CN209702920U - 一种熔喷-摩擦纺纱装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种熔喷‑摩擦纺纱装置，包括熔喷装置，运输装置和摩擦纺纱装置，所述熔喷装置用于将熔体制成熔体纤维，所述运输装置用于承接所述熔体纤维并将其运输至摩擦纺纱装置的进料口；所述摩擦纺纱装置用于将所述熔体纤维凝聚加捻成纱。本实用新型旨在提供一种将熔喷接收的纤维束输送至摩擦纺内使其分梳加捻成纱，大幅缩短化纤纱线生产工艺流程的装置，满足高效短流程一步成型制备合成纱线这一工业需求。此外，本实用新型还提供了使用上述熔喷‑摩擦纺纱装置生产的纱线。

Description

一种熔喷-摩擦纺纱装置

技术领域

本实用新型属于纺纱机械技术领域，具体涉及一种熔喷-摩擦纺纱装置。

背景技术

近年以来，国内聚酯生产和熔体直纺技术在国产化方面取得了巨大进步，为我国化纤产量的快速增长提供了坚实的技术和装备保障。国内70t/d、 120～150t/d聚酯短纤维成套设备已出口北非、南亚数国，可以说，我国化纤工程技术水平也有了很大提高。但是，化学纤维强力不足，需要加捻成纱来广泛产业应用。目前市场上化纤纱线生产制备工艺流程繁琐，先由高聚物经过多部工序制备成化纤丝束，再将化纤丝束纺制成纱线，因此缺少高效短流程的从化纤原料到化纤纱线的快速制备装置。

化学纤维作为日常服用和工业用途的应用越来越广泛，同时化学纤维的作用也越来越显得重要。始于20世纪50年代初的熔喷法是聚合物直接成网制备非织造布的一种工艺。熔喷法能制备超细纤维，并将纤维分布于三维立体结构中。熔喷法非织造布中超细纤维的优点所展现出的应用特性是其他单一非织造技术生产的产品所难以媲美的。熔喷法非织造工艺流程为:聚合物切片在螺杆挤出机中受热熔融，熔体被输送到喷丝板的喷丝孔中，离开喷丝孔的聚合物熔体在高速高温气流的强烈牵伸作用下形成超细长丝或超细短纤维，并随气流沉积于成网帘或接收滚筒上形成熔喷纤网，熔喷纤网主要以自黏合或热黏合形式形成非织造布，也可利用其他方法加固。目前熔喷法通常只是用来制备非织造布，缺乏将熔喷后的纤维束制备成纱线的装置。

摩擦纺纱是一种自由端纺纱，其纺纱原理主要是利用机械和空气动力学来进行的。当散纤维或棉条被喂入特定的装置之后，开松的纤维就会吸附凝聚在一个运动的筛网表面,靠回转体表面与凝聚其上的纤维束之间进行摩擦加捻而成纱。摩擦纺具有适纺范围广的特点，并且对原料的要求较低，可适用于天然纤维、化学纤维、下脚废料等各种原料。同时摩擦纺纱原料经单锡林疏理机制成条子后，即可直接上纺纱机。在现有的纺纱系统中，可以算是工艺流程较短的一种。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种将熔喷接收的纤维束输送至摩擦纺内使其分梳加捻成纱，大幅缩短化纤纱线生产工艺流程的装置，满足高效短流程一步成型制备合成纱线这一工业需求。

为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：一种熔喷-摩擦纺纱装置，包括熔喷装置，运输装置和摩擦纺纱装置，

所述熔喷装置用于将熔体制成熔体纤维，

所述运输装置用于承接所述熔体纤维并将其运输至摩擦纺纱装置的进料口；

所述摩擦纺纱装置用于将所述熔体纤维凝聚加捻成纱。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以有如下进一步的具体选择或优化选择。

