CN111621860A - 一种半连续纺丝饼及生产该丝饼的半连续纺丝机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种半连续纺丝饼，所述丝饼的干重为0.9kg～1.5kg，所述丝饼为空心的圆柱体结构，丝饼的外径与丝饼的厚度之比为(5～9)：1，本发明的丝饼的外径与丝饼的厚度之比为(5～9)：1，从而在增大丝饼重量的同时保证了丝饼后续加工的精炼效果、和烘干效果；本发明同时还公开了生产该丝饼的半连续纺丝机，该半连续纺丝机结构尺寸进行了适应性的改造，可生产出大的丝饼，该设置有纤维补偿装置，利用均质粘胶长丝技术对大丝饼进行内外层纤度调节，随纯纺时间，渐变式的进行泵轴调节，将整个丝饼的纤度差异控制在2％以内，提高了丝饼的质量。
Description
技术领域
本发明涉及半连续纺粘胶长丝领域，尤其是一种半连续纺丝饼及生产该丝饼的半连续纺丝机。
背景技术
现在大多工厂采用半连续纺丝机进行粘胶长丝丝饼的生产，生产的丝饼的饼重一般为0.4～0.6kg/个，然而落丝过程是由人去操作的，络丝过程中需将丝条掐断，会产生废丝，丝饼太小增加了落丝次数，增加了了废丝量。
同时丝饼需要经过络筒机卷绕成较大筒子的丝筒，同样是2㎏的丝饼，如果将4个丝饼缠绕一个丝筒改为3饼一筒，则丝饼成丝筒过程中，操作工减少了处理丝饼和接头的个数，提高了工作效率。丝饼做大以后，也为纺速的提高创造了条件，比如300D丝以往72(m/min)，落丝时间4小时/个丝饼，改到90(m/min)，落丝时间3小时/个丝饼，所以当落丝过于频繁，工人无法操作，使纺速的提高受到限制，开发生产大丝饼后，同样90(m/min)，落丝时间4小时/个丝饼，提高了工作效率。
也有工厂开始研究将丝饼做大来达到提高工作效率的目的，但是，简单的增加离心罐外径、延长纯纺时间来增加丝饼重量，会导致丝饼厚度增加过大，不仅原丝内外层物理性能下降，还会导致后续精炼效果和烘干效果变差，影响纤维的强度、伸度、纤度和染色性能。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种半连续丝饼，对丝饼的形状结构尺寸进行新的设计，在增大丝饼重量的同时确保了丝饼的质量，保证了丝饼后续加工的精炼效果、和烘干效果。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案的基本构思是：
一种半连续纺丝饼，所述丝饼的干重为0.9kg～1.5kg，所述丝饼为空心的圆柱体结构，丝饼的外径与丝饼的厚度之比为(5～9)：1。
在上述方案中，丝饼的外径与丝饼的厚度之比为(5～9)：1，从而在增大丝饼重量的同时保证了丝饼指令，防止了丝饼过厚，导致丝饼丝条纤度差异化大，且利于后续加工的精炼效果和烘干效果。
优选的，所述丝饼的外径与丝饼的高度之比为(1.0～1.8)：1。更优选的，丝饼的高度为130mm～170mm，最优选的，丝饼的高度为145mm～165mm。
在上述方案中，通过设置外径与丝饼高度的比例，在保证丝饼在重量变大的同时保证了丝饼的成型结构稳定。
优选的，所述丝饼的厚度小于35mm。
在上述方案中，当生产900g以上大丝饼时，由于丝饼厚度不断增加，会导致丝饼内外层丝条受回缩不均导致纤度、强度、伸度，内外层差异进一步加剧，同时丝饼厚度增加会影响后续精炼、烘干过程不匀，影响丝条的内在和外在质量。为此我们通过增加丝饼外径和高度的方式，增加丝饼重量的同时，控制丝饼厚度在35mm以内。
优选的，所述丝饼的卷绕角为7.0°～7.8°。
在上述方案中，通过将卷绕角增大设计，保证了丝饼成型，丝饼成型结构稳定。
优选的，丝饼的纤度差异低于2％，具体的，丝饼内表面和外表面上丝条的纤度值差异低于内表面上丝条纤度值的2％。
