CN113737301A - 一种聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机,涉及纺丝生产技术领域,解决了相关技术中聚乳酸丝束进入牵伸卷绕装置时存在偏转难点的技术问题。在联合机中,纺丝装置包括按生产工艺依次设置的螺杆挤压机、挤出头直至甬道部件,牵伸卷绕装置包括按生产工艺依次设置的双面上油机构、剪吸丝直至卷绕机;丝束从甬道部件依次穿经双面上油机构、剪吸丝和预网络器直至传送至分丝辊,牵伸卷绕装置与纺丝装置平行配置,以使纺丝装置与分丝辊之间的丝束沿垂直方向布置且与分丝辊相切。这种平行布置下丝束从纺丝装置引出后进入牵伸卷绕装置后不发生偏转,从而避免较高的偏转带来摩擦而损伤丝束,尤其应用在在聚乳酸产业用纤维FDY纺丝的生产中。
Description
技术领域
本发明涉及纺丝生产技术领域,尤其涉及一种聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机。
背景技术
聚乳酸产业用纤维长丝纺丝牵伸卷绕设备大多是用其他类型设备改造而成,最大缺点就是产品质量和性能不稳定。
生物基聚乳酸丝束相对石油合成纤维来讲比较脆弱,为了避免由于强烈的偏转和缠绕引起损坏以及为了避免不同的物理特性,在丝线偏转时不允许超出确定的极限值。
发明内容
本申请提供一种聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机,解决了相关技术中聚乳酸丝束进入牵伸卷绕装置时存在偏转难点的技术问题。
本申请提供一种聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机,包括纺丝装置和牵伸卷绕装置,纺丝装置包括按生产工艺依次设置的螺杆挤压机、挤出头、熔体输送管道、纺丝箱、纺丝组件、缓冷器、单体抽吸部件、组合冷却机构和甬道部件,牵伸卷绕装置包括按生产工艺依次设置的双面上油机构、剪吸丝、预网络器、分丝辊、第一对低温热辊、第二对高温牵伸热辊、第三对高温牵伸热辊、第四对牵伸定型热辊、第五定型热辊组、第六松弛导盘、瓷件导丝钩、主网络器和卷绕机;丝束从甬道部件依次穿经双面上油机构、剪吸丝和预网络器直至传送至分丝辊,牵伸卷绕装置与纺丝装置被配置为平行配置,以使纺丝装置与分丝辊之间的丝束沿垂直方向布置且与分丝辊相切。
可选地,第五定型热辊组包括保温罩箱、至少四个热定型辊和加热源,保温罩箱开设有供丝束穿经的入丝丝道和出丝丝道,至少四个热定型辊按生产工艺依次设置,且热定型辊均内设于保温罩箱,加热源用以对保温罩箱内的丝束在70-120℃环境下加热。
可选地,加热源包括电感加热源、蒸汽加热源或热风加热源;加热源包括电感加热源时,用于对定型温度在第一预设范围的聚乳酸产业用纤维纺丝进行热定型,热定型辊均呈电感加热定型热辊设置;加热源包括蒸汽加热源时,用于对定型温度在第二预设范围的聚乳酸产业用纤维纺丝进行热定型,保温罩箱的侧壁低处开设有蒸汽进口,保温罩箱的侧壁高处开设有蒸汽出口,蒸汽进口和蒸汽出口开设于保温罩箱的相对两侧,蒸汽加热源以向保温罩箱内输送热蒸汽;加热源包括热风加热源时,用于对定型温度在第三预设范围的聚乳酸产业用纤维纺丝进行热定型,保温罩箱内设有多个加热板,加热板与热定型辊间隔设置,加热板靠近保温罩箱内的丝束设置;第一预设范围、第二预设范围、第三预设范围依次减小,且均大于等于70℃以及小于等于120℃。
可选地,分丝辊经丝束缠绕1圈,分丝辊的加热温度为零,纺速为550-650m/min;第一对低温热辊经丝束缠绕6.5圈~7.5圈,第一对低温热辊的加热温度为65-90℃,纺速为605m/min,分丝辊与第一对低温热辊保持1:1.01的速比;第二对高温牵伸热辊经丝束缠绕6.5圈~7.5圈,第二对高温牵伸热辊的加热温度为100-140℃,纺速为1950m/min,第一对低温热辊与第二对高温牵伸热辊的牵伸倍数为2.5-3.5倍;第三对高温牵伸热辊经丝束缠绕6.5圈~7.5圈,第三对高温牵伸热辊的加热温度为110-150℃,纺速为3500m/min,第二对高温牵伸热辊与第三对高温牵伸热辊的牵伸倍数为1.5-2倍;第四对牵伸定型热辊经丝束缠绕6.5圈~7.5圈,第四对牵伸定型热辊的加热温度为110-150℃,纺速为3900m/min,第三对高温牵伸热辊与第四对牵伸定型热辊的牵伸倍数为1.1-1.3倍;第五定型热辊组的加热温度为70-120℃,纺速为4250m/min,第四对牵伸定型热辊与第五定型热辊组的牵伸倍数为1.02-1.05倍。
可选地,螺杆挤压机包括螺套和穿设于螺套的螺杆,螺杆包括依次设置的进料段、压缩段和计量段,螺套包括位于压缩段与计量段的交界处的内壁上开设的气体收集室以及与气体收集室连通的排气孔,其中,螺套安装有以启闭排气孔的开闭阀。
可选地,纺丝箱包括计量泵、泵板、泵座、箱体管道、熔体密封垫、防腐蚀密封垫,计量泵、泵板和泵座依次连接,箱体管道包括连通泵板和泵座,泵板、熔体密封垫、防腐蚀密封垫和泵座依次层叠设置,熔体密封垫和防腐蚀密封垫均设有供连通泵板和泵座的箱体管道穿设的通孔。
可选地,纺丝组件包括组件体、压盖、熔体分配体、多层过滤网、喷丝板、滚珠层、过滤层和分配板,压盖、熔体分配体、多层过滤网和喷丝板沿熔体流向依次设置于组件体的内通道中,滚珠层、过滤层和分配板沿熔体流向依次按层依次设置于熔体分配体的内通道中,滚珠层包括置于过滤层上的多个滚珠。
可选地,组合冷却机构包括依次设置的外环吹部件、升降部件和侧吹风部件,升降部件包括伸缩软管和升降动力件,伸缩软管的顶端与外环吹部件连通、底端与侧吹风部件连通,升降动力件设于外环吹部件与侧吹风部件的中间;组合冷却机构与纺丝组件可分离式设置,升降动力件被配置为驱动外环吹部件靠近或远离纺丝组件。
可选地,纺丝组件、缓冷器与单体抽吸部件相对固定设置,组合冷却机构的外环吹部件与单体抽吸部件可分离式设置,组合冷却机构的升降动力件以驱动外环吹部件靠近或远离单体抽吸部件。
可选地,双面上油机构包括多对油嘴,每对油嘴包括分别位于待上油丝束径向两侧的两个油嘴,每对油嘴被配置在俯视方向上相互靠近以形成纺丝状态,以及在俯视方向上相互远离以形成生头状态。
本申请有益效果如下:本申请提供一种聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机,包括纺丝装置和牵伸卷绕装置,丝束经纺丝装置进入牵伸卷绕装置,本申请将纺丝装置与牵伸卷绕装置在设备布置上采用平行配置,具体为丝束从纺丝装置依次穿经双面上油机构、剪吸丝和预网络器直至传送至分丝辊,以使纺丝装置与分丝辊之间的丝束沿垂直方向布置且与分丝辊相切,这种平行布置下丝束从纺丝装置引出后进入牵伸卷绕装置后不发生偏转,从而避免较高的偏转带来摩擦而损伤丝束,尤其应用在在聚乳酸产业用纤维FDY纺丝的生产中。
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为实施例1提供的聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机的主视图;
