CN203999941U - 一种高效、短流程的多组份熔融纺丝设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高效、短流程的多组份熔融纺丝设备，属于熔融纺丝设备技术领域，包括单螺杆和双螺杆挤出机。在单螺杆挤出机A的机头处设置有第一计量泵，双螺杆挤出机B机头处设置有增压泵，增压泵通过管道连接第二计量泵，计量泵分别通过独立管道连接纺丝组件。单螺杆挤出机A可独立实现单组份纺丝，双螺杆挤出机B可使多组分聚合物共混更均匀，避免预先使用双螺杆挤出机共混挤出造粒对热压敏感聚合物的二次热压造成降解，实现短流程的共混纺丝，两台螺杆挤出机可同时使用进行复合纺丝，实现三个独立的功能。纺丝组件可根据成型纤维的组分和结构要求进行更换，扩展了该设备的使用范围，又节约机械，降低了使用成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种熔融纺丝设备，具体的是一种配备了第一计量泵的单螺杆挤出机和配备了增压泵和第二计量泵的双螺杆挤出机组合的高效、短流程的多组份熔融纺丝设备，属纺织机械设备类。
背景技术
熔融纺丝机是一种使成纤聚合物熔体或凝胶形成丝状物的机器，其最主要的组成部分 为纺丝系统，一般纺丝系统包括：切片干燥、螺杆挤出机、熔体管道、纺丝箱体、计量泵及传动装置、纺丝组件、吹风装置、上油装置、纺丝甬道、纺丝控制系统、卷绕面板、导丝盘、卷绕头、卷绕控制系统。高聚物切片自料斗进入螺杆挤出机后被熔融并由螺杆推进经熔体管道送入纺丝箱体。熔体在箱体中经纺丝泵计量输送至喷丝头(板)，由喷丝孔挤出的熔体细流在纺丝窗中遇到冷空气冷却固化成纤维，上油后由卷绕机构卷绕在筒管上。
目前熔融纺丝机多采用单螺杆推进挤出送料，单螺杆推进挤出送料速度快，通常用于单组分聚合物的熔融纺丝，用于多组分聚合物共混物时，则需要预先将共混物混合均匀，或预先将多组分聚合物的共混物经双螺杆挤出机共混挤出造粒，再将混合均匀的共混物或经双螺杆挤出机挤出造粒得到的粒料置于纺丝机的单螺杆挤出机中，进行加压送料。倘若仅仅是将多组分聚合物的共混物混合均匀就置于纺丝机的单螺杆挤出机中，由于不同组分的聚合物的形状、大小、以及密度的不同，将导致原本混合均匀的共混物在单螺杆挤出机中随着单螺杆的转动而开始产生聚合物的组分比例的梯度差，从而导致在不同时间段出现在纺丝箱体的聚合物熔体的组分并不完全一致，最终纺丝机所纺出的纤维的组分、有时甚至会影响到纤维的结构，如结晶度等，也有所变化，继而对纤维的各种性能，如染色性能等造成较为明显的差异，严重影响了纤维质量。倘若是将多组分聚合物的共混物经双螺杆挤出机挤出造粒得到的粒料置于纺丝机的单螺杆挤出机中，进行加压送料，则造成了聚合物的二次加热加压，易造成对热压敏感的聚合物的降解或氧化，从而导致纤维性能的急剧下降，严重制约了纤维的种类和纤维技术的发展。
为了解决熔融纺丝中双组分纤维制备技术中遇到的困难，公开的文献中提到了在复合纺丝机上装载两个单螺杆挤出机的方法，将两种不同的聚合物分别加入各自的挤出机中制备海岛型复合纤维。例如：中国专利公开号CN 1382844A，公开日是2002年12月4日，名称为海岛超细复合纤维纺丝工艺，公开了一种海岛超细复合纤维纺丝工艺，是将涤纶聚酯切片和低熔点聚酯切片分别进入各自的螺杆挤出机加温、挤出、熔融、成为可纺丝的熔体，通过熔体管分别进入主箱体计量泵、副箱体计量泵，均匀分配到各纺丝组件中，在纺丝组件中涤纶聚酯熔体和低熔点聚酯熔体进行混合，并从喷丝板中喷出丝束。中国专利公开号CN 11844506A，公开日是2006年10月11日，名称为海岛型复合工业丝的生产方法，公开了一种聚酯作岛组分，聚酰胺作海组分的复合丝的生产方法，采用将岛组分聚酯和海组分聚酰胺分别在各自的螺杆挤出机中熔融挤出，熔融后的聚酯和聚酰胺熔体分别经计量泵计量后，进入复合纺丝机中，通过整体凸台式海岛复合纺丝组件纺出海岛型复合工业丝。