CN115787113A - 一种涤纶长丝冷却装置及其冷却工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涤纶长丝生产领域，尤其涉及一种涤纶长丝冷却装置，包括冷却箱体，所述冷却箱体的内部包括依次连通的前腔、中腔和后腔，所述前腔、中腔和后腔内的环吹组件的吹风方向与射线的夹角依次为锐角、直角和钝角。本发明还提供一种涤纶长丝冷却装置的冷却工艺，包括以下步骤：S1、涤纶长丝沿一射线送料，由前腔中的环吹组件以与送料方向的夹角为锐角的角度进行一段冷却；S2、由中腔中的环吹组件以与送料方向的夹角为直角的角度进行二段冷却；S3、由后腔中的环吹组件以与送料方向的夹角为钝角的角度进行三段冷却。本发明提供的涤纶长丝冷却装置提高了涤纶丝的冷却均匀性，提高了涤纶长丝的断裂伸长率，改善了产品的力学性能。

Description

一种涤纶长丝冷却装置及其冷却工艺

技术领域

本发明涉及涤纶长丝生产领域，尤其涉及一种涤纶长丝冷却装置及其冷却工艺。

背景技术

涤纶生产用的纺丝冷却装置分为侧吹风冷却装置和环吹风冷却装置，环吹风冷却装置的好处在于冷却风吹送均匀，冷却效果更好，可参考申请号为200820218633.X、名称为涤纶长丝外环吹冷却装置的中国实用新型专利。现有的涤纶长丝环吹冷却装置均为单段冷却结构，仅通过一级冷却容易导致涤纶长丝冷却效果不均，成形后的微结构粗细不均，力学性能不佳，断裂伸长率较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种涤纶长丝冷却装置及其冷却工艺，涤纶长丝冷却效果均匀，成形后的微结构均匀，力学性能好。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种涤纶长丝冷却装置，包括冷却箱体，所述冷却箱体的内部包括依次连通的前腔、中腔和后腔，所述前腔和后腔沿同一射线分别对应设有进丝口和出丝口，所述前腔、中腔和后腔内均设有环吹组件，所述前腔、中腔和后腔内的环吹组件的吹风方向与射线的夹角依次为锐角、直角和钝角。

进一步地，所述环吹组件包括进风管、空气分配器和环吹管，所述进风管的一端穿过所述冷却箱体的侧壁，所述进风管的另一端与所述空气分配器的进口连接，所述空气分配器的两个以上的出口均连有所述环吹管，所述环吹管设有吹风孔。

进一步地，所述环吹管平行于所述射线，两根以上所述环吹管围绕所述射线设置。

进一步地，所述前腔内的环吹组件上的吹风孔的轴线与射线的夹角范围为30°～60°，所述后腔内的环吹组件上的吹风孔的轴线与射线的夹角范围为120°～150°。

进一步地，还包括风机和制冷器，所述风机、制冷器与进风管依次连接。

进一步地，还包括导丝辊，所述导丝辊与所述冷却箱体的内壁转动连接，所述前腔、中腔和后腔内的环吹组件在靠近进丝口的一侧均设置所述导丝辊。

进一步地，所述前腔内的导丝辊在圆周表面上自中部向两端分别设有旋向相反的螺旋分丝颗粒，所述中腔内的导丝辊在圆周表面上沿轴向设有分隔颗粒，所述后腔内的导丝辊在圆周表面上自中部向两端分别设有旋向相反的螺旋聚丝颗粒，

进一步地，还包括隔板，所述前腔、中腔和后腔均通过隔板分隔，所述隔板上设有送丝孔和通风孔。

进一步地，位于所述前腔和所述中腔之间的隔板在靠近所述进丝口的端面上设有第一环形罩，所述第一环形罩环绕所述送丝孔设置，位于所述中腔和所述后腔之间的隔板在靠近所述出丝口的端面上设有第二环形罩，所述第二环形罩环绕所述送丝孔设置。

