CN203320192U - 熔体直纺在线添加系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种熔体直纺在线添加系统，包括顺序连接的静态混合器和纺丝箱体以及并行接入所述静态混合器的主熔体供给子系统和改性剂供给子系统，所述改性剂供给子系统包括顺序连接的干母粒料仓、螺杆挤压机、挤出计量泵和注入阀，所述改性剂供给子系统通过所述注入阀接入主熔体供给子系统连接静态混合器的管道，所述系统还包括熔体过滤器，可以设置在所述螺杆挤压机与挤出计量泵之间，或者设置在所述静态混合器与纺丝箱体之间。本实用新型可以实现有色纤维、差别化纤维的熔体直纺，且能够保证成品丝具有较高的一致性、均匀性，有效防止色差，不仅有利于提高产能，还能够降低单位生产成本，节约能源。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种熔体直纺技术，尤其涉及一种熔体直纺的在线添加系统，主要用于生产有色纤维和差别化纤维。
背景技术
常规纤维生产的纺织或非纺织产品都必须经过染色印染处理，而印染是重污染作业，是对环境造成严重污染的行业之一。目前，国内小型化纤企业都采用切片纺、间歇式工艺路线生产涤纶有色纤维和差别化纤维，切片纺、间歇式工艺路线具有工艺流程长、投资大、生产成本高等缺点，在熔体直纺产能已占90%以上份额的情况下，采用切片纺、间歇式工艺路线生产的有色纤维产品在质量和产量上均难以满足市场的需求。但是采用直接纺的方式进行生产又容易因为熔体的均匀性不一致造成色差等缺陷，不能满足实际需要。
实用新型内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种熔体直纺在线添加系统，能够实现有色纤维、差别化纤维的熔体直纺，且能够保证较高的一致性、均匀性，有效防止色差。
本实用新型采用的技术方案为：一种熔体直纺在线添加系统，包括顺序连接的静态混合器和纺丝箱体以及并行接入所述静态混合器的主熔体供给子系统和改性剂供给子系统，所述改性剂供给子系统包括顺序连接的干母粒料仓、螺杆挤压机、挤出计量泵和注入阀，所述改性剂供给子系统通过所述注入阀接入主熔体供给子系统连接静态混合器的管道。
所述的熔体直纺在线添加系统还可以包括过滤器，所述过滤器可以设置在所述螺杆挤压机与挤出计量泵之间，或者所述过滤器可以设置在所述静态混合器与纺丝箱体之间，当所述过滤器设置在所述静态混合器与纺丝箱体之间时，所述静态混合器与过滤器之间还可以设有增压泵。
优选地，所述的熔体直纺在线添加系统还可以包括用于动态调整所述改性剂的加入量以保证其与所述主熔体的挤出量的比例恒定的控制装置，所述控制装置与所述挤出计量泵电机联锁。
所述控制装置可以包括通过软件设置来弥补仪表测量信号的延迟的同步调整补偿模块。
所述静态混合器优选包括多个混合单元，所述混合单元的长度可以为其直径的1.5～2倍，优选所述增压泵的增压幅度为80～120kgf/cm2。
上述任一项方案中，优选地，所述主熔体包括聚酯熔体，所述改性剂包括母粒，还包括或不包括聚酯切片，所述改性剂与所述主熔体的质量比为1：10～2：10。
优选地，所述母粒包括色母粒、功能母粒和/或功能色母粒，所述色母粒包括含无机颜料的无机色母粒和含有机颜料或染料的有机色母粒，所述聚酯切片包括白色聚酯切片。
优选地，所述无机/有机色母粒与所述聚酯切片的质量比为1：1或1：2。
优选地，所述无机色母粒中的无机颜料的质量百分比浓度为25～30%。
所述色母粒的颜色可以包括米黄、大红、藏青、漂白、增白、黑红、橘红和金黄，所述功能母粒包括防紫外线、抗菌消臭、远红外、抗静电功能母粒。
本实用新型的有益效果：本实用新型采用熔体直纺方式生产有色纤维和差别化纤维，摒弃了印染工序，从而消除了纺织产品产业链中污染最为严重的印染环节对环境的影响。熔体直纺节省了熔体的铸带切粒、干燥、切片运输、切片的结晶再干燥、熔融等过程，大大简化了工艺流程，熔体直纺还具有单线产量大，自动化程度高，节省人力资源，节约能源，降低单位生产成本，产品质量稳定，有效提高劳动生产率和产品竞争力等优点。
