纺织纺丝高效处理方法及处理装置
技术领域
本发明涉及纺丝工艺处理技术领域,特别涉及一种可以快速实现纺织纺丝高效量产的技术方法,尤其是纺织纺丝高效处理方法及处理装置。
背景技术
工艺纺丝又称化学纤维成形,是制造化学纤维的一道工序,在该工艺中将某些高分子化合物制成胶体溶液或熔化成熔体后由喷丝头细孔压出形成化学纤维的过程。同时,纺丝作为化学纤维生产过程中的关键工序,改变纺丝的工艺条件,可在较大范围内调节纤维的结构,从而相应地改变所得纤维的物理机械性能。
利用传统的熔融纺丝工艺制造的纤维时,是将聚合物加热熔融,通过喷丝孔挤出,在空气中冷却固化形成纤维,用于熔体纺丝的聚合物,必须能熔融成粘流态而不发生显著分解,其喷丝头孔数相对较少,而且该种传统工艺难于生产差别化纤维品种,通用性较差,且只能在线密度、纤维截面形状上做出些许改变,更换品种难度大。
另外,工艺过程中纺丝原液细流断裂后,原液极易沿喷丝头漫流,多孔纺丝过程中若单丝断裂,就会因为原液漫流,而造成其它丝的断裂,从而破坏纺丝过程的连续性。
为此,我单位经过研发与设计后改进出了一种可以快速实现纺织纺丝高效量产的纺丝技术方法以及配套的纺织纺丝高效处理装置。
发明内容
本发明为解决上述技术问题之一,所采用的技术方案是:纺织纺丝高效处理装置,包括自上游至下游依次连接设置的高压熔融组件、多型集束组件、综合冷却组件、卷绕组件,所述多型集束组件用于实现对来自所述高压熔融组件的高温熔料的分类挤出成型,所述综合冷却组件用于将挤出成型的纤维束体实现多级冷却,所述卷绕组件用于将冷却后的纤维束体实现卷绕成型。
本装置的整体优点及生产流程是:所述高压熔融组件对聚合物进行熔料后通过多型集束组件实现纤维束体的挤出成型,挤出成型的纤维束体在综合冷却组件内实现多级冷却并提升其强度后经过卷绕组件达到成卷收集的目的,最终完成纺丝工艺的高效进行。
在上述任一方案中优选的是,所述高压熔融组件包括加热炉,在所述加热炉内安装有合金滤渣网体,在所述合金滤渣网体的上方的加热炉的两侧顶部分别设有固定吊架,在所述固定吊架的下方设有两换向滑轮总成,两所述合金滤渣网体的顶部两侧分别固定连接有耐高温拉吊钢丝绳,两所述耐高温拉吊钢丝绳的上端分别自下而上活动穿过对应位置处的换向滑轮总成的顶部后并向下伸至加热炉外侧,在各所述耐高温拉吊钢丝绳的下端分别固连有挂钩,各所述挂钩分别固定钩挂在对应位置处的固定耳环内,各所述固定耳环分别固定在所述加热炉的侧壁上,在所述加热炉的底部设有流出管道,所述流出管道的底部通过法兰盘与所述多型集束组件的入口端相连。
在此设置的高压熔融组件的优点以及工作原理是:高压熔融组件工作前需要先将需要的聚合物原料投入至加热炉内,加热炉加热来实现对内部的物料的加热熔料,在熔料的过程中可以通过操作工人佩戴耐高温的护具将两侧的耐高温拉吊钢丝绳向下拉动实现带动原处于加热炉底部的合金滤渣网体实现向上升起并高于熔料顶部,此时另外的工人配合将合金滤渣网体顶部的难熔物料拾取取下,从而完成除杂的步骤,完成后将耐高温拉吊钢丝绳缓慢复位,此时就会使得合金滤渣网体复位;在此设置的挂钩的目的是可以起到耐高温拉吊钢丝绳下端固定锁位的作用。
