CN113622041A - 一种产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置，涉及纺丝生产制造技术领域，解决了相关技术中缺乏细旦生物基聚酰胺纤维、粗旦生物基聚酰胺纤维纺制的技术问题。装置按照丝束行进方向依次包括喂入分丝张力辊、第一对牵伸热辊、第二对牵伸热辊、第三对牵伸热辊、第四对牵伸热辊以及第五对牵伸热辊，丝束绕经第一对牵伸热辊的旋向、绕经第二对牵伸热辊的旋向、绕经第三对牵伸热辊的旋向、绕经第四对牵伸热辊的旋向中相邻两个旋向呈相反设置，以纺制55dtex‑2222dtex的生物基聚酰胺产业用丝。丝束的左右两侧都受热，有利于提高纤维的结晶度和取向度，可以逐渐提高纤维的强度和模量，配合多级牵伸热辊实现逐级牵伸，能够纺制55dtex‑2222dtex的生物基聚酰胺产业用丝。

Description

一种产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置

技术领域

本发明涉及纺丝生产制造技术领域，尤其涉及一种产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置。

背景技术

目前市场上的聚酰胺几乎全部由石油化学法生产，用生物法替代石油法，将聚酰胺行业变为可持续发展行业，生物基聚酰胺XX纤维需求量会大幅增加。

生物基聚酰胺XX纤维与普通的聚酰胺一样具有优良物理性能，特别是55dtex-111dtex细旦生物基聚酰胺XX纤维在医疗方面，1670dtex-2222dtex粗旦生物基聚酰胺XX纤维在装饰用，轮胎帘子布、缆绳、输送带、汽车用纺织品、过滤材料等产业中也有广阔的应用。但相关技术中多对555dtex-1670dtex生物基聚酰胺纤维进行纺制，缺乏细旦、粗旦生物基聚酰胺纤维纺制。

发明内容

本申请提供一种产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置，解决了相关技术中缺乏细旦生物基聚酰胺纤维、粗旦生物基聚酰胺纤维纺制的技术问题。

本申请提供一种产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置，装置按照丝束行进方向依次包括喂入分丝张力辊、第一对牵伸热辊、第二对牵伸热辊、第三对牵伸热辊、第四对牵伸热辊以及第五对牵伸热辊，丝束绕经第一对牵伸热辊的旋向、绕经第二对牵伸热辊的旋向、绕经第三对牵伸热辊的旋向、绕经第四对牵伸热辊的旋向中相邻两个旋向呈相反设置，以纺制55dtex-2222dtex的生物基聚酰胺产业用丝。

可选地，装置按照丝束行进方向依次包括喂入分丝张力辊、第一加热板、第一对牵伸热辊、第二加热板、第二对牵伸热辊、第三加热板、第三对牵伸热辊、第四加热板、第四对牵伸热辊、第五加热板以及第五对牵伸热辊，第一加热板、第二加热板、第三加热板、第四加热板以及第五加热板均对相邻两辊间区域的丝束进行加热。

可选地，喂入分丝张力辊采用固定冷辊配合可调角度分丝辊，第一对牵伸热辊、第二对牵伸热辊、第三对牵伸热辊、第四对牵伸热辊以及第五对牵伸热辊均采用可调角度热辊配合可调角度热辊；

第一对牵伸热辊为低温辊，第二对牵伸热辊、第三对牵伸热辊、第四对牵伸热辊以及第五对牵伸热辊均为高温辊；

喂入分丝张力辊与第一对牵伸热辊的牵伸比保持在1：(1.04-1.08)，第一对牵伸热辊与第二对牵伸热辊的牵伸倍数为1.5至3.5倍，第二对牵伸热辊与第三对牵伸热辊的牵伸倍数为2.0至3.5倍，第三对牵伸热辊与第四对牵伸热辊的牵伸倍数一般为1.7至2.5倍，第四对牵伸热辊与第五对牵伸热辊的牵伸倍数为0.9-1.0倍。