具体的，所述熔喷装置包括与外置螺杆挤压机连接的模头，所述模头设有内腔，所述内腔腔底为上大下小的锥形，所述内腔腔底连通有熔体喷出孔。具体的，所述模头外围设有圆环状的围护板，所述围护板与所述模头外表面之间形成用于通过热风的热风通道，所述热风通道与热风机连通，所述热风通道的出风口朝向熔体纤维。具体的，所述围护板的径向外侧设有冷风通道，所述冷风通道与冷风机连通，所述冷风通道的出风口朝向熔体纤维。具体的，所述熔体喷出孔直径为150μm～400μm。

在上述熔喷装置作用下，聚合物切片在螺杆挤出机中受热熔融，熔体被输送到熔体喷出孔中，离开熔体喷出孔的聚合物熔体在所述热风通道所产生的高速高温气流的强烈牵伸作用下形成超细长丝或超细短纤维，同时所述热风热通道的出风口下端配置的冷风通道的出风口，所述超细长丝或超细短纤维随冷却气流沉积于成网帘上形成熔喷纤维组成的熔喷纤网，熔喷纤网主要以自黏合形式形成化纤束。

具体的，所述摩擦纺纱装置包括所述熔体纤维依次通过的喂入机构、分梳机构和摩擦加捻机构，其中，所述喂入装置包括喂入罗拉和设置在喂入罗拉下方与所述运输装置连接的喂入板，所述分梳机构包括分梳辊，所述摩擦加捻机构包括成对设置的尘笼，所述尘笼内胆通过管道与抽风装置连通。

上述技术方案中，在所述成网帘一端配置有喂入板与成网帘相连接，成网帘上所接受的化学纤维束将通过惯性转移至喂入板处，所述喂入板与喂入罗拉紧密相结合，喂入罗拉表面设有槽口，便于对纤维束的抓取输送同时对纤维束有一定牵伸作用，所述喂入罗拉将喂入板上化学纤维束输送至分梳辊内。喂入板与成网帘的紧密相切，能够在俩部件不产生摩擦力的情况下尽可能减少部件之间缝隙，防止纤维束经两者结合部位的缝隙中流失未能进入分梳系统。尘笼表面存在空洞结构，由外置抽风装置抽风使尘笼表面形成负压对纤维凝聚，便于加捻成纱。上述摩擦纺装置，依次对纤维束进行输送的喂入板和喂入罗拉、对纤维集合体进行开松成单纤维的分梳辊，所述分梳辊顶部设置有可输送气流的鼓风装置，所述分梳辊底部设置有一对同向回转的尘笼，所述尘笼一端连接抽风装置，尘笼对分梳辊输送而来的纤维进行凝聚加捻，从而纺制出化学纤维纱线。

具体的，运输装置包括两个水平间隔设置且相互平行的传动辊筒，和绕设在两个所述传动辊筒上的成网帘，以及驱动装置，所述成网帘的一端位于所述熔喷装置的下方，另一端伸入所述摩擦纺纱装置的进料口，所述驱动装置与任意一个传动辊筒传动连接，并可驱动所述传动辊筒转动。具体的，所述熔喷装置距下方成网帘的直线距离为50cm～85cm。

具体的，所述成网帘两侧分别设有相互平行的挡板。所述挡板能够防止熔喷纤维从所述成网帘两侧滑移出。具体的，成网帘宽度为30～50cm，其传动辊筒的轴心距离为80～100cm，传动辊筒直径约100mm。

具体的，所述成网帘沿其运输方向的中段设有用于添加其他种类纤维的纤维添加装置。具体的，所述纤维添加装置位于所述成网帘中段上方，包括倾斜向下的喂入通道和设置在喂入通道与成网帘之间的喂入辊。在纤维添加装置没有工作的情况下，所述摩擦纺纱装置生产的纱线为单一成分的纱线，例如涤纶、腈纶纱线。由于生产产品需求，在纤维添加装置工作后，可以添加纯天然纤维，例如棉纤维或者毛纤维从而生产混纺纱线。

具体的，所述成网帘绕设在两个所述传动辊筒形成的空腔中靠近所述熔喷装置的一端设有负压式吸风机，所述负压式吸风机的吸风口靠近上层的所述成网帘。所述负压式吸风机购自市售产品，使成网帘接收的纤维铺展均匀与所述成网帘贴合度高，能够有效减少堆叠厚度，便于后续加工。