在上述任一方案中优选的是,所述多型集束组件包括透明安装方筒,在所述透明安装方筒的内部空间内自上而下依次间隔固定安装有若干个导向滑轨组,在各导向滑轨组内分别滑动卡接有滑板分丝器,在所述滑板分丝器上设有若干个正对所述流出管道下方设置的分丝孔,在各所述滑板分丝器的右侧分别固连有一平移缸,各所述平移缸的缸体分别固定安装在对应的安装座上,所述安装座相对透明安装方筒固定设置,所述透明安装方筒、所述安装座均固定安装在一基座的顶部,在所述基座上设有一与各所述滑板分丝器配合设置的落料口。
多型集束组件结构的设计的目的:考虑到现有的熔融纺丝工艺制造的纤维时通用性较差的问题,在此设置若干个滑板分丝器,各个滑板分丝器上的配置不同规格以及尺寸、数量、形状的分丝孔,从而可以保证本专利在熔融纺丝工艺制造的纤维时可以根据需要启动对应型号要求的滑板分丝器,而其余的滑板分丝器则处于空位闲置状态,这样就可以实现纤维生产的多样性。平移缸在此优先选为平移电缸,接通电源后可根据需要来控制平移电缸的活塞杆的伸缩,从而达到控制滑板分丝器在对应的导向滑轨组内实现水平滑动的目的,从而使其处于工作状态或者非工作状态。
透明安装方筒设置成透明状态可以在纤维束体向下挤出成型的过程中便于观察纤维束体的整体的挤出状态,便于进行及时调整控制。
在上述任一方案中优选的是,所述综合冷却组件包括设置在所述透明安装方筒左侧的基座顶部的冷却风机,在所述冷却风机的出口处连接有若干个冷却风管,各所述冷却风管的出风口分别与所述透明安装方筒的内腔内部相连通。
刚刚挤出成型的纤维束体是处于较高温度状态,因此需要通过控制冷却风机持续的喷出冷风来由冷却风管实现冷风冷却的目的,实现对成型后的纤维束体的一级降温。
在上述任一方案中优选的是,所述综合冷却组件还包括设置在所述基座的落料口下方的纤维束体循环喷油部件。
束体循环喷油部件用于实现对成型的纤维束体的快速喷射冷却油液,达到二级、三级冷却。
在上述任一方案中优选的是,所述纤维束体循环喷油部件包括设置在所述落料口下方且与其同轴设置的空心设置的环状油箱,在所述环状油箱的顶部安装有一导料漏斗,所述导料漏斗的底部固定安装在所述环状油箱的上方,所述导料漏斗的底部向上朝向其内腔侧壁翻折后形成缩口出口,在所述缩口出口部位安装有若干个栅格板,在相对的栅格板上均设置有抹油软刷,相邻的抹油软刷之间配合实现对下落的纤维束体的表面油液的清理;所述缩口出口下方的导料漏斗底部曲面通过回油管连通至所述环状油箱内部,在所述环状油箱的底部连接有一外喷液管路,所述外喷液管路的出口端安装有与所述导料漏斗的上方内部相对设置的喷油喷嘴,所述喷油喷嘴用于喷出油液实现对纤维束体的冷却,在所述外喷液管路上安装有一循环喷油泵。
纤维束体循环喷油部件的作用和工作原理:挤出成型后的限位束体在透明安装方筒内经过一级冷却后会有落料口排出,然后向下继续运动至导料漏斗内部,此处在循环喷油泵的作用下会将环状油箱内部的冷却油液不断的喷射在纤维束体上,从而到达二级冷却的目的,喷射后的油液会通过导料漏斗底部的回油管快速的循环回流至环状油箱内部。
同时经过喷油冷却的纤维束体在经过栅格板之间的抹油软刷时会达到对其表面过多的油液进行刷掉的作用,刷掉的油液经过抹油软刷后会下落至回油管处再次回流至环状油箱内,从而到达除油抹油的目的,保证纤维束体表面的油液不至于过多,油液再次回首可以减少油液的浪费;防止因油液过多导致的纤维束体上的油液随意低落造成的环境污染。
循环喷油泵可以起到作为动力循环的作用。
设置成抹油软刷可以起到对纤维束体进行防护的作用,降低刷体对纤维束体表面的损坏。