图2为图1所示结构的侧视图;
图3为图1中螺杆挤压机、挤出头、熔体输送管道与纺丝箱的俯视图;
图4为图1中第五定型热辊组的侧视图;
图5为图1中第五定型热辊组采用电感加热源的主视图;
图6为图1中第五定型热辊组采用蒸汽加热源的主视图;
图7为图1中第五定型热辊组采用热风加热源的主视图;
图8为实施例3提供的一种螺杆挤压机的整体结构示意图;
图9为图8中A处的局部结构示意图;
图10为图9中G1-G1、G2-G2、G3-G3的截面对比示意图;
图11为图8中B处的局部放大图;
图12为图11的另一种可实施方式的示意图;
图13为图11的另一种可实施方式的示意图;
图14为图8中C处的局部放大图;
图15为图8中D处的局部放大图;
图16为图8中E-E处的局部放大图;
图17为实施例4提供的一种纺丝箱的整体结构示意图;
图18为图17所示结构的水平剖视图;
图19为图17所示结构的竖向剖视图;
图20为图19中F处的局部放大图;
图21为图20中J-J处的截面示意图;
图22为实施例5提供的一种纺丝组件的结构示意图;
图23为实施例6提供的一种组合冷却机构中外环吹部件升起状态的结构示意图;
图24为图23所示结构的侧视图;
图25为图23所示组合冷却机构中外环吹部件降落状态的结构示意图;
图26为图25所示结构的侧视图;
图27为实施例8提供的一种双面上油机构处于纺丝状态时的主视图;
图28为图27所示结构处于生头状态时的主视图;
图29为多个图27所示结构处于纺丝状态时的俯视图;
图30为图29所示结构处于生头状态时的俯视图;
图31为实施例9提供的另一种双面上油机构的主视图;
图32为多个图31所示结构处于纺丝状态时的俯视图;
图33为图32所示结构处于生头状态时的一种俯视图;
图34为图32所示结构处于生头状态时的另一种俯视图。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机,解决了相关技术中聚乳酸丝束进入牵伸卷绕装置时存在偏转难点的技术问题。
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:
一种聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机,包括纺丝装置和牵伸卷绕装置,纺丝装置包括按生产工艺依次设置的螺杆挤压机、挤出头、熔体输送管道、纺丝箱、纺丝组件、缓冷器、单体抽吸部件、组合冷却机构和甬道部件,牵伸卷绕装置包括按生产工艺依次设置的双面上油机构、剪吸丝、预网络器、分丝辊、第一对低温热辊、第二对高温牵伸热辊、第三对高温牵伸热辊、第四对牵伸定型热辊、第五定型热辊组、第六松弛导盘、瓷件导丝钩、主网络器和卷绕机;丝束从甬道部件依次穿经双面上油机构、剪吸丝和预网络器直至传送至分丝辊,牵伸卷绕装置与纺丝装置被配置为平行配置,以使纺丝装置与分丝辊之间的丝束沿垂直方向布置且与分丝辊相切。
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3,本实施例提供一种聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机,包括纺丝装置100和牵伸卷绕装置200,纺丝装置包括按生产工艺依次设置的螺杆挤压机1、挤出头2、熔体输送管道3、纺丝箱4、纺丝组件6、缓冷器7、单体抽吸部件8、组合冷却机构9和甬道部件10,牵伸卷绕装置200包括按生产工艺依次设置的双面上油机构11、剪吸丝12、预网络器13、分丝辊14、第一对低温热辊15、第二对高温牵伸热辊16、第三对高温牵伸热辊17、第四对牵伸定型热辊18、第五定型热辊组19、第六松弛导盘20、瓷件导丝钩21、主网络器22和卷绕机23;丝束从甬道部件10依次穿经双面上油机构11、剪吸丝13和预网络器13直至传送至分丝辊14,牵伸卷绕装置200与纺丝装置100被配置为平行配置,以使纺丝装置100与分丝辊14之间的丝束沿垂直方向布置,且纺丝装置100与分丝辊14之间的丝束与分丝辊相切。
这种平行布置下丝束从纺丝装置100引出后进入牵伸卷绕装置200后不发生偏转,从而避免较高的偏转带来摩擦而损伤丝束,尤其应用在在聚乳酸产业用纤维FDY纺丝的生产中。
分丝辊14的选型包括张力分丝对辊或喂入辊。分丝辊14选型为张力分丝对辊时有利于空间布置,有利于节省成本。分丝辊14选型为喂入辊时对丝有一定的握持,便于分丝。
不同于其它类型纺丝如涤纶,聚乳酸被加热到一定温度,纤维分子结构发生变化,进而定型,由于聚乳酸纤维特性,聚乳酸产业用纤维纺丝的定型还不完善,在于更高定型长度、定型时间的要求。
请结合图5,在本实施例中,第五定型热辊组19包括保温罩箱19-5、加热源和至少四个热定型辊,保温罩箱19-5开设有供丝束19-7穿经的入丝丝道19-6和出丝丝道19-8,至少四个热定型辊按生产工艺依次设置且均内设于保温罩箱19-5,加热源用以对保温罩箱19-5内的丝束19-7在70-120℃环境下加热。
上述具体将上述第五定型热辊组19替换传统的一对定型辊的方案中,通过增加热定型辊的数量以及将热定型辊均设于保温罩箱19-5内,通过在有限的空间内增加路径,增加纺程,有利于纺制聚乳酸纺丝时对定型长度和定型时间的严苛要求,能够使得定型效果更加充分。其中,第五定型热辊组19的各个热定型辊的速度可以分开调节,有利于对定型步骤进行调控。其中,第五定型热辊组19需保证丝束19-7以向上方向进入保温罩箱19-5,并以朝下输出,因此保温罩箱19-5内的热定型辊的数量控制在4个较佳,也可设置6、8个等方案。
可选地,请参照图4和图5,第五定型热辊组19包括四个热定型辊,分别为按生产工艺依次设置的第一热定型辊19-1、第二热定型辊19-2、第三热定型辊19-3和第四热定型辊19-4,丝束19-7穿经入丝丝道19-6并依次绕经第一热定型辊19-1、第二热定型辊19-2、第三热定型辊19-3和第四热定型辊19-4,直至穿经出丝丝道19-8。如图5所示,第一热定型辊19-1高于第二热定型辊19-2设置,第三热定型辊19-3与第一热定型辊19-1的高度相等,第四热定型辊19-4与第二热定型辊19-2的高度相等。
可选地,加热源包括电感加热源、蒸汽加热源或热风加热源。如图5所示,加热源包括电感加热源时,用于对定型温度在第一预设范围的聚乳酸产业用纤维纺丝进行热定型,热定型辊均呈电感加热定型热辊设置。电感加热定型相对受热比较均匀,但用电比较大,成本较高,用于定型温度较高的生物基聚乳酸产业用长丝,其对各项指标要求比较高。
如图6所示,加热源包括蒸汽加热源时,用于对定型温度在第二预设范围的聚乳酸产业用纤维纺丝进行热定型,保温罩箱19-5的侧壁低处开设有蒸汽进口19-5a,保温罩箱19-5的侧壁高处开设有蒸汽出口19-5b,蒸汽进口19-5a和蒸汽出口19-5b开设于保温罩箱19-5的相对两侧,蒸汽加热源以向保温罩箱19-5内输送热蒸汽,具体通过蒸汽进口19-5a输入保温罩箱19-5内,对丝束19-7热定型后从蒸汽出口19-5b输出。
