CN117845352A - 一种长丝水洗烘干设备及长丝水洗烘干方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种长丝水洗烘干机及长丝水洗烘干方法，包括多个并列设置的水洗烘干单元，每个水洗烘干单元对应设置有分丝装置和收卷装置，所述分丝装置设置于前道输送辊与水洗烘干单元之间，每个水洗烘干单元设置有水洗烘干一体辊，所述水洗烘干一体辊包括水洗段和烘干段，所述水洗段设置有喷淋装置，烘干段设置有加热装置。本发明提供的长丝水洗烘干设备，并列设置有多组独立的水洗烘干单元，可将生产线上的全部丝束分别引导至并列设置的多个水洗烘干单元上，这样丝束经凝固浴成型后，在水洗或烘干过程中，当某根丝束发生断丝时，仅处理其所在单元中的丝束即可，不会对其他丝束造成影响，提高了长丝的生产效率。

Description

一种长丝水洗烘干设备及长丝水洗烘干方法

技术领域

本发明涉及长丝生产领域，具体涉及一种长丝水洗烘干设备及长丝水洗烘干方法。

背景技术

长丝纤维制得的织物表面光滑，光泽好，广泛应用于纺织行业中。在长丝的生产过程中，尤其是以再生纤维素纤维为代表的湿法或干喷湿法纺丝过程中，水洗、烘干装置是必不可少的设备。

长丝生产过程中，通常是喷丝头喷出纺丝原液，经湿法或干喷湿法进入凝固浴成型得到长丝纤维。喷丝头上通常有数十至数百个喷丝孔，纺丝原液经喷丝头喷出经凝固浴后得到数十至数百根单丝，这些单丝收束后得到小丝束，每根小丝束经水洗、烘干、上油等工序后由对应的收卷装置收卷得到卷装长丝。常规技术中，长丝生产设备中水洗机、烘干机、卷绕机是完全独立的设备，占地面积大，集成度低。常规的长丝生产过程中，通常是将多根小丝束汇集到一起形成大丝束，大丝束经输送辊一同经过多级水洗辊水洗，然后再经过多级烘干辊或缠绕在一个大直径烘干辊上进行烘干。由于各个小丝束的水洗和烘干路径相同，当由于设备震动或纤维水洗烘干过程导致张力变化时，易导致发生断丝。当某根小丝束中发生断丝时，断丝不仅会影响长丝质量，还可能会造成缠辊而迫使生产线停机，因此应及时对发生断丝的小丝束进行处理。但现有的水洗和烘干设备中，所有的小丝束路径相同，因此一旦某束丝发生断丝，必须将整条生产线进行停机处理，造成了原料的极大浪费，同时严重影响了生产效率。因此亟需一种新的长丝水洗烘干方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种长丝水洗烘干设备和长丝水洗烘干方法，能够避免长丝水洗烘干过程中纤维断丝对生产效率的影响。

下文中，所述“小丝束”是指由单独一个喷丝工位纺得的纤维长丝形成的丝束，也即最终收卷装置收卷时的纤维束；所述“大丝束”是指在纤维生产过程中，多个“小丝束”汇集在输送辊等机构上时形成的大丝束，在车间纺丝工段的设备排布中，各个喷丝头喷出的丝束经凝固浴后往往会汇集在一起，经输送辊组沿统一的行进路径输送至水洗烘干设备，即所述大丝束由多根小丝束汇集而成。在本发明中，所述大丝束并不特指收股的丝束，在传输辊上，所述大丝束在外观上可呈具有一定厚度的片状，所述大丝束中的小丝束也不限定为紧紧相邻的，大丝束中的小丝束与小丝束之间也可以是有一定间隔的。

具体方案如下：

一种长丝水洗烘干设备，其特征在于，包括多个并列设置的水洗烘干单元，每个水洗烘干单元对应设置有分丝装置和收卷装置，所述分丝装置设置于前道输送辊与水洗烘干单元之间，每个水洗烘干单元设置有水洗烘干一体辊，所述水洗烘干一体辊包括水洗段和烘干段，所述水洗段设置有喷淋装置，烘干段设置有加热装置。