可选地，以纺制55dtex-111dtex的生物基聚酰胺产业用丝时，第一加热板设定加热温度设定为50-65℃，第一对牵伸热辊温度设定为75-100℃；

以纺制1670dtex-2222dtex的生物基聚酰胺产业用丝时，第一加热板设定加热温度设定为70-90℃，第一对牵伸热辊温度设定为75-100℃。

可选地，第二加热板设定加热温度设定为95-115℃，第二对牵伸热辊温度设定为110-145℃。

可选地，第三加热板的加热温度设定为110-155℃，第三对牵伸热辊温度设定为130-150℃。

可选地，第四加热板的加热温度设定为125-195℃，第四对牵伸热辊温度设定为130-150℃。

可选地，第五加热板的加热温度设定为140-220℃，第五对牵伸热辊温度设定为130-210℃。

可选地，第二加热板设定加热温度设定为95-115℃，第二对牵伸热辊温度设定为110-145℃；

第三加热板的加热温度设定为110-155℃，第三对牵伸热辊温度设定为130-150℃；

第四加热板的加热温度设定为125-195℃，第四对牵伸热辊温度设定为130-150℃；

第五加热板的加热温度设定为140-220℃，第五对牵伸热辊温度设定为130-210℃。

可选地，第一加热板、第二加热板、第三加热板、第四加热板、第五加热板均包括传热块和多个加热棒，传热块设有供丝束穿过的开口槽，多个加热棒沿开口槽长度方向依次排列设置，加热棒均呈钩状布置且形成有钩部和钩槽，钩部内设于传热块，钩槽以供丝束穿过。

本申请有益效果如下：本申请提供一种产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置，沿丝束行进方向依次包括喂入分丝张力辊、第一对牵伸热辊、第二对牵伸热辊、第三对牵伸热辊、第四对牵伸热辊以及第五对牵伸热辊，并且设置丝束绕经第一对牵伸热辊的旋向与绕经第二对牵伸热辊的旋向相反设置，丝束绕经第二对牵伸热辊的旋向与绕经第三对牵伸热辊的旋向相反设置，丝束绕经第三对牵伸热辊的旋向与绕经第四对牵伸热辊的旋向相反设置，从而丝束的左右两侧都受热，有利于提高纤维的结晶度和取向度，可以逐渐提高纤维的强度和模量，配合多级牵伸热辊实现逐级牵伸，能够纺制55dtex-2222dtex的生物基聚酰胺产业用丝，从而可以用于55dtex-111dtex细旦生物基聚酰胺纤维、1670dtex-2222dtex粗旦生物基聚酰胺纤维的纺制。

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。

图1为本申请提供的产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置的结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为图1中喂入分丝张力辊至第一对牵伸热辊的丝束运行示意图；

图4为图3中结构的俯视图；

图5为图4中A处的放大示意图；

图6为图1中第一对牵伸热辊至第二对牵伸热辊的丝束运行示意图；

图7为图6中结构的俯视图；

图8为图7中B处的放大示意图；

图9为图1中第二对牵伸热辊至第三对牵伸热辊的丝束运行示意图；

图10为图9中结构的俯视图；

图11为图10中C处的放大示意图；

图12为图1中第三对牵伸热辊至第四对牵伸热辊的丝束运行示意图；

图13为图12中结构的俯视图；

图14为图13中D处的放大示意图；

图15为图1中第四对牵伸热辊至第五对牵伸热辊的丝束运行示意图

图16为图15中结构的俯视图；

图17为图16中E处的放大示意图；

图18为图1中所示加热板的结构示意图；

图19为图18中A-A处的截面示意图；

图20为图18中加热板的另一截面示意图。

附图标注：1100-上油机构，1200-预网络部件，1300-导丝部件，1400-喂入分丝张力辊，1410-固定冷辊，1420-可调角度分丝辊，1510-第一加热板，1520-第二加热板，1530-第三加热板，1540-第四加热板，1550-第五加热板，1501-传热块，1502-加热棒，1503-开口槽，1600-第一对牵伸热辊，1700-第二对牵伸热辊，1800-第三对牵伸热辊，1900-第四对牵伸热辊，2000-第五对牵伸热辊，2100-终网络部件，10-丝束M表面，20-丝束N表面。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置，解决了相关技术中缺乏细旦生物基聚酰胺纤维、粗旦生物基聚酰胺纤维纺制的技术问题。

