CN108642583A - 一种纺丝牵伸联合机以及纺丝机用单体抽吸装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纺丝牵伸联合机以及纺丝机用单体抽吸装置，纺丝牵伸联合机包括按生产工艺依次设置的挤压装置、熔体管道系统、计量泵、纺丝装置、单体抽吸装置、冷却装置、甬道部件、上油装置、导丝牵伸装置和卷绕装置，单体抽吸装置设置于冷却装置的进丝端，包括抽吸管、喷射装置和喷射吸附区，抽吸管的抽吸入口与纺丝装置的出丝端相对、抽吸出口与喷射吸附区连通，喷射装置安装于喷射吸附区中，其安装高度高于抽吸出口，喷射装置喷射的流体进入喷射吸附区。通过设置单体抽吸装置，使用高压水喷射抽吸单体，克服现有装置中单体结晶粘附在喷丝板和侧吹风出风孔上，造成纺丝条件恶化，断头增加的缺陷，缩短生产周期，提高纺丝质量。

Description

一种纺丝牵伸联合机以及纺丝机用单体抽吸装置

技术领域

本申请属于纺丝机械设备技术领域，具体涉及一种纺丝牵伸联合机以及纺丝机用单体抽吸装置。

背景技术

锦纶又称尼龙，全称为聚酰胺，是我国第三大合成纤维，其耐磨性在所有天然纤维和化学纤维中是最好的，它不仅是羽绒服、登山服衣料的最佳选择，而且常与其它纤维混纺或交织，以提高织物的强度和坚牢度。按外观分可分为短纤和长丝，按性质分可分为民用丝和工业丝。

工业丝强度普遍高于民用丝，主要用于帘子布、水布、工业缆绳、渔网、传送带等，还能做汽车安全气囊丝等，工业用途关注点在于安全性、耐磨、抗拉伸等工业特性。而民用丝主要用途在民用纺织行业里，用来制作运动服、帐篷、丝袜、服装面料等，主要关注是染色性、混纺的舒适性，对丝的结构方面追求更多。

现有的纺丝牵伸联合机在生产锦纶材质(聚酰胺6，聚酰胺66，聚酰胺1010，聚酰胺1212等)的丝束时存在断头多的问题，影响产品质量。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种纺丝牵伸联合机以及纺丝机用单体抽吸装置，用于生产聚酰胺丝束时，可以显著改善纺丝过程中聚酰胺纤维的断头问题。

实现本发明目的所采用的技术方案为，一种纺丝牵伸联合机，包括按生产工艺依次设置的挤压装置、熔体管道系统、计量泵、纺丝装置、冷却装置、甬道部件、上油装置、导丝牵伸装置和卷绕装置；