如图7所示,加热源包括热风加热源时,用于对定型温度在第三预设范围的聚乳酸产业用纤维纺丝进行热定型,保温罩箱19-5内设有多个加热板19-9,加热板19-9与热定型辊间隔设置,加热板19-9靠近保温罩箱19-5内的丝束19-7设置。通过加热板19-9进行加热定型,可以进行温度控制。
由于聚乳酸纤维性质,其定型一般要求不超过120℃,并且不低于70℃,在一种可实施方案中,第一预设范围、第二预设范围、第三预设范围依次减小,且均大于等于70℃以及小于等于120℃,按照定型温度降低,依次选用电感加热源、蒸汽加热源或热风加热源设置。可选地,第一预设范围为大于110℃以及小于等于120℃,第二预设范围为大于90℃以及小于等于110℃,第三预设范围为大于等于70℃以及小于等于90℃。可选地,对定型温度在110℃至120℃的聚乳酸产业用长丝,采用电感加热定型。可选地,对定型温度在95℃至105℃的聚乳酸产业用长丝,采用蒸汽加热定型。可选地,对定型温度在70℃至90℃的聚乳酸产业用长丝采用热风定型。
可选地,如图7所示,在热风加热定型中,加热板19-9包括设于保温罩箱19-5内进口处的加热板19-9,以及设置后续热定型辊之间的另一类加热板19-9。由于在进口位置,即入丝丝道19-6后的区域温度变化比较大,采用丝束19-7穿经该进口处的加热板19-9设置,相应加热板19-9的截面呈U形设置。后续的加热板19-9设于两个热定型辊之间,有利于在保温罩箱19-5内的空间布置,有利于保温罩箱19-5的规格较小设置。
可选地,如图1所示,牵伸卷绕装置200还包括于第五定型热辊组19后按生产工艺依次设置的第六松弛导盘20、瓷件导丝钩21、主网络器22和卷绕机23。第六松弛导盘20起到松弛、消除张力的作用,丝束在第六松弛导盘20缠绕后经瓷件导丝钩21,送至主网络器22进行打结,丝束打结后依次传送至卷绕机23完成卷绕。
本实施例的聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机可以生产4-16头不同品种的生物基聚乳酸产业用长丝。
实施例2
基于实施例1的一种聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机,本实施例对分丝辊14、第一对低温热辊15、第二对高温牵伸热辊16、第三对高温牵伸热辊17、第四对牵伸定型热辊18以及第五定型热辊组19的具体参数进行设置。具体地,分丝辊14经丝束缠绕1圈,分丝辊14的加热温度为零,为无加热状态纺速为550-650m/min。第一对低温热辊15经丝束缠绕6.5圈~7.5圈,第一对低温热辊15的加热温度为65-90℃,纺速为605m/min,分丝辊14与第一对低温热辊15保持1:1.01的速比。第二对高温牵伸热辊16经丝束缠绕6.5圈~7.5圈,第二对高温牵伸热辊16的加热温度为100-140℃,纺速为1950m/min,第一对低温热辊15与第二对高温牵伸热辊16的牵伸倍数为2.5-3.5倍。第三对高温牵伸热辊17经丝束缠绕6.5圈~7.5圈,第三对高温牵伸热辊17的加热温度为110-150℃,纺速为3500m/min,第二对高温牵伸热辊16与第三对高温牵伸热辊17的牵伸倍数为1.5-2倍。第四对牵伸定型热辊18经丝束缠绕6.5圈~7.5圈,第四对牵伸定型热辊18的加热温度为110-150℃,纺速为3900m/min,第三对高温牵伸热辊17与第四对牵伸定型热辊18的牵伸倍数为1.1-1.3倍。第五定型热辊组19的加热温度为70-120℃,纺速为4250m/min,第四对牵伸定型热辊18与第五定型热辊组19的牵伸倍数为1.02-1.05倍。
可选地,第六松弛导盘20的加热温度为零,为无加热状态。
可选地,分丝辊14、第一对低温热辊15、第二对高温牵伸热辊16、第三对高温牵伸热辊17、第四对牵伸定型热辊18、第五定型热辊组19以及第六松弛导盘20的辊壳表面可均为陶瓷设置。
实施例3
请参照图8和图11,基于实施例1的聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机,本实施例公开一种螺杆挤压机,包括螺套1-a和穿设于螺套1-a的螺杆1-b,螺杆1-b包括依次设置的进料段1-5d、压缩段(如图8中压缩段以第一压缩段1-5c和第二压缩段1-5b呈现,也可呈其它形式)和计量段1-5a,螺套1-a包括气体收集室1-3g和排气孔1-3d,气体收集室1-3g于压缩段与计量段1-5a的交界处的内壁上,排气孔1-3d与气体收集室1-3g连通,其中,螺套1-a安装有以启闭排气孔1-3d的开闭阀1-3。
螺套1-a外配置有外部加热器以提供热量,螺杆1-b包括依次设置的进料段1-5d、压缩段和计量段1-5a,聚乳酸原料进入进料段1-5d时逐渐由固体随着温度一步一步升高,同时在原料间的剪切热作用下变为熔融态熔体,在压缩段使固体物料受压缩剪切充分熔融至液相。生物基聚乳酸原料在受热情况时,小部分原料结构不稳发生化学变化,出现水解现象,产生的气体对后续纺丝造成严重影响,通过位于压缩段末端处的气体收集室1-3g对气体进行收集,经开闭阀1-3控制,以将水解产生的气体从排气孔1-3d集中排出,在熔体进入计量段1-5a时及时除去了气体,从而克服了水解气体对纺丝的严重不利影响,改善了断头不利情形,保障了后续纺丝质量和纺丝效率。
可选地,如图8和图11所示,螺套1-a包括对接的第一螺套1-1和第二螺套1-4,螺杆1-b穿设于第一螺套1-1和第二螺套1-4,第一螺套1-1设有排气孔1-3d并安装有开闭阀1-3,第一螺套1-1靠近第二螺套1-4的一端内壁凹设,第一螺套1-1与第二螺套1-4的中间设有密封垫1-3f,和/或第二螺套1-4靠近第一螺套1-1的一端内壁凹设,第一螺套1-1、密封垫1-3f、第二螺套1-4与螺杆1-b共同围合形成气体收集室1-3g。
通过将螺套1-a设置成第一螺套1-1和第二螺套1-4组合的形式,以便组装形成气体收集室1-3g。其中,第一螺套1-1与第二螺套1-4的中间设有密封垫1-3f,指的是密封垫1-3f设于第一螺套1-1与第二螺套1-4的对接面处,第一螺套1-1与第二螺套1-4可通过螺栓连接,通过密封垫1-3f以保证气体收集室1-3g的密封性。
其中,上述和/或第二螺套1-4靠近第一螺套1-1的一端内壁凹设,指的是,在第一螺套1-1靠近第二螺套1-4的一端内壁凹设的基础上,第二螺套1-4靠近第一螺套1-1的一端内壁既可以凹设,配合形成气体收集室1-3g的部分;也可以单独于第一螺套1-1靠近第二螺套1-4的一端内壁凹设,或者单独于第二螺套1-4靠近第一螺套1-1的一端内壁凹设的其它可实施方式。
可选地,进料段1-5d呈单螺纹螺杆1-b设置,以完成进料;压缩段呈双螺纹螺杆1-b设置,以减小压缩段的剪切热,进而减小压缩段的超温现象。