另外，本实用新型的熔体直纺在线添加系统能够在主熔体中实现改性剂的动态在线添加，并通过自动控制装置控制二者的比例恒定，同时通过高效静态混合器将二者混合均匀，不仅保证了熔体直纺的连续生产效率，还提高了直纺纤维的均匀性和稳定性，避免了色差。
附图说明
图1为本实用新型的第一实施例的系统结构示意图；
图2为本实用新型的第二实施例的系统结构示意图。
具体实施方式
参见图1和图2，本实用新型提供了一种熔体直纺在线添加系统，主要用于有色纤维和差别化纤维的生产，也可以用于其它需要在主熔体中添加相应改性剂的纤维的生产，包括顺序连接的静态混合器6和纺丝箱体7以及并行接入所述静态混合器的主熔体供给子系统和改性剂供给子系统，其中的主熔体和改性剂分别经所述主熔体供给子系统和改性剂供给子系统进入所述静态混合器，并在其中充分混合后再进入所述纺丝箱体中进行纺丝。
所述改性剂供给子系统包括顺序连接的干母粒料仓1、螺杆挤压机2、挤出计量泵4和注入阀8，所述改性剂供给子系统通过所述注入阀接入主熔体供给子系统连接静态混合器的管道。干燥后的改性剂经所述干母粒料仓进入所述螺杆挤压机中，所述螺杆挤压机通常设有电加热装置，并能够将所述改性剂加热为熔融状态，并经所述螺杆挤压机挤出，经所述挤出计量泵控制一定流量的所述改性剂经所述注入阀进入所述静态混合器与来自聚酯装置5的所述主熔体混合，所述静态混合器通常可以是双组分静态混合器，为了保证混合的足够均匀，所述静态混合器优选为高效静态混合器，通常所述静态混合器中的混合单元越多时混合效果越好，为了兼顾混合效果及经济效益，所述高效静态混合器可以包括多个混合单元，所述混合单元的数量可以根据主熔体和改性剂的混合度经计算得出，每个所述混合单元的长度优选为其直径的1.5～2倍。
为了提高产品的外观效果、改善色泽和牢度，所述熔体直纺在线添加系统还可以包括过滤器3，所述过滤器可以设置在所述螺杆挤压机与挤出计量泵之间（参见图1），以对所述改性剂进行过滤，或者所述过滤器可以设置在所述静态混合器与纺丝箱体之间，当所述过滤器设置在所述静态混合器与纺丝箱体之间时，所述静态混合器与过滤器之间还可以设有增压泵9（参见图2），以对所述主熔体和改性剂构成的混合熔体进行过滤。
所述过滤器优选为设置在所述静态混合器与所述纺丝箱体之间。
通常，所述过滤器会引起一定的压降，当所述过滤器设置在所述螺杆挤压机与所述挤出计量泵之间时，由于其仅对所述改性剂进行了过滤，且所述改性剂通常相对所述主熔体而言添加量较少，因此，对所述改性剂进行过滤所引起的压降不足以影响纺丝的要求，而当所述过滤器设置在所述静态混合器与所述纺丝箱体之间时，由于其需要对所述主熔体和改性剂的混合熔体进行整体过滤，因此，其引起的压降将对纺丝造成较大的影响，为了保证纺丝的压力要求，所述增压泵的设置较为必要。同时，在所述过滤器前设置增压泵还可以有效提高所述过滤器的工作效率。
通常所述增压泵的增压幅度与所述过滤器引起的压降幅度相当，例如可以为80～120kgf/cm2，以满足纺丝的要求。
为了对主熔体与改性剂的比例进行精确控制并保持稳定，所述熔体直纺在线添加系统还可以包括用于动态调整所述改性剂的加入量以保证其与所述主熔体的挤出量的比例恒定的控制装置，所述控制装置与所述挤出计量泵电机联锁。所述控制装置可以检测所述主熔体的挤出量，并根据所述主熔体的挤出量来调整所述改性剂的供给量，以保证所述主熔体与改性剂的比例保持恒定。
由于控制装置从获得所述主熔体的挤出量到调整所述改性剂的加入量以使二者的比例保持恒定总会存在一定的延迟，因此，为了提高控制精度，降低由于延迟造成的二者比例前后不一致，所述控制装置可以包括通过软件设置来弥补仪表测量信号的延迟的同步调整补偿模块，以消除由于仪表信号反应的时间差引起的压力波动过大对纺丝生产造成的不利影响。