还包括单体抽吸装置，所述单体抽吸装置设置于所述冷却装置的进丝端；

所述单体抽吸装置包括抽吸管、喷射装置和喷射吸附区；

所述抽吸管设置于所述冷却装置的进丝端，所述抽吸管的抽吸入口与所述纺丝装置的出丝端相对、抽吸出口与所述喷射吸附区连通；

所述喷射装置安装于所述喷射吸附区中，其安装高度高于所述抽吸出口，所述喷射装置喷射的流体进入所述喷射吸附区；

所述喷射吸附区的底部设有排出口。

优选的，所述冷却装置包括侧吹风冷却部件，所述单体抽吸装置连通于所述侧吹风冷却部件的进丝端，所述侧吹风冷却部件的出丝端与所述甬道部件连通；

所述侧吹风冷却部件内部包括相连通的风道和冷却风室，所述冷却风室位于所述纺丝装置的出丝端，所述风道输出与丝束垂直的冷却风，所述冷却风进入所述冷却风室；

所述风道自进风口至出风口依次设有风量调节阀、过滤器和风整流装置；

所述风整流装置沿平行于丝束的方向安装于所述侧吹风冷却部件中，包括顺序设置的孔板、蜂窝板和1层以上金属网；

所述孔板的孔的孔径自所述侧吹风冷却部件的进丝端至出丝端分段减小。

优选的，所述冷却装置还包括缓冷器部件，所述缓冷器部件连通于所述纺丝装置与所述侧吹风冷却部件之间，并且位于所述纺丝装置的出丝端；

所述缓冷器部件包括延迟冷却风室和缓冷加热器，所述缓冷加热器加热所述延迟冷却风室。

优选的，所述喷射装置包括高压水管、阀体和阀芯，所述高压水管与所述阀体连通，所述阀芯可转动地安装于所述阀体中；

所述抽吸管的抽吸入口为宽度递减的腔体，所述腔体中设有喷雾加热装置；

所述喷雾加热装置包括喷雾管，其中流通有热蒸汽，所述喷雾管上开设有1个以上喷雾口。

优选的，所述挤压装置包括挤压机和测量头，所述测量头安装于所述挤压机的出口处；

所述测量头上设置有温度传感器和压力传感器；

所述测量头的内腔中设有预过滤装置。

优选的，所述熔体管道系统为单输入、1个以上输出的管道结构，包括熔体总管和1根以上分配支管；

各所述分配支管中均设置有静态混合器和冷却组件；

所述冷却组件中设有熔体冷却阀和冷媒通道，所述冷媒通道与所述熔体冷却阀连通。

优选的，所述纺丝装置包括纺丝箱和纺丝组件，所述纺丝组件安装于所述纺丝箱中；

所述纺丝箱中设有与所述纺丝组件相连通的熔体通道，所述熔体通道与所述熔体管道系统连通，所述熔体通道上设有熔体压力测点。

优选的，所述纺丝箱中设有热媒通道，所述热媒通道中流通有热媒，所述热媒通道上设有热媒温度测点；

所述熔体管道系统的管壁为夹套结构，所述夹套结构的夹套间隙中流通有热媒；

所述纺丝装置外设有保温罩，所述熔体管道系统和所述纺丝装置均包裹于所述保温罩中。

优选的，所述上油装置与所述导丝牵伸装置之间设置有预网络器；

所述导丝牵伸装置包括顺序设置的转向导丝部件、喂入分丝辊部件、第一对牵伸辊、第二对牵伸辊、第三对牵伸辊、第四对牵伸辊、第五对牵伸辊、握持导向辊和终网络部件；

所述喂入分丝辊部件采用固定冷辊配合可调角度分丝辊；

所述第一对牵伸辊、所述第二对牵伸辊、所述第三对牵伸辊、所述第四对牵伸辊和所述第五对牵伸辊均采用可调角度热辊配合可调角度热辊；

所述握持导向辊采用固定导向辊；

所述卷绕装置为双自动卷绕头。

基于同样的发明构思，本发明还提供了一种纺丝机用单体抽吸装置，包括抽吸管、喷射装置和喷射吸附区，其中：

所述抽吸管的抽吸入口与所述纺丝机的丝束通道连通、抽吸出口与所述喷射吸附区连通；

所述喷射装置安装于所述喷射吸附区中，其安装高度高于所述抽吸出口，所述喷射装置喷射的流体进入所述喷射吸附区；

所述喷射吸附区的底部设有排出口。

与现有技术相比，本发明提供的纺丝牵伸联合机，包括挤压装置、熔体管道系统、计量泵、纺丝装置、冷却装置、甬道部件、上油装置、导丝牵伸装置和卷绕装置；挤压装置、熔体管道系统、计量泵和纺丝装置顺序连通，将原料切片熔融成熔体，并喷丝；冷却装置和甬道部件顺序连通，输出冷却固化后的纤维；该纤维经上油装置上油给湿后，通过导丝牵伸装置牵伸转向，最后经卷绕装置卷绕，即得到成品丝。

在上述生产步骤中，断头主要出现于冷却固化步骤。研究发现，凡是聚酰胺材料，也就是尼龙材料都会产生单体，这是聚酰胺化学分子材料所特有的性质。聚酰胺原料切片中含有一定量的单体和低聚物，这些单体和低聚物在上述熔融和喷丝步骤中，通过高温环境以气体形式随熔体从纺丝装置的喷丝孔中逸出。随后在上述冷却固化步骤中，受到冷却风和环境温度的冷却作用，会结晶粘附在纺丝装置的喷丝板以及冷却装置的出风孔上，造成纺丝条件恶化，从而使得断头增加。

为此，本发明在按常规设置的上述组件的基础上增加单体抽吸装置，单体抽吸装置设置于冷却装置的进丝端，包括抽吸管、喷射装置和喷射吸附区，抽吸管连通于冷却装置的进丝端，其抽吸入口与纺丝装置的出丝端相对、抽吸出口与喷射吸附区连通，由于单体和低聚物在冷却作用下才会结晶，因此单体抽吸装置可以在气态的单体和低聚物进入冷却装置之前将其抽出，抽出的气态单体和低聚物进入喷射吸附区中，喷射吸附区中安装喷射装置，喷射装置喷射的流体进入喷射吸附区，气态单体和低聚物与喷射的流体在喷射吸附区混合，夹带有单体和低聚物的流体经喷射吸附区的底部排出口排出。

通过上述结构改进，本发明提供的纺丝牵伸联合机通过在冷却装置的进丝端设置单体抽吸装置，在气态的单体和低聚物进入冷却装置之前将其抽出，防止单体在纺丝装置的喷丝板以及冷却装置的出风孔上结晶粘附，显著改善纺丝条件，从而实现整个纺丝过程中无断头现象，提高工业丝质量，缩短工业丝生产周期。

该单体抽吸装置不仅可以应用于上述纺丝牵伸联合机，在任一种纺丝机上均可以使用，通过在纺丝机的合适位置安装该单体抽吸装置，可将原料切片中的单体和低聚物在气态状态下抽离丝束通道，防止因单体和低聚物结晶而堵塞喷丝孔或出风孔，从而实现整个纺丝过程中无断头现象，提高工业丝质量，缩短工业丝生产周期。

附图说明

图1为本发明提供的纺丝牵伸联合机的主视图；

图2为本发明提供的纺丝牵伸联合机的侧视图；

附图标记说明：1-挤压机；2-测量头；3-熔体管道系统；4-纺丝箱；5-计量泵；6-纺丝组件；7-缓冷器部件；8-单体抽吸装置；9-侧吹风冷却部件；10-甬道部件；11-上油装置；12-预网络器；13-转向导丝部件；14-喂入分丝辊部件；15-第一对牵伸辊；16-第二对牵伸辊；17-第三对牵伸辊；18-第四对牵伸辊；19-第五对牵伸辊；20-握持导向辊；21-终网络部件；22-卷绕装置；