所述前道输送辊是指丝束在进入水洗烘干单元之前，用于输送丝束的辊。所述分丝装置在本发明中主要起小丝束转向的作用，用于在工作过程中将前道输送辊上输送的大丝束中的小丝束分别引导至各个独立的水洗烘干单元中，具体的，所述分丝装置可以是一个辊，也可以是开设有丝槽的滚轮，或导丝环等其他类型的丝束引导装置。当所述分丝装置为分丝辊时，多个水洗烘干单元可共用一个分丝辊，但优选的，每个水洗烘干单元均对应设置有各自的分丝装置。并列设置有多组独立的水洗烘干单元，可将生产线上的全部丝束分别引导至并列设置的多个水洗烘干单元上，这样在水洗和烘干工段，当某根丝束发生断丝时，仅处理该水洗烘干单元中的丝束即可，不会对其他丝束造成影响。将水洗辊和烘干辊集成为水洗烘干一体辊，相比于将水洗和烘干设置为两个工段，能大大节省设备占用的空间。水洗烘干单元对应设置的分丝装置和收卷装置，所述“对应”是指丝束运行路径上的对应，并不限定为分丝装置和收卷装置是水洗烘干单元的一部分，设备在设计时，对应的分丝装置和收卷装置可以与水洗烘干单元高度集成在一起，也可依常规设计将多个收卷装置集中设置，将水洗烘干后的丝束从各个水洗烘干单元输送至集中设置的收卷工段。

可选的，所述每个水洗烘干单元设置有对应的抽湿设备。

可选的，所述喷淋装置为喷嘴和/或喷淋管。

可选的，所述水洗烘干一体辊对应设置有水洗烘干辅助辊，所述水洗烘干一体辊的轴线与水洗烘干辅助辊的轴线呈角α，所述角α为0.5°-15°，优选1°-8°，更优选2-5°。

轴线呈一定角度的两根辊，当丝束缠绕于两根辊上时，由于辊面倾斜，辊面会对丝束有一个轴向的分离，使小丝束能够以可控的方式在行进过程中向一个方向偏移，因此为水洗烘干一体辊设置辅助辊，可以避免丝束随机左右偏移造成的丝束缠结现象，在对丝束烘干的同时也降低了丝束的缠辊概率。因为缠绕于两根辊上的丝束会沿两辊距离较近的一端偏移，因此小丝束在缠绕于两根辊上时，应当从两根辊距离较远的一端开始缠绕，从两根辊距离较近的一端离开，以使丝束与辊面充分接触。在不设置辅助辊的情况下，将水洗烘干一体辊设置为锥形也可以实现类似的效果，但是锥形辊加工困难，因此本发明优选采用添加辅助辊的方式来保证小丝束能够以可控的方式在行进过程中向一个方向偏移。

可选的，所述水洗烘干一体辊对应设置有接液槽。

可选的，所述水洗烘干单元还包括预水洗辊。

长丝丝束中往往有较大量的溶剂或凝固浴残留，当残留量较大时，有时会出现水洗烘干一体辊的水洗段难以将残留物洗至工艺要求范围内的情况。此时可以在水洗烘干单元内额外设置一根预水洗辊，变相增加水洗段的长度，使得水洗后的丝束内残留物控制在工艺范围内。当水洗烘干的前道工序为凝固浴时，预水洗辊也能起到使未完全成型的纤维进一步成型的作用。

可选的，所述预水洗辊对应设置有预水洗辅助辊，所述预水洗辊的轴线与预水洗辅助辊的轴线呈角β，所述角β为0.5°-15°，优选1°-8°，更优选2-5°。

可选的，所述喷淋装置设置于水洗烘干一体辊的水洗段的上方。

可选的，所述预水洗辊上设置有喷淋装置。

可选的，所述预水洗辊对应设置有接液槽。

可选的，所述水洗烘干一体辊的直径为50-800mm，优选100-400mm。

辊径过大，则难以保证辊面温度均匀，辊径过小，则小丝束与烘干辊的接触长度不足，难以起到好的烘干效果。

可选的，所述水洗烘干一体辊的长度小于3000mm。

水洗烘干一体辊的长度能满足长丝水洗和烘干效果即可，无需设置过长，过长的辊体会造成设备占用空间过大。

可选的，所述水洗烘干单元中设置有上油装置。

一种长丝水洗烘干方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)长丝大丝束经输送辊输送至水洗烘干设备中；

2)烘干设备中的多个分丝装置将大丝束中的小丝束分别引导至多个独立的水洗烘干单元上；

3)各个水洗烘干单元分别对小丝束进行水洗和烘干；

4)水洗烘干后的小丝束由对应的卷绕装置收卷为长丝丝束卷装。

进一步的，步骤2)中，小丝束引入水洗烘干单元时，缠绕于水洗烘干一体辊上，缠绕时，从水洗段开始缠绕，从烘干段离开。其中，水洗段缠绕周数不少于10周，优选不少于20周，更优选不少于30周；烘干段不少于10周，优选不少于20周，更优选不少于30周。