可选地,请参照图8、图14和图15,压缩段包括第一压缩段1-5c和第二压缩段1-5b,第一压缩段1-5c和第二压缩段1-5b呈双螺纹螺杆1-b设置,螺杆1-b包括依次设置的进料段1-5d、第一压缩段1-5c、第二压缩段1-5b和计量段1-5a;沿螺杆挤压机内物料输送方向,第一压缩段1-5c与第二压缩段1-5b的槽深逐渐减小,且第二压缩段1-5b的槽深变化程度小于第一压缩段1-5c的槽深变化程度。
第一压缩段1-5c的槽深逐渐减小,槽深变化程度较大,使固相物料受压缩剪切充分熔融至液相;再经第二压缩段1-5b,第二压缩段1-5b的槽深逐渐减小,槽深变化程度较小,一方面进一步使固相物料充分熔融为液体,另一方面给水解后产生的气体有一个相对空间存储。其中,上述槽深变化程度指的是沿螺杆挤压机内物料输送方向的单位长度所对应的槽深变化量大小。上述槽深变化程度较大、较小指的是两者相对而言。
可选地,如图8所示,螺套1-a包括电接点压力表1-2,电接点压力表1-2的测量端与气体收集室1-3g导通。气体收集室1-3g以收集物料水解产生的气体,达到一定体积时所产生的气体压力反应在电接点压力表1-2,通过电接点压力表1-2来辅助开闭阀1-3的动作。
可选地,如图8和图11所示,螺套1-a包括设于外缘的基座1-c,排气孔1-3d呈L形内设于基座1-c,排气孔1-3d的两端分别与气体收集室1-3g、外界大气导通,开闭阀1-3安装于基座1-c。开闭阀1-3包括阀体1-3b、填料密封1-3c、阀杆1-3a和衬套1-3e,阀体1-3b部分内设于基座1-c、另部分突出基座1-c设置(如图11所示,阀体1-3b部分设于基座1-c内部,另部分裸露于基座1-c),阀杆1-3a活动穿设于阀体1-3b,在阀体1-3b部分内设于基座1-c,从而阀杆1-3a也活动穿设于基座1-c内。填料密封1-3c内设于基座1-c,且设于基座1-c与阀杆1-3a之间,以密封基座1-c与阀杆1-3a的间隙区域,以使气体排出时均从排气孔1-3d排出。阀杆1-3a的端部呈弧面设置,以封闭或导通排气孔1-3d的L形弯折处。衬套1-3e设于基座1-c的排气孔1-3dL形弯折处,衬套1-3e被配置与阀杆1-3a的端部弧面抵接,以在阀杆1-3a封闭排气孔1-3d时保证密封性良好。
上述通过操作阀杆1-3a的位置,来实现对排气孔1-3d的封堵或导通。进一步,在结合电接点压力表1-2的示数指示下,通过打开排气孔1-3d将气体收集室1-3g的气体进行排出。
在一种可实施方式中,如图12所示,开闭阀1-3可采用手动针型阀1-3i设置。在一种可实施方式中,如图13所示,开闭阀1-3可采用电动针型阀1-3j设置,此时可结合电接点压力表1-2控制电动针型阀1-3j定值开启。在一种可实施方式中,如图11所示,排气孔1-3d一端与外界大气直接导通。在一种可实施方式中,如图12和图13所示,可于排气孔1-3d的端部增设电动真空泵1-3h,通过泵送快速排出气体。电动真空泵1-3h还可结合电接点压力表1-2,控制电动真空泵1-3h在预设气体压力下自动启动排气。
可选地,如图9和图10所示,沿螺杆挤压机内物料输送方向,计量段1-5a依次包括第一双螺纹结构1-5a3、菱形分离式结构1-5a2、第二双螺纹结构1-5a1设置,菱形分离式结构1-5a2呈一体铣削式菱形或菱形销钉加工设置。其中图10中的上排图形展示了一体铣削式菱形的结构,图10中的下排图形展示了由菱形销钉加工而成的菱形分离式结构1-5a2。通过菱形分离式结构1-5a2设置,进一步促进熔体的混炼和均化。
可选地,如图16所示,第一双螺纹结构1-5a3部分的螺杆1-b沿螺旋环形分布铺设多条带沟V型槽1-5a3-1~4,槽长设置整个第一双螺纹结构1-5a3,以达到减小熔体的温度和特性粘度的不匀率的有益效果。
可选地,如图9和图10所示,沿螺杆挤压机内物料输送方向,菱形分离式结构1-5a2的直径逐渐减小、菱形布置密度逐渐减小。其中通过图10中的横向虚线,展示有菱形分离式结构1-5a2的直径逐渐减小,保障物料不回流,以及逐渐降低剪切热;通过图10中的G3-G3、G2-G2、G1-G1截图依次对比一圈的菱形数量,展示有菱形布置密度逐渐减小,开始密度较大有利于搅拌,后续密度较小有利于降低剪切热。通过此设计无流通死角,没有原料滞留,不会产生物料碳化现象,有利于纺丝流程的连续运行。
在一种可实施方式中,单螺纹的进料段1-5d长度设为9D至11D,双螺纹的压缩段长度控制为10D至11D,计量段1-5a的长度设置9D至15D。在一种可实施方式中,第一双螺纹结构1-5a3的长度设置为4D至10D,菱形分离式结构1-5a2的长度3D,第二双螺纹结构1-5a1的长度2D。在一种可实施方式中,螺杆1-b长径比控制为(28-34):1。在一种可实施方式中,螺杆挤压机的温度分区控制为160℃至240℃,螺杆挤压机滤后控制压力为80-120kg/cm2。在一种可实施方式中,进料段1-5d螺棱为等径单螺距,第二双螺纹结构1-5a1螺棱为等距等高,充分熔融以使输出的熔体均匀,稳定熔体挤压出口的压力,便于后续纺丝在混炼挤出段实现定量,定压,定温地从机头挤出。
实施例4
请参照图17至图21,基于实施例1的聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机,本实施例公开一种纺丝箱4,包括计量泵4-13、泵板4-14、泵座4-16、箱体管道4-18、熔体密封垫4-15a和防腐蚀密封垫4-15b,计量泵4-13、泵板4-14和泵座4-16依次连接,箱体管道4-18包括连通泵板4-14和泵座4-16,泵板4-14、熔体密封垫4-15a、防腐蚀密封垫4-15b和泵座4-16依次层叠设置,熔体密封垫4-15a和防腐蚀密封垫4-15b均设有供连通泵板4-14和泵座4-16的箱体管道4-18穿设的通孔。
结合图1,熔融状的原料经熔体输送管道3进入纺丝箱4,具体沿纺丝箱4内的箱体管道4-18前进,包括依次穿经泵座4-16、泵板4-14、计量泵4-13继而再次穿经泵板4-14、泵座4-16,输送至下箱体4-1的纺丝组件6,以形成丝束进入后续工艺。其中,原料熔体于泵板4-14与泵座4-16之间输送,具体为沿着连通泵板4-14与泵座4-16的部分箱体管道4-18,相应地,在泵板4-14、泵座4-16内设有相应通孔以供原料熔体流经。
可以理解的是,在泵板4-14与泵座4-16之间设置密封垫4-15,以加强泵板4-14与泵座4-16之间熔体流经的密封性。密封垫4-15一般为熔体密封垫4-15a,具体如图19和图20所示,在泵板4-14与泵座4-16固定连接例如通过螺钉固定,使熔体密封垫4-15a受挤压从而起到密封作用。本方案在选择熔体密封垫4-15a的基础上,还增加了一种密封垫4-15设置,具体为在熔体密封垫4-15a与泵座4-16之间再设置一层防腐蚀密封垫4-15b,形成泵板4-14、熔体密封垫4-15a、防腐蚀密封垫4-15b和泵座4-16依次层叠设置,相应地连通泵板4-14和泵座4-16的箱体管道4-18穿过熔体密封垫4-15a和防腐蚀密封垫4-15b设置。