本发明还提供一种涤纶长丝冷却装置的冷却工艺，包括以下步骤：

S1、涤纶长丝沿一射线送料，涤纶长丝从进丝口进入冷却箱体的前腔，由前腔中的环吹组件以与送料方向的夹角为锐角的角度进行一段冷却；

S2、经过一段冷却后的涤纶长丝进入中腔，由中腔中的环吹组件以与送料方向的夹角为直角的角度进行二段冷却；

S3、经过二段冷却后的涤纶长丝进入后腔，由后腔中的环吹组件以与送料方向的夹角为钝角的角度进行三段冷却，然后从出丝口送出冷却箱体。

本发明的有益效果在于：提供一种涤纶长丝冷却装置及其冷却工艺，设计具有三段冷却结构的冷却箱体，涤纶长丝自进丝口进入并依次穿过前腔、中腔和后腔后从后腔送出，具体的，在前腔的第一段冷却过程中，从与送料方向的夹角为锐角的角度对涤纶丝进行吹风，延长了气流与涤纶丝的接触时间，避免冷却风将纤维丝吹歪从而影响纤维的成形微结构；在中腔的第二段冷却过程中，从与送料方向垂直的方向吹风，可以更均匀、更好的将涤纶丝冷却，在保证成形长丝的粗细均匀的同时提高了成形长丝的力学性能；在后腔的第三段冷却过程中，由于经过了前两段冷却作业，涤纶丝的微结构已较为稳定，已具有一定的强度以及抗拉伸等性能，此时再从与送料方向的夹角为钝角的角度对涤纶丝进行吹风，也不会对涤纶丝的微结构造成不利影响，极大提高了涤纶丝的冷却均匀性，消除前两段吹风方向垂直于或与送料方向同向导致涤纶丝表面冷却不完全的问题，从而使涤纶长丝断裂伸长率提高至45％左右，力学性能更佳。

附图说明

图1为本发明实施例的涤纶长丝冷却装置的结构示意图；

图2为本发明实施例的涤纶长丝冷却装置的另一结构示意图；

图3为本发明实施例的涤纶长丝冷却装置的主视剖视图；

图4为本发明实施例的涤纶长丝冷却装置的俯视剖视图；

图5为本发明实施例的环吹组件的结构示意图；

图6为本发明实施例的环吹组件的另一结构示意图；

图7为本发明实施例的导丝辊的结构示意图；

图8为本发明实施例的导丝辊的另一结构示意图；

图9为本发明实施例的隔板的结构示意图；

图10为本发明实施例的隔板的另一结构示意图；

标号说明：

1、冷却箱体；11、前腔；12、中腔；13、后腔；14、进丝口；15、出丝口；2、环吹组件；21、进风管；22、空气分配器；23、环吹管；231、吹风孔；3、风机；4、制冷器；5、导丝辊；51、螺旋分丝颗粒；52、分隔颗粒；53、螺旋聚丝颗粒；6、隔板；61、送丝孔；62、通风孔；63、第一环形罩；64、第二环形罩。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明提供一种涤纶长丝冷却装置，应用在初生纤维丝束冷却作业当中。

请参照图1至图10，一种涤纶长丝冷却装置，包括冷却箱体1，所述冷却箱体1的内部包括依次连通的前腔11、中腔12和后腔13，所述前腔11和后腔13沿同一射线分别对应设有进丝口14和出丝口15，所述前腔11、中腔12和后腔13内均设有环吹组件2，所述前腔11、中腔12和后腔13内的环吹组件2的吹风方向与射线的夹角依次为锐角、直角和钝角。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：提供一种涤纶长丝冷却装置，设计具有三段冷却结构的冷却箱体1，涤纶长丝自进丝口14进入并依次穿过前腔11、中腔12和后腔13后从后腔13送出，具体的，在前腔11的第一段冷却过程中，从与送料方向的夹角为锐角的角度对涤纶丝进行吹风，延长了气流与涤纶丝的接触时间，避免冷却风将纤维丝吹歪从而影响纤维的成形微结构；在中腔12的第二段冷却过程中，从与送料方向垂直的方向吹风，可以更均匀、更好的将涤纶丝冷却，在保证成形长丝的粗细均匀的同时提高了成形长丝的力学性能；在后腔13的第三段冷却过程中，由于经过了前两段冷却作业，涤纶丝的微结构已较为稳定，已具有一定的强度以及抗拉伸等性能，此时再从与送料方向的夹角为钝角的角度对涤纶丝进行吹风，也不会对涤纶丝的微结构造成不利影响，极大提高了涤纶丝的冷却均匀性，消除前两段吹风方向垂直于或与送料方向同向导致涤纶丝表面冷却不完全的问题，从而使涤纶长丝断裂伸长率提高至45％左右，力学性能更佳。

在可选实施例中，所述环吹组件2包括进风管21、空气分配器22和环吹管23，所述进风管21的一端穿过所述冷却箱体1的侧壁，所述进风管21的另一端与所述空气分配器22的进口连接，所述空气分配器22的两个以上的出口均连有所述环吹管23，所述环吹管23设有吹风孔231。

由上述描述可知，进风管21用以通入冷却气流，冷却气流进入冷却箱体1后，由空气分配器22均匀分配到每一根环吹管23中，再由环吹管23上设计好吹气角度的吹风孔231吹出，对涤纶丝进行环吹冷却。