中国专利公开号CN 102168321A，公开日是2011年4月9日，名称为海岛型复合纤维的制造方法，公开了一种海岛型复合纤维的制造方法，应用两个单螺杆挤出机组成的双螺杆海岛型复合纺丝设备，采用双螺杆海岛型复合纺丝方法，令熔融的岛相组分经海岛型复合纺丝板分成为多股细流，在喷丝孔入口处由熔融的海相组分包裹，一同挤出丝束。同样采用配备两个单螺杆挤出机的熔融纺丝机来制备复合纤维的专利还有中国专利公开号CN 101215734A，公开日是2008年7月9日，名称为海岛型聚酰胺6纤维及其制备方法；中国专利公开号CN 102181953A，公开日是2011年3月30日，名称为一种高效多头复合超细纤维的纺丝工艺；中国专利公开号CN 102704021A，公开日是2012年10月3日，名称为摩天轮型海岛复合短纤维的制造方法及其复合纺丝组件。
以上申请案公开的技术方案虽然都是使用双螺杆的复合纺丝机，但纺丝机中的双螺杆是分别存在于两个挤出机套筒内，实际效果同单组分纺丝机一样，并不适用于两种不相容组分共混纺丝，为了解决这一问题，有文献提到给熔融复合纺丝机配备一个双螺杆挤出机。例如中国专利公开号CN 2915893Y，公开日是2007年6月27日，名称为一种制备合金纤维的熔融共混纺丝机，则是将挤出机设计为顶端连接带有搅拌器的储料筒的双螺杆挤出机，从而降低分散相的尺寸，改善分散相的分布。
综上所述，虽然很多研究致力于通过设计新的纺丝系统来制备海岛型复合纤维，但均是将形成海岛型纤维的两组分分别经过不同的挤出机和复合纺丝组件来形成海岛型复合纤维，或者是将所有的组分放入一个双螺杆挤出机中一起熔融共混挤出经纺丝组件形成复合纤维。前者难以实现两种不相容组分的共混，熔融的两种组分经过复合纺丝组件后易出现界面分离现象，导致复合纤维力学性能的下降，后者将多种组分放入同一个挤出机中，无法控制复合纤维的结构，例如无法得到皮芯结构、橘瓣结构等纤维。
发明内容
针对上述存在问题，本实用新型的目的在于提供一种可单组份纺丝，也可实现多组分聚合物共混均匀，避免对热压敏感的聚合物的二次热压造成降解，减少预先使用双螺杆对多组分共混造粒这一步骤，实现短流程且纤维结构可控的高效、短流程的多组份熔融纺丝设备。
为了实现上述目的，本实用新型的技术解决方案如下：
一种高效、短流程的多组份熔融纺丝设备，包括单螺杆挤出机A和双螺杆挤出机B。在单螺杆挤出机A的机头处设置有第一计量泵，双螺杆挤出机B机头处设置有增压泵、增压泵通过管道连接第二计量泵，第一计量泵和第二计量泵分别通过独立的管道连接纺丝组件。
由于采用了以上技术方案，本实用新型具有以下技术特点：
本实用新型采用的一种高效、短流程的多组份熔融纺丝设备，配备了单螺杆挤出机A和双螺杆挤出机B。在单螺杆挤出机A的机头处设置有第一计量泵，双螺杆挤出机B机头处设置有增压泵、增压泵通过管道连接第二计量泵，第一计量泵和第二计量泵分别通过管道连接纺丝组件。由于各挤出机独立分开、互不干涉，可选择性进行使用，也可同时使用，相当于三台配备不同挤出机的纺丝机。双螺杆挤出机B的使用可以使多组分聚合物共混的更均匀，也可避免对热压敏感的聚合物的二次热压造成降解，减少预先使用双螺杆挤出机共混挤出造粒这一步骤。另外该复合纺丝机的纺丝组件可以移除更换，一台纺丝机可根据成型纤维组分和结构要求的需要选择不同的纺丝组件，扩展了该纺丝机使用范围，又节约机械，大大降低了使用成本,实现纤维结构可控的高效、短流程的多组份熔融纺丝设备。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1对本实用新型一种高效、短流程的多组份熔融纺丝设备作进一步的详细描述。
如图1所示，