通过上述防腐蚀密封垫4-15b改善原料液态弱酸性而对泵座4-16表面的腐蚀,保护泵座4-16表面的平整,保障熔体密封垫4-15a的良好密封性,从而改善由于泵座4-16腐蚀而引起的密封缺陷、漏料、原料熔体供应不足而导致断头等不利情形,有利于对原料熔体呈弱酸性的材质纺丝的生产,例如聚乳酸产业用纤维纺丝。
如图21所示,展示有中间大管道以供原料熔体从泵座4-16流经泵板4-14,经计量泵4-13作用后,将分成多根管道,如图21中的四周的4个小管道所示,原料熔体穿进泵板4-14和泵座4-16,直至进入与小管道一一对应的纺丝组件6中,组件连接板4-17的底侧沿长度方向分布有多个纺丝组件6,每一个纺丝组件6有一个入口。
如图18所示,本实施例公开的纺丝箱4包括设置两个泵座4-16,泵座4-16分别对应有泵板4-14、计量泵4-13、纺丝组件6及相应管道设置。因为计量泵4-13的作用是将熔体利用高压连续准确地供给纺丝组件6,因此有高精密计量准确性的要求,有关计量泵4-13的计量泵传动部件5,如图1所示,是由永磁同步电机直联摆线针齿减速器驱动、变频调速,每个泵分别独立传动,传动轴可以伸缩,传动轴设有万向联轴节和安全销保护装置。
可选地,如图19所示,纺丝箱4包括热量分配块4-12,热量分配块4-12设于计量泵4-13与纺丝箱4的外壳之间,热量分配块4-12围合计量泵4-13设置,提高对计量泵4-13的保温效果。
可选地,防腐蚀密封垫4-15b由耐腐蚀柔性材料制成,耐腐蚀柔性材料包括铜或铝,防腐蚀密封垫4-15b相应以铜垫、铝垫形式设置。可选地,泵板4-14和泵座4-16通过耐高温标准件连接,耐高温标准件包括35CrMoA材质制成的螺钉,采用耐高温标准件使得拆装和更换方便。
可选地,如图19所示,纺丝箱4还包括组件连接板4-17,组件连接板4-17内设于下箱体4-1,组件连接板4-17用与纺丝组件6连接。箱体管道4-18包括连通泵座4-16与组件连接板4-17的熔体分配输出通道4-18a,于纺丝箱4内熔体分配输出通道4-18a可选呈管件形式设置。熔体分配输出通道4-18a包括第一节熔体分配输出通道4-18a1和第二节熔体分配输出通道4-18a2,第一节熔体分配输出通道4-18a1一端与泵座4-16连通,第二节熔体分配输出通道4-18a2一端与组件连接板4-17连通,其中,第一节熔体分配输出通道4-18a1的另一端与第二节熔体分配输出通道4-18a2的另一端通过可拆装连接件密封连接。
相较于相关技术中纺丝箱4是将泵座4-16和组件连接板4-17通过多个作为熔体分配管道的钢管焊接连通,使得泵座4-16、组件座和钢管连成一个不可分开的整体,这样的纺丝箱4功能单一且无互换性,又由于泵座4-16、组件连接板4-17和钢管连成一体,钢管的弯曲处较多,所以,容易造成管道堵塞,又不容易清理,即使采用清理工具也很难清理干净。
而通过本实施例的熔体分配输出通道4-18a的两节可拆卸连接布置,在可选情形中可将第一节熔体分配输出通道4-18a1和第二节熔体分配输出通道4-18a2拆开来,满足了互换性的要求,扩展了应用范围;两节可拆卸布置还有利于堵塞时分开进行清理,便于将熔体分配输出通道4-18a清理干净。可以理解的是,熔体分配输出通道4-18a的两节可拆卸连接,还需要保证两节连接的密封性。
可选地,如图1、图17和图19所示,纺丝箱4包括上箱体4-2和下箱体4-1,上箱体4-2安装于下箱体4-1上,计量泵4-13、泵板4-14和泵座4-16沿竖向依次安装于上箱体4-2内,纺丝箱4与熔体输送管道3配合,箱体管道4-18还包括连通熔体输送管道3与泵座4-16。将纺丝箱4呈上箱体4-2和下箱体4-1组合设置,有利于合理布置元件、减小箱体体积,有利于组装过程。
可选地,如图17所示,上箱体4-2采用加热器加热,上箱体4-2内设有金属填充物4-9,用金属填充物4-9替代常规的联苯蒸汽传递热量来达到温度均匀的效果。加热器包括上箱体基本加热器4-4、上箱体辅助加热器4-5和上箱体调节加热器4-6,从而可以具体采用一组或多组的不同加热模式,可实现快速加热、保温、调节温度等有益效果。
如图17所示,下箱体4-1设有导热油进口4-7和导热油出口4-8,导热油进口4-7、导热油出口4-8与所配置的集装箱式导热油锅炉连通,相应配置有泵送。通过上箱体4-2、下箱体4-1的设置,配合各自的加热方式,使上箱体4-2与下箱体4-1的加热和控温是单独控制又相互关联。
可选地,如图19所示,上箱体4-2包括上箱体测温元件4-10,下箱体4-1包括下箱体测温元件4-11,分别检测上箱体4-2内的金属填充物4-9、下箱体4-1内的导热油。进而可采用智能温控系统,可以降低能耗,有利于环保,及时反馈数据,调整加热功率,实现智能控温,进而可控温精度±1℃。
可选地,纺丝箱4包括纺丝箱熔体压力测量元件4-3,纺丝箱熔体压力测量元件4-3安装于上箱体4-2。如正常纺丝时纺丝组件6起始压力要大于9Mpa,通过纺丝箱熔体压力测量元件4-3为正常纺丝提供数据支撑。
可选地,纺丝箱4在使用状态时上箱体4-2内控制温度210℃至225℃,上箱体4-2内温度相对要低一些,主要保护熔体在输送过程中处于低温休眠状态,减少物料的降解和水解;在使用状态时下箱体4-1控制温度225℃至245℃,让熔体经过组件连接板4-17后在纺丝组件6中增加流动性,更加充分地混合,达到组件起压更加均匀的效果,减少丝束的各项不匀率。
实施例5
请参照图22,基于实施例1的聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机,本实施例公开一种纺丝组件6,包括组件体6-5、压盖6-2、熔体分配体6-3、多层过滤网6-10、喷丝板6-4、滚珠层6-8、过滤层6-9和分配板6-11,压盖6-2、熔体分配体6-3、多层过滤网6-10和喷丝板6-4沿熔体流向依次设置于组件体6-5的内通道中,滚珠层6-8、过滤层6-9和分配板6-11沿熔体流向依次按层依次设置于熔体分配体6-3的内通道中,滚珠层6-8包括置于过滤层6-9上的多个滚珠。
具体地,组件体6-5作为纺丝组件6的主要壳体,组件体6-5设有内通道,并于组件体6-5内通道依次布置压盖6-2、熔体分配体6-3、多层过滤网6-10和喷丝板6-4,压盖6-2将其余部件安装于组件体6-5内。熔体分配体6-3亦设有内通道,熔体分配体6-3于内通道依次设有滚珠层6-8、过滤层6-9和分配板6-11。如图22所示,熔体分配体6-3与分配板6-11可呈一体设置。
当处于工作状态时,熔体穿过压盖6-2,依次经过滚珠层6-8、过滤层6-9和分配板6-11、多层过滤网6-10和喷丝板6-4,并于喷丝板6-4以丝束方式输出,本纺丝组件6采用滚珠层6-8的滚珠代替公知的海沙,采用滚珠过滤,改善原料与海沙结块的不利现象,延长了使用时间,且有利于物料在熔体分配体6-3内混合地更加充分,提高了熔体的均匀性。