本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

一种产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置，装置按照丝束行进方向依次包括喂入分丝张力辊、第一对牵伸热辊、第二对牵伸热辊、第三对牵伸热辊、第四对牵伸热辊以及第五对牵伸热辊，丝束绕经第一对牵伸热辊的旋向、绕经第二对牵伸热辊的旋向、绕经第三对牵伸热辊的旋向、绕经第四对牵伸热辊的旋向中相邻两个旋向呈相反设置，以纺制55dtex-2222dtex的生物基聚酰胺产业用丝。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例1

请参照图1至图17，本实施例公开一种产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置，装置按照丝束行进方向依次包括喂入分丝张力辊1400、第一对牵伸热辊1600、第二对牵伸热辊1700、第三对牵伸热辊1800、第四对牵伸热辊1900以及第五对牵伸热辊2000，丝束绕经第一对牵伸热辊1600的旋向、绕经第二对牵伸热辊1700的旋向、绕经第三对牵伸热辊1800的旋向、绕经第四对牵伸热辊1900的旋向中相邻两个旋向呈相反设置，以纺制55dtex-2222dtex的生物基聚酰胺产业用丝。

具体地，请参照图1和图2，丝束依次经过喂入分丝张力辊1400、第一对牵伸热辊1600、第二对牵伸热辊1700、第三对牵伸热辊1800、第四对牵伸热辊1900以及第五对牵伸热辊2000，后经终网络部件2100，卷绕到卷绕机上。其中，在喂入分丝张力辊1400前，纺丝经纺丝组件下来，依次经过上油机构1100、预网络部件1200和导丝部件1300，后再通过喂入分丝张力辊1400。

在本实施例中将丝束的周侧分成两边的丝束M表面10、丝束N表面20来描述。需要补充的是，下述描述中的顺时针、逆时针方向均是据图。

请参照图3至图5，丝束运行于喂入分丝张力辊1400至第一对牵伸热辊1600时，丝束于喂入分丝张力辊1400的绕经旋向为逆时针方向，丝束于第一对牵伸热辊1600的绕经旋向为逆时针旋向。其中，喂入分丝张力辊1400与丝束N表面20直接接触、加热，第一对牵伸热辊1600与丝束N表面20直接接触、加热。请参照图6至图8，丝束于第二对牵伸热辊1700的绕经旋向为顺时针方向，第二对牵伸热辊1700与丝束M表面10直接接触、加热。请参照图9至图11，丝束于第三对牵伸热辊1800的绕经旋向为逆时针方向，第三对牵伸热辊1800与丝束N表面20直接接触、加热。请参照图12至图14，丝束于第四对牵伸热辊1900的绕经旋向为顺时针方向，第四对牵伸热辊1900与丝束M表面10直接接触、加热。

从而从第一对牵伸热辊1600至第四对牵伸热辊1900，依次对丝束N表面20、丝束M表面10、丝束N表面20、丝束M表面10接触加热，有利于提高纤维的结晶度和取向度，可以逐渐提高纤维的强度和模量，配合多级牵伸热辊实现逐级牵伸，能够纺制55dtex-2222dtex的生物基聚酰胺产业用丝，从而可以用于55dtex-111dtex细旦生物基聚酰胺纤维、1670dtex-2222dtex粗旦生物基聚酰胺纤维的纺制。

可选地，请参照图15至图17，丝束于第五对牵伸热辊2000的绕经旋向为顺时针，第五对牵伸热辊2000与丝束M表面10直接接触、加热，从而使丝束从如图1中的右侧垂下，经终网络部件2100进入卷绕机，有利于装置的整体布置。

可选地，请参照图1至图17，装置按照丝束行进方向依次包括喂入分丝张力辊1400、第一加热板1510、第一对牵伸热辊1600、第二加热板1520、第二对牵伸热辊1700、第三加热板1530、第三对牵伸热辊1800、第四加热板1540、第四对牵伸热辊1900、第五加热板1550以及第五对牵伸热辊2000，第一加热板1510、第二加热板1520、第三加热板1530、第四加热板1540以及第五加热板1550均对相邻两辊间区域的丝束进行加热。