图3为纺丝装置的主视图；

图4为纺丝装置的左视图；

附图标记说明：3-熔体管道系统，3a-熔体总管，3b-分配支管，3c-冷却组件，3d-法兰，3e-夹套间隙，3f-热媒入口，3g-热媒出口，3h-熔体冷却阀，3i-冷媒通道，3j-三通管接头；

4-纺丝箱，4a-熔体通道，4b-保温罩，4c-热媒温度测点，4d-熔体压力测点；5-计量泵；6-纺丝组件；7-缓冷器部件；

图5为计量泵的结构图；

附图标记说明：5-计量泵，5a-电机，5b-减速器，5c-法兰板，5d-传动轴，5e-联轴器，5f-万向连轴节，5g-安全销，5h-泵轴接头；

图6为缓冷器部件的主视图；

图7为缓冷器部件的俯视图；

附图标记说明：7-缓冷器部件，7a-连接板，7b-上隔热板，7c-加热板，7d-下隔热板，7e-底座，7f-延迟冷却风室，7g-加热通道，7h-加热管，7i-圆孔；

图8为单体抽吸装置的主视图；

图9为单体抽吸装置的俯视图；

附图标记说明：8-单体抽吸装置，8a-抽吸管，8b-喷射装置，8c-喷射吸附区，8d-腔体，8e-单体加热装置，8f-高压水管，8g-阀体，8h-阀芯，8i-抽吸出口；

图10为侧吹风冷却部件的结构示意图；

附图标记说明：9-侧吹风冷却部件，9a-风道，9b-冷却风室，9c-风量调节阀，9d-过滤器，9e-风整流装置，9f-导流板，9g-空调系统；

图11为实施例3的单体抽吸装置的主视图；

图12为实施例3的单体抽吸装置的俯视图；

附图标记说明：8-单体抽吸装置，8a-抽吸管，8b-喷射装置，8c-喷射吸附区，8d-腔体，8e-单体加热装置，8f-高压水管，8i-抽吸出口，8j-负压装置，8k-高压喷头。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

实施例1：

参见图1和图2，一种纺丝牵伸联合机，包括按生产工艺依次设置的挤压装置、熔体管道系统3、计量泵5、纺丝装置、单体抽吸装置8、冷却装置、甬道部件10、上油装置11、导丝牵伸装置和卷绕装置22。单体抽吸装置8设置于冷却装置的进丝端，单体抽吸部件8包括抽吸管8a、喷射装置8b和喷射吸附区8c，抽吸管8a设置于冷却装置的进丝端，抽吸管8a的抽吸入口与缓冷器部件7的出丝端相对、抽吸出口8i与喷射吸附区8c连通，喷射装置8b安装于喷射吸附区8c中，其安装高度高于抽吸出口8i，喷射装置8b喷射的流体进入喷射吸附区8c，喷射吸附区的底部设有排出口，用于排出吸附了气态单体的流体。

在本实施例中，该纺丝牵伸联合机用于纺制聚酰胺56工业丝。目前市场上的聚酰胺几乎全部由石油化学法生产。但随着能源日益枯竭以及石油价格的居高不下，越来越多的人们将目光投向了生物化学领域。用生物法替代石油法，将聚酰胺行业变为可持续发展行业。聚酰胺56(尼龙56)是一种新型尼龙材料，合成聚酰胺56的1,5-戊二胺可通过生物工程由赖氨酸转化而来，这种新方法生产的尼龙相对于传统的石油原料生产的尼龙，在性能、对环境的影响、成本等方面更具竞争力。所以聚酰胺56的工业化生产对绿色化学领域和新材料领域的发展具有重要意义。聚酰胺56纤维具有传统尼龙纤维如尼龙6，尼龙66纤维的优点，其强度高，耐磨性好，可纺性好。聚酰胺56纤维的熔点为250℃左右，玻璃化转变温度大概为55℃，抗拉伸强度和耐热性高，除具有与尼龙6纤维相仿的柔性外，还兼有高吸放湿性和接触冷感性。其纤维的强度比棉花高1～2倍、比羊毛高4～5倍，是粘胶纤维的3倍。可用于春夏的舒适袜类和秋冬用的柔软、暖和的内衣类。

虽然，聚酰胺56具有如此之多的优点，但是却存在纺丝过程中容易结胶这个不利特性，因而使用常规的熔融纺丝设备进行纺制时均存在纺丝产品质量和性能不稳定的问题，难以进行工业化生产。而本申请提供的纺丝牵伸联合机则可用于纺制聚酰胺56工业丝。按生产工艺顺序，纺丝牵伸联合机各组成部件的具体结构如下：

参见图1和图2，挤压装置包括挤压机1和测量头2，该挤压机1具体采用双螺纹螺杆挤压机，双螺纹螺杆挤压机具有6段加热区，双螺纹螺杆挤压机采用双螺纹的螺杆，长径比L/D＝30，由于纺制聚酰胺56故采用挤出量增加20％的大长径比的双螺纹螺杆挤压机。

聚酰胺56切片从螺杆进料口进入挤压机1内，原料在挤压机1内经加热和挤压，由固体变成熔体，挤压机1机头装有熔体压力传感器，可以检测到熔体压力值，以保证挤压机1机头压力恒定。在纺生物质聚酰胺56工业丝时，其工艺参数如下：螺杆机压机滤后压力为90～100Kg/cm²，1～6各加热区温度为248℃～276℃、依次进入测量头2。