可选地,过滤层6-9呈烧结金属板设置,由烧结材料制成,采用滚珠层6-8配合烧结金属板,替代公知的海沙及多层过滤网6-10,烧结金属板的过滤面积和体积比多层过滤网6-10多50%左右,本实施例的纺丝组件6采用滚珠过滤,防止原料与海沙很快结块,让物料在熔体分配体6-3腔内混合更加充分,延长了使用时间,提高了过滤组件传热均匀,提高熔体的均匀性。本实施例的滚珠可采用不锈钢材料制成,形成不锈钢珠。滚珠也可以采用其它金属材料制成。
可选地,如图22所示,纺丝组件6还包括锁紧螺母6-1,锁紧螺母6-1的外周缘与组件体6-5的内侧螺纹连接,锁紧螺母6-1的内周缘与底侧和压盖6-2的外周缘抵接。当锁紧螺母6-1旋紧时,锁紧螺母6-1与组件体6-5连接紧密,并将压盖6-2紧密抵在组件体6-5的内通道中,进而在另一端的喷丝板6-4被堵在组件体6-5的内通道时,能够形成压盖6-2、熔体分配体6-3、多层过滤网6-10和喷丝板6-4依次抵紧的状态,并将之稳固地安装于组件体6-5内。
可选地,如图22所示,组件体6-5的内侧远离锁紧螺母6-1的一侧设有限位部,限位部与喷丝板6-4凹凸配合以将喷丝板6-4限位于组件体6-5内。通过组件体6-5远离锁紧螺母6-1的一侧与喷丝板6-4凹凸配合,具体为组件体6-5的内缘向内突出设有限位部,限位部可以环状形式设置,喷丝板6-4的周缘相应呈台阶状布置,通过限位部将喷丝板6-4限位在组件体6-5的内通道中。特别是在安装锁紧螺母6-1的状态下,限位部与喷丝板6-4相接紧密。
可选地,如图22所示,压盖6-2设有内螺纹,内螺纹被配置与纺丝箱内的组件连接板4-17连接,从而实现将纺丝组件6与纺丝箱固定连接。
可选地,如图22所示,纺丝组件6包括第一密封件6-6,第一密封件6-6设于压盖6-2与组件连接板4-17之间。可以理解的是,在压盖6-2设有供熔体穿过的路径通道的基础上,第一密封件6-6可呈环形、环绕该路径通道布置,并且布置于压盖6-2与组件连接板4-17之间,起到密封压盖6-2与组件连接板4-17的缝隙。可选地,如图22所示,纺丝组件6包括第二密封件6-7,第二密封件6-7设于压盖6-2与熔体分配体6-3的相接处。第二密封件6-7可采用嵌设的方式,将压盖6-2与熔体分配体6-3的相接面进行密封。
在一种可实施方式中,压盖6-2、熔体分配体6-3、多层过滤网6-10和喷丝板6-4沿竖向依次设置,滚珠层6-8、过滤层6-9和分配板6-11沿竖向依次设置,整个纺丝组件6沿竖向布置于纺丝装置中。
实施例6
请参照图23至图26,基于实施例1的聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机,本实施例提供一种组合冷却机构9,包括依次设置的外环吹部件9-1、升降部件9-2和侧吹风部件9-3,升降部件9-2包括伸缩软管9-2a和升降动力件9-2b,伸缩软管9-2a的顶端与外环吹部件9-1连通、底端与侧吹风部件9-3连通,升降动力件9-2b设于外环吹部件9-1与侧吹风部件9-3的中间,组合冷却机构9与纺丝组件6可分离式设置,升降动力件9-2b被配置为驱动外环吹部件9-1靠近或远离纺丝组件6。
具体地,从纺丝组件6下来的聚乳酸材质丝束直至经过组合冷却机构9,依次经过外环吹部件9-1、升降部件9-2的伸缩软管9-2a以及侧吹风部件9-3直至进入下一步,在正常纺丝过程中,升降动力件9-2b将外环吹部件9-1顶起至与纺丝组件6的中间形成紧密的纺丝通道,当在聚乳酸纤维纺丝一段时间生产而于喷丝板面堆积熔体残留物时,升降动力件9-2b动作以将外环吹部件9-1下移,具体对比参照图23和图25、以及图24和图26,外环吹部件9-1与纺丝组件6相对分离,从而原先紧密的纺丝通道被敞开一个口子,留出有操作空间供清板使用,便于对喷丝板面进行定期清理,有利于纺丝的质量和正常进行,有利于提高整体的纺丝效率。
可选地,如图24所示,升降部件9-2还包括垂直运动导轨9-2c,垂直运动导轨9-2c设于外环吹部件9-1与侧吹风部件9-3的中间。通过设置导轨,有利于外环吹部件9-1和伸缩软管9-2a的运动稳定性。可选地,如图24和图26所示,垂直运动导轨9-2c包括竖直地安装于侧吹风部件9-3上的导杆以及固定于外环吹部件9-1的导块,导杆穿设于导块。通过导块对导杆的限位,有利于外环吹部件9-1和伸缩软管9-2a的运动稳定性。
可选地,如图24和图26所示,升降动力件9-2b包括气缸,气缸的缸座固定于侧吹风部件9-3上,气缸的活塞杆抵住外环吹部件9-1的底侧。在其他可实施方式中,升降动力件9-2b还可以采用油缸、电机等形式。
可选地,如图23和图24所示,外环吹部件9-1包括外环吹上风箱9-1a、外环吹下风箱9-1b、外环吹风筒9-1c、外环吹导风件9-1d和外环吹进风道9-1e,外环吹上风箱9-1a叠设于外环吹下风箱9-1b上,外环吹风筒9-1c内设于外环吹上风箱9-1a,外环吹导风件9-1d内设于外环吹下风箱9-1b,外环吹风筒9-1c设于外环吹导风件9-1d上,外环吹导风件9-1d内设有供丝束穿经的内通道,从纺丝组件6喷出的丝束被配置为依次穿经外环吹风筒9-1c的内腔、外环吹导风件9-1d的内通道、伸缩软管9-2a和侧吹风部件9-3。外环吹进风道9-1e一端呈进风口设置,另一端导通至外环吹导风件9-1d的导风面,以将进风导入外环吹上风箱9-1a和外环吹风筒9-1c的中间,外环吹风筒9-1c的筒面布置有风孔。
具体地,可由供风系统向外环吹部件9-1提供稳定、清洁的热风,具体经外环吹进风道9-1e的进风口,沿外环吹进风道9-1e导至外环吹导风件9-1d的导风面,外环吹导风件9-1d的导风面能够进一步将进风导入外环吹上风箱9-1a内、且在外环吹风筒9-1c之外,并进一步进风穿经外环吹风筒9-1c筒面的风孔进入筒内,经过筒内的丝束在热空气包围下被缓慢地冷却。需要指出的是,外环吹风筒9-1c可根据实际需要而选择不同高度。
可选地,外环吹风筒9-1c的筒面包括由烧结金属网制成,并于筒面覆盖设有无纺布。由烧结金属网作为材质制成,能够形成空隙,供热空气经过。在另一种可实施方式中,外环吹风筒9-1c的筒面包括呈多孔板设置,并于筒面覆盖设有无纺布。多孔板的设置属于直接在外环吹风筒9-1c开设若干风孔。上述多孔板或者烧结金属网制成起到阻尼作用,有利于保证风速均匀和风压稳定,以使丝束在热空气包围下被缓慢地冷却。
可选地,沿丝束走向外环吹部件9-1提供的风温和侧吹风部件9-3提供的风温彼此形成由高至底的梯度关系;沿丝束走向外环吹部件9-1提供的风速和侧吹风部件9-3提供的风速批次形成由慢至快的梯度关系。上述“梯度”指的是沿走向风温呈一段一段逐渐降低的关系变化,风速呈一段一段逐渐增加的关系变化。通过对风温和风速的设置,以对丝束进行良好的冷却。
实施例7
基于实施例1的聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机,以及实施例6提供的组合冷却机构9,请参照图23至图26,沿丝束的走向包括依次设置的纺丝组件6、缓冷器7、单体抽吸部件8和实施例1的组合冷却机构9,纺丝组件6、缓冷器7与单体抽吸部件8相对固定设置,组合冷却机构9的外环吹部件9-1与单体抽吸部件8可分离式设置,组合冷却机构9的升降动力件9-2b以驱动外环吹部件9-1靠近或远离单体抽吸部件8。