具体的，所述成网帘绕设在两个所述传动辊筒形成的空腔中靠近所述摩擦纺纱装置的一端设有热风鼓吹机，所述热风鼓吹机的出风口靠近上层的所述成网帘。所述热风鼓吹机释放的热气流对成网帘上纤维加热，使纤维软化便于分梳运输，同时热气流将成网帘上纤维剥离开输入至喂入罗拉中。

具体的，所述运输装置的沿其运输方向的距离可调。具体的，两个所述传动辊筒之间的距离可调并相应更换与之匹配的成网帘，上述方案能够针对不同的生产情况(例如是否在中段添加其它成分的纤维，或者根据厂房空间要求)调节所述熔喷装置和摩擦纺纱装置之间的距离，进而调节所述熔喷- 摩擦纺纱装置的占地面积。

具体的，所述摩擦纺纱装置还包括热牵伸机构，所述摩擦加捻机构形成的纱线在所述热牵伸机构中牵伸。所述热牵伸机构能够对摩擦纺纱装置生产的纱线进行进一步牵伸，从而使纱线的线密度减小，同时纱线进一步伸直平行，去除纱线表面弯钩，减少纱线存在的毛羽，提高纱线强力，使纱线具有光洁柔顺的表面结构。

具体的，所述喂入机构还包括倾斜设置在所述喂入板上方的张力调节板，所述张力调节板与所述喂入板之间形成锥形，且所述锥形开口较大一端朝向运输装置，开口较小一端朝向所述摩擦纺装置的进料口。所述张力调节板利用自重对热气流鼓吹输送的纤维先行握持，保证喂入纤维均匀平整的进入所述摩擦纺纱装置。所述张力盘调节器下端为爪状或卡槽型，这种形状能够依靠自重对纤维产生握持分梳作用，对进入喂入罗拉的纤维产生预分梳效果。

针对本申请生产装置采用的摩擦纺纱装置纺纱速度快，摩擦纺纱具有比环锭纺纱高得多的生产效率，采用摩擦加捻的方法有利于降低纺纱张力，解除高速对生产率的束缚，较好地实现了低张力纺纱。摩擦纺纱装置对原料的适应性广，摩擦纺纱机对原料的要求较低，可适用于天然纤维、化学纤维、下脚废料等各种原料。且摩擦纺纱装置工艺流程短、成本低，摩擦纺纱原料经梳理装置后，即可直接上纺纱机。摩擦纺除了能纺制一般粗细号纱外，还可以纺制花色纱、竹节纱、雪花纱和包芯纱等许多品种。

另外，本实用新型还提供了使用上述熔喷-摩擦纺纱装置进行的制纱方法，包括以下步骤：

1)使用所述熔喷装置将熔体制成熔体纤维；

2)使用所述运输装置将所述熔体纤维运输至所述摩擦纺纱装置；

3)使用所述摩擦纺纱装置将所述熔体纤维凝聚加捻成纱。

另外，本实用新型还提供了使用上述熔喷-摩擦纺纱装置生产的纱线。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、减少了化学纤维从制备到纺纱的工艺流程，实现了高效短流程化纤纺纱。

2、熔喷装置原料的多样性，使此装置可以适用于化学纤维纱线以及混纺纱线等多种类型纱线的制备。

3、本实用新型装置设计合理，结构简单，使用便捷，可广泛应用于化纤纺纱。

附图说明

图1是本实用新型的提供的熔喷-摩擦纺纱装置结构示意图；

图2是本实用新型的提供的熔喷-摩擦纺纱装置的熔喷装置细节图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、熔喷装置；2、运输装置；3、摩擦纺纱装置；4、熔体纤维；10、模头；11、内腔；12、熔体喷出孔；13、围护板；14、热风通道；15、冷风通道；21、传动辊筒；22、成网帘；23、挡板；24、纤维添加装置；25、负压式吸风机；26、热风鼓吹机；311、喂入罗拉；312、喂入板；33、分梳机构； 34、摩擦加捻机构。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合附图及具体实施例进一步阐明本实用新型的内容，但本实用新型的内容不仅仅局限于下面的实施例。

