CN110129903A - 粗旦长丝纤维的生产方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粗旦长丝纤维的生产方法及装置，该方法包括以下步骤：将熔融状态的纤维熔体送入纺丝设备，该纺丝设备的喷丝板内具有用于输送纤维熔体的喷丝导孔，每个所述喷丝导孔位于所述喷丝板的出口处具有多个紧邻设置的喷丝微孔；熔融状态的纤维熔体经所述喷丝微孔喷出形成多个熔融状态的纤维单元；在喷丝板外部对多个仍处于熔融状态的纤维单元进行吹风冷却，以使多个纤维单元在冷却风的吹动下相互粘合形成具有低粘合面的并列长丝；对并列长丝进行加工后得到粗旦长丝纤维。本发明改善了丝束的蜡状感、极光效应以及退绕问题，减少了能源消耗、降低生产成本，并彻底解决了锦纶粗旦单丝直径大、冷却困难、纺丝速度慢的问题。

Description

粗旦长丝纤维的生产方法及装置

技术领域

本发明涉及了纺丝技术领域，具体的是一种粗旦长丝纤维的生产方法及装置。

背景技术

长丝在卷绕、退绕和织造过程中表现出的可纺性能很大程度上取决于丝束的抱合力,即各单丝间的结合力。如果丝束没有抱合力或者抱合力很小,卷绕时就易发生叠丝、脱圈和塌边，这些问题不但降低效率和产品质量,还会影响生产的正常进行。通常丝束的抱合力是通过加捻、上浆而获得。但是,这样的加工工序长成本高。目前交络是替代加捻、上浆等传统加工方法的最理想生产技术。它能较容易地与其它工序结合在一起,如纺丝、拉伸、变形和落筒,产生可观的经济效益,所以越来越受到人们的重视。

交络丝可以减少普通合成纤维单元的极光效应和蜡状感，增加丝束的抱合力和退绕性，丝束可以省去并丝、加捻、上浆，直接用于织造加工。具体的，交络丝的加工方法是利用压缩空气通过网络器时形成的旋涡流，使丝条单丝间产生不规则的交络缠结点，形成交络丝。

然而，由于交络丝的生产过程需使用压缩空气，增加了生产成本，且受限于自身加工方式，其对于粗旦(尤其是粗旦少孔)丝束加网络也非常困难。

此外，粗旦单丝纤维直径大，冷却困难，现有技术只能通过水冷的方法生产，卷绕速度不到200米/分，该生产方式整体表现为效率低、能耗高、质量差。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种粗旦长丝纤维的生产方法及装置，其用以解决上述技术问题中的至少一种。

本申请实施例公开了：一种粗旦长丝纤维的生产方法，其包括以下步骤：

将熔融状态的纤维熔体送入纺丝设备，其中，该纺丝设备的喷丝板内具有至少一个用于输送纤维熔体的喷丝导孔，每个所述喷丝导孔位于所述喷丝板的出口处具有多个紧邻设置的喷丝微孔；

熔融状态的纤维熔体经所述喷丝微孔喷出形成多个熔融状态的纤维单元；

在喷丝板外部对多个仍处于熔融状态的纤维单元进行吹风冷却，以使多个纤维单元在冷却风的吹动下相互粘合形成具有低粘合面的并列长丝；

对并列长丝进行加工后得到粗旦长丝纤维。

进一步的，在步骤“在喷丝板外部对多个仍处于熔融状态的纤维单元进行吹风冷却，以使多个纤维单元在冷却风的吹动下相互粘合形成具有低粘合面的并列长丝”中，采用多段冷却吹风方式对所述纤维单元进行冷却和粘合。

进一步的，所述纺丝设备为可变纺程纺丝设备。

进一步的，每个所述喷丝导孔与与其连通的喷丝微孔间设置有变径孔，所述变径孔的孔径自其与所述喷丝导孔的连通端至其与喷丝微孔的连通端逐渐变小。

进一步的，所述喷丝微孔的形状为圆形，或，所述喷丝微孔为非圆形的异形孔。

进一步的，当所述喷丝微孔为非圆形的异形孔时，所述喷丝微孔的形状为能够相互密拼的正三角形、正方形或正六边形。

进一步的，在步骤“在喷丝板外部对多个仍处于熔融状态的纤维单元进行吹风冷却，以使多个纤维单元在冷却风的吹动下相互粘合形成具有低粘合面的并列长丝”中，吹风冷却所使用的冷却风的温度为18-22℃、湿度在70％以上。