纺制生物质聚乳酸时,喷出的熔体中含有单体、低聚物等会挥发出来,如果生物基聚乳酸丝束立即冷却,丝束的流动性和拉伸性能变差,容易断丝。加上由于初生纤维的结构要求内外均一,同时为了防止生物质聚乳酸熔体的突然冷却,造成大分子键的交缠,影响成品丝的强度,为保证纺丝质量需要在喷丝板下来的丝在进到吹风冷却前增加缓冷保温处理,从而在联合机中设有缓冷器7,在缓冷器7内设加热器对丝进行保温,并在后续通过单体抽吸部件8将单体、低聚物等抽吸处理,保证丝束质量。
可选地,缓冷器7以提供180-210℃的热空气环境,以使生物质聚乳酸熔体暂时在180-210℃的热空气中保留一段时间而不至于迅速冷却。组合冷却机构9中的外环吹部件9-1采用25-35℃的热风。侧吹风可选择由空调系统提供稳定、清洁的冷却风。在纺制聚乳酸产业用长丝纤维时,组合冷却机构9中的侧吹风部件9-3以提供风温(19-22℃)±1℃、风道压力800pa、风速不匀率≤±5%、相对湿度85±5%、风速0.5-0.8m/s的冷却风。
需要理解的是,当侧吹风冷却不理想,会对丝束的物理指标产生较大的影响。如果侧吹风的温度过低,因纤维骤冷而出现纤维外层迅速凝固但纤维内芯依然处于熔体状态的情形,使纤维形成皮芯纤维,皮芯纤维因发僵、发硬,后道牵伸倍数会显著降低并且强力下降;反之,如果侧吹风冷却装置温度过高,因纤维冷却不彻底,在生产过程中毛丝增多,甚至在纺丝卷绕过程中易发生单根纤维之间相互粘连现象。本联合机通过提供设置上述合适的侧吹风温度,能够保障丝束纤维质量。
实施例8
基于实施例1的聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机,请参照图27至图30,本实施例提供一种双面上油机构,包括多对油嘴11-3,每对油嘴11-3包括分别位于待上油丝束11-4径向两侧的两个油嘴11-3,每对油嘴11-3被配置在俯视方向上相互靠近以形成纺丝状态,以及在俯视方向上相互远离以形成生头状态。
具体地,通过多对油嘴11-3对待上油丝束11-4进行上油,每对油嘴11-3对一根丝束11-4进行上油,每对油嘴11-3包括两个油嘴11-3,该两个油嘴11-3分别位于丝束11-4的两侧,油嘴11-3被设置为可移动,从而可以通过油嘴11-3处于不同的位置,形成用于对丝束11-4上油的纺丝状态、以及用于丝束11-4生头挂丝时的生头状态,便于实际操作。
通过油嘴11-3分别对待上油丝束11-4的两侧,达到给丝束11-4两面上油的目的,达到可增加聚乳酸纤维的集束性,抗静电性,减少纤维拉伸的阻力,对丝束11-4均匀喷油的功能可以增加丝束11-4中单丝之间的抱合性,改善拉伸从而减少毛丝,提高成品的满卷率,尤其适用于聚乳酸产业用长丝纤维牵伸卷绕。
可选地,如图27和图28所示,多对油嘴11-3中每对油嘴11-3所属的两个油嘴11-3在高度方向上交错设置,进而可形成如图29所示的纺丝状态,在俯视方向上两个油嘴11-3有重叠区域,以将纺丝挂住、进行油嘴11-3充分双面上油。
可选地,如图27和图28所示,双面上油机构还包括第一安装板11-5a、气缸11-1、底板11-8和第一导丝钩11-6a,第一安装板11-5a与油嘴11-3固定连接,气缸11-1的气缸推杆11-2一端与第一安装板11-5a固定连接,气缸11-1固定安装于底板11-8上,第一安装板11-5a的底端抵放于底板11-8上,第一导丝钩11-6a固定安装于第一安装板11-5a,且第一导丝钩11-6a设于油嘴11-3的底侧。气缸推杆11-2伸长,以形成图27所示的纺丝状态;气缸推杆11-2缩回,带动第一安装板11-5a以及与第一安装板11-5a固定连接的第一导丝钩11-6a回撤,将每对油嘴11-3分开,形成中间的生头通道。其中,气缸11-1配置有电气控制系统,对气缸推杆11-2进行电气控制伸长、缩回或维持不动状态。在其他可实施方式中,气缸11-1可以用电机、油缸等动力件来替换。采用气缸11-1,其具有清洁介质的优点。
可选地,如图27和图28所示,双面上油机构还包括第一接油盒11-7a,第一接油盒11-7a固定安装于第一安装板11-5a,且第一接油盒11-7a设于油嘴11-3的底侧。第一接油盒11-7a的顶部呈开口设置,以将纺丝时从油嘴11-3落下的油液进行回收。第一接油盒11-7a另设有回收管路,以将油液统一回收。
可选地,如图29和图30所示,位于待上油丝束11-4径向同一侧的所有油嘴11-3均固定安装于同一块第一安装板11-5a,以便于对所有丝束11-4同一侧的油嘴11-3的移动进行统一控制。
本实施例提供的双面上油机构,具有喷油均匀,回油干净,无链条传动消除了噪音污染,消声传动,结构紧凑,油嘴11-3精致比油轮好维修方便的优点。
实施例9
基于实施例8的双面上油机构,包括多对油嘴11-3,每对油嘴11-3包括分别位于待上油丝束11-4径向两侧的两个油嘴11-3,每对油嘴11-3被配置在俯视方向上相互靠近以形成纺丝状态,以及在俯视方向上相互远离以形成生头状态。本实施例提供双面上油机构的另一种可实施方式。具体地,如图31和图32所示,双面上油机构还包括转轴11-9,转轴11-9与油嘴11-3固定连接,且转轴11-9被配置为带动油嘴11-3转动。在本实施例中油嘴11-3通过转动的方式进行移动,分别形成如图32所示的纺丝状态,以及如图33或图34的生头状态。
可选地,如图31所示,双面上油机构还包括第二安装板11-5b、第二接油盒11-7b和第二导丝钩11-6b,第二安装板11-5b与油嘴11-3固定连接,第二接油盒11-7b与第二安装板11-5b固定连接,且第二接油盒11-7b设于油嘴11-3的底侧,第二导丝钩11-6b与第二安装板11-5b固定连接。通过第二接油盒11-7b对油液进行收集,通过第二安装板11-5b提供第二接油盒11-7b和第二导丝钩11-6b的安装位置,转轴11-9动作时第二安装板11-5b、第二接油盒11-7b、第二导丝钩11-6b和油嘴11-3均随转轴11-9移动。
可选地,转轴11-9包括阻尼转轴11-9,采用阻尼转轴11-9设置,生头时手动操作到生头状态,纺丝时再转回到纺丝状态。
本实施例提供的双面上油机构,具有喷油均匀,回油干净,无链条传动消除了噪音污染,消声传动,结构紧凑,油嘴11-3精致比油轮好维修方便的优点。
在一种可实施的生头方式中,如图33所示,生头时左列油嘴11-3可以不动,右列油嘴11-3都转动一定角度,例如15°至30°,此时将每根丝束11-4分别先挂到左列油嘴11-3处,然后把下排油嘴11-3转回到原位置,即如图32所示的,把丝束11-4再分别挂到右列油嘴11-3上,完成生头挂丝。在一种可实施的生头方式中,如图34所示,生头时将左列、右列的油嘴11-3均转动一定角度,例如15°至30°,此时将每根丝束11-4分别挂到左列、右列的油嘴11-3处,然后把左列、右列的油嘴11-3转回到原位置,完成生头挂丝。