参见图1和图2，测量头2安装于挤压机1的出口处，测量头2上设置有温度传感器和压力传感器，可以测量聚酰胺56熔体的在线压力和温度参数。测量头2的内腔中设有预过滤装置，预过滤装置具体采用预过滤环，对较大颗粒的物料进行预过滤。测量头2压力设定9Mpa，温度设定270℃～275℃，熔体依次进入熔体管道系统3。

参见图1和图2，熔体管道系统3连通于测量头2与纺丝装置之间，通过法兰结构与测量头2和纺丝装置连接。熔体管道系统3用于输送熔融的熔体至纺丝装置中，其管道内壁要求光洁，连接处无死角，防止存料降解，消除滞留点和死点，保证熔体到每个纺丝位的滞留时间、温度、切变速率和压力分布均匀一致。

参见图3和图4，熔体管道系统3为单输入、1个以上输出的管道结构，整个管道系统无焊接，内部连接处均采用螺纹连接法兰3d的结构。熔体管道系统3包括熔体总管3a和1根以上分配支管3b，分配支管3b数量根据纺丝头数而定，本实施例中分配支管3b的数量为2根，2根分配支管3b与熔体总管3a通过一个均匀分配的三通管接头3j连通，并且2根分配支管3b相对于熔体总管3a对称设置。熔体管道系统3的管壁为夹套结构，夹套结构的夹套间隙3e中流通有热媒，热媒流通的入口3f设置于熔体总管3a上、出口3g设置于分配支管3b上，由热媒对熔体管道系统3加热保温。

参见图4，2根分配支管3b中均安装有冷却组件3c，冷却组件3c位于分配支管3b的位于纺丝装置外的部分上，冷却组件3c内部设有熔体冷却阀3h和冷媒通道3i，冷媒通道3i与熔体冷却阀3h连通，利用冷媒(一般采用压缩空气)冷却达到阻止通道内熔体流动以便更换计量泵5的目的。

此外2根分配支管3b中均设置有静态混合器，可使熔体充分均化混合，以相等的停留时间和压力降输送到每一个计量泵5入口，使各部位的熔体品质和计量泵5入口压力一致、从而保证计量的精度和优质的纤度，静态混合器一般设置于分配支管3b的伸入纺丝装置中的部分上。

其中1根分配支管3b上设有熔体压力测点(由于2根分配支管3b是对称且均匀分布，因此内部熔体压力相同，仅测定其中1根分配支管3b即可)。熔体管道系统3温度设定260℃～270℃，熔体依次进入纺丝装置。

参见图1和图2，纺丝装置包括纺丝箱4和纺丝组件6，纺丝箱4为下装式高压自封圆形组件，组合模块式可拆卸，纺丝箱4取消了常规设置的熔体管接头，全部采用可拆卸熔体管路模块式组合，即管道之间以及管道与通道之间均通过法兰连接，既提高流变性，减少停留时间，提高热效应，又可定期拆卸煅烧，消除内部堵塞。

参见图3，纺丝箱4设计为双层结构，其中设有热媒通道，热媒通道中同样流通有热媒，纺丝箱4由热媒加热保温，设定温度268℃～275℃，控温精度±1℃，热媒通道上设有热媒温度测点4c，以便精确控温。纺丝箱4外设有由绝热材料做充填物的保温罩4b，熔体管道系统3、纺丝箱4和缓冷器部件7三个带有加热作用的部件均包裹于保温罩4b中。

参见图3，纺丝箱4中设有与各分配支管3b一一对应的熔体通道4a，各熔体通道4a分别与各分配支管3b连通，熔体通过分配支管3b进入纺丝箱4，在纺丝箱4内熔化的聚合物通过对称设置的熔体通道4a，保证熔体以相等的滞留时间输送到每一个纺丝部位，熔体通道4a内壁要求光洁抛光，连接处无死角，防止存料降解。各熔体通道4a上均设有熔体压力测点4d，以测量流入纺丝部位的熔体压力，判断各纺丝部位的熔体压力在纺丝过程中是否发生变化。熔体经熔体通道4a依次进入计量泵5。

参见图1和图2，计量泵5安装于纺丝箱4上，每个纺丝部位配置一个计量泵5，规格4*20cc/rev，电机5a功率1.5kw，计量泵5的作用是将熔体利用高压连续地准确地供给纺丝组件用于纺丝，计量泵5的数量视纺丝头数而定。

参见图5，计量泵5从上至下依次包括电机5a、减速器5b、法兰板5c、传动轴5d、联轴器5e、万向连轴节5f、安全销5g和泵轴接头5h。因为计量泵要求有高精密的计量准确性，传动轴5d是由永磁同步电机5a直联摆线针齿减速器5b驱动、变频调速，每个泵分别独立传动，其传动轴5d可以伸缩，传动轴5d设有万向联轴节和安全销5g保护装置。计量泵的作用是利用高压将熔体连续、准确地供给纺丝组件用于纺丝。熔体依次进入纺丝组件6。

