CN106591971B - 醋酸纤维丝束上油性能的测试装置及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种醋酸纤维丝束上油性能的测试装置，具有油泵、进油导管、油槽、多只导丝盘、上油轮、上刮片、下刮片、测试仪、输出辊和控制装置等零部件的测试装置，所述的测试仪为内部具有孔洞的圆柱形电容，丝束通过电容内部传送出去。其测试方法是当测试仪检测到丝束的上油率为不合格时，控制装置通过刮片控制线控制并调节下刮片与上油轮之间的距离，进而控制丝束的上油量。上油轮转速为10‑50 r/min，输出辊的转速为400‑850 m/min。本发明的装置结构合理、操作方便，可以单独测试上油轮的带油性能，也可以在线检测丝束的上油性能，而且控制调节精确。

Description

醋酸纤维丝束上油性能的测试装置及其测试方法

技术领域

本发明涉及纤维中添加润滑油剂的过程和进行上油率测试的设备和工艺。

背景技术

众所周知，在化学纤维纺丝生产过程中，丝束需要上油，以提高丝束的润滑性、抱合力、加工性能和使用性能，并消除静电。油剂种类及上油方式的选择对纺丝过程和纤维质量有十分重要的影响。国内烟用醋纤生产技术大多源采用上油轮上油的方式。

随着烟用醋纤纺丝工业技术的不断改进和完善，纺丝速度不断提高，对上油轮上油方式给丝条上油的均匀性要求更高。生产过程中一般选取成品丝的化学萃取法检测上油轮和丝束带油性能，这种检测方法具有较大的滞后性，通常需要几个小时，而且针对性不强。化学纤维的生产速度是以千米每分钟来计算，当发现问题时，生产已经进行了数小时，造成了资源极大的浪费，大大地增加了纠错成本，因此不能很好地满足生产的需求。

专利申请号为2014106506680的本发明公开了一种用于纤维生产的上油装置，包括油箱和导丝架，导丝架位于油箱的上游端且与油箱平行，油箱内部设置有挡板，挡板从进丝口到出丝口的方向按照挡板高度由高到低排列，挡板的宽度与油箱的宽度相同，挡板的最高高度低于油箱高度，挡板的上端设置有刷毛。本发明结构过于简单，难以定量地控制上油量。

专利申请号为2013103748359的发明公开了一种用于DTY纤维生产的上油系统，其特征在于，包括低位槽、高位槽、油泵、油泵定时装置，所述的高位槽上部设置有溢流口，高位槽的底部设置有出油口，所述溢流口与溢流装置的一端连接，溢流装置的另一端伸入低位槽中，所述的出油口与输油管道的一端连接，输油管道的另一端与生产机台连接。本发明没有自控控制系统，只有定时控制，在系统不稳定时不能自行调节，导致上油次品率偏高。

专利申请号为2011103697396的发明涉及一种小丝束PAN基碳纤维原丝的上油方法，主要解决现有技术中存在的上油方法中碳纤维原丝用油剂抗静电性差，容易造成满卷率低的问题，本发明通过采用对致密化后丝束小于24K的PAN基碳纤维原丝浸渍上油，其中所用的油剂为V与W的混合物。专利申请号为001046632的专利介绍了一种将由多种组分组成的上油剂涂敷在行进中的长丝上的上油装置和方法以及一种上油泵。这里上油剂的组分相互分开存放在多个容器内。组分在刚要涂到长丝上去以前以支流的形式输入混和腔,汇聚成一股主流并作为混合的上油剂输送给润滑装置,润滑装置将在主流中乳化的上油剂涂敷在长丝上。上述两专利的浸渍和涂敷的方法，不能精确控制上油率，更没有介绍上油率的检测方法和控制方法。

专利申请号为2011101723095的发明公开了一种纤维上油率检测方法，包括步骤：第一步，采集标准纤维的低场核磁共振信号并作线性拟合得到定标曲线；第二步，采集测试纤维的低场核磁共振信号并做小波软阈值滤波处理得到滤波后的重构信号；第三步，将所述的滤波后重构信号代入所述的定标曲线得到纤维上油率。该检测上油率的办法所采用的设备比较昂贵高,对操作人员技术要求过高。