如图1-2所示，本实用新型提供了一种一步成型制备纱线的熔喷-摩擦纺纱装置，包括熔喷装置1，运输装置2和摩擦纺纱装置3，所述熔喷装置1 用于将熔体制成熔体纤维4，所述运输装置2用于承接所述熔体纤维4并将其运输至摩擦纺纱装置3的进料口；所述摩擦纺纱装置3用于将所述熔体纤维4凝聚加捻成纱。

优选的，所述熔喷装置1包括与外置螺杆挤压机连接的模头10，所述模头10设有内腔11，所述内腔11底部设有上大下小的锥形连接部，所述锥形连接部的底端连通有熔体喷出孔12。具体的，所述模头10外围设有围护板 13，所述围护板13与模头10外表面之间形成用于通过热风的热风通道14，所述热风通道14与热风机连通，所述热风通道14的出风口朝向所述熔体纤维4。具体的，所述围护板13的径向外侧设有冷风通道15，所述冷风通道 15与冷风机连通，所述冷风通道的出风口朝向熔体纤维4。具体的，所述熔体喷出孔12直径为150μm～400μm。

聚合物切片在螺杆挤压机中受热熔融，熔体被输送到熔喷装置1的熔体喷丝孔12中。整个熔喷装置1由图中未画出的支架连接，固定于成网帘上方，且距离成网帘22一端的水平距离约15cm处，保证熔喷纤维束充分接收。所述熔体喷出孔12喷出的聚合物在高速高温气流的夹持牵伸拉细作用下形成超细长丝或超细短纤维，同时冷风通道15的冷却气流沉积于成网帘22上形成熔喷纤网，得到所需纤维束。位于熔体喷出孔12下方直线距离 50cm～85cm处的成网帘22作为熔体纤维束的接收装置，熔喷纤网主要以自黏合形成纤维束。

优选的，所述摩擦纺纱装置3包括纤维依次通过的喂入机构、分梳机构 33、摩擦加捻机构34，其中所述喂入装置包括喂入罗拉311和设置在所述喂入罗拉311下方与所述运输装置2连接的喂入板312，所述分梳机构33包括分梳辊，所述摩擦加捻机构34包括成对设置的尘笼，所述尘笼内胆通过管道与抽风装置连通。

优选的，所述运输装置2包括为水平间隔设置两个传动辊筒21，和绕设在两个所述传动辊筒上的成网帘22，以及驱动装置，所述驱动装置与任意一个传动辊筒传动连接，并可驱动所述传动辊筒转动，所述成网帘22的一端位于所述熔喷装置1的下方，另一端伸入所述摩擦纺纱装置3的进料口。具体的，所述熔喷装置1距下方成网帘22的直线距离为50cm～85cm。

优选的，所述成网帘22两侧分别设有相互平行的挡板23，具体的，所述成网帘22两侧边缘沿其运输方向相对平行布置有挡板23。所述挡板23 能够防止熔喷纤维从所述成网帘两侧滑移出。具体的，成网帘22宽度为 30～50cm，其传动辊筒21的轴心距离为80～100cm，传动辊筒21直径约 100mm。

优选的，所述成网帘22沿其运输方向的中段设有用于添加其他种类纤维的纤维添加装置24。具体的，所述纤维添加装置24可以为简单的传送带，或者所述纤维添加装置24位于所述成网帘22中段上方，包括倾斜向下的喂入通道和设置在喂入通道与成网帘22之间的喂入辊。在纤维添加装置没有工作的情况下，所述摩擦纺纱装置3生产的纱线为单一成分的纱线，例如涤纶、腈纶纱线。由于生产产品需求，在纤维添加装置工作后，可以添加纯天然纤维，例如棉纤维或者毛纤维从而生产混纺纱线。