进一步的，所述纺丝设备的纺丝速度大于等于4800米/分。

本申请实施例还提供了：一种纺丝系统，其采用上述的粗旦长丝纤维的生产方法生产粗旦长丝纤维，其特征在于，包括：

挤出机，所述挤出机用于将纤维切片处理为熔融状态的纤维熔体；

纺丝设备，所述纺丝设备用于通过其喷丝板将熔融状态的纤维熔体喷出为多个仍处于熔融状态的且并列分布的纤维单元；

侧吹风装置，所述侧吹风装置设置于所述喷丝板的下游，其用于在喷丝板外部对多个仍处于熔融状态的纤维单元进行吹风冷却，以使多个纤维单元在冷却风的吹动下相互粘合形成具有低粘合面的并列长丝；以及

上油装置、牵伸装置和卷绕装置，所述上油装置、牵伸装置和卷绕装置分别用于对并列长丝进行上油、牵伸及卷绕加工。

进一步的，所述纺丝设备为可变纺程的纺丝装置。

本发明的有益效果如下：

1、本发明提供的生产方法所生产的粗旦长丝纤维，其依靠吹风冷却得到的低粘合面复合并列长丝的形式，其各个纤维单元之间的粘合为非牢固形，易于丝束的退绕，且其复合结构形式大大改善了圆形截面的纤维单丝的丝束蜡状感和极光效应，使该粗旦长丝纤维的外观趋于自然，故，本发明不仅解决了交络丝生产方法所解决的丝束的退绕问题，同时，由于其不需要使用压缩空气进行交络生产，减少了能源消耗、降低生产成本。

2、本发明提供的生产方法，该方法采用首先将一根粗纤维先分开为多个较细的长丝纤维从喷丝微孔喷出，待其未完全冷却时再进行粘合，这样粗旦纤维的中心温度会大大降低，通过调整喷丝微孔的间距可以进一步控制粗旦纤维的内部温度：增大空间可以使粗旦纤维的内部温度降低，减小孔间距粗纤维的内部温度升高；从而使本发明适合高速风冷纺丝，纺丝速度可以达到4800米/分，彻底解决了锦纶粗旦单丝直径大、冷却困难、纺丝速度慢的问题，大大提高了生产效率和产品品质，降低了能源消耗。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中喷丝板的结构示意图；

图2是图1的A-A处的剖面结构示意图；

图3是本发明实施例中喷丝板的任一喷丝导孔及与其连通的变径孔和喷丝微孔的结构示意图；

图4是本发明实施例中案例1的示意图；

图5是本发明实施例中案例2的示意图；

图6是本发明实施例中案例3的示意图；

图7是本发明实施例中案例4的示意图；

图8是本发明实施例中案例5的示意图；

图9是本发明实施例中案例6的示意图；

图10是本发明实施例中案例6所生产的具有蜂窝截面的粗旦纤维的结构示意图；

以上附图的附图标记：1、喷丝板；2、喷丝导孔；3、喷丝微孔；4、变径孔；

10、纤维单元；20、并列长丝；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种区别于以交络丝的生产方式生产粗旦长丝纤维的生产方法，该方法尤其适合于粗旦纤维的快速加工，具体的，以生产粗旦长丝锦纶纤维为例，该生产方法包括以下步骤：

首先，将锦纶切片进行干燥后，送入具有加热功能的螺杆挤压机，使锦纶切片呈熔融状，从而得到纤维熔体，纤维熔体经过滤器过滤后被送入纺丝设备。其中，如图7和图8所示的，该纺丝设备的喷丝板1内具有至少一个用于输送纤维熔体的喷丝导孔2，每个所述喷丝导孔2位于所述喷丝板1的出口处均具有多个紧邻设置的喷丝微孔3。例如，每个喷丝导孔2下游的喷丝微孔3的数量可以为两个、三个、四个或更多的数量。