本发明同时还提供一种生产上述半连续纺丝饼的半连续纺丝机，包括卷绕装置，卷绕装置包括离心罐，离心罐具有圆筒状的腔室，所述腔室的内径与高度之比为(0.7～1.2)：1。优选的，所述腔室的高度与丝饼的高度之比为(1.0～1.5)：1。进一步的优选的，腔室的高度比丝饼的高度大于3～5厘米。
在上述方案中，为了生产所述大的丝饼，本发明对离心罐结构尺寸进行适应性的设计，以实现生产所述的丝饼。
优选的，所述圆筒状的腔室的内径为165～325mm，高度为165～200mm；较为优选的，所述的圆筒状的腔室的内径为204～206mm，高度为190～199mm；最优选的，所述圆筒状的腔室的内径为205mm，高度为194mm；该最优选的结构尺寸，是发明人在大量实验中总结的最适宜的尺寸。
所述离心罐外部套设有外护套，外护套顶部还扣设有盖体，所述盖体的内径大于所述腔室的内径1～2mm。
优选的，半连续纺丝机还包括提升漏斗的升降装置，所述升降装置包括升降杆、漏斗支架和凸轮机构，漏斗支架安装在升降杆上，升降杆底端与凸轮机构配合，凸轮机构转动驱动升降杆带动漏斗支架上下运动，其中凸轮机构的升降动程为145mm～155mm。
在上述方案中，要想提升升降动程可增加凸轮最高点和最低点之间的差值，通过增大升降动程，有利于实现生产大的丝饼。
优选的，半连续纺丝机还包括有供胶装置和纤度补偿装置，纤度补偿装置与供胶装置驱动连接，用于渐变式的控制供胶装置的打胶量，使得丝饼内表面和外表面上丝条的纤度值差异低于内表面上丝条纤度值的2％。
在上述方案中，丝饼变厚后，由于半连续纺丝饼固有的特点，丝饼外层丝条比内层丝条回缩小，从而导致丝条内层纤度高于外层纤度，导致后续染整时内外层染色有差异，1500g的丝饼厚度比900g丝饼厚度增加3-8mm左右，使这一特性加剧，丝饼内层纤度高于外层纤度至约5％，为此我们利用均质粘胶长丝技术对大丝饼进行内外层纤度调节，随纯纺时间，渐变式的进行泵轴调节，将整个丝饼的纤度差异控制在2％以内。
优选的，所述的供胶装置包括计量泵，所述纤度补偿装置包括控制器、电机和泵轴，所述的电机通过泵轴与计量泵连接，所述计量泵的打胶量随泵轴的转速变化而变化，所述控制器与电机电性连接，控制器用于在纺丝过程中控制电机的转速调节丝饼的纤度。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
优选的，本发明的半连续纺丝饼，丝饼的干重为0.9kg～1.5kg，所述丝饼为空心的圆柱体结构，丝饼的外径与丝饼的厚度之比为(5～9)：1，本发明的丝饼的外径与丝饼的厚度之比为(5～9)：1，从而在增大丝饼重量的同时保证了丝饼后续加工的精炼效果、和烘干效果；本发明同时还公开了生产该丝饼的半连续纺丝机，该半连续纺丝机结构尺寸进行了适应性的改造，可生产出大的丝饼，该设置有纤维补偿装置，利用均质粘胶长丝技术对大丝饼进行内外层纤度调节，随纯纺时间，渐变式的进行泵轴调节，将整个丝饼的纤度差异控制在2％以内，提高了丝饼的质量。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。在附图中：
图1是本发明中丝饼的结构示意图；
图2是本发明纤度调节装置的结构示意图；
图3是本发明凸轮结构示意图；
图4是本发明凸轮结构示意图的另一标注图。
图中：1、电机；2、泵轴齿轮；3、泵轴；4、电机齿轮；5、控制器、7、凸出端；8、内凹端；9、最大宽度线。
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
参见图1所示，本实施例提供一种半连续纺丝饼，所述丝饼的干重为0.9kg～1.5kg，所述丝饼为空心的圆柱体结构，丝饼的外径与丝饼的厚度之比为(5～9)：1。