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)
1.一种聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机,其特征在于,所述聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机包括纺丝装置和牵伸卷绕装置,所述纺丝装置包括按生产工艺依次设置的螺杆挤压机、挤出头、熔体输送管道、纺丝箱、纺丝组件、缓冷器、单体抽吸部件、组合冷却机构和甬道部件,所述牵伸卷绕装置包括按生产工艺依次设置的双面上油机构、剪吸丝、预网络器、分丝辊、第一对低温热辊、第二对高温牵伸热辊、第三对高温牵伸热辊、第四对牵伸定型热辊、第五定型热辊组、第六松弛导盘、瓷件导丝钩、主网络器和卷绕机;
丝束从所述甬道部件依次穿经所述双面上油机构、所述剪吸丝和所述预网络器直至传送至所述分丝辊,所述牵伸卷绕装置与所述纺丝装置被配置为平行配置,以使所述纺丝装置与所述分丝辊之间的所述丝束沿垂直方向布置且与所述分丝辊相切。
2.如权利要求1所述的聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机,其特征在于,所述第五定型热辊组包括:
保温罩箱,所述保温罩箱开设有供所述丝束穿经的入丝丝道和出丝丝道,
至少四个热定型辊,按生产工艺依次设置,且,均内设于所述保温罩箱;以及
加热源,用以对所述保温罩箱内的丝束在70-120℃环境下加热。
3.如权利要求2所述的聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机,其特征在于,所述加热源包括电感加热源、蒸汽加热源或热风加热源;
所述加热源包括所述电感加热源时,用于对定型温度在第一预设范围的所述聚乳酸产业用纤维纺丝进行热定型,所述热定型辊均呈电感加热定型热辊设置;
所述加热源包括所述蒸汽加热源时,用于对定型温度在第二预设范围的所述聚乳酸产业用纤维纺丝进行热定型,所述保温罩箱的侧壁低处开设有蒸汽进口,所述保温罩箱的侧壁高处开设有蒸汽出口,所述蒸汽进口和所述蒸汽出口开设于所述保温罩箱的相对两侧,所述蒸汽加热源以向所述保温罩箱内输送热蒸汽;
所述加热源包括所述热风加热源时,用于对定型温度在第三预设范围的所述聚乳酸产业用纤维纺丝进行热定型,所述保温罩箱内设有多个加热板,所述加热板与所述热定型辊间隔设置,所述加热板靠近所述保温罩箱内的丝束设置;
所述第一预设范围、所述第二预设范围、所述第三预设范围依次减小,且均大于等于70℃以及小于等于120℃。
4.如权利要求2所述的聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机,其特征在于,所述分丝辊经所述丝束缠绕1圈,所述分丝辊的加热温度为零,纺速为550-650m/min;
所述第一对低温热辊经所述丝束缠绕6.5圈~7.5圈,所述第一对低温热辊的加热温度为65-90℃,纺速为605m/min,所述分丝辊与所述第一对低温热辊保持1:1.01的速比;
所述第二对高温牵伸热辊经所述丝束缠绕6.5圈~7.5圈,所述第二对高温牵伸热辊的加热温度为100-140℃,纺速为1950m/min,所述第一对低温热辊与所述第二对高温牵伸热辊的牵伸倍数为2.5-3.5倍;
所述第三对高温牵伸热辊经所述丝束缠绕6.5圈~7.5圈,所述第三对高温牵伸热辊的加热温度为110-150℃,纺速为3500m/min,所述第二对高温牵伸热辊与所述第三对高温牵伸热辊的牵伸倍数为1.5-2倍;
所述第四对牵伸定型热辊经所述丝束缠绕6.5圈~7.5圈,所述第四对牵伸定型热辊的加热温度为110-150℃,纺速为3900m/min,所述第三对高温牵伸热辊与所述第四对牵伸定型热辊的牵伸倍数为1.1-1.3倍;
所述第五定型热辊组的加热温度为70-120℃,纺速为4250m/min,所述第四对牵伸定型热辊与所述第五定型热辊组的牵伸倍数为1.02-1.05倍。
5.如权利要求1所述的聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机,其特征在于,所述螺杆挤压机包括螺套和穿设于所述螺套的螺杆,所述螺杆包括依次设置的进料段、压缩段和计量段,所述螺套包括:
位于所述压缩段与所述计量段的交界处的内壁上开设的气体收集室;以及
与所述气体收集室连通的排气孔;
其中,所述螺套安装有以启闭所述排气孔的开闭阀。
6.如权利要求1所述的聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机,其特征在于,所述纺丝箱包括:
依次连接的计量泵、泵板和泵座;
箱体管道,所述箱体管道包括连通所述泵板和所述泵座;以及
熔体密封垫和防腐蚀密封垫,所述泵板、所述熔体密封垫、所述防腐蚀密封垫和所述泵座依次层叠设置,所述熔体密封垫和所述防腐蚀密封垫均设有供连通所述泵板和所述泵座的所述箱体管道穿设的通孔。
7.如权利要求1所述的聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机,其特征在于,所述纺丝组件包括:
组件体;
压盖、熔体分配体、多层过滤网和喷丝板,沿熔体流向依次设置于所述组件体的内通道中;以及
滚珠层、过滤层和分配板,沿熔体流向依次按层依次设置于所述熔体分配体的内通道中,所述滚珠层包括置于所述过滤层上的多个滚珠。
8.如权利要求1所述的聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机,其特征在于,所述组合冷却机构包括依次设置的外环吹部件、升降部件和侧吹风部件,所述升降部件包括伸缩软管和升降动力件,所述伸缩软管的顶端与所述外环吹部件连通、底端与所述侧吹风部件连通,所述升降动力件设于所述外环吹部件与所述侧吹风部件的中间;
所述组合冷却机构与纺丝组件可分离式设置,所述升降动力件被配置为驱动所述外环吹部件靠近或远离所述纺丝组件。
9.如权利要求8所述的聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机,其特征在于,所述纺丝组件、所述缓冷器与所述单体抽吸部件相对固定设置,所述组合冷却机构的所述外环吹部件与所述单体抽吸部件可分离式设置,所述组合冷却机构的所述升降动力件以驱动所述外环吹部件靠近或远离所述单体抽吸部件。
10.如权利要求1所述的聚乳酸产业用纤维纺丝牵伸卷绕联合机,其特征在于,所述双面上油机构包括多对油嘴,每对所述油嘴包括分别位于待上油丝束径向两侧的两个油嘴,每对所述油嘴被配置在俯视方向上相互靠近以形成纺丝状态,以及在俯视方向上相互远离以形成生头状态。
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