在上述任一方案中优选的是,在所述环状油箱的中心空腔处安装有一环形冷却水箱,所述环形冷却水箱的中心内腔用于供纤维束体通过并实现对纤维束体以及所述环状油箱内部的油液进行冷却;所述环形冷却水箱通过进水管以及出水管与外部的冷却水源相连接,在所述进水管上安装有循环冷却水泵。
所述环形冷却水箱的主要作用包括两个方面:其一是,当进过二级喷油冷却的纤维束体经过环形冷却水箱的中心内腔时可以起到三级冷却的作用,由于环形冷却水箱内部持续同有低温冷却水,因此其中心内腔处可以形成环状的空冷区,实现对经过两级冷却的纤维束体的三级空冷;其二是,环形冷却水箱与所述环状油箱进行接触,可实现热交换,从而实现对环状油箱内部的升温的油液的不断冷却,从而达到降低二级喷油冷却时油液的温度的作用,提高二级冷却的效果。
循环冷却水泵可以起到作为循环动力的作用。
在上述任一方案中优选的是,所述卷绕组件包括一缠丝滚筒,所述缠丝滚筒分别通过中心轴的两端活动插装在其两侧对应的轴承座上,在其中一个所述轴承座的外侧设有卷丝电机,所述卷丝电机的电机轴与所述缠丝滚筒对应位置处的中心轴固连。
冷却后的纤维束体由操作工人将其头部固定在缠丝滚筒上,然后后续控制卷丝电机进行适当的运转来达到与纤维束体出丝同步的状态,最终完成卷绕成卷。
在上述任一方案中优选的是,所述卷丝电机采用伺服电机,可以便于调速与调向。
本纺织纺丝高效处理装置所具有的有益效果包括:
1. 本纺织纺丝高效处理装置采用高压熔融组件可以实现对多种聚合物物料的充分混合熔料,并保证在熔料过程中对内部难熔杂质的快速过滤筛分,提高熔料的纯度,保证制备的纤维纺丝的质量。
2.经过熔料的纤维纺丝可以根据不同的需求来快速的通过多型集束组件进行挤出成型,挤出造型以及布局可以灵活控制,通用性强,能够适应多种纤维型号需求的加工生产。
3.成型后的纺丝纤维束体可以在综合冷却组件的作用下实现多级冷却,冷却效果好,定型效果好,可以有效地保证成型后的纤维束体的整体结构强度;同样的冷却系统内部设置有自循环冷却结构,可以保证冷却过程中持续稳定的进行冷却工作。
本发明还提供一种纺织纺丝高效处理方法,包括如下步骤:
S1:聚合物混合混料后形成纺丝纤维原料;
S2:纺丝纤维原料加热熔融成熔体;
S3:熔体搅拌滤渣;
S4:熔体按需挤出形成多型结构的纤维束体;
S5:纤维束体冷却成型;
S6:冷却成型后的纤维束体卷绕成卷;
S7:产品检验与包装;
S8:出库。
在上述任一方案中优选的是,在上述步骤S5-步骤S6之间还包括如下步骤:对纤维束体进行集束喷油。
在上述任一方案中优选的是,还包括如下步骤:对集束喷油后的纤维束体通过预拉实现张紧检验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的局部剖视流程结构示意图。
图2为本发明的高压熔融组件的局部剖视结构示意图。
图3为本发明的多型集束组件的结构示意图。
图4为本发明的纤维束体循环喷油部件的结构示意图。
图5为本发明的导向滑轨组的侧视结构示意图。
图6为本发明的纤维束体循环喷油部件局部内部的结构示意图。
图7为本发明的导料漏斗局部俯视剖视的结构示意图。