在上述方案中，丝饼的外径与丝饼的厚度之比为(5～9)：1，从而在增大丝饼重量的同时保证了丝饼后续加工的精炼效果、和烘干效果，不会像现有简单的增大丝饼厚度使得原丝内外层物理性能下降，还会导致后续精炼效果和烘丝效果变差，影响纤维的强度、伸度，纤度和染色性能。
优选的，所述丝饼的外径与丝饼的高度之比为(1.0～1.8)：1。更优选的，丝饼的高度为130mm～170mm，最优选的，丝饼的高度为145mm～165mm。
在上述方案中，通过设置外径与丝饼高度的比例和实际选用的尺寸，在保证丝饼在重量变大的同时保证了丝饼的结构稳定。
优选的，所述丝饼的厚度小于35mm。
在上述方案中，当生产900g以上大丝饼时，由于丝饼厚度不断增加，会导致丝饼内外层丝条受回缩不均导致纤度、强度、伸度，内外层差异进一步加剧，同时丝饼厚度增加会影响后续精炼、烘干过程不匀，影响丝条的内在和外在质量。为此我们通过增加丝饼外径和高度的方式，增加丝饼重量的同时，控制丝饼厚度在35mm以内。设计人在大量试验中证明控制丝饼厚度在35mm以下，丝饼的后期加工质量有保障。
优选的，所述丝饼的卷绕角为7.0°～7.8°。
在上述方案中，通过将卷绕角增大设计，保证了丝饼成型，丝饼成型结构稳定，提高了丝饼质量。
需要注意的是，上述丝饼尺寸、卷绕等的结构设计虽然与现有技术有较小的变动，但是其对丝饼质量的提高意义重大，是在大量的生产实践中总结出来的劳动成果。
优选的，丝饼的纤度差异低于2％，具体的，丝饼内表面和外表面上丝条的纤度值差异低于内表面上丝条纤度值的2％。
工厂之前的半连续纺丝机生产的丝饼重量一般为0.4～0.6kg/个，因为落丝过程是由人去操作的，络丝过程中需要将丝条掐断，会产生废丝，丝饼太小增加了落丝次数进而增加了废丝量，有鉴于此，本发明定位于在半连续纺丝机的基础上生产上述的较大的丝饼，从而减少了处理丝饼接头的个数，提高了工作效率，同时因为丝饼变大了，丝饼落丝后包丝、处理线装车、脱水、烘干等过程由于丝饼的数量减少了也提高了工作效率。
实施例二
本实施例二提供一种生产实施一中的丝饼的半连续纺丝机，包括卷绕装置，卷绕装置包括离心罐，离心罐具有圆筒状的腔室，所述腔室的内径与高度之比为(0.7～1.2)：1。优选的，所述腔室的高度与丝饼的高度之比为(1.0～1.5)：1。进一步的优选的，腔室的高度比丝饼的高度大于3～5厘米。
在上述方案中，为了生产所述大的丝饼，本发明对离心罐结构尺寸进行适应性的设计，以实现生产所述的丝饼。
优选的，所述圆筒状的腔室的内径为165～325mm，高度为165～200mm；较为优选的，所述的圆筒状的腔室的内径为204～206mm，高度为190～199mm；最优选的，所述圆筒状的腔室的内径为205mm，高度为194mm；该最优选的结构尺寸，是发明人在大量实验中总结的最适宜的尺寸。
在上述方案中，离心罐的尺寸设计，适于生产出大质量，结构稳定的高质量丝饼。
所述离心罐外部套设有外护套，外护套顶部还扣设有盖体，所述盖体的内径大于所述腔室的内径1～2mm。
优选的，半连续纺丝机还包括提升漏斗的升降装置，所述升降装置包括升降杆、漏斗支架和凸轮机构，漏斗支架安装在升降杆上，升降杆底端与凸轮机构配合，凸轮机构转动驱动升降杆带动漏斗支架上下运动，其中凸轮机构的升降动程为145mm～155mm。
在上述方案中，要想提升升降动程可增加凸轮最高点和最低点之间的差值，通过增大升降动程，有利于实现生产大的丝饼，该动程与大丝饼的尺寸相匹配，适于生产本发明中的结构稳定的大的丝饼。该设计也是在大量的生产实践中总结出来的劳动成果。