参见图1和图2，纺丝组件6安装于纺丝箱4中，纺丝组件6结构设计为上装圆形结构主要由组件壳体、分流板、喷丝板以及各种过滤网、密封圈、密封垫组成，可采用现有的纺丝组件。主要特点：组件传热均匀，提高熔体的均匀性，密封性好，保证组件无渗漏。纺丝组件6尺寸为：喷丝板为96孔～388孔，熔融聚酰胺56通过垂直进料口，均匀进入喷丝板，确保喷丝板喷出的初生丝丝束均匀，提高初生丝丝束的可纺性及丝束的均匀度。初生丝依次进入冷却装置。

参见图1和图2，冷却装置包括相连通的缓冷器部件7和侧吹风冷却部件9，缓冷器部件7连通于纺丝装置与侧吹风冷却部件9之间，并且位于纺丝装置的出丝端，具体为喷丝板的下方，缓冷器部件7包括延迟冷却风室7f和缓冷加热器，纺制聚酰胺56纤维短纤，由于初生纤维的结构要求内外均一，同时为了防止聚酰胺56熔体的突然冷却，造成大分子键的交缠，影响成品丝的强度，在喷丝板下设置延迟却冷区，缓冷加热器加热延迟冷却风室7f，设计缓冷加热器起延迟冷却的作用，使聚酰胺56熔体暂时在220℃～250℃的热空气保留一段时间不至于迅速冷却。

参见图6，缓冷器部件7的具体结构为从上至下依次设置连接板7a、上隔热板7b、加热板7c、下隔热板7d和底座7e，连接板7a、上隔热板7b、加热板7c、下隔热板7d和底座7e的中心镂空，形成竖直截面成直角梯形的延迟冷却风室7f。加热板中环绕该延迟冷却风室7f设置有加热通道7g，加热通道7g外连加热管7h，在加热通道7g中持续流动热媒，形成缓冷加热器。

参见图7，延迟冷却风室7f的水平截面为多个串连且连通的圆孔7i，圆孔数与纺丝组件6总头数相同，本实施例中，每个纺丝位设置3个喷丝板，整个纺丝组件6出丝头数为6。缓冷后的初生丝依次经过单体抽吸装置8、进入侧吹风冷却部件9。

参见图1和图2，单体抽吸装置8同样设置在喷丝板下方，其连通于侧吹风冷却部件9的进丝端，在气态的单体和低聚物进入侧吹风冷却部件9之前将其抽出。

参见图8，单体抽吸装置8包括抽吸管8a、喷射装置8b和喷射吸附区8c。抽吸管8a设置于侧吹风冷却部件9的进丝端，抽吸管8a的抽吸入口与缓冷器部件7的出丝端相对、抽吸出口8i与喷射吸附区8c连通。

参见图9，抽吸管8a的抽吸入口为宽度递减的腔体8d，宽度最大处(开口处)与侧吹风冷却部件9相接且相连通，并且二者等宽，沿宽度方向将侧吹风冷却部件9的进丝端全部覆盖。腔体8d中设有单体加热装置8e，可采用电加热管或喷雾加热装置，以保证单体不会冷却结晶堵塞抽吸口，本实施例中单体加热装置8e采用喷雾加热装置，喷雾加热装置包括喷雾管，其中流通有热蒸汽，喷雾管上均匀开设1个以上喷雾口，流动的热蒸汽自喷雾口中喷出，与气态的单体和低聚物充分混合，将气态的单体和低聚物充分且均匀加热，防止气态的单体和低聚物结晶。

参见图8，喷射装置8b安装于喷射吸附区8c中，其安装高度高于抽吸出口8i。喷射装置8b包括高压水管8f、阀体8g和阀芯8h，高压水管8f与阀体8g连通，阀芯8h可转动地安装于阀体8g中，阀芯8h中设置有螺旋向下的水通道，高压水管8f中喷射的水冲刷阀芯8h，流经阀芯8h的螺旋水通道，使得阀芯8h自动旋转，旋转的阀芯8h对水产生一旋转力矩，使得水流旋转喷出进入喷射吸附区8c，该过程与风车转动原理类似，旋转喷出的水流在喷射吸附区8c中形成涡流，产生压差，将抽吸管8a中的气态的单体和低聚物吸入喷射吸附区8c中，被水流吸附带出。也可以通过在抽吸管8a上安装抽风机形成负压，将抽吸管8a中的气态的单体和低聚物吸入喷射吸附区8c中。丝束经过单体抽吸装置8抽吸气态单体后，依次进入侧吹风冷却部件9。

参见图1和图2，侧吹风冷却部件9安装在缓冷器部件7的出丝端(即下部)，本实施例中，侧吹风冷却部件9采用吹风面积为宽2100mm*长1800mm的侧吹风，风量大一些，主风道9a压力800Pa，风温通常控制在(19℃～21℃)±1℃，风速不匀率≤±8％，相对湿度85±5％，风速0.5m/s～0.8m/s。

参见图10，侧吹风冷却部件9内部包括相连通的风道9a和冷却风室9b，冷却风室9b位于缓冷器部件7的出丝端，由空调系统9g向风道9a提供稳定、清洁的冷却风，风道9a输出与丝束垂直的冷却风，冷却风进入冷却风室9b。风道9a自进风口至出风口依次设有风量调节阀9c、过滤器9d和风整流装置9e，过滤器9d采用抽屉式安装方式，需要清洗或更换时可以直接抽出，过滤器9d垂直于丝束(沿水平方向)安装，冷却风自下而上穿过过滤器9d。