在可选实施例中，所述环吹管23平行于所述射线，两根以上所述环吹管23围绕所述射线设置。

由上述描述可知，环吹管23采用平行布置，有利于控制环吹吹气角度，控制了风压，使冷却风更加平稳、均匀，避免冷却风将纤维丝束吹歪从而影响纤维品质，装置结构精简，整体体积大幅缩减，在保证环吹冷却均匀的同时更利于日常的使用。

在可选实施例中，所述环吹管23沿平行于所述射线的方向设置两组以上所述吹风孔231。

由上述描述可知，设置多组吹风孔231可以使冷却风更加平稳、均匀，有利于增大吹风面积，提高冷却效率。

在可选实施例中，所述前腔11内的环吹组件2上的吹风孔231的轴线与射线的夹角范围为30°～60°，所述后腔13内的环吹组件2上的吹风孔231的轴线与射线的夹角范围为120°～150°。

由上述描述可知，经过反复试验测得在上述角度范围时，可以在保证成形长丝的粗细均匀的同时提高了成形长丝的力学性能的同时，易于风压控制，提高冷却效率，节省能耗。

在可选实施例中，还包括风机3和制冷器4，所述风机3、制冷器4与进风管21依次连接。

由上述描述可知，制冷器4将风机3输送的气流冷却后再送入客体中，对涤纶丝进行冷却。

在可选实施例中，还包括导丝辊5，所述导丝辊5与所述冷却箱体1的内壁转动连接，所述前腔11、中腔12和后腔13内的环吹组件2在靠近进丝口14的一侧均设置所述导丝辊5。

由上述描述可知，导丝辊5起到引导涤纶丝的作用，导丝辊5设置在环吹组件2前段，在涤纶丝环吹前进行引导，可以改善涤纶丝受风均匀性，提高环吹冷却效率。

在可选实施例中，所述前腔11内的导丝辊5在圆周表面上自中部向两端分别设有旋向相反的螺旋分丝颗粒51，所述中腔12内的导丝辊5在圆周表面上沿轴向设有分隔颗粒52，所述后腔13内的导丝辊5在圆周表面上自中部向两端分别设有旋向相反的螺旋聚丝颗粒53，

由上述描述可知，在第一段环吹冷却作业前，先通过螺旋状的凸起颗粒将涤纶丝分散开，从而提高涤纶丝受风面积，提高冷却均匀性；在第三段环吹冷却作业前，通过螺旋状的凸起颗粒将涤纶丝聚集，调整受风位置，提高冷却均匀性，避免与送料方向相反的气流将涤纶丝吹歪，最终提高涤纶丝的质量。

在可选实施例中，还包括隔板6，所述前腔11、中腔12和后腔13均通过隔板6分隔，所述隔板6上设有送丝孔61和通风孔62。

由上述描述可知，隔板6起到分隔三段冷却腔室的作用，隔板6上的送丝孔61用以供涤纶丝穿过，通风孔62用以供气流通过。

在可选实施例中，位于所述前腔11和所述中腔12之间的隔板6在靠近所述进丝口14的端面上设有第一环形罩63，所述第一环形罩63环绕所述送丝孔61设置，位于所述中腔12和所述后腔13之间的隔板6在靠近所述出丝口15的端面上设有第二环形罩64，所述第二环形罩64环绕所述送丝孔61设置。

