11的牵伸工艺为：第一对辊速度为3880m/min，温度为常温。第二热辊组速度为4530m/min，温度为138℃。第三冷辊速度为4500m/min。卷绕头速度为4460m/min。最终在双胞胎卷绕装置11的卷绕头上卷装成丝饼，形成纤度为33dtex/10f的尼龙6全牵伸纤维丝束。其各项指标见表：

纤度dtex

纤度CV％

孔数

强度cN/detx

强度CV％

伸长％

伸长CV％

条干CV％

33.5

0.84

10

4.3

3.2

43.5

4.3

1.09

Claims

1.一种24饼尼龙6全牵伸纤维生产工艺，其特征在于，经过以下步骤：

步骤1、将相对粘度为2.40-2.50的干燥尼龙6切片输送到设定温度为230-265℃螺杆挤压机1中，经过加热熔融、挤压混合和计量后，形成尼龙6熔体，然后通过测量头2进入熔体分配管道3，测量头处熔体温度为245-265℃，

步骤2、经由测量头2来的尼龙6熔体在夹套管道保温下，由等长的熔体分配管道3送达双腔纺丝箱体4中，1个纺位对应2台纺丝计量泵5，然后经各自纺丝计量泵5计量后，由等长的纺丝箱体熔体分配支管将尼龙6熔体均匀分配到装满金属过滤砂的12台双腔纺丝组件6中，以实现熔体的高效混合和过滤，

步骤3、然后在高压压力下，尼龙6熔体自双腔纺丝组件下部喷丝板微孔中喷出，形成24根尼龙6熔体细流，该熔体细流在一定风型分布的侧吹风装置8内均匀稳定地被冷却固化形成丝束，尼龙6熔体细流所夹带的挥发性单体通过水喷射式单体抽吸装置7抽走，减少单体对丝束成形的影响，

步骤4、24根冷却的丝束经过上油装置9的集束上油，通过纺丝甬道10，进入双胞胎卷绕装置11，经预网络、第一对辊组、第二对热辊组，网络喷嘴、第三张力辊后，最后在双胞胎卷绕装置11的卷绕头上卷装成丝饼，制成尼龙6全牵伸纤维，

2.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，

其中步骤2中所述的纺丝计量泵5泵供量为10-30g/min，所述的金属砂细度规格为20-40目、40-60目、60-80目、80-120目中的一种或几种组合，以保证纺丝组件起始压力在120-180bar之间，砂杯装砂量为70-210g。

4.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，

其中步骤4中所述上油工艺，油剂浓度8～15％，上油率0.90-1.50％，所述的牵伸工艺，第一对辊速度为3200-4100m/min，第二对热辊组速度为4300-5500m/min，温度为120-170℃，第三张力辊速度为4300-5500m/min，温度常温，卷绕头速度为4300-5200m/min。

6.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，

本发明的工艺需要用到以下设备，双腔纺丝箱体4,双腔纺丝组件6其中，双腔纺丝箱体4构成如下：纺丝箱体外保温1、纺丝箱体内胆2、纺丝计量泵3、箱体内熔体分配支道4、组件套筒5、双腔纺丝组件6、热媒蒸气进口7、热媒冷凝回流口8，箱体支耳9，见图2

双腔纺丝组件6的构成如下：组件壳体1、锁紧环2、上盖3、双内腔砂杯4、腰形分配板5、腰形密封圈6、压砂板7、铝密封圈8、多层过滤网9、整体密封垫片10、喷丝板11、组件接块12、进口密封垫13，见图3。

7.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，

1)相对粘度为2.40-2.50的尼龙6干切片328kg进入转速为52rpm的螺杆挤压机1，经过加热熔融、压缩挤压和计量后成为尼龙6熔体，螺杆加压机1中加热为六区温控，一区温度238℃、二区温度248℃、三区温度252℃、四区温度255℃、五区温度256℃、六区温度256℃，经螺杆挤压机挤出后的熔体温度为255℃，测量头处机头压力100bar，

2)尼龙6熔体在熔体管道中由气相热媒保温，由等长的熔体分配管3输送至双腔纺丝箱体4，1个纺位对应2台纺丝计量泵5，然后各自由纺丝计量泵5进行精确稳定计量，计量泵5泵供量19g/min，再经等长熔体支管将尼龙6熔体均匀分配到12台双腔纺丝组件6中，

3)尼龙6熔体随后进入双腔纺丝组件6的砂杯中，砂杯内金属砂重量为180g，纺丝组件起始压力150bar，

4)尼龙6熔体从12台双腔纺丝组件底部的喷丝板高压喷出形成24根纤维，经单体抽吸后，在恒温恒湿的侧吹风装置8内冷却成型，侧吹风风温为17.0℃，相对风湿RH90％，风压650Pa，

5)水喷射式单体抽吸装置7的水喷射泵进口压力为5.5bar，

6)冷却成型的丝束经过上油装置9集束上油，油剂浓度14.0％，丝束含油1.27％，通过纺丝甬道10后，进入双胞胎卷绕装置11，

7)双胞胎卷绕装置11的牵伸工艺为：第一对辊速度为3950m/min，温度为常温，第二热辊组速度为4590m/min，温度为145℃，第三冷辊速度为4550m/min，卷绕头速度为4500m/min，最终在双胞胎卷绕装置11的卷绕头上卷装成丝饼，形成纤度为44dtex/12f的尼龙6全牵伸纤维丝束。

8.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，

1)相对粘度为2.40-2.50的尼龙6干切片240kg进入转速为35rpm的螺杆挤压机1，经过加热熔融、压缩挤压和计量后成为尼龙6熔体，螺杆加压机1中加热为六区温控，一区温度235℃、二区温度245℃、三区温度250℃、四区温度252℃、五区温度252℃、六区温度253℃，经螺杆挤压机挤出后的熔体温度为252℃，测量头处机头压力100bar，

2)尼龙6熔体在熔体管道中由气相热媒保温，由等长的熔体分配管3输送至双腔纺丝箱体4，1个纺位对应2台纺丝计量泵5，然后各自由纺丝计量泵5进行精确稳定计量，计量泵5泵供量14.3g/min，再经等长熔体支管将尼龙6熔体均匀分配到12台双腔纺丝组件6中，

3)尼龙6熔体随后进入双腔纺丝组件6的砂杯中，砂杯内金属砂重量为120g，纺丝组件起始压力145bar，

4)尼龙6熔体从12台双腔纺丝组件底部的喷丝板高压喷出形成24根纤维，经单体抽吸后，在恒温恒湿的侧吹风装置8内冷却成型，侧吹风风温为17.5℃，相对风湿RH92％，风压600Pa，

5)水喷射式单体抽吸装置7的水喷射泵进口压力为5.0bar，

6)冷却成型的丝束经过上油装置9集束上油，油剂浓度12.0％，丝束含油1.35％，通过纺丝甬道10后，进入双胞胎卷绕装置11，

7)双胞胎卷绕装置11的牵伸工艺为：第一对辊速度为3880m/min，温度为常温，第二热辊组速度为4530m/min，温度为138℃，第三冷辊速度为4500m/min，卷绕头速度为4460m/min，最终在双胞胎卷绕装置11的卷绕头上卷装成丝饼，形成纤度为33dtex/10f的尼龙6全牵伸纤维丝束。