优选的，半连续纺丝机还包括有供胶装置和纤度补偿装置，纤度补偿装置与供胶装置驱动连接，用于渐变式的控制供胶装置的打胶量，使得丝饼内表面和外表面上丝条的纤度值差异低于内表面上丝条纤度值的2％。
在上述方案中，丝饼变厚后，由于半连续纺丝饼固有的特点，丝饼外层丝条比内层丝条回缩小，从而导致丝条内层纤度高于外层纤度，导致后续染整时内外层染色有差异，1500g的丝饼厚度比900g丝饼厚度增加3-8mm左右，使这一特性加剧，丝饼内层纤度高于外层纤度至约5％，为此我们利用均质粘胶长丝技术对大丝饼进行内外层纤度调节，随纯纺时间，渐变式的进行泵轴调节，将整个丝饼的纤度差异控制在2％以内。
优选的，参见图2所示，所述的供胶装置包括计量泵，所述纤度补偿装置包括控制器5、电机1和泵轴3，所述的电机通过泵轴与计量泵连接，所述计量泵的打胶量随泵轴的转速变化而变化，所述控制器与电机电性连接，控制器用于在纺丝过程中控制电机的转速调节丝饼的纤度。
具体的，在纺丝过程中，控制器控制电机转速逐渐减小，使得卷绕的丝饼的丝条纤度均匀，确保丝饼的纤度差异控制在2％以内。
优选的，所述的控制器包括PCL控制器和变频柜，变频柜接收设定时间、纤度参数、PLC控制器控制电机的转速变化，在生产过程中，渐变的调节打胶量，生产出粗细均匀的丝条。
进一步的，所述泵轴3的一端驱动连接计量泵(图中未示出)，另一端设置有泵轴齿轮2，而电机1包括电机齿轮4，电机齿轮4与泵轴齿轮2传动连接，带动泵轴3转动进行打胶量的调节。
实施例三
本实施例进一步提供半连续纺丝机的结构，半连续纺丝机包括离心罐、升降杆、安装在升降杆上的漏斗支架和驱动升降杆上下运动的凸轮，离心罐内部具有腔室，所述凸轮的动程与离心罐的腔室的高度之比为(130～170):(165～200)。凸轮结构参见图3和图4。
在上述方案中，增大了原来凸轮的升降动程，对整机进行部分结构改造，提高了制造的丝饼的高度，扩大了丝饼卷绕角的调整范围，保证高速纺速下，升降运动平稳，可生产出大的丝饼，节约了大量劳动力。
优选的，本发明中，所述凸轮的动程为130～170mm。更优选的，所述凸轮的动程为145～155mm。
离心罐内腔室的高度为165mm～200mm，腔室内卷绕的丝饼的高度为130mm～170mm；
优选的，离心罐内腔室的高度为175～195mm，腔室内卷绕的丝饼的高度为145～165mm。
优选的，所述凸轮为对称结构，沿对称线方向上一端为凸出端7，另一端为内凹端8，内凹端8为最低动程端，凸出端7为最大动程端，其中，所述凸出端7和内凹端8的距离为X，所述凸轮上沿着与对称线相垂直的方向上凸轮的最大宽度为Y，则X:Y为(233mm～300mm):(245～320mm)。
上述方案，提供了凸轮的在横向和纵向上的尺寸比例，该尺寸是在大量的实验基础上总结的最佳的尺寸比例，在该尺寸比例下的凸轮外形调整丝饼成型，保证络筒过程退绕效果。
优选的，所述凸出端和内凹端之间的距离X为286.9mm，在与凸轮对称线相垂直的方向上凸轮的最大宽度Y为301mm。
优选的，在与凸轮对称线相垂直的方向上凸轮的最大宽度线9与所述凸出端的距离为T，与所述内凹端的距离之比为S，则T:S为(144mm～200mm):(89mm～125mm)。
在上述方案中，各尺寸比例的限定，优化了凸轮曲线。保证了即使在110米/分的纺速下，卷绕角依然能达到7.4度，且升降运行平稳。
优选的，所述离心罐内具有圆筒状的腔室，所述腔室的内径为204mm～206mm，腔室内卷绕的丝饼的厚度为26～40mm，优选为35mm。
在上述方案中，若丝饼厚度不断增加，会导致丝饼内外层丝条回缩不均，纤度、强度、伸度在内外层差异进一步加剧，同时丝饼厚度增加会影响后续精炼、烘干过程不匀，影响丝条的内在和外在质量。为此我们通过增加丝饼外径和高度的方式，增加丝饼重量的同时，控制丝饼厚度在一定范围内，确保丝饼的质量。