具体地，丝束于第一对牵伸热辊1600进行第一次拉伸，考虑要使丝束保持一定的张力，通过第一加热板1510先给丝束两面进行加热预热后，再进入第一对牵伸热辊1600，有利于克服初次牵伸易出现断头、可纺性差等问题；设于第一对牵伸热辊1600与第二对牵伸热辊1700之间的第二加热板1520，有利于提高纤维的结晶度和取向度，可以逐渐提高纤维的强度和模量；设于第二对牵伸热辊1700与第三对牵伸热辊1800之间的第三加热板1530，提高了丝束的内外温度一致性，提高了丝束的受热均匀性，以利于后道加热、牵伸；设于第三对牵伸热辊1800与第四对牵伸热辊1900之间的第四加热板1540，进一步提高了丝束的内外温度一致性，提高了丝束的受热均匀性，以利于后道加热、牵伸；设于第四对牵伸热辊1900与第五对牵伸热辊2000之间的第五加热板1550，进一步提高了丝束的内外温度一致性，提高了丝束的受热均匀性，以利于后道定型回缩。

可选地，如图3所示，喂入分丝张力辊1400采用固定冷辊1410配合可调角度分丝辊1420，而第一对牵伸热辊1600、第二对牵伸热辊1700、第三对牵伸热辊1800、第四对牵伸热辊1900以及第五对牵伸热辊2000均采用可调角度热辊配合可调角度热辊。

第一对牵伸热辊1600为低温辊，对丝束进行初步加热；而第二对牵伸热辊1700、第三对牵伸热辊1800、第四对牵伸热辊1900以及第五对牵伸热辊2000均为高温辊，对丝束进行进一步的加热，以牵伸、松弛定型等。

喂入分丝张力辊1400与第一对牵伸热辊1600的牵伸比保持在1：(1.04-1.08)，使丝束保持一定的张力；第一对牵伸热辊1600与第二对牵伸热辊1700的牵伸倍数为1.5至3.5倍，这级牵伸有利于高取向、较低结晶度；第二对牵伸热辊1700与第三对牵伸热辊1800的牵伸倍数为2.0至3.5倍，形成二次加热和牵伸；第三对牵伸热辊1800与第四对牵伸热辊1900的牵伸倍数一般为1.7至2.5倍，提高纤维的均匀性和牵伸倍数，提高丝束强度；第四对牵伸热辊1900与第五对牵伸热辊2000的牵伸倍数为0.9-1.0倍，二者之间纤维有一定的回缩，对牵伸后的丝束进行定型，消除纤维因高速牵伸产生的应力。以便更好控制低收缩率。

本实施例的一种产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置以纺制55dtex-2222dtex的生物基聚酰胺产业用丝，包括纺制55dtex-111dtex的生物基聚酰胺产业用丝，以及纺制1670dtex-2222dtex的生物基聚酰胺产业用丝。

可选地，生物基聚酰胺纤维丝束经导丝部件1300将丝束进入丝路转向导丝，将丝路改为0°-90°再进入喂入分丝张力辊1400，喂入分丝张力辊1400采用固定冷辊1410(φ(110-220)×400mm)和可调角度分丝辊1420((φ55-110)×400mm)组合使用，辊壳表面为氧化铬+氧化铝，经过90°转向的丝束竖向下移、至相切地接触固定冷辊1410的圆柱表面有效区的后端，如图3所示。结合图4，后丝束从固定冷辊1410圆柱表面左侧逆时针的缠绕半圈后从固定冷辊1410圆柱表面右侧相切的牵引出来后，进入可调角度分丝辊1420圆柱表面右侧，逆时针缠绕半圈再从可调角度分丝辊1420圆柱表面左侧相切的拉出后进入固定冷辊1410圆柱表面左侧，此时由于分丝辊具有调节角度的作用；可调角度分丝辊1420圆柱形辊体前段向下倾斜，因此从可调角度分丝辊1420圆柱表面缠绕半圈的丝束会在其辊体的表面向辊体的前端产生一定的位置移动(如图4所示)，如此丝束逆时针的连续在固定冷辊1410与可调角度分丝辊1420之间缠绕1圈～5圈，最后一圈缠绕完后从固定冷辊1410圆柱辊面的前端的下切点逆时针的牵引出，在喂入分丝张力辊1400部件上缠绕，无加热，其作用是将初生的丝束握持住，并给予丝束一定的速度。丝束在喂入分丝张力辊1400的牵引下，冷却成型，完成纺程牵伸，形成初生纤维。速度为550-750m/min，依次进入第一加热板1510，此时，与喂入分丝张力辊1400辊壳表面相接触的丝束表面为丝束N表面20，n根丝束在辊壳表面均匀铺开，这样可以充分提高纺纱张力以降低纺成纤维的摇摆。由于喂入分丝张力辊1400与第一对牵伸热辊1600保持1：(1.04-1.08)的速比，使丝束保持一定的张力，需要给准备牵伸的丝束进行预热，丝束被第一对牵伸热辊1600牵引，经过第一加热板1510，在第一加热板1510内，n根丝束的M、N两面均被加热。