然后，熔融状态的纤维熔体经所述喷丝板1的喷丝微孔3喷出形成多个数量与所述喷丝微孔3的数量相应的熔融状态的纤维单元10。当然的，若所述喷丝板1上的喷丝导孔2的数量为多个，那么，该喷丝板1所喷出的纤维单元10相应的为多组。

接着，在喷丝板1外部对多个仍处于熔融状态的纤维单元10进行吹风冷却，以使多个纤维单元10在冷却风的吹动下相互粘合形成具有低粘合面的并列长丝20。该步骤中，该冷却风可以采用能提供温度为18-22℃、湿度在70％以上的侧吹风的吹风装置。并列长丝20在经过所述纺丝设备的甬道中会得到进一步的冷却。优选的，在本步骤中，可以采用多段冷却吹风方式对所述纤维单元10进行冷却和粘合。所述纺丝设备可以为可变纺程纺丝设备，以便根据不同规格或材质的并列长丝20进行适当的纺程调节。

最后，对并列长丝20进行上油、牵伸及卷绕加工后即可得到粗旦长丝纤维(即由多个纤维单元10并列复合而成的较粗的长丝纤维)。

根据本发明生产的粗旦长丝纤维，其依靠吹风冷却得到的低粘合面复合并列长丝20的形式，其各个纤维单元10之间的粘合为非牢固形，易于丝束的退绕，且其复合结构形式大大改善了圆形截面的纤维单丝的丝束蜡状感和极光效应，使该粗旦长丝纤维的外观趋于自然。故，其不仅解决了交络丝生产方法所解决的丝束的退绕问题，同时，由于其不需要使用压缩空气进行交络生产，减少了能源消耗、降低生产成本。

此外，本发明采用首先将一根粗纤维先分开为多个较细的长丝纤维从喷丝微孔3喷出，待其未完全冷却时再进行粘合，这样粗旦纤维的中心温度会大大降低，通过调整喷丝微孔3的间距可以进一步控制粗旦纤维的内部温度：增大空间可以使粗旦纤维的内部温度降低，减小孔间距粗纤维的内部温度升高。从而使本发明适合高速风冷纺丝，本发明所提供的生产方法的纺丝速度可以达到4800米/分。彻底解决了锦纶粗旦单丝直径大、冷却困难、纺丝速度慢的问题，大大提高了生产效率和产品品质，降低了能源消耗。

请参阅图3，在一个优选的实施方式中，每个所述喷丝导孔2与与其连通的各个喷丝微孔3之间均设置有变径孔4，所述变径孔4的孔径自其与所述喷丝导孔2的连通端至其与喷丝微孔3的连通端逐渐变小。这是因为多个喷丝微孔3一般选用规则的阵列方式(如正多边形阵列、环形阵列等)排布，所述变径孔可以使纤维熔体能够顺畅的导入所述喷丝微孔3中，减少了纤维熔体的流动阻力。

下面以几个不同结构的喷丝板1所生产的不同结构的粗旦纤维做具体实施案例来详细说明本实施例(需要说明的是，下述案例中均采用上述的本发明的生产方法，且下述案例均以一个喷丝导孔2所对应的喷丝微孔3结构来说明对应案例中所生产的粗旦纤维的形状、结构，不考虑该喷丝板1上开设的喷丝导孔2的数量，但是，还需要进一步说明的是，本发明的技术方案中所提供的喷丝板1中可以设置有多个喷丝导孔2，以便实现快速生产)：

案例1：

该案例中，单个所述喷丝导孔2对应连通有两个间隔设置的圆形的喷丝微孔3，通过侧吹风的方式冷却复合后，该喷丝板1的喷丝微孔3排列形式、侧吹风方向、以及其所生产的并列长丝20的截面形状如图4所示。

案例2：

该案例中，单个所述喷丝导孔2对应连通有三个间隔设置的圆形的喷丝微孔3，通过侧吹风的方式冷却复合后，该喷丝板1的喷丝微孔3排列形式、侧吹风方向、以及其所生产的并列长丝20的截面形状如图5所示。