风道9a的其中一侧侧壁为倾斜设置的导流板9f，导流板9f位于过滤器9d上方，与过滤器9d之间的夹角为锐角，过滤后的冷却风遇导流板9f后风向改变，吹向风整流装置9e。

丝条出喷丝板后在很短的时间内由熔体细流变成塑状的单丝，其结构发生变化，这种变化受侧吹风上部的空气流的速度、均匀性影响很大。风整流装置9e沿平行于丝束的方向(竖直方向)安装于侧吹风冷却部件9中，同样采用抽屉式安装方式，需要清洗或更换时可以直接抽出。风整流装置9e包括顺序设置的孔板、蜂窝板和1层以上金属网，孔板的孔的孔径自侧吹风冷却部件9的进丝端至出丝端分段减小，本实施例中，该孔径自上而下分3段减小，即上段孔径＞中段孔径＞下段孔径，从而得到良好的风速，即在冷却风室9b的横向上稳定一致，方向正确，而沿冷却风室9b高度方向上速度分布合理，保证丝束均匀一致的固化成形。固化成形的丝束依次进入甬道部件10。

参见图1和图2，甬道部件10安装在侧吹风冷却部件9下方，与冷却风室9b连通。聚酰胺56纤维在甬道部件10内通过，可避免外界环境温度及风向的干扰，减小聚酰胺56丝束的摆动。丝束依次进入上油装置11。

参见图1和图2，上油装置11采用双油轮上油，冷却固化的生物质聚酰胺56纤维丝束，经过面对面双油轮进行上油给湿，增加纤维的抱合力，提高纤维的抗静电性能，减少纤维与设备、纤维与纤维之间的磨合力，提高长丝纤维的后加工性能。油轮转速为12～25r/min，上油后的丝束依次进入预网络器12。

参见图1和图2，预网络器12的作用是在纺丝时对纤维上油剂起到很好的均化作用，可节约20％的油剂，纺丝油剂的均匀分布，改善了牵伸工艺稳定性和速度，减少磨擦，降低了毛丝和断头，同时进一步稳定纺程上丝的张力，使丝间只有交缠但无网络点，增强丝间的抱合性。丝束依次进入导丝牵伸装置。

参见图1和图2，导丝牵伸装置包括顺序设置的转向导丝部件13、喂入分丝辊部件14、第一对牵伸辊15、第二对牵伸辊16和握持导向辊20。

丝束进入转向导丝部件13，将丝路由现有的急转改为0°—90°，再进入喂入分丝辊部件14。

喂入分丝辊部件14固定冷辊+可调角度分丝辊辊壳表面为陶瓷，丝束在喂入分丝辊部件14上缠绕1圈～2圈，速度为700m/min，无加热，丝束在喂入分丝辊部件14上缠绕后传送至第一对牵伸辊15。

第一对牵伸辊15采用可调角度热辊+可调角度热辊，热辊外壳表面为陶瓷，对辊尺寸此对辊为低温辊，温度设定位90℃，纺速760m/min，丝束在第一对牵伸辊15的上缠绕后传至第二对牵伸辊16。

第二对牵伸辊16采用可调角度热辊+可调角度热辊，热辊外壳表面为陶瓷，此辊为高温辊，对辊尺寸温度设定位140℃，丝束在第二对牵伸辊16的辊面上缠绕6.5圈～7.5圈，纺速1680m/min，丝束在第二对牵伸辊16上缠绕后传送至第三对牵伸辊17。

第三对牵伸辊17采用可调角度热辊+可调角度热辊，热辊外壳表面为陶瓷，此辊为高温辊，对辊尺寸温度设定位140℃，丝束在第三对牵伸辊17的辊面上缠绕6.5圈～7.5圈，纺速2520m/min，丝束在第三对牵伸辊17上缠绕后传至第四对牵伸辊18。

第四对牵伸辊18采用可调角度热辊+可调角度热辊，热辊外壳表面为陶瓷，此辊为高温辊，对辊尺寸温度设定位135℃，丝束在第四对牵伸辊18的辊面上缠绕6.5圈～7.5圈，纺速3650m/min，丝束在第四对牵伸辊18上缠绕后传至第五对牵伸辊19。

第五对牵伸辊19采用可调角度热辊+可调角度热辊，热辊外壳表面为陶瓷，此辊为高温辊，对辊尺寸温度设定位130℃，丝束在第五对牵伸辊19的辊面上缠绕6.5圈～7.5圈，纺速3550m/min，丝束在第五对牵伸辊19上缠绕后传至握持导向辊20。

握持导向辊20采用固定导向辊外壳表面为陶瓷，丝束在握持导向辊20上缠绕0.5圈～1.5圈，无加热，速度为3560m/min，丝束在握持导向辊20缠绕后传送至在线检测的终网络部件21。

线检测的终网络部件21，网络压力为3～4Kg/cm²，网络点可以达到10～20点/米，丝束在在线检测的终网络部件21缠绕后传送至卷绕装置22。

卷绕装置22采用BWA55系列双自动卷绕头，以纺速3500m/min完成卷绕，获得性能优良(成品丝强度高、均匀性好)的500D～1500D聚酰胺56工业丝，断裂强度≥8.5cn/dtex。