在纺55dtex-111dtex时，总纤度和单丝纤度都比较低，初生纤维在初次进行牵伸易出现断头等异常现象，需要相对低温的加热环境，如图4所示，喂入分丝张力辊1400速度为720m/min出来的n根丝束经过第一加热板1510，在第一加热板1510内，n根丝束的M、N两面均被加热，此时加热温度比较低为50-65℃，给截面较细的丝束一个持续的低温预热，在加热板内让丝束里面尽最大可能受热，提高热的穿透力，依次进入第一对牵伸热辊1600。第一对牵伸热辊1600采用可调角度热辊+可调角度热辊，热辊外壳表面为氧化铬+氧化铝，对辊尺寸(2×φ(190-250)×(350-450)mm)，此对辊为低温辊，丝束在第一对牵伸热辊1600的辊面上缠绕6.5圈～7.5圈，温度设定为75-100℃，可选为90℃，纺速700-800m/min，丝束在第一对牵伸热辊1600表面稳定铺开，丝束在第一对牵伸热辊1600的辊面和辊面上逆时针的缠绕6.5圈～7.5圈，此时丝束在辊壳表面加热的丝束表面为N表面。

在纺1670dtex-2222dtex时，总纤度和单丝纤度都比较高，初生纤维在初次进行牵伸同样易出现断头等异常现象，同时总纤度和单丝纤度过高又会造成纺丝时可纺性差，丝束弯曲强度过高，手感硬。需要相对高温的加热环境，如图3和图4所示，喂入分丝张力辊1400速度为650m/min出来的n根丝束经过第一加热板1510，在第一加热板1510内，n根丝束的M、N两面均被加热，此时加热温度比较低为70-90℃，给截面较细的丝束一个持续的较高温预热，在加热板内让丝束里面尽最大可能受热，提高热的穿透力，依次进入第一对牵伸热辊1600采用可调角度热辊+可调角度热辊，热辊外壳表面为氧化铬+氧化铝，对辊尺寸(2×φ(190-250)×(350-450)mm)，此对辊为低温辊，丝束在第一对牵伸热辊1600的辊面上缠绕6.5圈～7.5圈，温度设定为75-100℃，可选为90℃，纺速700-800m/min，丝束在第一对牵伸热辊1600表面稳定铺开，丝束在第一对牵伸热辊1600的辊面和辊面上缠绕6.5圈～7.5圈，此时丝束在辊壳表面加热的丝束表面为N表面。