优选的，半连续纺丝机上丝饼的卷绕角为7～7.8度。优选的，所述的卷绕角为7.4度。
在上述方案中，丝饼卷绕角越大，升降速度越快，纺速也越快，提高了生产效率。
优选的，半连续纺丝机还包括有供胶装置和纤度补偿装置，纤度补偿装置与供胶装置驱动连接，用于渐变式的控制供胶装置的打胶量，使得丝饼内表面和外表面上丝条的纤度值差异低于内表面上丝条纤度值的2％。
优选的，所述的供胶装置包括计量泵，所述纤度补偿装置包括控制器、电机和泵轴，所述的电机通过泵轴与计量泵连接，所述计量泵的打胶量随泵轴的转速变化而变化，所述控制器与电机电性连接，控制器用于在纺丝过程中控制电机的转速调节丝饼的纤度恒定，使得丝饼内表面和外表面上丝条的纤度值差异低于内表面上丝条纤度值的2％。具体的，在丝饼厚度逐渐增大时，电机的转速逐渐减小，从而防止了外层丝条高速缠绕而变细，影响丝饼整体质量。
实施例四
本实施例四提供上述实施例中半连续纺丝机的丝饼生产工艺：具体的，设置丝饼卷绕角为7.0～8.0度，纺速为80～115m/min，在卷绕丝饼的过程中，控制电机渐变式的减速，以制备高度为130mm～170mm，厚度为26mm～36mm，内表面和外表面上丝条的纤度值差异低于内表面上丝条纤度值的2％的丝饼。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。
Claims (10)
1.一种半连续纺丝饼，其特征在于，所述丝饼的干重为0.9kg～1.5kg，所述丝饼为空心的圆柱体结构，丝饼的外径与丝饼的厚度之比为(5～9)：1。
2.根据权利要求1所述的半连续纺丝饼，其特征在于，所述丝饼的外径与丝饼的高度之比为(1.0～1.8)：1。
3.根据权利要求1或2所述的半连续纺丝饼，其特征在于，所述丝饼的厚度小于35mm。
4.根据权利要求1或2所述的半连续纺丝饼，其特征在于，所述丝饼的卷绕角为7.0°～7.8°。
5.根据权利要求1所述的半连续纺丝饼，其特征在于，丝饼内表面和外表面上丝条的纤度值差异低于内表面上丝条纤度值的2％。
6.一种生产上述权利要求1-5任一所述的半连续纺丝饼的半连续纺丝机，其特征在于，包括卷绕装置，卷绕装置包括离心罐，离心罐具有圆筒状的腔室，所述腔室的内径与高度之比为(0.7～1.2)：1。
7.根据权利要求6所述的半连续纺丝机，其特征在于，所述圆筒状的腔室的内径为165～325mm，高度为165～200mm；
优选的，所述的圆筒状的腔室的内径为204～206mm，高度为190～199mm；
所述离心罐外部套设有外护套，外护套顶部还扣设有盖体，所述盖体的内径大于所述腔室的内径1～2mm。
8.根据权利要求6或7所述的半连续纺丝机，其特征在于，还包括提升漏斗的升降装置，所述升降装置包括升降杆、漏斗支架和凸轮机构，漏斗支架安装在升降杆上，升降杆底端与凸轮机构配合，凸轮机构转动驱动升降杆带动漏斗支架上下运动，其中凸轮机构的升降动程为145mm～155mm。
9.根据权利要求6或7所述的半连续纺丝机，其特征在于，还包括有供胶装置和纤度补偿装置，纤度补偿装置与供胶装置驱动连接，用于渐变式的控制供胶装置的打胶量，使得丝饼内表面和外表面上丝条的纤度值差异低于内表面上丝条纤度值的2％。
10.根据权利要求9所述的半连续纺丝机，其特征在于，所述的供胶装置包括计量泵，所述纤度补偿装置包括控制器、电机和泵轴，所述的电机通过泵轴与计量泵连接，所述计量泵的打胶量随泵轴的转速变化而变化，所述控制器与电机电性连接，控制器用于在纺丝过程中控制电机的转速调节丝饼的纤度。
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