由上述描述可知，第一环形罩63和第二环形罩64都是对冷却风进行导流，使冷却风更加平稳、均匀，延长冷却风和涤纶丝的接触时间，提高了冷却效果。

一种涤纶长丝冷却装置的冷却工艺，包括以下步骤：

S1、涤纶长丝沿一射线送料，涤纶长丝从进丝口进入冷却箱体的前腔，由前腔中的环吹组件以与送料方向的夹角为锐角的角度进行一段冷却；

S2、经过一段冷却后的涤纶长丝进入中腔，由中腔中的环吹组件以与送料方向的夹角为直角的角度进行二段冷却；

S3、经过二段冷却后的涤纶长丝进入后腔，由后腔中的环吹组件以与送料方向的夹角为钝角的角度进行三段冷却，然后从出丝口送出冷却箱体。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：提设计具有三段冷却结构的冷却箱体1，涤纶长丝自进丝口14进入并依次穿过前腔11、中腔12和后腔13后从后腔13送出，具体的，在前腔11的第一段冷却过程中，从与送料方向的夹角为锐角的角度对涤纶丝进行吹风，延长了气流与涤纶丝的接触时间，避免冷却风将纤维丝吹歪从而影响纤维的成形微结构；在中腔12的第二段冷却过程中，从与送料方向垂直的方向吹风，可以更均匀、更好的将涤纶丝冷却，在保证成形长丝的粗细均匀的同时提高了成形长丝的力学性能；在后腔13的第三段冷却过程中，由于经过了前两段冷却作业，涤纶丝的微结构已较为稳定，已具有一定的强度以及抗拉伸等性能，此时再从与送料方向的夹角为钝角的角度对涤纶丝进行吹风，也不会对涤纶丝的微结构造成不利影响，极大提高了涤纶丝的冷却均匀性，消除前两段吹风方向垂直于或与送料方向同向导致涤纶丝表面冷却不完全的问题，从而使涤纶长丝断裂伸长率提高至45％左右，力学性能更佳。

本发明的工作原理是：使用时，涤纶长丝从喷丝板喷出后送入冷却箱体1中，依次在三段冷却段中由空气分配器22和环吹管23被均匀的气流环吹冷却：前腔11的第一段冷却过程中从与送料方向的夹角为锐角的角度对涤纶丝进行吹风，在中腔12的第二段冷却过程中，从与送料方向垂直的方向吹风，在后腔13的第三段冷却过程中，再从与送料方向的夹角为钝角的角度对涤纶丝进行吹风。

请参照图1至图4，本发明的实施例一为：一种涤纶长丝冷却装置，包括冷却箱体1，所述冷却箱体1的内部包括依次连通的前腔11、中腔12和后腔13，所述前腔11和后腔13沿同一射线分别对应设有进丝口14和出丝口15，所述前腔11、中腔12和后腔13内均设有环吹组件2，所述前腔11、中腔12和后腔13内的环吹组件2的吹风方向与射线的夹角依次为锐角、直角和钝角。

请参照图5至图6，所述环吹组件2包括进风管21、空气分配器22和环吹管23，所述进风管21的一端穿过所述冷却箱体1的侧壁，所述进风管21的另一端与所述空气分配器22的进口连接，所述进风管21内设有活性炭滤网。所述空气分配器22的两个以上的出口均连有所述环吹管23，所述环吹管23设有吹风孔231。所述前腔11、中腔12和后腔13中气流风压依次增大。所述前腔11气流风压为200～250Pa，风速为0.40-0.45m/s；所述中腔12气流风压为300～350Pa，风速为0.50-0.55m/s；所述后腔13气流风压为400～450Pa，风速为0.60-0.65m/s。

所述环吹管23平行于所述射线，两根以上所述环吹管23围绕所述射线设置。所述环吹管23沿平行于所述射线的方向设置两组以上所述吹风孔231。所述前腔11内的环吹组件2上的吹风孔231的轴线与射线的夹角范围为30°～60°，所述后腔13内的环吹组件2上的吹风孔231的轴线与射线的夹角范围为120°～150°。

还包括风机3和制冷器4，所述风机3、制冷器4与进风管21依次连接。

请参照图7至图8，还包括导丝辊5，所述导丝辊5与所述冷却箱体1的内壁转动连接，所述前腔11、中腔12和后腔13内的环吹组件2在靠近进丝口14的一侧均设置所述导丝辊5。所述前腔11内的导丝辊5在圆周表面上自中部向两端分别设有旋向相反的螺旋分丝颗粒51，所述中腔12内的导丝辊5在圆周表面上沿轴向设有分隔颗粒52，所述后腔13内的导丝辊5在圆周表面上自中部向两端分别设有旋向相反的螺旋聚丝颗粒53，

请参照图9至图10，还包括隔板6，所述前腔11、中腔12和后腔13均通过隔板6分隔，所述隔板6上设有送丝孔61和通风孔62。所述通风孔62处设有单向阀位于所述前腔11和所述中腔12之间的隔板6在靠近所述进丝口14的端面上设有第一环形罩63，所述第一环形罩63环绕所述送丝孔61设置，位于所述中腔12和所述后腔13之间的隔板6在靠近所述出丝口15的端面上设有第二环形罩64，所述第二环形罩64环绕所述送丝孔61设置。

请参照图1至图10，本发明的实施例二为：一种涤纶长丝冷却装置的冷却工艺，包括以下步骤：涤纶长丝沿一射线送料，涤纶长丝从进丝口进入冷却箱体的前腔，由前腔中的环吹组件以与送料方向的夹角为锐角的角度进行一段冷却；经过一段冷却后的涤纶长丝进入中腔，由中腔中的环吹组件以与送料方向的夹角为直角的角度进行二段冷却；经过二段冷却后的涤纶长丝进入后腔，由后腔中的环吹组件以与送料方向的夹角为钝角的角度进行三段冷却，然后从出丝口送出冷却箱体。