可选地，如图6至图8所示，丝束在第一对牵伸热辊1600上缠绕后，从第一对牵伸热辊1600右辊牵引出后传至第二加热板1520，在第二加热板1520内，n根丝束的M、N两面均被加热，n根丝束在第二对牵伸热辊1700左辊表面均匀铺开，此时丝束在辊壳表面加热的丝束表面为M表面。第二对牵伸热辊1700采用可调角度热辊+可调角度热辊，热辊外壳表面为氧化铬+氧化铝，此辊为高温辊，对辊尺寸(2×φ(190-250)×(350-450)mm)。第一对牵伸热辊1600为低温辊，温度设定位75-100℃，第二对牵伸热辊1700为高温辊，温度设定位110-145℃，可以使丝束温度逐步稳定上升，有利于使纤维逐渐取向、结晶，以达到生物基聚酰胺XX产业用丝纤维的力学性能。放置第二加热板1520使每根丝单独从加热器间通过，并将在第二对牵伸热辊1700表面稳定铺开，提高了丝束的内外温度一致性，提高了丝束的受热均匀性，以利于后道加热、牵伸。从第一对牵伸热辊1600到第二对牵伸热辊1700，丝束受热面反过来了，此时丝束在辊壳表面加热的丝束表面为M表面。如图II放大图所示，此过程丝束的M表面也受到了加热，再加上第二加热板1520的加热平衡，有利于提高纤维的结晶度和取向度，可以逐渐提高纤维的强度和模量。第二加热板1520设定温度95-115℃，丝束在经过第二加热板1520后传至第二对牵伸热辊1700。丝束在第二对牵伸热辊1700的辊面上顺时针的缠绕6.5圈～7.5圈，纺速1680m/min。第一对牵伸热辊1600与第二对牵伸热辊1700牵伸倍数一般为1.5～3.5倍，这级牵伸是为了获得具有高取向、较低结晶度。纺55dtex-111dtex比纺1670dtex-2222dtex总纤度和单丝纤度都低，受热面积小，需要相对低5-10℃的加热环境，由于丝相对细，牵伸比小5％-10％。

可选地，如图9至图11所示，丝束在第二对牵伸热辊1700上缠绕后，丝束被第三对牵伸热辊1800牵引，经过第三加热板1530对n根丝束的M、N两面均被加热。丝束在第三对牵伸热辊1800表面稳定铺开，丝束在第三对牵伸热辊1800的两辊辊面上缠绕6.5圈～7.5圈，n根丝束在辊壳表面均匀铺开，丝束在辊壳表面加热的丝束表面为N表面。从而这级牵伸可获得一定的强力和伸长，纺55dtex-111dtex比纺1670dtex-2222dtex总纤度和单丝纤度都低，受热面积小，需要相对低5-15℃的加热环境，由于丝相对细，牵伸比小4％-12％。第三加热板1530设定温度110-155℃，丝束在经过第三加热板1530后传至第三牵伸热辊，第三对牵伸热辊1800采用可调角度热辊+可调角度热辊，热辊外壳表面为氧化铬+氧化铝，对辊尺寸(2×φ(190-250)×(350-450)mm)，此辊为高温辊，丝束在第三对牵伸热辊1800的辊面上缠绕6.5圈～7.5圈，温度设定位130-150℃，例如可选140℃，纺速2520m/min，第二对牵伸热辊1700与第三对牵伸热辊1800牵伸倍数一般为2.0～3.5倍，形成二次加热和牵伸，进一步使丝束温度逐步稳定上升，提高纤维的均匀性和牵伸倍数，提高丝束强度。放置第三加热板1530使每根丝单独从加热器间通过，并将在第三对牵伸热辊1800表面稳定铺开，进一步提高了丝束的内外温度一致性，提高了丝束的受热均匀性，以利于后道加热、牵伸。从第二对牵伸热辊1700到第三对牵伸热辊1800，丝束受热面再次反过来了，此时丝束在辊壳表面加热的丝束表面为N表面。使丝束两面都受到加热，再加上第三加热板1530的加热平衡，有利于提高纤维的结晶度和取向度，可以逐渐提高纤维的强度和模量。