图中,1、高压熔融组件;2、多型集束组件;3、卷绕组件;4、纤维束体;5、综合冷却组件;6、纤维束体循环喷油部件;7、加热炉;8、合金滤渣网体;9、固定吊架;10、换向滑轮总成;11、耐高温拉吊钢丝绳;12、挂钩;13、固定耳环;14、流出管道;15、法兰盘;16、透明安装方筒;17、导向滑轨组;18、滑板分丝器;19、分丝孔;20、平移缸;21、安装座;22、基座;23、落料口;24、冷却风机;25、冷却风管;26、环状油箱;27、导料漏斗;28、缩口出口;29、栅格板;30、抹油软刷;31、回油管;32、外喷液管路;33、喷油喷嘴;34、循环喷油泵;35、环形冷却水箱;36、中心内腔;37、进水管;38、出水管;39、循环冷却水泵;40、缠丝滚筒;41、轴承座;42、卷丝电机。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1-7中所示,纺织纺丝高效处理装置,包括自上游至下游依次连接设置的高压熔融组件1、多型集束组件2、综合冷却组件5、卷绕组件3,所述多型集束组件2用于实现对来自所述高压熔融组件1的高温熔料的分类挤出成型,所述综合冷却组件5用于将挤出成型的纤维束体4实现多级冷却,所述卷绕组件3用于将冷却后的纤维束体4实现卷绕成型。
本装置的整体优点及生产流程是:所述高压熔融组件1对聚合物进行熔料后通过多型集束组件2实现纤维束体4的挤出成型,挤出成型的纤维束体4在综合冷却组件5内实现多级冷却并提升其强度后经过卷绕组件3达到成卷收集的目的,最终完成纺丝工艺的高效进行。
在上述任一方案中优选的是,所述高压熔融组件1包括加热炉7,在所述加热炉7内安装有合金滤渣网体8,在所述合金滤渣网体8的上方的加热炉7的两侧顶部分别设有固定吊架9,在所述固定吊架9的下方设有两换向滑轮总成10,两所述合金滤渣网体8的顶部两侧分别固定连接有耐高温拉吊钢丝绳11,两所述耐高温拉吊钢丝绳11的上端分别自下而上活动穿过对应位置处的换向滑轮总成10的顶部后并向下伸至加热炉7外侧,在各所述耐高温拉吊钢丝绳11的下端分别固连有挂钩12,各所述挂钩12分别固定钩挂在对应位置处的固定耳环13内,各所述固定耳环13分别固定在所述加热炉7的侧壁上,在所述加热炉7的底部设有带控制阀门流出管道14,所述流出管道14的底部通过法兰盘15与所述多型集束组件2的入口端相连。
在此设置的高压熔融组件1的优点以及工作原理是:高压熔融组件1工作前需要先将需要的聚合物原料投入至加热炉7内,加热炉7加热来实现对内部的物料的加热熔料,在熔料的过程中可以通过操作工人佩戴耐高温的护具将两侧的耐高温拉吊钢丝绳11向下拉动实现带动原处于加热炉7底部的合金滤渣网体8实现向上升起并高于熔料顶部,此时另外的工人配合将合金滤渣网体8顶部的难熔物料拾取取下,从而完成除杂的步骤,完成后将耐高温拉吊钢丝绳11缓慢复位,此时就会使得合金滤渣网体8复位;在此设置的挂钩12的目的是可以起到耐高温拉吊钢丝绳11下端固定锁位的作用。
在上述任一方案中优选的是,所述多型集束组件2包括透明安装方筒16,在所述透明安装方筒16的内部空间内自上而下依次间隔固定安装有若干个导向滑轨组17,在各导向滑轨组17内分别滑动卡接有滑板分丝器18,在所述滑板分丝器18上设有若干个正对所述流出管道14下方设置的分丝孔19,在各所述滑板分丝器18的右侧分别固连有一平移缸20,各所述平移缸20的缸体分别固定安装在对应的安装座21上,所述安装座21相对透明安装方筒16固定设置,所述透明安装方筒16、所述安装座21均固定安装在一基座22的顶部,在所述基座22上设有一与各所述滑板分丝器18配合设置的落料口23。
