CN108642584A - 一种分纤母丝纺牵联合机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分纤母丝纺牵联合机，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，所述冷却装置包括按生产工艺依次设置的一级侧吹风冷却单元和二级侧吹风冷却单元；所述一级侧吹风冷却单元的风量大于所述二级侧吹风冷却单元的风量，并且所述一级侧吹风冷却单元的风温小于所述二级侧吹风冷却单元的风温。本发明提供的分纤母丝纺牵联合机通过设置一级侧吹风冷却单元和二级侧吹风冷却单元，并且合理布置温度和风速，从而使得丝束在一级侧吹风冷却单元和二级侧吹风冷却单元中被有效冷却并且固化均匀一致，提高分纤母丝的丝束质量。

Description

一种分纤母丝纺牵联合机

技术领域

本申请属于纺丝机械设备技术领域，具体涉及一种分纤母丝纺牵联合机。

背景技术

单丝是线密度(纤度)较小的单根长丝，单丝纤度(dpf)为22～33dtex，具有高技术、高效益、高附加值等特点。由于使用单丝制造的衣料具有很多良好的性能，比如悬垂性好、半透明的朦胧效果、轻薄柔软等，民用上可以用来织造蝉翼布面料，工业上可以用来织造高密度滤网、印刷筛网等。

单丝通常是从化学纤维中利用单孔喷丝头所制得。但随着技术的不断进步，取得单丝的渠道越来越多了，不再仅限于化学纤维中，从涤纶(聚酯纤维)、锦纶(也称尼龙，聚酰胺)等纺丝中也可以得到单丝。

目前从涤纶、锦纶等纺丝中得到单丝有一步法和二步法两种生产工艺。一步法分纤母丝(单丝)纺丝工艺是通过纺牵联合机进行纺丝成形、初生纤维的拉伸取向、纤维的热定型和卷绕等工序，得到分纤母丝，再经分纤后得到单丝。二步法是由常规的UDY设备生产出未拉伸母丝，再经拉伸机拉伸成分纤母丝，最后经分丝得到成品单丝。

一步法分纤母丝(单丝)纺丝工艺相比于传统的二步法工艺，不仅工序简单、能耗低，而且生产效率高，因此得到更普遍的应用。但是由于分纤母丝较粗，单丝旦数一般为30D～80D，现有的分纤母丝纺牵联合机制得的分纤母丝存在丝束不均匀、成品丝强度低等质量问题，限制了一步法分纤母丝(单丝)纺丝工艺的进一步推广应用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种分纤母丝纺牵联合机，用于生产聚酰胺分纤母丝时，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，一种分纤母丝纺牵联合机，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；

所述冷却装置包括按生产工艺依次设置的一级侧吹风冷却单元和二级侧吹风冷却单元；

所述一级侧吹风冷却单元的风量大于所述二级侧吹风冷却单元的风量，并且所述一级侧吹风冷却单元的风温小于所述二级侧吹风冷却单元的风温。

优选的，所述一级侧吹风冷却单元与所述二级侧吹风冷却单元的结构相同，均为内部包括相连通的风道和冷却风室的侧吹风冷却部件；

所述冷却风室与所述纺丝装置的出丝端连通，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，所述风整流装置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单体抽吸部件，所述单体抽吸部件连通于所述一级侧吹风冷却单元的进丝端；

所述单体抽吸部件包括抽吸管、喷射装置和喷射吸附区；

所述抽吸管设置于所述一级侧吹风冷却单元的进丝端，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。

优选的，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一级侧吹风冷却单元之间，并且所述缓冷器部件的出丝端与所述抽吸管的抽吸入口相对；

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、所述纺丝装置和所述缓冷器部件均包裹于所述保温罩中。

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，所述导丝牵伸装置包括顺序设置的偏转导丝部件、牵引喂入罗拉组、第一对牵伸辊、第二对牵伸辊、第三对牵伸辊和牵引导向罗拉；

所述第一对牵伸辊采用固定热辊配合可调角度热辊；

所述第二对牵伸辊采用可调角度热辊配合可调角度热辊；

所述第三对牵伸辊采用可调角度热辊配合可调角度热辊；

所述牵引导向罗拉采用固定辊配合可调角度辊。

与现有技术相比，本发明提供的分纤母丝纺牵联合机，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，即得到分纤母丝。

研究发现，在上述生产步骤中，分纤母丝的丝束不均匀、成品丝强度低等质量问题出自于冷却步骤，由于分纤母丝较粗，现有分纤母丝纺牵联合机的冷却装置难以对初生丝进行有效冷却，由此导致丝束固化不均匀等系列问题。