进一步的，步骤2)中，小丝束在水洗烘干一体辊上缠绕时，相邻小丝束之间的距离不小于0.5cm。

进一步的，步骤3)中，水洗烘干一体辊的烘干段的工作温度为98℃-150℃，优选98℃-130℃。

常规的烘干工艺中，由于采用多根小丝束依次排列在烘干辊上进行烘干，为保证烘干效果，通常需要增大烘干辊直径或设置多根烘干辊，以保证丝束与烘干辊表面的接触时间。由于通常是通过热辊腔体内的热媒对热辊进行控温，辊的直径越大，辊表面不同位置的温度均一性越差，同等产量下的烘干温度和烘干能耗就越高。而本发明提供的烘干方法中，每个烘干单元仅对一根小丝束进行烘干，且小丝束在缠绕过程中相邻圈绕的丝束有一定间隔，因此辊直径可以设计的更小辊表面不同位置的温度均一性更好控制，且相比于大丝束，单根小丝束中含有的水分较少，采用相对较低的烘干温度即可达到同样的烘干效果，对纤维品质的影响较小。

有益效果：

本发明提供的长丝水洗烘干设备，并列设置有多组独立的水洗烘干单元，可将生产线上的全部丝束分别引导至并列设置的多个水洗烘干单元上，这样丝束经凝固浴成型后，在水洗或烘干过程中，当某根丝束发生断丝时，仅处理其所在单元中的丝束即可，不会对其他丝束造成影响，提高了长丝的生产效率。

本发明提供的长丝水洗烘干方法，通过将小丝束分别引导至多个独立的水洗烘干单元，避免了某根小丝束发生断丝时对整条生产线的影响。

附图说明

图1是本发明的长丝水洗烘干设备的整体结构示意图

图2是本发明的水洗烘干单元的结构示意图

附图标记说明如下：

10.水洗烘干单元11.水洗烘干一体辊111.水洗段112.烘干段

12.第一喷淋管13.水洗烘干辅助辊14.第一接液槽15.预水洗辊

16.第二喷淋管17.预水洗辅助辊18.第二接液槽20.分丝装置30.收卷装置40.大丝束41.小丝束50.机架51.风口60.上油装置

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，下面将通过文字结合附图对本发明实施例中的技术方案进一步进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标。还需要说明的一点是，在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图和说明中仅仅描述了与根据本发明的方案密切相关的装置结构，为了更清楚地示出本发明所述设备的结构，附图中省去了一些结构，以突出表示重要部分的特征结构。

下文中，通过具体实施方式来阐述本发明的方案。

实施例1

本实施例公开了一种长丝水洗烘干设备，如图1和图2所示，其中，图2中的水洗烘干单元10是图1的左视图，所述长丝水洗烘干设备包括多个并列设置的水洗烘干单元10，每个水洗烘干单元10设置于对应的机架50上，所述机架50是由底板、立板和顶板连接而成的工字型框架，机架50中间立柱为槽钢焊接组成，机架50顶板上设有连接抽湿机的风口51。多个水洗烘干单元10沿大丝束40的行进方向排列，大丝束40从各个水洗烘干单元10的机架底板上方依次穿过各个水洗烘干单元10。每个水洗烘干单元对应设置有分丝装置20和收卷装置30，其中，所述分丝装置20设置于前道输送辊与水洗烘干单元10之间，用于从大丝束40中分离出小丝束41，并将小丝束41引导至水洗烘干单元10。所述前道输送辊是相对于各个水洗烘干一体单元10而言的，一般是凝固浴等前道工序至水洗烘干设备之间用于输送大丝束40的输送辊，或两水洗烘干单元10之间的输送辊，输送辊可以为不锈钢光辊或开槽辊，根据喷淋液的腐蚀程度来调整输送辊的材质，为使附图更清晰明了，附图中未示出所述前道输送辊。每个水洗烘干单元10设置有水洗烘干一体辊11，本实施例中，如图1和图2所示，水洗烘干一体辊11设置于机架50靠上的位置，分丝装置20设置于底板上，将一束小丝束41从大丝束40中分离并向上引导至水洗烘干一体辊11上。本实施例中，分丝装置20为导丝钩，该导丝钩为猪尾巴形陶瓷件。