实施例2：

一种纺丝机用单体抽吸装置，参见图8，包括抽吸管8a、喷射装置8b和喷射吸附区8c，其中：

抽吸管8a的抽吸入口与纺丝机的丝束通道连通，具体与纺丝机的冷却装置的冷却通道连通，在气态的单体和低聚物进入冷却装置之前将其抽出，解决冷却装置的出风孔上的单体结晶问题，抽吸管8a的抽吸出口8i与喷射吸附区8c连通。

参见图9，抽吸管8a的抽吸入口为宽度递减的腔体8d，宽度最大处(开口处)与冷却装置相接，并且二者等宽，沿宽度方向将冷却装置的进丝端全部覆盖。腔体8d中设有单体加热装置8e，本实施例中单体加热装置8e采用喷雾加热装置，喷雾加热装置包括喷雾管，其中流通有热蒸汽，喷雾管上均匀开设1个以上喷雾口，流动的热蒸汽自喷雾口中喷出，与气态的单体和低聚物充分混合，将气态的单体和低聚物充分且均匀加热，防止气态的单体和低聚物结晶。

参见图8，喷射装置8b安装于喷射吸附区8c中，其安装高度高于抽吸出口8i，喷射装置8b包括高压水管8f、阀体8g和阀芯8h，高压水管8f与阀体8g连通，阀芯8h可转动地安装于阀体8g中，阀芯8h中设置有螺旋向下的水通道，高压水管8f中喷射的水冲刷阀芯8h，流经阀芯8h的螺旋水通道，使得阀芯8h自动旋转，旋转的阀芯8h对水产生一旋转力矩，使得水流旋转喷出进入喷射吸附区8c，该过程与风车转动原理类似，旋转喷出的水流在喷射吸附区8c中形成涡流，产生压差，将抽吸管8a中的气态的单体和低聚物吸入喷射吸附区8c中，被水流吸附带出。也可以通过在抽吸管8a上安装抽风机形成负压，将抽吸管8a中的气态的单体和低聚物吸入喷射吸附区8c中。

喷射装置8b喷射的流体进入喷射吸附区8c，喷射吸附区的底部设有排出口，用于排出吸附了气态单体的流体。

可采用电加热管或喷雾加热装置，以保证单体不会冷却结晶堵塞抽吸口，

实施例3：

一种纺丝机用单体抽吸装置，参见图11，包括抽吸管8a、喷射装置8b和喷射吸附区8c，其中：

抽吸管8a的抽吸入口与纺丝机的丝束通道连通，具体与纺丝机的冷却装置的冷却通道连通，在气态的单体和低聚物进入冷却装置之前将其抽出，解决冷却装置的出风孔上的单体结晶问题，抽吸管8a的抽吸出口8i与喷射吸附区8c连通。

参见图12，抽吸管8a的抽吸入口为宽度递减的腔体8d，宽度最大处(开口处)与冷却装置相接，并且二者等宽，沿宽度方向将冷却装置的进丝端全部覆盖。腔体8d中设有单体加热装置8e，单体加热装置8e采用电加热管，以保证单体不会冷却结晶堵塞抽吸口。

参见图11，喷射装置8b安装于喷射吸附区8c中，其安装高度高于抽吸出口8i，喷射装置8b包括高压水管8f和高压喷头8k，高压水管8f与高压喷头8k连通，高压喷头8k向下喷出高流速的水，喷射吸附区8c上安装有负压装置8j，由负压装置8j将喷射吸附区8c中形成负压，将抽吸管8a中的气态的单体和低聚物吸入喷射吸附区8c中，被水流吸附带出，喷射装置8b喷射的流体进入喷射吸附区8c，喷射吸附区的底部设有排出口，用于排出吸附了气态单体的水流。

通过上述实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：

1)本发明提供的纺丝牵伸联合机，通过设置单体抽吸装置，使用高压水喷射抽吸单体，克服现有装置中单体结晶粘附在喷丝板和侧吹风出风孔上，造成纺丝条件恶化，断头增加的缺陷，缩短生产周期，提高纺丝质量。

2)本发明提供的纺丝牵伸联合机，单体抽吸装置的抽吸口处配有喷雾加热装置，流动的热蒸汽可与气态的单体和低聚物充分混合，将气态的单体和低聚物充分且均匀加热，以保证单体不会冷却结晶堵塞抽吸口，保证单体的抽吸效果。

3)本发明提供的纺丝牵伸联合机，采用挤出量增加20％的大长径比的螺杆挤压机，螺杆挤压机的螺杆长径比与常规的不同；

熔体管道系统、纺丝装置均采用可拆卸方式安装，在管道或通道发生熔体胶接堵塞时可以拆卸，通过煅烧或其他手段清理胶结物；

侧吹风冷却部件的风整流装置包括顺序设置的孔板、蜂窝板和多层金属网，孔板的孔的孔径自侧吹风冷却部件的进丝端至出丝端分段减小，与现有的风整流装置的孔径及排布形式均不同，从而可以得到良好的风速，即在冷却风室的横向上稳定一致，方向正确，而沿冷却风室高度方向上速度分布合理，保证丝束均匀一致的固化成形；

由于上述诸多改进，该纺丝牵伸联合机可以克服聚酰胺56易胶结的不利特性，生产更为环保且阻燃性更好的聚酰胺56工业丝。

4)本发明提供的纺丝机用单体抽吸装置，安装在纺丝机的合适位置，优选冷却装置的进丝端，可将原料切片中的单体和低聚物在气态状态下抽离丝束通道，防止因单体和低聚物结晶而堵塞喷丝孔或出风孔，从而实现整个纺丝过程中无断头现象，提高工业丝质量，缩短工业丝生产周期。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种纺丝牵伸联合机，包括按生产工艺依次设置的挤压装置、熔体管道系统、计量泵、纺丝装置、冷却装置、甬道部件、上油装置、导丝牵伸装置和卷绕装置，其特征在于：