为此，本申请通过改进冷却装置的结构改善丝束固化不均匀等问题。本申请分纤母丝纺牵联合机的冷却装置包括按生产工艺依次设置的一级侧吹风冷却单元和二级侧吹风冷却单元。初生丝出纺丝装置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，初生丝从纺丝装置中喷出后首先进入一级侧吹风冷却单元，一级侧吹风冷却单元的风量大于二级侧吹风冷却单元的风量、风温小于二级侧吹风冷却单元的风温。由此，整个冷却装置按生产工艺的顺序自进丝端至出丝端风速依次降低，而风温依次增加，在初生丝刚进入冷却装置时，其自身温度较高，此时(一级侧吹风冷却单元)风量大一些、但风温较低，有利于熔体变成塑状的单丝；随后初步固化且冷却后的丝束进入相对缓和的二级侧吹风冷却单元，此时(二级侧吹风冷却单元)风量较小而风温较高。此种温度和风速分布合理，使得丝束在一级侧吹风冷却单元和二级侧吹风冷却单元中被有效冷却并且固化均匀一致。

通过上述结构改进，本发明提供的分纤母丝纺牵联合机通过设置一级侧吹风冷却单元和二级侧吹风冷却单元，并且合理布置温度和风速，从而使得丝束在一级侧吹风冷却单元和二级侧吹风冷却单元中被有效冷却并且固化均匀一致，提高分纤母丝的丝束质量。

附图说明

图1为本发明提供的分纤母丝纺牵联合机的主视图；

图2为本发明提供的分纤母丝纺牵联合机的侧视图；

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-单体抽吸部件；9-侧吹风冷却部件，91-一级侧吹风冷却单元，92-二级侧吹风冷却单元；10-甬道部件；11-上油装置；12-偏转导丝部件；13-牵引喂入罗拉组；14-第一对牵伸辊；15-第二对牵伸辊；16-第三对牵伸辊；17-牵引导向罗拉；18-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为单体抽吸部件的主视图；

图9为单体抽吸部件的俯视图；

附图标记说明：8-单体抽吸部件，8a-抽吸管，8b-喷射装置，8c-喷射吸附区，8d-腔体，8e-喷雾管，8f-高压水管，8g-阀体，8h-阀芯；

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。

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。

参见图1和图2，一种分纤母丝纺牵联合机，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、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18。其中，冷却装置包括按生产工艺依次设置的一级侧吹风冷却单元91和二级侧吹风冷却单元92，一级侧吹风冷却单元91的风量大于二级侧吹风冷却单元92的风量，并且一级侧吹风冷却单元91的风温小于二级侧吹风冷却单元92的风温。

在本实施例中，该分纤母丝纺牵联合机用于纺制聚酰胺56分纤母丝。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。而本申请提供的分纤母丝纺牵联合机则可用于纺制聚酰胺56分纤母丝。按生产工艺顺序，分纤母丝纺牵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具体采用螺杆挤压机(规格：)，螺杆挤压机采用卧式，L/D＝30，由于纺制聚酰胺56故采用挤出量增加20％的大长径比的螺杆挤压机。

螺杆挤压机由交流电机、减速器、螺杆、套筒、加热温度控制系统拖动调速控制系统组成。切片从螺杆进料口进入挤压机1内，经过240℃～280℃螺杆挤压机的6个加热区和螺杆旋转挤压下，固体的切片被熔融挤压成熔体，并在机头建立一定的压力，熔融挤压得到的熔体进入依次进入测量头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10Mpa，温度设定265℃～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部位的滞留时间、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，本实施例中纺丝共计12头，而为纺丝组件提供熔体的计量泵5仅能出6头，因此分配支管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3d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中，规格6*3.0cc/rev，电机5a功率1.0kw，根据纺丝头数12头，本实施例配置2个计量泵。

参见图5，计量泵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。计量泵的作用是将熔体利用高压连续地准确地供给纺丝组件6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的各纺丝部位上，纺丝组件6结构设计为下装圆形结构，主要由组件壳体、喷丝板、下分流板、分配式砂杯、上分流板、带螺纹接头过流盖、锁环以及各种过滤网、密封圈和垫组成。主要特点：组件传热均匀，提高熔体的均匀性；特有的线密封和自紧密封保证组件无渗漏。纺丝组件6尺寸为喷丝板为5～6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。初生丝依次进入缓冷器部件7。

参见图1和图2，冷却装置具体包括缓冷器部件7、单体抽吸部件8、一级侧吹风冷却单元91和二级侧吹风冷却单元92，缓冷器部件7连通于纺丝装置与一级侧吹风冷却单元91之间，并且位于纺丝装置的出丝端；缓冷器部件7包括延迟冷却风室7f和缓冷加热器，缓冷加热器加热延迟冷却风室7f；单体抽吸部件8连通于一级侧吹风冷却单元91的进丝端，并且与缓冷器部件7的出丝端相对；一级侧吹风冷却单元91和二级侧吹风冷却单元92直接连通，二级侧吹风冷却单元92的出丝端与甬道部件10连通。