综上所述，本发明提供一种涤纶长丝冷却装置及其冷却工艺，设计具有三段冷却结构的冷却箱体，涤纶长丝自进丝口进入并依次穿过前腔、中腔和后腔后从后腔送出，具体的，在前腔的第一段冷却过程中，从与送料方向的夹角为锐角的角度对涤纶丝进行吹风，延长了气流与涤纶丝的接触时间，避免冷却风将纤维丝吹歪从而影响纤维的成形微结构；在中腔的第二段冷却过程中，从与送料方向垂直的方向吹风，可以更均匀、更好的将涤纶丝冷却，在保证成形长丝的粗细均匀的同时提高了成形长丝的力学性能；在后腔的第三段冷却过程中，由于经过了前两段冷却作业，涤纶丝的微结构已较为稳定，已具有一定的强度以及抗拉伸等性能，此时再从与送料方向的夹角为钝角的角度对涤纶丝进行吹风，也不会对涤纶丝的微结构造成不利影响，极大提高了涤纶丝的冷却均匀性，消除前两段吹风方向垂直于或与送料方向同向导致涤纶丝表面冷却不完全的问题，从而使涤纶长丝断裂伸长率提高至45％左右，力学性能更佳。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种涤纶长丝冷却装置，其特征在于，包括冷却箱体，所述冷却箱体的内部包括依次连通的前腔、中腔和后腔，所述前腔和后腔沿同一射线分别对应设有进丝口和出丝口，所述前腔、中腔和后腔内均设有环吹组件，所述前腔、中腔和后腔内的环吹组件的吹风方向与射线的夹角依次为锐角、直角和钝角。

2.根据权利要求1所述的涤纶长丝冷却装置，其特征在于，所述环吹组件包括进风管、空气分配器和环吹管，所述进风管的一端穿过所述冷却箱体的侧壁，所述进风管的另一端与所述空气分配器的进口连接，所述空气分配器的两个以上的出口均连有所述环吹管，所述环吹管设有吹风孔。

3.根据权利要求2所述的涤纶长丝冷却装置，其特征在于，所述环吹管平行于所述射线，两根以上所述环吹管围绕所述射线设置。

4.根据权利要求3所述的涤纶长丝冷却装置，其特征在于，所述前腔内的环吹组件上的吹风孔的轴线与射线的夹角范围为30°～60°，所述后腔内的环吹组件上的吹风孔的轴线与射线的夹角范围为120°～150°。

5.根据权利要求2所述的涤纶长丝冷却装置，其特征在于，还包括风机和制冷器，所述风机、制冷器与进风管依次连接。

6.根据权利要求1所述的涤纶长丝冷却装置，其特征在于，还包括导丝辊，所述导丝辊与所述冷却箱体的内壁转动连接，所述前腔、中腔和后腔内的环吹组件在靠近进丝口的一侧均设置所述导丝辊。

7.根据权利要求6所述的涤纶长丝冷却装置，其特征在于，所述前腔内的导丝辊在圆周表面上自中部向两端分别设有旋向相反的螺旋分丝颗粒，所述中腔内的导丝辊在圆周表面上沿轴向设有分隔颗粒，所述后腔内的导丝辊在圆周表面上自中部向两端分别设有旋向相反的螺旋聚丝颗粒。

8.根据权利要求1所述的涤纶长丝冷却装置，其特征在于，还包括隔板，所述前腔、中腔和后腔均通过隔板分隔，所述隔板上设有送丝孔和通风孔。

9.根据权利要求8所述的涤纶长丝冷却装置，其特征在于，位于所述前腔和所述中腔之间的隔板在靠近所述进丝口的端面上设有第一环形罩，所述第一环形罩环绕所述送丝孔设置，位于所述中腔和所述后腔之间的隔板在靠近所述出丝口的端面上设有第二环形罩，所述第二环形罩环绕所述送丝孔设置。

10.一种采用权利要求1～9任一项所述的涤纶长丝冷却装置的冷却工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、涤纶长丝沿一射线送料，涤纶长丝从进丝口进入冷却箱体的前腔，由前腔中的环吹组件以与送料方向的夹角为锐角的角度进行一段冷却；

S2、经过一段冷却后的涤纶长丝进入中腔，由中腔中的环吹组件以与送料方向的夹角为直角的角度进行二段冷却；

S3、经过二段冷却后的涤纶长丝进入后腔，由后腔中的环吹组件以与送料方向的夹角为钝角的角度进行三段冷却，然后从出丝口送出冷却箱体。

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