发明内容

发明目的：

本发明提供一种上油量能够快速检测并精确控制的醋酸纤维丝束上油性能的测试装置和测试方法。

技术方案：

本发明提供的醋酸纤维丝束上油性能的测试装置，具有按油剂流动方向依次设置的油泵、进油导管、油槽（油槽内盛放油剂，油槽上连接有油位计量装置），具有按丝束传送方向依次设置的导丝盘、上油轮（下部浸入油槽内的油剂中，旋转时能够将油剂携带上来。优选上油轮的旋转方向与丝束在上油轮上的传送方向相反）、导丝盘、测试仪（检测丝束的上油量是否正常）、输出辊。

所述的测试仪优选为内部具有孔洞的圆柱形电容，丝束通过电容内部孔洞传送出去，丝束基本充满电容的孔洞，使得测量的电容数值较大，电容的数值波动较小，使得测试更加准确。同时又不填充太满，避免引起较大的摩擦阻力。

另外，在丝束进入上油轮处具有与上油轮靠近的上刮片（刮去丝束上油后余下的油剂）以及接油盘（接住上刮片刮下的油剂，不让被丝束污染后的油剂滴入油槽）。（可以在接油盘后连接滤油器，滤去醋纤残渣，经过过滤的油剂再流入油槽，供重复利用），在丝束送出上油轮处具有与上油轮靠近的下刮片（刮去丝束上油前被上油轮带上的过量油剂，控制油轮带油量，刮下的干净油剂直接滴落油槽）。采用两只刮片组合控制，多余的油剂先后在两只刮片处被刮除滴落，使得丝束的上油量不过饱和，在后续传送线以及测试仪中不会滴落或聚集度，不污染环境以及测试数据的准确性。

上油轮两侧分别具有一只紧挨着的导丝盘，使得丝束围绕并紧贴上油轮的局部表面进行导向和传送。上油轮的轴心与两侧紧挨着的导丝盘盘心的夹角优选为145°-170°，保证丝束与上油轮有较长弧度的接触，上油时间和上油量足够，又不接触过长时间，减少摩擦阻力，防止丝束温升太高和刮伤。

上油轮浸入油剂中的深度和油轮带油量成正比关系，一般浸入深度为油轮直径的1/5-1/8，使得带油量适中。

另有控制装置，测试仪通过上油量信号线连接并传送丝束上油量的信号给控制装置，控制装置通过刮片控制线连接并控制下刮片与上油轮之间的距离，进而控制丝束的上油量。

油位计量装置通过油位信号线连接并传送油槽中油位的信号给控制装置；控制装置通过泵控制线连接并控制油泵的泵送油量。

本发明的控制装置上还可以含有显示屏和人工操作按钮，或者还有报警装置（任意信号异常超过一定范围时自动报警）。显示屏能够即时显示丝束的电容数值和油槽内油位的高度。人工操作按钮能够人工控制油泵和下刮片的工作状态。当信号出现异常而控制装置不能自行调节时，可以通过人工操作按钮人为控制，避免出现危险或者废料状况。通过人工操作按钮和显示屏也能够输入工艺参数数据，对泵油、上油、刮油或检测实现数字化控制设置。

本发明提供的醋酸纤维丝束上油性能的测试方法：

本发明采用上述测试装置，先将醋酸纤维丝束喂入导丝盘，由紧靠上油轮一侧的导丝盘进入上油轮局部表面进行上油。接着将上刮刀与上油轮的圆柱表面的间距调节为0-1mm，下刮刀与上油轮的圆柱表面的间距调节为0.5-1.5 mm。（优选上刮片的硬度低于下刮片，使得上刮片可以紧挨着上油轮刮干净上油后余下的油剂，又不会有较大阻力；下刮片与上油轮的间隙可以通过控制装置进行调节，保证上油均匀。然后，丝束经上油轮上油后由紧靠上油轮另一侧的导丝盘导出，传送进入测试仪进行丝束的带油性能测试，最后经过输出辊导出至丝束盘。

本发明的测试方法中，当丝束通过测试区时，电容的容量随着丝束上油量的不同（由于上油量的不同，会引起含有丝束介电常数的不同）会有所变化，信号经测试器处理能够精确感知电容的即时容量数值，进而判断丝束的上油量是否合格或者异常。如有异常信号，上油量信号线将此异常信号传送给控制装置，控制装置即时通过刮片控制线控制刮片调节装置去调整下刮片与上油轮之间的距离，从而控制丝束的上油量，使得后续丝束的上油率达到要求。

即当测试仪检测到丝束的上油率为合格时，上油丝束通过输出辊直接输送出去；当测试仪检测到丝束的上油率为不合格时，控制装置通过刮片控制线控制并调节下刮片与上油轮之间的距离，进而控制丝束的上油量，直到上油量合格为止。