如图2所示，所述水洗烘干一体辊11包括水洗段111和烘干段112，所述水洗段111上方设置有第一喷淋管12，第一喷淋管12上设置有若干开孔，孔径0.5mm,孔间距为1cm，喷淋液通过第一喷淋管12上的开孔喷向水洗段111，水洗烘干一体辊11下方设置有第一接液槽14，用于承接第一喷淋管12喷出的喷淋液。烘干段112设置有图中未示出的导热油系统和皮带传动机构，所述皮带传动机构包括与减速机连接的主动带轮、水洗烘干一体辊11安装的从动带轮、以及连接主动带轮和从动带轮的皮带，所述减速机由变频电机驱动。水洗烘干一体辊11上方设置有与其等长的水洗烘干辅助辊13。水洗烘干一体辊11水平设置，水洗烘干辅助辊13的轴线相对水洗烘干一体辊11的轴线的安装夹角为2°，且二者轴线形成的夹角中，水洗段111端部方向的开口距离大于烘干段112端部方向的开口距离，以保证缠绕于二者上的小丝束41能够稳定地从水洗段111向烘干段112移动。

水洗烘干一体单元10还设置有预水洗装置，预水洗装置包括预水洗辊15，预水洗辊15设置于机架50的底板和水洗烘干一体辊11之间，预水洗辊15上方设置有对应的第二喷淋管16和预水洗辅助辊17，第二喷淋管12上设置有若干开孔，孔径0.5mm,孔间距为1cm，预水洗辊15下方设置有对应的第二接液槽18，第一接液槽14的底部可设置一根软管连接到第二接液槽18，以便于喷淋液的回收。预水洗辊15水平设置，预水洗辅助辊17的轴线相对预水洗辊15的轴线的安装夹角为2°，小丝束41缠绕于二者上时，从开口较大的一端开始缠绕，从开口较小的一端离开，以保证小丝束41能够稳定地向开口较小的一端移动。预水洗装置还包括图中未示出的皮带传动机构，所述皮带传动机构包括与减速机连接的主动带轮、预水洗辊从动带轮、以及连接主动带轮和从动带轮的皮带，所述减速机由变频电机驱动。预水洗辊15及其对应的设置不是必须的，当水洗烘干一体辊11的水洗段111足够将小丝束中的残留物洗涤至工艺要求范围内时，可不设置预水洗装置。也可设置多组预水洗装置增加洗涤效果。

小丝束41以图1和图2所示的方式，从分丝装置20先缠绕至预水洗辊15和预水洗辅助辊17上，经多圈缠绕后，离开预水洗辊15。然后从水洗段111的端部缠绕于水洗烘干一体辊11和水洗烘干辅助辊13上，经多圈缠绕后，从烘干段112的端部离开水洗烘干一体辊11，经上油装置60上油后，由对应的收卷装置30收卷。所述上油装置60可采用任何现有的上油设备，具体地，本实施例的上油装置包括图中未示出的油槽、油嘴、进回油系统、计量泵。收卷装置30包括图中未示出的张力控制装置、气缸和与气缸动力输出端连接的加压辊、吐丝头槽辊、收卷轴，所述张力控制装置、加压辊和收卷辊配合，用于对长丝收卷。所述吐丝头槽辊和收卷轴由变频电机驱动。

本实施例提供的水洗烘干设备，提供了多个并列设置的水洗烘干单元10，每个水洗烘干单元10是相对独立的，可单独完成对一根小丝束41的水洗、烘干、上油、卷绕工序。这样设置摒弃了大丝束统一水洗、烘干的方式，每根小丝束41单独在水洗烘干一体辊11上缠绕多圈，在保证了单根小丝束41的水洗和烘干效果的基础上，杜绝了相邻丝束之间咬合的干扰，当某根单丝发生断丝时，对应的小丝束进行处理即可，不会影响其他水洗烘干单元10的正常运行，保证了整个生产线运行的稳定性，提高了生产效率。同时提高了设备的集成度，节省了设备空间。

实施例2

基于实施例1的长丝水洗烘干设备，本实施例提供了一种长丝的水洗烘干方法，所述水洗烘干方法如下：

经前道喷丝和凝固浴成型的长丝大丝束40，由输送辊输送至水洗烘干设备。输送过程中，大丝束以类似于平铺的方式铺设于输送辊上。大丝束40进入水洗烘干设备后，在行进过程中每个分丝装置20从大丝束40中分理处一根小丝束41，并将小丝束41引导至其对应的水洗烘干单元10。小丝束41的数量与水洗烘干单元10的数量相同，每个水洗烘干单元10对一根小丝束41进行水洗和烘干。