优选的，所述成网帘22绕设在两个所述传动辊筒21形成的空腔中靠近所述熔喷装置1的一端设有负压式吸风机25，所述负压式吸风机25的吸风口靠近上层的所述成网帘22。所述负压式吸风25机购自市售产品，使成网帘22接收的纤维铺展均匀与所述成网帘贴合度高，能够有效减少堆叠厚度，便于后续加工。

优选的，所述成网帘22绕设在两个所述传动辊筒21形成的空腔中靠近所述摩擦纺纱装置3的一端设有热风鼓吹机26，所述热风鼓吹机26的出风口靠近上层的所述成网帘22。所述热风鼓吹机释放的热气流对成网帘上纤维加热，使纤维软化便于分梳运输，同时热气流将成网帘上纤维剥离开输入至喂入罗拉中。

所述熔喷装置1喷出的熔喷纤维4通过成网帘22两端的传动辊筒21，依靠传送带效应将接受的纤维束缓慢向前输送，转移至与成网帘22一端相结合的喂入板312。位于所述喂入板312上方的喂入罗拉311于其紧密相连。所述喂入罗拉311直径约40mm，表面存在槽口，加强对纤维束的抓取转移。熔喷纤维束由喂入罗拉311抓取传输至分梳机构33内，分梳机构33利用离心力将纤维束梳理分解成单纤维状态。所述尘笼内置抽气式负压吸风装置，两尘笼同向回转，为由未图示的驱动电动机驱动，一只对凝聚纤维束产生一个向上的摩擦力，另一只对凝聚纤维束产生一个向下的摩擦力，从而形成回转力矩使纱条回转搓捻成纱。

另外，本实用新型还提供了使用上述熔喷-摩擦纺纱装置进行的制纱方法，包括以下步骤：

1)使用所述熔喷装置1将熔体制成熔体纤维4；

2)使用所述运输装置2将所述熔体纤维4运输至所述摩擦纺纱装置3；

3)使用所述摩擦纺纱装置3将所述熔体纤维4凝聚加捻成纱。

另外，本实用新型还提供了使用上述熔喷-摩擦纺纱装置生产的纱线。

实施例1：

A.化学纤维原料采用国产S904高熔体流动速率聚丙烯，出料量为50 g/min；喷嘴最高温度为310℃。聚合物聚丙烯(PP)切片在螺杆挤出机中受热熔融，熔体被输送到熔喷装置的熔体喷丝孔12中，离开熔体喷丝孔12的聚合物熔体在高速高温气流的夹持牵伸拉细作用下形成聚丙烯超细长丝或超细短纤维，并随冷却气流沉积于成网帘上形成熔喷纤网，熔喷纤网主要以自黏合形成纤维束。

B.聚丙烯纤维束通过传输带效应传输至喂入板上，喂入罗拉通过表面槽口将聚丙烯纤维束抓取输送至分梳辊内。分梳辊直径为80mm，转速为 12000r/min。分梳辊将聚丙烯纤维束分梳成聚丙烯单纤维。

C.当散纤维被鼓风装置输入的气流喂入大小挡板组合成的纤维通道之后,开松的聚丙烯纤维就会吸附凝聚在一个运动的尘笼表面,尘笼直径比较小，为44mm，转速为3000-5000r/min，靠回转体表面与凝聚其上的聚丙烯纤维束之间进行摩擦加捻而成聚丙烯纱线，其所纺号数为28tex～500tex，纺纱速度可达300m/min。

实施例2：

A.化学纤维原料采用国产半消光PET切片，特性粘度为0.66泊。出料量为50g/min；喷嘴最高温度为310℃。PET切片经螺杆挤压熔融，由计量泵计量挤出，熔体通过喷丝孔喷出时受两侧热空气流的牵伸形成聚脂超细长丝或超细短纤维，并随冷却气流沉积于成网帘上形成熔喷纤网，熔喷纤网主要以自黏合形成纤维束。