本发明的测试方法中，随着油槽中油剂的消耗，油位计量装置能够即时判别油槽内油剂的高度是否合格或者异常。如有异常信号，油位信号线将此异常信号传送给控制装置，控制装置即时通过泵控制线控制油泵泵送的油剂量，从而控制油槽内的油位高度，使得上油轮在油槽中吃油深度始终一致，避免了因吃油深度的变化给测试结果带来影响。（如果油位计量装置检测到油槽中的油量消耗较多，油泵启动，通过进油管路向油槽中输送油剂至合适的液位；如果油位较高，油泵暂时关停）。

即当油位计量装置检测到油槽中油位合格时，油泵停止；当油位计量装置检测到油槽中油位偏低时，控制装置控制油泵启动，给油槽泵送油剂，直到油位合格为止。

本发明的测试方法中，上油轮的转速为10-50 r/min，输出辊的转速（与丝束的传送速度相同）范围为400-850 m/min（优选550-700m/min，保证上油率均匀，丝束质量稳定）。使得丝束与上油轮的接触上油的时间合适，油剂充分浸润丝束，又不过度浸润，丝束的含油量合适。

有益效果：

本发明可以专门用于醋酸纤维纺丝过程中上油轮带油性能和丝束上油性能测试的方法。采用一套控制装置既可以单独测试上油轮的带油性能，也可以在线检测丝束的上油性能。为纺丝过程中准确调整上油的工艺参数提供一种高效快速的方法。

本方法提供的上油装置结构合理、操作方便、安全可靠，可研究供油参数对丝束上油均匀性的影响。本方法操作简单、易于实现、成本低、获得数据快速，可足够精确地检测各种因素对丝束上油性能的影响。

本装置中丝束的上油性能采用电容法在线检测，当丝束中含油量变化时，测试区内介电常数随之变化，信号反馈迅速，经控制装置处理后可以及时精确调节上油率。

本发明方法更适合于醋酸纤维纺丝过程中上油轮带油性能和丝束上油性能的测试方法，可使丝束的带油量均匀、稳定， 提高了成品丝条的质量。同时在线检测的功能可及时发现系统故障，避免因纤维上油率检测耗费时间而造成纤维前纺车间大量排废，造成时间和能源的浪费。

附图说明

附图1是本发明的一种测试方法示意图；

附图2是本发明所采用测试装置的一个剖面结构示意图；

图中，1-丝束；2-导丝盘；3-上刮刀；5-上油轮；6-下刮刀；8-测试仪；9-输出辊；10-接油盘；11-油槽；12-油泵；13-进油导管；14-控制装置；15-泵控制线；16-油位信号线；17-上油量信号线；18-刮片控制线；19-油位计量装置；20-刮片调节装置；21-人工控制按钮；22-显示屏。

具体实施方式

如图2所示的醋酸纤维丝束上油性能的测试装置，具有按油剂流动方向依次设置的油泵12、进油导管13、油槽11，具有按丝束1传送方向依次设置的紧挨着上油轮5一侧的导丝盘2、上油轮5、紧挨着上油轮5另一侧的导丝盘2、输出辊9；油槽11内盛放油剂，油槽11上连接有油位计量装置19。上油轮5的轴心与两侧紧挨着的导丝盘2盘心的夹角为150°-160°。在紧挨着上油轮5另一侧的导丝盘2与输出辊9之间具有内部为孔洞结构的圆柱形电容测试仪8；在丝束进入上油轮5处具有与上油轮靠近的上刮片3以及接油盘10，在接油盘10后可以连接滤油器，经过过滤的油剂再流入油槽11。

如图1所示的醋酸纤维丝束上油性能的测试方法，采用如图2所示的测试装置。在丝束1送出上油轮5处具有与上油轮靠近的下刮片6。另有控制装置14，测试仪8能够通过上油量信号线17连接并传送丝束上油量的信号给控制装置14，控制装置14能够通过刮片控制线18连接并控制下刮片6与上油轮5之间的距离为1.0-1.5 mm，进而控制丝束的上油量。当测试仪8检测到丝束的上油率为合格时，上油丝束通过输出辊9输送出去；当测试仪8检测到丝束的上油率为不合格时，控制装置14通过刮片控制线18控制并调节下刮片6与上油轮5之间的距离，进而控制丝束的上油量，直到上油量合格为止。