还包括单体抽吸装置，所述单体抽吸装置设置于所述冷却装置的进丝端；

所述单体抽吸装置包括抽吸管、喷射装置和喷射吸附区；

所述抽吸管设置于所述冷却装置的进丝端，所述抽吸管的抽吸入口与所述纺丝装置的出丝端相对、抽吸出口与所述喷射吸附区连通；

所述喷射装置安装于所述喷射吸附区中，其安装高度高于所述抽吸出口，所述喷射装置喷射的流体进入所述喷射吸附区；

所述喷射吸附区的底部设有排出口。

2.如权利要求1所述的纺丝牵伸联合机，其特征在于：所述冷却装置包括侧吹风冷却部件，所述单体抽吸装置连通于所述侧吹风冷却部件的进丝端，所述侧吹风冷却部件的出丝端与所述甬道部件连通；

所述侧吹风冷却部件内部包括相连通的风道和冷却风室，所述冷却风室位于所述纺丝装置的出丝端，所述风道输出与丝束垂直的冷却风，所述冷却风进入所述冷却风室；

所述风道自进风口至出风口依次设有风量调节阀、过滤器和风整流装置；

所述风整流装置沿平行于丝束的方向安装于所述侧吹风冷却部件中，包括顺序设置的孔板、蜂窝板和1层以上金属网；

所述孔板的孔的孔径自所述侧吹风冷却部件的进丝端至出丝端分段减小。

3.如权利要求2所述的纺丝牵伸联合机，其特征在于：所述冷却装置还包括缓冷器部件，所述缓冷器部件连通于所述纺丝装置与所述侧吹风冷却部件之间，并且位于所述纺丝装置的出丝端；

所述缓冷器部件包括延迟冷却风室和缓冷加热器，所述缓冷加热器加热所述延迟冷却风室。

4.如权利要求1至3中任一项所述的纺丝牵伸联合机，其特征在于：所述喷射装置包括高压水管、阀体和阀芯，所述高压水管与所述阀体连通，所述阀芯可转动地安装于所述阀体中；

所述抽吸管的抽吸入口为宽度递减的腔体，所述腔体中设有喷雾加热装置；

所述喷雾加热装置包括喷雾管，其中流通有热蒸汽，所述喷雾管上开设有1个以上喷雾口。

5.如权利要求1所述的纺丝牵伸联合机，其特征在于：所述挤压装置包括挤压机和测量头，所述测量头安装于所述挤压机的出口处；

所述测量头上设置有温度传感器和压力传感器；

所述测量头的内腔中设有预过滤装置。

6.如权利要求1所述的纺丝牵伸联合机，其特征在于：所述熔体管道系统为单输入、1个以上输出的管道结构，包括熔体总管和1根以上分配支管；

各所述分配支管中均设置有静态混合器和冷却组件；

所述冷却组件中设有熔体冷却阀和冷媒通道，所述冷媒通道与所述熔体冷却阀连通。

7.如权利要求1或6所述的纺丝牵伸联合机，其特征在于：所述纺丝装置包括纺丝箱和纺丝组件，所述纺丝组件安装于所述纺丝箱中；

所述纺丝箱中设有与所述纺丝组件相连通的熔体通道，所述熔体通道与所述熔体管道系统连通，所述熔体通道上设有熔体压力测点。

8.如权利要求7所述的纺丝牵伸联合机，其特征在于：所述纺丝箱中设有热媒通道，所述热媒通道中流通有热媒，所述热媒通道上设有热媒温度测点；

所述熔体管道系统的管壁为夹套结构，所述夹套结构的夹套间隙中流通有热媒；

所述纺丝装置外设有保温罩，所述熔体管道系统和所述纺丝装置均包裹于所述保温罩中。

9.如权利要求1所述的纺丝牵伸联合机，其特征在于：所述上油装置与所述导丝牵伸装置之间设置有预网络器；

所述导丝牵伸装置包括顺序设置的转向导丝部件、喂入分丝辊部件、第一对牵伸辊、第二对牵伸辊、第三对牵伸辊、第四对牵伸辊、第五对牵伸辊、握持导向辊和终网络部件；

所述喂入分丝辊部件采用固定冷辊配合可调角度分丝辊；

所述第一对牵伸辊、所述第二对牵伸辊、所述第三对牵伸辊、所述第四对牵伸辊和所述第五对牵伸辊均采用可调角度热辊配合可调角度热辊；

所述握持导向辊采用固定导向辊；

所述卷绕装置为双自动卷绕头。

10.一种纺丝机用单体抽吸装置，其特征在于：包括抽吸管、喷射装置和喷射吸附区，其中：

所述抽吸管的抽吸入口与所述纺丝机的丝束通道连通、抽吸出口与所述喷射吸附区连通；

所述喷射装置安装于所述喷射吸附区中，其安装高度高于所述抽吸出口，所述喷射装置喷射的流体进入所述喷射吸附区；

所述喷射吸附区的底部设有排出口。