一种高效、短流程的多组份熔融纺丝设备，所述的熔融纺丝机由单螺杆挤出机A和双螺杆挤出机组合而成。在单螺杆挤出机A的机头处设置有第一计量泵1，在双螺杆挤出机B机头处设置有增压泵2、增压泵2通过管道连接第二计量泵3，第一计量泵1和第二计量泵3分别通过独立的管道连接纺丝组件4。
本实用新型的工作原理：
1.挤出单组分圆型纤维时，关闭双螺杆混合挤出机B及其增压泵2和第二计量泵3装置，打开单螺杆挤出机A及其第一计量泵1装置，配套使用常规的单组分圆型组件芯纺丝组件4，切片在单螺杆挤出机A中经熔融、挤出后自机头挤出，经过过滤器、第一计量泵1准确计量后，通过纺丝组件4自喷丝板喷出，经过侧吹风装置冷却固化后，经上油、甬道、导丝盘、卷绕成形。
2.挤出双组分不定海岛型复合纤维时，打开双螺杆混合挤出机B及其增压泵2和第二计量泵3装置，关闭单螺杆挤出机A及其计量泵2装置，配套使用常规的单组分圆型组件芯纺丝组件4，切片在双螺杆挤出机B中经熔融、挤出、混合、均化后自机头挤出，经过过滤器、第二计量泵3准确计量后，通过纺丝组件4自喷丝板喷出，经过侧吹风装置冷却固化后，经上油、甬道、导丝盘、卷绕成形。
3.挤出双组分定海岛型复合纤维时，打开双螺杆混合挤出机B及其增压泵2和第二计量泵3装置，打开单螺杆挤出机A及其第一计量泵1装置，配套使用海岛型组件芯纺丝组件4，两种不同的切片分别进入各自的螺杆挤出机，经各自的过滤器、熔体管道进入复合箱体进行纺丝；不同的熔体经不同的纺丝计量准确计量后，通过海岛型纺丝组件芯，自喷丝板喷出，经过侧吹风装置冷却固化后，经上油、甬道、导丝盘、卷绕成形。
4.挤出双组分皮芯型复合纤维时，打开双螺杆混合挤出机B及其增压泵2和第二计量泵3装置，打开单螺杆挤出机A及其第一计量泵1装置，配套使用皮芯型组件芯纺丝组件4，两种不同的切片分别进入各自的螺杆挤出机，经各自的过滤器、熔体管道进入复合箱体进行纺丝；不同的熔体经不同的纺丝计量准确计量后，通过皮芯型纺丝组件芯，自喷丝板喷出，经过侧吹风装置冷却固化后，经上油、甬道、导丝盘、卷绕成形。
5.挤出双组分橘瓣型复合纤维时，打开双螺杆混合挤出机B及其其增压泵2和第二计量泵3装置，打开单螺杆挤出机A及其第一计量泵1装置，配套使用橘瓣型组件芯纺丝组件4，两种不同的切片分别进入各自的螺杆挤出机，经各自的过滤器、熔体管道进入复合箱体进行纺丝；不同的熔体经不同的纺丝计量准确计量后，通过纺丝组件4自喷丝板喷出，经过侧吹风装置冷却固化后，经上油、甬道、导丝盘、卷绕成形。
6.挤出双组分中空型复合纤维时，打开双螺杆混合挤出机B及其增压泵2和第二计量泵3装置，打开单螺杆挤出机A及其第一计量泵1装置，配套使用中空型组件芯纺丝组件4，切片在双螺杆挤出机中经熔融、挤出、混合、均化后自机头挤出，经过过滤器、计量泵准确计量后，通过纺丝组件4自喷丝板喷出，经过侧吹风装置冷却固化后，经上油、甬道、导丝盘、卷绕成形。
7.挤出三组分海岛型复合纤维时，打开双螺杆混合挤出机B及其增压泵2和第二计量泵3装置，打开单螺杆挤出机A及其第一计量泵1装置，配套使用海岛型组件芯纺丝组件4，根据制备纤维形态控制的需要，也可使用皮芯型纺丝组件芯或橘瓣型纺丝组件芯，一种切片进入单螺杆挤出机，另外两种切片进入双螺杆挤出机，切片在螺杆挤出机中经熔融、挤出、混炼、均化后自机头挤出，经各自的过滤器、计量泵准确计量后，通过纺丝组件4自喷丝板喷出，经过侧吹风装置冷却固化后，经上油、甬道、导丝盘、卷绕成形。
Claims (1)
1.一种高效、短流程的多组份熔融纺丝设备，包括单螺杆挤出机A和双螺杆挤出机B,其特征在于：在单螺杆挤出机A的机头处设置有第一计量泵(1)，双螺杆挤出机B机头处设置有增压泵(2)、增压泵(2)通过管道连接第二计量泵(3)，第一计量泵(1)和第二计量泵(3)分别通过独立的管道连接纺丝组件（4）。
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