例如，在纺丝生产过程中需要对喷丝头或其组件进行更换，当更换了喷丝头或其组件时，所述主熔体的供给量就需要做出相应的调整，而此时产品外观通常会发生较大变化，而通过保持主熔体与改性剂的比例恒定对于保持产品外观的稳定就显得尤为重要。
优选地，所述主熔体包括聚酯熔体，为了兼顾产品质量和生产成本，所述改性剂与所述主熔体的质量比为1：10～2：10，以便二者之间的比例在生产中取得最佳的平衡。
所述改性剂包括母粒，所述母粒包括有机和无机两种，为了便于所述改性剂的添加，通常，所述改性剂还包括聚酯切片，其中的母粒以所述聚酯切片为载体，以提高所述改性剂与主熔体的混合效果。
优选地，所述母粒包括色母粒、功能母粒和/或功能色母粒所述聚酯切片包括白色聚酯切片。所述色母粒优选包括有机色母粒和无机色母粒，所述有机色母粒可以是包括染料或有机颜料的色母粒，所述无机色母粒可以是包括无机颜料的色母粒。
由于有机色母粒与载体有一定的互溶性，而无机色母粒与载体的混合为单纯的物理混合，因此，当采用有机色母粒时可以适当提高其含量，如所述无机/有机色母粒与所述白色聚酯切片的比例（质量比）可以分别为1:2或1:1，以获得最佳的外观效果。
所述无机色母粒中的无机颜料如色粉通常为微米级粉末状态，其在色母粒中的质量百分比浓度优选为25～30%。
所述色母粒的颜色可以包括米黄、大红、藏青、漂白、增白、黑红、橘红和金黄，所述功能母粒包括防紫外线、抗菌消臭、远红外、抗静电功能母粒。
相对而言，本实用新型的第一实施例更适用于有机色母粒的在线添加，将其应用于无机色母粒的在线添加时，容易造成色母粒中的主要染色成分色粉（如碳黑）的过度流失，还容易造成过滤器的过度损耗，第二实施例既适用于有机色母粒的在线添加也适用于无机色母粒的在线添加，采用第二实施例进行无机色母粒的在线添加时，可以有效避免色粉的高团聚性导致的大量色粉被过滤器滤出的缺陷，不仅提高了过滤器的使用寿命还避免了色粉的过度流失，保证了成品丝的颜色符合设计要求。
本实用新型的熔体直纺在线添加系统节省了熔体的铸带切粒、干燥、切片运输、切片的结晶再干燥、熔融等过程，大大简化了工艺流程，能够保证成品丝具有较高的一致性、均匀性，有效防止色差，不仅有利于提高产能，还能够降低单位生产成本，节约能源，尤其适用于有色纤维、差别化纤维的熔体直纺的自动化生产。
Claims (7)
1.一种熔体直纺在线添加系统，其特征在于包括顺序连接的静态混合器和纺丝箱体以及并行接入所述静态混合器的主熔体供给子系统和改性剂供给子系统，所述改性剂供给子系统包括顺序连接的干母粒料仓、螺杆挤压机、挤出计量泵和注入阀，所述改性剂供给子系统通过所述注入阀接入主熔体供给子系统连接静态混合器的管道。
2.如权利要求1所述的熔体直纺在线添加系统，其特征在于还包括过滤器，所述过滤器设置在所述螺杆挤压机与挤出计量泵之间，或者所述过滤器设置在所述静态混合器与纺丝箱体之间，当所述过滤器设置在所述静态混合器与纺丝箱体之间时，所述静态混合器与过滤器之间还设有增压泵。
3.如权利要求2所述的熔体直纺在线添加系统，其特征在于还包括用于动态调整所述改性剂的加入量以保证其与所述主熔体的挤出量的比例恒定的控制装置，所述控制装置与所述挤出计量泵电机联锁。
4.如权利要求3所述的熔体直纺在线添加系统，其特征在于所述静态混合器包括多个混合单元，所述混合单元的长度为其直径的1.5～2倍，所述增压泵的增压幅度为80～120kgf/cm2。
5.如权利要求1、2、3或4所述的熔体直纺在线添加系统，其特征在于所述主熔体包括聚酯熔体，所述改性剂包括母粒。
6.如权利要求5所述的熔体直纺在线添加系统，其特征在于所述母粒包括色母粒、功能母粒或功能色母粒。
7.如权利要求6所述的熔体直纺在线添加系统，其特征在于所述功能母粒包括防紫外线、抗菌消臭、远红外或抗静电功能母粒。
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