案例3：

该案例中，单个所述喷丝导孔2对应连通有四个间隔设置的圆形的喷丝微孔3，通过侧吹风的方式冷却复合后，该喷丝板1的喷丝微孔3排列形式、侧吹风方向、以及其所生产的并列长丝20的截面形状如图6所示。

案例4：

该案例中，单个所述喷丝导孔2对应连通有三个线性间隔排布设置的正三角形的异形喷丝微孔3，通过侧吹风的方式冷却复合后，三条纤维单元10复合形成一个截面呈等腰梯形的并列长丝20。该喷丝板1的喷丝微孔3排列形式、侧吹风方向、以及其所生产的并列长丝20的截面形状如图7所示。(相应的，将本案例中的正三角形的异形喷丝微孔3调整为直角三角形，可以得到以三条截面呈直角三角形的纤维单元10复合而成的截面呈直角梯形的并列长丝20)

案例5：

该案例中，单个所述喷丝导孔2对应连通有四个间隔排布设置的正方形的异形喷丝微孔3，四个按照正方形的四角位置排布的喷丝微孔3所喷出的四条纤维单元10，经过侧吹风的方式冷却复合后，形成一个截面积更大的正方形的并列长丝20。该喷丝板1的喷丝微孔3排列形式、侧吹风方向、以及其所生产的并列长丝20的截面形状如图8所示。(相应的，将本案例中的正方形的异形喷丝微孔3调整为长方形，可以得到以四条截面呈长方形的纤维单元10复合而成的截面呈长方形的并列长丝20)

案例6：

该案例中，单个所述喷丝导孔2对应连通有七个间隔排布设置的正六边形的异形喷丝微孔3，七个按照正六边形的六角及中心位置排布的喷丝微孔3所喷出的七条纤维单元10，经过侧吹风的方式冷却复合后，形成一个截面呈蜂窝状的并列长丝20。该喷丝板1的喷丝微孔3排列形式、侧吹风方向、以及其所生产的并列长丝20的截面形状如图9所示。

其中，案例6作为一种优选的实施方案，该方案提供了一种具有蜂窝截面的粗旦纤维(可以理解为前文的粗旦长丝纤维)，该复合纤维通过7个截面呈正六边形的纤维单元(可以理解为前文的纤维单元10)以密拼式结构复合而成，从而使所述复合纤维的表面具有6条沿所述复合纤维的长度方向延伸的沟槽。

其截面呈蜂窝状的并列长丝20经过后续加工工序后即可得到蜂窝截面的粗旦纤维(立体结构可参阅图10)，该粗旦纤维较圆形截面的纤维具有更大的表面积，其所纺织而得的面料具有良好的手感和光泽效应，同时，其沟槽结构使得该纤维的导湿性能得到提高，外观趋于自然。

此外，上述案例中所得的粗旦纤维在后续生产时，其异形截面也增加了纤维与热牵伸辊和卷绕成型的摩擦力，改善了牵伸卷绕条件。

请参阅图1和图2，本发明还提供了一种喷丝板1，用于采用上述的生产方法生产粗旦长丝纤维，所述喷丝板1内具有至少一个用于输送纤维熔体的喷丝导孔2，每个所述喷丝导孔2位于所述喷丝板1的出口处具有多个紧邻设置的喷丝微孔3。

请参阅图3，在一个优选的实施方式中，每个所述喷丝导孔2与与其连通的各个喷丝微孔3之间均设置有变径孔4，所述变径孔4的孔径自其与所述喷丝导孔2的连通端至其与喷丝微孔3的连通端逐渐变小。

在一个优选的实施方式，所述喷丝微孔3的形状为圆形，或，所述喷丝微孔3为非圆形的异形孔。

在一个优选的实施方式，当所述喷丝微孔3为非圆形的异形孔时，所述喷丝微孔3的形状为能够相互密拼的正三角形、正方形或正六边形(可参阅图9)。

另，本发明还提供了一种纺丝系统，其采用上述的粗旦长丝纤维的生产方法生产粗旦长丝纤维，其包括：

挤出机，所述挤出机用于将纤维切片处理为熔融状态的纤维熔体；

纺丝设备，所述纺丝设备用于通过其喷丝板1将熔融状态的纤维熔体喷出为多个仍处于熔融状态的且并列分布的纤维单元10；

侧吹风装置，所述侧吹风装置设置于所述喷丝板1的下游，其用于在喷丝板1外部对多个仍处于熔融状态的纤维单元10进行吹风冷却，以使多个纤维单元10在冷却风的吹动下相互粘合形成具有低粘合面的并列长丝20；以及