进入到水洗烘干单元10的小丝束41首先沿预水洗辊15和预水洗辅助辊16缠绕，缠绕过程中，先从两辊开口较大的一端开始缠绕，缠绕30周后从开口较小的一端离开。在预水洗装置中，第二喷淋管16中的喷淋孔将喷淋液喷洒至预水洗辊15的小丝束上，对小丝束41进行洗涤，洗涤后的喷淋液落入第二接液槽18。

小丝束41离开预水洗装置后从水洗烘干一体辊11的水洗段111的端部沿水洗烘干一体辊11和水洗烘干辅助辊13缠绕，在水洗段111和烘干段112以10mm的间隔各缠绕30周后，从烘干段112的端部离开水洗烘干一体辊11。在水洗段111，第一喷淋管12中的喷淋孔将喷淋液喷洒至水洗段111的小丝束上，对小丝束41进行进一步洗涤，洗涤后的喷淋液落入第一接液槽14。在水洗段111洗涤完成的小丝束41沿水洗烘干一体辊11继续向烘干段112移动，烘干段112的工作温度控制为105℃。水洗烘干一体辊11的转速为500m/min，随着水洗烘干一体辊11和水洗烘干辅助辊13的转动，对缠绕于辊组上的小丝束41进行水洗和烘干。

由于每个水洗烘干单元10仅对一根小丝束41进行水洗和烘干，因此即便某根小丝束41发生断丝，仅对该水洗烘干单元中的丝束进行处理即可，不会影响其他水洗烘干单元中正在水洗和烘干的小丝束。

离开水洗烘干一体辊11后的小丝束41经对应的上油装置60上油后，由对应的收卷装置30收卷，得到长丝丝束卷装。烘干的长丝丝束含水率为11％。

Claims (10)

1.一种长丝水洗烘干设备，其特征在于，包括多个并列设置的水洗烘干单元，每个水洗烘干单元对应设置有分丝装置，所述分丝装置设置于前道输送辊与水洗烘干单元之间，每个水洗烘干单元设置有水洗烘干一体辊，所述水洗烘干一体辊包括水洗段和烘干段，所述水洗段设置有喷淋装置，烘干段设置有加热装置。

2.根据权利要求1所述的长丝水洗烘干设备，其特征在于，所述每个水洗烘干单元设置有对应的抽湿设备。

3.根据权利要求1所述的长丝水洗烘干设备，其特征在于，所述水洗烘干一体辊对应设置有水洗烘干辅助辊，所述水洗烘干一体辊的轴线与水洗烘干辅助辊的轴线呈角α，所述角α为0.5°-15°，优选1°-8°，更优选2°-5°。

4.根据权利要求1所述的长丝水洗烘干设备，其特征在于，所述水洗烘干单元还包括预水洗辊。

5.根据权利要求1所述的长丝水洗烘干设备，其特征在于，所述水洗烘干一体辊的直径为50-800mm，优选100-400mm。

6.根据权利要求1所述的长丝水洗烘干设备，其特征在于，所述水洗烘干单元中设置有上油装置。

7.一种根据权利要求1-6任一项所述的长丝水洗烘干设备的长丝水洗烘干方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)长丝大丝束经输送辊输送至水洗烘干设备中；

2)烘干设备中的多个分丝装置将大丝束中的小丝束分别引导至多个独立的水洗烘干单元上；

3)各个水洗烘干单元分别对小丝束进行水洗和烘干；

4)水洗烘干后的小丝束由对应的卷绕装置收卷为长丝丝束卷装。

8.根据权利要求7所述的长丝水洗烘干方法，其特征在于，步骤2)中，小丝束引入水洗烘干单元时，缠绕于水洗烘干一体辊上，缠绕时，从水洗段开始缠绕，从烘干段离开，其中，水洗段缠绕周数不少于10周，烘干段不少于10周。

9.根据权利要求7所述的长丝水洗烘干方法，其特征在于，步骤2)中，小丝束在水洗烘干一体辊上缠绕时，相邻小丝束之间的距离不小于0.5cm。

10.根据权利要求7所述的长丝水洗烘干方法，其特征在于，步骤3)中，水洗烘干一体辊的烘干段的工作温度为98℃-150℃，优选98℃-130℃。