油槽11内盛放油剂，油槽11上连接有油位计量装置19；油位计量装置19能够通过油位信号线16连接并传送油槽中油位的信号给控制装置14；控制装置14能够通过泵控制线15连接并控制油泵12的泵送油量。当油位计量装置19检测到油槽11中油位合格时，油泵12停止；当油位偏低时，控制装置14控制油泵12启动，给油槽11泵送油剂，直到油位合格为止。

所述的控制装置14上还含有显示屏22和人工操作按钮21，显示屏22能够即时显示丝束的电容数值和油槽内油位的高度，人工操作按钮21能够人工控制油泵12和下刮片6的工作状态。所述的上油轮的转速为30-50 r/min，输出辊的转速范围为600-800 m/min，上油轮浸入油剂中的深度为油轮直径的1/6，使得丝束与上油轮的接触的时间合适，保证上油率均匀，丝束质量稳定。

Claims (10)

1.一种醋酸纤维丝束上油性能的测试装置，具有按油剂流动方向依次设置的油泵、进油导管、油槽，具有按丝束传送方向依次设置的紧挨着上油轮一侧的导丝盘、上油轮、紧挨着上油轮另一侧的导丝盘、输出辊；油槽内盛放油剂，油槽上连接有油位计量装置；其特征在于：在紧挨着上油轮另一侧的导丝盘与输出辊之间具有测试仪；另外，在丝束进入上油轮处具有与上油轮靠近的上刮片以及接油盘，在丝束送出上油轮处具有与上油轮靠近的下刮片；另有控制装置，测试仪能够通过上油量信号线连接并传送丝束上油量的信号给控制装置，控制装置能够通过刮片控制线连接并控制下刮片与上油轮之间的距离，进而控制丝束的上油量。

2.如权利要求1所述的醋酸纤维丝束上油性能的测试装置，其特征在于：所述的测试仪为内部具有孔洞的圆柱形电容，丝束通过电容内部传送出去。

3.如权利要求1或2所述的醋酸纤维丝束上油性能的测试装置，其特征在于：油槽内盛放油剂，油槽上连接有油位计量装置；油位计量装置能够通过油位信号线连接并传送油槽中油位的信号给控制装置；控制装置能够通过泵控制线连接并控制油泵的泵送油量。

4.如权利要求1所述的醋酸纤维丝束上油性能的测试装置，其特征在于：在接油盘后连接滤油器，滤去醋纤残渣，经过过滤的油剂再流入油槽。

5.如权利要求1所述的醋酸纤维丝束上油性能的测试装置，其特征在于：上油轮的轴心与两侧紧挨着的导丝盘盘心的夹角为145°-170°。

6.如权利要求1、2或4所述的醋酸纤维丝束上油性能的测试装置，其特征在于：所述的控制装置上还含有显示屏和人工操作按钮，或者还有报警装置；显示屏能够即时显示丝束的电容数值和油槽内油位的高度；人工操作按钮能够人工控制油泵和下刮片的工作状态。

7.一种醋酸纤维丝束上油性能的测试方法，其特征在于：采用权利要求1所述的采用测试装置，测试仪通过上油量信号线连接并传送丝束上油量的信号给控制装置，控制装置通过刮片控制线连接并控制刮片调节装置；

当测试仪检测到丝束的上油率为合格时，上油丝束通过输出辊直接输送出去；当测试仪检测到丝束的上油率为不合格时，控制装置通过刮片控制线控制并调节下刮片与上油轮之间的距离，进而控制丝束的上油量，直到上油量合格为止。

8.如权利要求7所述的醋酸纤维丝束上油性能的测试方法，其特征在于：所述的油位计量装置通过油位信号线连接并传送油槽中油位的信号给控制装置，控制装置通过泵控制线连接并控制油泵的启停；

当油位计量装置检测到油槽中油位合格时，油泵停止；当油位计量装置检测到油槽中油位偏低时，控制装置控制油泵启动，给油槽泵送油剂，直到油位合格为止。

9.如权利要求7或8所述的醋酸纤维丝束上油性能的测试方法，其特征在于：所述的上油轮的转速为10-50 r/min，输出辊的转速范围为550-700 m/min，上油轮浸入油剂中的深度为油轮直径的1/5-1/8，使得丝束与上油轮的接触的时间合适，丝束的含油量合适。

10.如权利要求7或8所述的醋酸纤维丝束上油性能的测试方法，其特征在于：上刮刀与上油轮的圆柱表面的间距调节为0-1mm，下刮刀与上油轮的圆柱表面的间距调节为0.5-1.5mm。