上油装置、牵伸装置和卷绕装置，所述上油装置、牵伸装置和卷绕装置分别用于对并列长丝20进行上油、牵伸及卷绕加工。

在一个优选的实施方式，所述纺丝设备为可变纺程的纺丝装置。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种粗旦长丝纤维的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

将熔融状态的纤维熔体送入纺丝设备，其中，该纺丝设备的喷丝板内具有至少一个用于输送纤维熔体的喷丝导孔，每个所述喷丝导孔位于所述喷丝板的出口处具有多个紧邻设置的喷丝微孔；

熔融状态的纤维熔体经所述喷丝微孔喷出形成多个熔融状态的纤维单元；

在喷丝板外部对多个仍处于熔融状态的纤维单元进行吹风冷却，以使多个纤维单元在冷却风的吹动下相互粘合形成具有低粘合面的并列长丝；

对并列长丝进行加工后得到粗旦长丝纤维。

2.根据权利要求1所述的粗旦长丝纤维的生产方法，其特征在于，在步骤“在喷丝板外部对多个仍处于熔融状态的纤维单元进行吹风冷却，以使多个纤维单元在冷却风的吹动下相互粘合形成具有低粘合面的并列长丝”中，采用多段冷却吹风方式对所述纤维单元进行冷却和粘合。

3.根据权利要求1所述的粗旦长丝纤维的生产方法，其特征在于，所述纺丝设备为可变纺程纺丝设备。

4.根据权利要求1所述的粗旦长丝纤维的生产方法，其特征在于，每个所述喷丝导孔与与其连通的喷丝微孔间设置有变径孔，所述变径孔的孔径自其与所述喷丝导孔的连通端至其与喷丝微孔的连通端逐渐变小。

5.根据权利要求1所述的粗旦长丝纤维的生产方法，其特征在于，所述喷丝微孔的形状为圆形，或，所述喷丝微孔为非圆形的异形孔。

6.根据权利要求5所述的粗旦长丝纤维的生产方法，其特征在于，当所述喷丝微孔为非圆形的异形孔时，所述喷丝微孔的形状为能够相互密拼的正三角形、正方形或正六边形。

7.根据权利要求1所述的粗旦长丝纤维的生产方法，其特征在于，在步骤“在喷丝板外部对多个仍处于熔融状态的纤维单元进行吹风冷却，以使多个纤维单元在冷却风的吹动下相互粘合形成具有低粘合面的并列长丝”中，吹风冷却所使用的冷却风的温度为18-22℃、湿度在70％以上。

8.根据权利要求1所述的粗旦长丝纤维的生产方法，其特征在于，所述纺丝设备的纺丝速度大于等于4800米/分。

9.一种纺丝系统，采用权利要求1-8任意一项所述的粗旦长丝纤维的生产方法生产粗旦长丝纤维，其特征在于，包括：

挤出机，所述挤出机用于将纤维切片处理为熔融状态的纤维熔体；

纺丝设备，所述纺丝设备用于通过其喷丝板将熔融状态的纤维熔体喷出为多个仍处于熔融状态的且并列分布的纤维单元；

侧吹风装置，所述侧吹风装置设置于所述喷丝板的下游，其用于在喷丝板外部对多个仍处于熔融状态的纤维单元进行吹风冷却，以使多个纤维单元在冷却风的吹动下相互粘合形成具有低粘合面的并列长丝；以及

上油装置、牵伸装置和卷绕装置，所述上油装置、牵伸装置和卷绕装置分别用于对并列长丝进行上油、牵伸及卷绕加工。

10.根据权利要求9所述的纺丝系统，其特征在于，所述纺丝设备为可变纺程的纺丝装置。