多型集束组件2结构的设计的目的:考虑到现有的熔融纺丝工艺制造的纤维时通用性较差的问题,在此设置若干个滑板分丝器18,各个滑板分丝器18上的配置不同规格以及尺寸、数量、形状的分丝孔19,从而可以保证本专利在熔融纺丝工艺制造的纤维时可以根据需要启动对应型号要求的滑板分丝器18,而其余的滑板分丝器18则处于空位闲置状态,这样就可以实现纤维生产的多样性。平移缸20在此优先选为平移电缸,接通电源后可根据需要来控制平移电缸的活塞杆的伸缩,从而达到控制滑板分丝器18在对应的导向滑轨组17内实现水平滑动的目的,从而使其处于工作状态或者非工作状态。
透明安装方筒16设置成透明状态可以在纤维束体4向下挤出成型的过程中便于观察纤维束体4的整体的挤出状态,便于进行及时调整控制。
在上述任一方案中优选的是,所述综合冷却组件5包括设置在所述透明安装方筒16左侧的基座22顶部的冷却风机24,在所述冷却风机24的出口处连接有若干个冷却风管25,各所述冷却风管25的出风口分别与所述透明安装方筒16的内腔内部相连通。
刚刚挤出成型的纤维束体4是处于较高温度状态,因此需要通过控制冷却风机24持续的喷出冷风来由冷却风管25实现冷风冷却的目的,实现对成型后的纤维束体4的一级降温。
在上述任一方案中优选的是,所述综合冷却组件5还包括设置在所述基座22的落料口23下方的纤维束体循环喷油部件6。
束体循环喷油部件用于实现对成型的纤维束体4的快速喷射冷却油液,达到二级、三级冷却。
在上述任一方案中优选的是,所述纤维束体循环喷油部件6包括设置在所述落料口23下方且与其同轴设置的空心设置的环状油箱26,在所述环状油箱26的顶部安装有一导料漏斗27,所述导料漏斗27的底部固定安装在所述环状油箱26的上方,所述导料漏斗27的底部向上朝向其内腔侧壁翻折后形成缩口出口28,在所述缩口出口28部位安装有若干个栅格板29,在相对的栅格板29上均设置有抹油软刷30,相邻的抹油软刷30之间配合实现对下落的纤维束体4的表面油液的清理;所述缩口出口28下方的导料漏斗27底部曲面通过回油管31连通至所述环状油箱26内部,在所述环状油箱26的底部连接有一外喷液管路32,所述外喷液管路32的出口端安装有与所述导料漏斗27的上方内部相对设置的喷油喷嘴33,所述喷油喷嘴33用于喷出油液实现对纤维束体4的冷却,在所述外喷液管路32上安装有一循环喷油泵34。
纤维束体循环喷油部件6的作用和工作原理:挤出成型后的纤维束体在透明安装方筒16内经过一级冷却后会从落料口23排出,然后向下继续运动至导料漏斗27内部,此处在循环喷油泵34的作用下会将环状油箱26内部的冷却油液不断的喷射在纤维束体4上,从而到达二级冷却的目的,喷射后的油液会通过导料漏斗27底部的回油管31快速的循环回流至环状油箱26内部。
同时经过喷油冷却的纤维束体4在经过栅格板29之间的抹油软刷30时会达到对其表面过多的油液进行刷掉的作用,刷掉的油液经过抹油软刷30后会下落至回油管31处再次回流至环状油箱26内,从而到达除油抹油的目的,保证纤维束体4表面的油液不至于过多,油液再次回收可以减少油液的浪费;防止因油液过多导致的纤维束体4上的油液随意滴落造成的环境污染。
循环喷油泵34可以起到作为动力循环的作用。
设置成抹油软刷30可以起到对纤维束体4进行防护的作用,降低刷体对纤维束体4表面的损坏。