具体的，缓冷器部件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，每个纺丝部位设置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部件8、进入一级侧吹风冷却单元91。

参见图1和图2，单体抽吸部件8同样设置在喷丝板下方，其设置于一级侧吹风冷却单元91的进丝端，在气态的单体和低聚物进入一级侧吹风冷却单元91之前将其抽出。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，受到侧吹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侧吹风出风孔上，造成纺丝条件恶化，从而使得断头增加。单体抽吸部件8的设置即为解决断头问题。

参见图8，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设置于一级侧吹风冷却单元91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)与一级侧吹风冷却单元91相接且相连通，并且二者等宽，沿宽度方向将一级侧吹风冷却单元91的进丝端全部覆盖。腔体8d中设有单体加热装置，可采用电加热装置或喷雾加热装置，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采用喷雾加热装置，喷雾加热装置包括喷雾管8e，其中流通有热蒸汽，喷雾管8e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。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。丝束经过单体抽吸部件8抽吸气态单体后，依次进入一级侧吹风冷却单元91。

参见图1和图2，一级侧吹风冷却单元91安装在纺丝箱4下部，一级侧吹风冷却单元91和二级侧吹风冷却单元92直接连通，一级侧吹风冷却单元91和二级侧吹风冷却单元92的结构相同。本实施例中，一级侧吹风冷却单元91和二级侧吹风冷却单元92均采用上下二次进风吹风且同一侧吹风，两级侧吹风的风向相同，而沿侧吹风高度方向风温依次增加，而风速依次降低，分别冷却聚酰胺56纤维丝束，此种温度和风速分布合理，保证丝束均匀一致的固化成形。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，其中一级侧吹风冷却单元91风量大一些，风道压力800Pa，风温通常控制在(21℃～22℃)±1℃，风速不匀率≤±9％，相对湿度85±5％，风速0.5～0.9m/s，有效侧吹风长度1800mm。二级侧吹风冷却单元92安装在一级侧吹风冷却单元91的下部400mm，风道压力600Pa，风温通常控制在(23℃～24℃)±1℃，风速不匀率≤±9％，相对湿度75±5％，风速0.4～0.7m/s，有效侧吹风长度1100mm。

具体的，参见图10，一级侧吹风冷却单元91和二级侧吹风冷却单元92的结构相同，均为内部包括相连通的风道9a和冷却风室9b的侧吹风冷却部件9，冷却风室9b位于缓冷器部件7的出丝端，由小型独立的空调系统9g分别向一级侧吹风冷却单元91和二级侧吹风冷却单元92的风道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安装在二级侧吹风冷却单元92的出丝端(即下方)，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。上油后的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偏转导丝部件12、牵引喂入罗拉组13、第一对牵伸辊14、第二对牵伸辊15、第三对牵伸辊16和牵引导向罗拉17。

丝束进入偏转导丝部件12，偏转导丝部件12为导丝钩，将12头丝线合股成6头，将丝路由现有的急转改为0°—45°—90°，再进入牵引喂入罗拉组13。

丝束在牵引喂入罗拉组上缠绕1圈～2圈，速度为1100m/min，无加热，丝束在牵引喂入罗拉组13上缠绕后传送至第一对牵伸辊14。

第一对牵伸辊采用固定热辊+可调角度热辊，热辊外壳表面为陶瓷，丝束在第一对牵伸辊14的辊面上缠绕5.5圈～6.5圈，第一对牵伸辊14的加热温度为95℃，纺速为1150m/min，丝束在第一对牵伸辊14上缠绕后传至第二对牵伸辊15。

第二对牵伸辊采用可调角度热辊+可调角度热辊，热辊外壳表面为陶瓷，丝束在第二对牵伸辊15的辊面上缠绕6.5圈～7.5圈，第二对牵伸辊15的加热温度为130℃，纺速为2450m/min，丝束在第二对牵伸辊15上缠绕后传送至第三对牵伸辊16。

第三对牵伸辊采用可调角度热辊+可调角度热辊，热辊外壳表面为陶瓷，丝束在第三对牵伸辊16的辊面上缠绕6.5圈～7.5圈，第三对牵伸辊16的加热温度为138℃，纺速为3650m/min，丝束在第三对牵伸辊16上缠绕后传送至牵引导向罗拉17。