可选地，如图12至图14所示，丝束在第三对牵伸热辊1800上缠绕后，丝束被第四对牵伸热辊1900牵引，经过第四加热板1540内n根丝束的M、N两面均被加热。丝束在第四对牵伸热辊1900表面稳定铺开，丝束在第四对牵伸热辊1900的两辊辊面上缠绕6.5圈～7.5圈，n根丝束在辊壳表面均匀铺开,此时丝束在辊壳表面加热的丝束表面为M表面。这级牵伸同样是为了获得一定的强力和伸长，具有一定的预定型作用。纺55dtex-111dtex比纺1670dtex-2222dtex总纤度和单丝纤度都低，受热面积小，需要相对低2-10℃的加热环境，由于丝相对细，牵伸比小2％-8％。第四加热板1540的设定温度为125-195℃，第三对牵伸热辊1800与第四对牵伸热辊1900之间形成第三次加热和牵伸，牵伸倍数一般为1.7～2.5倍，进一步使丝束温度逐步稳定上升，提高纤维的均匀性和牵伸倍数，提高丝束强度。放置第四加热板1540使每根丝单独从加热器间通过，并将在第四对牵伸热辊1900表面稳定铺开，进一步提高了丝束的内外温度一致性，提高了丝束的受热均匀性，以利于后道加热、牵伸。从第三对牵伸热辊1800到第四对牵伸热辊1900，丝束受热面再次反过来了，此时丝束在辊壳表面加热的丝束表面为M表面。使丝束两面都受到加热，再加上第四加热板1540的加热平衡，有利于后续牵伸中结晶区取向度和晶粒尺寸的增加和晶区的完善，丝束在经过第四加热板1540后传至第四对牵伸热辊1900，第四对牵伸热辊1900采用可调角度热辊配合可调角度热辊，热辊外壳表面为陶瓷，对辊尺寸(2×φ(190-235)×(350-400)mm)，此辊为高温辊，温度设定位130-150℃，丝束在第四对牵伸热辊1900的辊面上缠绕6.5圈～7.5圈，纺速3650m/min。

可选地，如图15至图17所示，丝束在第四对牵伸热辊1900上缠绕后，丝束被第五对牵伸热辊2000牵引，经过第五加热板1550，第五加热板1550设定温度140-220℃，在第五加热板1550内，n根丝束的M、N两面均被加热。丝束在第五对牵伸热辊2000表面稳定铺开，丝束在第五对牵伸热辊2000的两辊辊面上缠绕6.5圈～7.5圈，n根丝束在辊壳表面均匀铺开，此时丝束在辊壳表面加热的丝束表面为M表面。这级起到松弛定型作用，纺55dtex-111dtex比纺1670dtex-2222dtex总纤度和单丝纤度都低，受热面积小，需要相对低1-4℃的加热环境，由于丝相对细，松弛比小1％-3％。第四对牵伸热辊1900与第五对牵伸热辊2000牵伸倍数一般为0.9-1.0倍，第五对牵伸热辊2000的速度略低于第四对牵伸热辊，二者之间纤维又有一定的回缩，完成高强丝的定型主要作用是对牵伸后的丝束进行定型，消除纤维因高速牵伸产生的应力。以便更好控制低收缩率。放置第五加热板1550使每根丝单独从加热器间通过，并将在第五对牵伸热辊2000表面稳定铺开，进一步提高了丝束的内外温度一致性，提高了丝束的受热均匀性，以利于后道定型回缩。丝束在经过第五加热板1550后传至第五对牵伸热辊2000，第五对牵伸热辊2000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(2×φ(190-220)×(350-400)mm)，此辊为高温辊，丝束在第五对牵伸热辊2000的辊面上缠绕6.5圈～7.5圈，温度设定位130-210℃，纺速3550m/min。

更多地，在用于55dtex-111dtex细旦生物基聚酰胺纤维、1670dtex-2222dtex粗旦生物基聚酰胺纤维的纺制，本实施例的纺丝牵伸卷绕装置也可用于111dtex-1670dtex生物基聚酰胺纤维的纺制。

实施例2

基于实施例1公开的产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置中，涉及有第一加热板1510、第二加热板1520、第三加热板1530、第四加热板1540和第五加热板1550，本实施例提供一种具体的加热板形式。

具体的，如图18至图20所示，加热板均包括传热块1501和多个加热棒1502，传热块1501设有供丝束穿过的开口槽1503，多个加热棒1502(图中所示三根，数量不定)沿开口槽1503长度方向依次排列设置，加热棒1502均呈钩状布置且形成有钩部和钩槽，钩部内设于传热块1501，钩槽以供丝束穿过。通过本加热板，可对穿过的丝束的两侧进行充分、均匀加热。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的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发明范围的所有变更和修改。

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

Claims (10)