在上述任一方案中优选的是,在所述环状油箱26的中心空腔处安装有一环形冷却水箱35,所述环形冷却水箱35的中心内腔36用于供纤维束体4通过并实现对纤维束体4以及所述环状油箱26内部的油液进行冷却;所述环形冷却水箱35通过进水管37以及出水管38与外部的冷却水源相连接,在所述进水管37上安装有循环冷却水泵39。
所述环形冷却水箱35的主要作用包括两个方面:其一是,当进过二级喷油冷却的纤维束体4经过环形冷却水箱35的中心内腔36时可以起到三级冷却的作用,由于环形冷却水箱35内部持续同有低温冷却水,因此其中心内腔36处可以形成环状的空冷区,实现对经过两级冷却的纤维束体4的三级空冷;其二是,环形冷却水箱35与所述环状油箱26进行接触,可实现热交换,从而实现对环状油箱26内部的升温的油液的不断冷却,从而达到降低二级喷油冷却时油液的温度的作用,提高二级冷却的效果。
循环冷却水泵39可以起到作为循环动力的作用。
在上述任一方案中优选的是,所述卷绕组件3包括一缠丝滚筒40,所述缠丝滚筒40分别通过中心轴的两端活动插装在其两侧对应的轴承座41上,在其中一个所述轴承座41的外侧设有卷丝电机42,所述卷丝电机42的电机轴与所述缠丝滚筒40对应位置处的中心轴固连。冷却后的纤维束体4由操作工人将其头部固定在缠丝滚筒40上,然后后续控制卷丝电机42进行适当的运转来达到与纤维束体4出丝同步的状态,最终完成卷绕成卷。
在上述任一方案中优选的是,所述卷丝电机42采用伺服电机,可以便于调速与调向。
本发明还提供一种纺织纺丝高效处理方法,包括如下步骤:
S1:聚合物在所述加热炉7内部混合混料后形成纺丝纤维原料;
S2:所述加热炉7对纺丝纤维原料进行充分的加热熔融成熔体;
S3:熔体搅拌滤渣;
通过操作工人佩戴耐高温的护具将两侧的耐高温拉吊钢丝绳11向下拉动实现带动原处于加热炉7底部的合金滤渣网体8实现向上升起并高于熔料顶部,此时另外的工人配合将合金滤渣网体8顶部的难熔物料拾取取下,从而完成除杂的步骤
S4:熔体按需挤出形成多型结构的纤维束体4;
各个滑板分丝器18上的配置不同规格以及尺寸、数量、形状的分丝孔19,从而可以保证本专利在熔融纺丝工艺制造的纤维时可以根据需要启动对应型号要求的滑板分丝器18,而其余的滑板分丝器18则处于空位闲置状态,这样就可以实现纤维生产的多样性。平移缸20在此优先选为平移电缸,接通电源后可根据需要来控制平移电缸的活塞杆的伸缩,从而达到控制滑板分丝器18在对应的导向滑轨组17内实现水平滑动的目的,从而使其处于工作状态或者非工作状态。
S5:纤维束体4冷却成型;
所述综合冷却组件5对成型的纤维束体4进行三级冷却后强化成型。
S6:冷却成型后的纤维束体4卷绕成卷;
冷却后的纤维束体4由操作工人将其头部固定在缠丝滚筒40上,然后后续控制卷丝电机42进行适当的运转来达到与纤维束体4出丝同步的状态,最终完成卷绕成卷。
S7:产品检验与包装;
S8:出库。
在上述任一方案中优选的是,在上述步骤S5-步骤S6之间还包括如下步骤:对纤维束体4进行集束喷油。
在上述任一方案中优选的是,还包括如下步骤:对集束喷油后的纤维束体4通过预拉实现张紧检验。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中;对于本技术领域的技术人员来说,对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处,均为本技术领域技术人员的公知技术。