牵引导向罗拉17采用固定牵引导向罗拉采用固定辊+可调角度辊外壳表面为陶瓷，丝束在牵引导向罗拉17上缠绕0.5圈～1.5圈，无加热，速度为3660m/min，丝束在牵引导向罗拉17上缠绕后传送至卷绕装置18。

卷绕装置18采用BWA55系列全自动卷绕头，以纺速3550m/min完成卷绕，获得性能优良(成品丝强度高、均匀性好)的10D/f～50D/f聚酰胺56分纤母丝。

通过上述实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：

1)本发明提供的分纤母丝纺牵联合机，通过设置一级侧吹风冷却单元和二级侧吹风冷却单元，并且合理布置温度和风速，从而使得丝束在一级侧吹风冷却单元和二级侧吹风冷却单元中被有效冷却并且固化均匀一致，提高分纤母丝的丝束质量。

2)本发明提供的分纤母丝纺牵联合机，风整流装置的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。

3)本发明提供的分纤母丝纺牵联合机，通过改进冷却装置的结构改进纺丝断头的问题。在按常规设置的侧吹风冷却部件之前设置缓冷器部件与单体抽吸部件，该缓冷器部件连通于纺丝装置与侧吹风冷却部件之间，并且位于纺丝装置的出丝端，缓冷器部件起延迟冷却的作用，对初生丝仍具有加热效果，单体和低聚物在缓冷器部件中不会结晶，通过设置缓冷器部件解决纺丝装置的喷丝板上的单体结晶问题。该单体抽吸部件连通于侧吹风冷却部件的进丝端，由于单体和低聚物在冷却作用下才会结晶，因此单体抽吸部件可以在气态的单体和低聚物进入侧吹风冷却部件之前将其抽出，解决侧吹风冷却部件的出风孔上的单体结晶问题。

通过在纺丝装置的出丝端设置缓冷器部件，解决纺丝装置的喷丝板上的单体结晶问题；通过在侧吹风冷却部件的进丝端设置单体抽吸部件，在气态的单体和低聚物进入侧吹风冷却部件之前将其抽出，解决侧吹风冷却部件的出风孔上的单体结晶问题。从而实现整个纺丝过程中无断头现象，提高分纤母丝质量，缩短分纤母丝生产周期。

4)本发明提供的分纤母丝纺牵联合机，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。

5)本发明提供的分纤母丝纺牵联合机，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、蜂窝板和多层金属网均可拆卸，，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；

由于上述诸多改进，该分纤母丝纺牵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分纤母丝。

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)

1.一种分纤母丝纺牵联合机，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：

所述冷却装置包括按生产工艺依次设置的一级侧吹风冷却单元和二级侧吹风冷却单元；

所述一级侧吹风冷却单元的风量大于所述二级侧吹风冷却单元的风量，并且所述一级侧吹风冷却单元的风温小于所述二级侧吹风冷却单元的风温。

2.如权利要求1所述的分纤母丝纺牵联合机，其特征在于：所述一级侧吹风冷却单元与所述二级侧吹风冷却单元的结构相同，均为内部包括相连通的风道和冷却风室的侧吹风冷却部件；

所述冷却风室与所述纺丝装置的出丝端连通，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，所述风整流装置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1或2所述的分纤母丝纺牵联合机，其特征在于：所述冷却装置还包括单体抽吸部件，所述单体抽吸部件连通于所述一级侧吹风冷却单元的进丝端；

所述单体抽吸部件包括抽吸管、喷射装置和喷射吸附区；

所述抽吸管设置于所述一级侧吹风冷却单元的进丝端，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。

4.如权利要求3所述的分纤母丝纺牵联合机，其特征在于：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3所述的分纤母丝纺牵联合机，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一级侧吹风冷却单元之间，并且所述缓冷器部件的出丝端与所述抽吸管的抽吸入口相对；

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。

6.如权利要求5所述的分纤母丝纺牵联合机，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、所述纺丝装置和所述缓冷器部件均包裹于所述保温罩中。

7.如权利要求1或6所述的分纤母丝纺牵联合机，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1或6所述的分纤母丝纺牵联合机，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。

9.如权利要求1所述的分纤母丝纺牵联合机，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。

10.如权利要求1所述的分纤母丝纺牵联合机，其特征在于：所述导丝牵伸装置包括顺序设置的偏转导丝部件、牵引喂入罗拉组、第一对牵伸辊、第二对牵伸辊、第三对牵伸辊和牵引导向罗拉；

所述第一对牵伸辊采用固定热辊配合可调角度热辊；

所述第二对牵伸辊采用可调角度热辊配合可调角度热辊；

所述第三对牵伸辊采用可调角度热辊配合可调角度热辊；

所述牵引导向罗拉采用固定辊配合可调角度辊。