1.一种产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置，其特征在于，所述装置按照丝束行进方向依次包括喂入分丝张力辊、第一对牵伸热辊、第二对牵伸热辊、第三对牵伸热辊、第四对牵伸热辊以及第五对牵伸热辊，所述丝束绕经所述第一对牵伸热辊的旋向、绕经所述第二对牵伸热辊的旋向、绕经所述第三对牵伸热辊的旋向、绕经所述第四对牵伸热辊的旋向中相邻两个旋向呈相反设置，以纺制55dtex-2222dtex的生物基聚酰胺产业用丝。

2.如权利要求1所述的产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置，其特征在于，所述装置按照丝束行进方向依次包括所述喂入分丝张力辊、第一加热板、所述第一对牵伸热辊、第二加热板、所述第二对牵伸热辊、第三加热板、所述第三对牵伸热辊、第四加热板、所述第四对牵伸热辊、第五加热板以及第五对牵伸热辊，所述第一加热板、所述第二加热板、所述第三加热板、所述第四加热板以及所述第五加热板均对相邻两辊间区域的丝束进行加热。

3.如权利要求2所述的产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置，其特征在于：

所述喂入分丝张力辊采用固定冷辊配合可调角度分丝辊，所述第一对牵伸热辊、所述第二对牵伸热辊、所述第三对牵伸热辊、所述第四对牵伸热辊以及所述第五对牵伸热辊均采用可调角度热辊配合可调角度热辊；

所述第一对牵伸热辊为低温辊，所述第二对牵伸热辊、所述第三对牵伸热辊、所述第四对牵伸热辊以及所述第五对牵伸热辊均为高温辊；

所述喂入分丝张力辊与所述第一对牵伸热辊的牵伸比保持在1：(1.04-1.08)，所述第一对牵伸热辊与所述第二对牵伸热辊的牵伸倍数为1.5至3.5倍，所述第二对牵伸热辊与所述第三对牵伸热辊的牵伸倍数为2.0至3.5倍，所述第三对牵伸热辊与所述第四对牵伸热辊的牵伸倍数一般为1.7至2.5倍，所述第四对牵伸热辊与所述第五对牵伸热辊的牵伸倍数为0.9-1.0倍。

4.如权利要求2或3所述的产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置，其特征在于：

以纺制55dtex-111dtex的生物基聚酰胺产业用丝时，所述第一加热板设定加热温度设定为50-65℃，所述第一对牵伸热辊温度设定为75-100℃；

以纺制1670dtex-2222dtex的生物基聚酰胺产业用丝时，所述第一加热板设定加热温度设定为70-90℃，所述第一对牵伸热辊温度设定为75-100℃。

5.如权利要求2或3所述的产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置，其特征在于，所述第二加热板设定加热温度设定为95-115℃，所述第二对牵伸热辊温度设定为110-145℃。

6.如权利要求2或3所述的产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置，其特征在于，所述第三加热板的加热温度设定为110-155℃，所述第三对牵伸热辊温度设定为130-150℃。

7.如权利要求2或3所述的产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置，其特征在于，所述第四加热板的加热温度设定为125-195℃，所述第四对牵伸热辊温度设定为130-150℃。

8.如权利要求2或3所述的产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置，其特征在于，所述第五加热板的加热温度设定为140-220℃，所述第五对牵伸热辊温度设定为130-210℃。

9.如权利要求4所述的产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置，其特征在于：

所述第二加热板设定加热温度设定为95-115℃，所述第二对牵伸热辊温度设定为110-145℃；

所述第三加热板的加热温度设定为110-155℃，所述第三对牵伸热辊温度设定为130-150℃；

所述第四加热板的加热温度设定为125-195℃，所述第四对牵伸热辊温度设定为130-150℃；

所述第五加热板的加热温度设定为140-220℃，所述第五对牵伸热辊温度设定为130-210℃。

10.如权利要求2所述的产业用生物基聚酰胺纺丝牵伸卷绕装置，其特征在于，所述第一加热板、所述第二加热板、所述第三加热板、所述第四加热板、所述第五加热板均包括传热块和多个加热棒，所述传热块设有供所述丝束穿过的开口槽，多个所述加热棒沿所述开口槽长度方向依次排列设置，所述加热棒均呈钩状布置且形成有钩部和钩槽，所述钩部内设于所述传热块，所述钩槽以供所述丝束穿过。

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