B.聚酯纤维束通过传输带效应传输至喂入板上，喂入罗拉通过表面槽口将聚酯纤维束抓取输送至分梳辊内。分梳辊直径为80mm，转速为12000 r/min。分梳辊将聚丙烯纤维束分梳成聚酯单纤维。

C.当聚酯散纤维被鼓风装置输入的气流喂入大小挡板组合成的纤维通道之后,开松的聚酯纤维就会吸附凝聚在一个运动的尘笼表面,尘笼直径比较小，为44mm，转速为3000-5000r/min，靠回转体表面与凝聚其上的聚酯纤维束之间进行摩擦加捻而成聚丙烯纱线，其所纺号数为28tex～500tex，纺纱速度可达300m/min。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种熔喷-摩擦纺纱装置，其特征在于，包括熔喷装置(1)，运输装置(2)和摩擦纺纱装置(3)，所述熔喷装置(1)用于将熔体制成熔体纤维(4)，所述运输装置(2)用于承接所述熔体纤维(4)并将其运输至所述摩擦纺纱装置(3)的进料口；所述摩擦纺纱装置(3)用于将所述熔体纤维(4)凝聚加捻成纱。

2.根据权利要求1所述的一种熔喷-摩擦纺纱装置，其特征在于：所述熔喷装置(1)包括与外置螺杆挤压机连接的模头(10)，所述模头(10)设有内腔(11)，所述内腔(11)腔底设为上大下小的锥形，所述内腔(11)腔底连通有熔体喷出孔(12)，所述模头(10)外围设有圆环状的围护板(13)，所述围护板(13)与所述模头(10)外表面之间形成用于通过热风的热风通道(14)，所述热风通道(14)与热风机连通，所述热风通道(14)的出风口朝向所述熔体纤维(4)，所述围护板(13)的径向外侧设有冷风通道(15)，所述冷风通道(15)与冷风机连通，所述冷风通道的出风口朝向熔体纤维(4)。

3.根据权利要求1所述的一种熔喷-摩擦纺纱装置，其特征在于：所述摩擦纺纱装置(3)包括所述熔体纤维(4)依次通过的喂入机构、分梳机构(33)和摩擦加捻机构(34)，其中，所述喂入机构包括喂入罗拉(311)和设置在所述喂入罗拉(311)下方与所述运输装置(2)连接的喂入板(312)，所述分梳机构(33)包括分梳辊，所述摩擦加捻机构(34)包括成对设置的尘笼，所述尘笼内胆通过管道与抽风装置连通。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种熔喷-摩擦纺纱装置，其特征在于：所述运输装置(2)包括两个水平间隔设置且相互平行的传动辊筒(21)，和绕设在两个所述传动辊筒(21)上的成网帘(22)，以及驱动装置，所述成网帘(22)的一端位于所述熔喷装置(1)的下方，另一端伸入所述摩擦纺纱装置(3)的进料口，所述驱动装置与任意一个传动辊筒(21)传动连接，并可驱动所述传动辊筒(21)转动。

5.根据权利要求4所述的一种熔喷-摩擦纺纱装置，其特征在于：所述成网帘(22)两侧分别设有相互平行的挡板(23)。

6.根据权利要求4所述的一种熔喷-摩擦纺纱装置，其特征在于：所述成网帘(22)沿其运输方向的中段设有用于添加其他种类纤维的纤维添加装置(24)。

7.根据权利要求4所述的一种熔喷-摩擦纺纱装置，其特征在于：所述成网帘(22)绕设在两个所述传动辊筒(21)形成的空腔中靠近所述熔喷装置(1)的一端设有负压式吸风机(25)，所述负压式吸风机(25)的吸风口靠近上层的所述成网帘(22)。

8.根据权利要求4所述的一种熔喷-摩擦纺纱装置，其特征在于：所述成网帘(22)绕设在两个所述传动辊筒(21)形成的空腔中靠近所述摩擦纺纱装置(3)的一端设有热风鼓吹机(26)，所述热风鼓吹机(26)的出风口靠近上层的所述成网帘(22)。