CN209741345U - 一种制备化学纤维纱线的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于纺纱机械技术领域，具体的涉及一种制备化学纤维纱线的装置，包括纺丝装置、转运梳理装置和成纱装置，所述纺丝装置用于将熔体制成熔体纤维，所述转运梳理装置用于承接并梳理所述熔体纤维，并运输至所述成纱装置，所述成纱装置用于将所述熔体纤维凝聚加捻成纱。此外，本实用新型还提供了使用所述制备化学纤维纱线的装置生产的纱线，上述技术方案能够大幅缩短化学纤维纱线生产工艺流程，一步成型制备化学纤维纱线的装置满足了工业和研究需求。

Description

一种制备化学纤维纱线的装置

技术领域

本实用新型属于纺纱机械技术领域，具体涉及一种制备化学纤维纱线的装置。

背景技术

“十五”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70 t/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。

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一步成型制备化学纤维纱线的装置，从而能够大幅缩短化学纤维纱线生产工艺流程，一步成型制备化学纤维纱线的装置正满足这一工业和研究需求。

为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：一种制备化学纤维纱线的装置，包括纺丝装置、转运梳理装置和成纱装置，所述纺丝装置用于将熔体制成熔体纤维，所述转运梳理装置用于承接并梳理所述熔体纤维，并运输至所述成纱装置，所述成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，所述纺丝装置为离心纺丝装置、熔融纺丝装置或静电纺丝装置等。所述离心纺丝装置、熔融纺丝装置或静电纺丝装置均适用于将化学原料制备成化学纤维，上述装置购自市售产品。而且，根据所需的纤维材料的种类、所需纤维细度等选择各类熔喷纺、离心纺喷口，自行调节纺丝的状态。

具体的，所述转运梳理装置包括辊筒、梳理盖板和输出槽，所述辊筒设置在所述纺丝装置的下方，用于承接所述纺丝装置制成的熔体纤维，所述辊筒设有内腔，且其表面设有与所述内腔连通的孔洞，所述辊筒一端与驱动装置的输出端传动连接，并在所述驱动装置带动下转动，所述辊筒的内腔通过管路与抽风装置连通，所述梳理盖板沿所述辊筒转动方向设置在所述辊筒前方，且其靠近所述辊筒一侧设有梳理针齿，所述梳理针齿靠近所述辊筒表面，所述输出槽一端靠近所述辊筒下方，并承接从所述辊筒剥离的所述熔体纤维，另一端延伸至所述成纱装置。

上述装置的具体效果为：所述纺丝装置(例如离心纺丝装置、熔融纺丝装置或静电纺丝装置)的纤维输出口朝向下方，从而在重力作用下落到接收转移装置上，接收转移装置为辊筒型，辊筒表面成网帘状，增加摩擦力，便于纤维的接收；同时表面还存在孔洞，接收转移装置侧面衔接吸风管道，使辊筒表面成负压具有吸附效果。所述接收转移装置成高速旋转状态。梳理装置与辊筒相对设置，靠辊筒侧的弯钩状沟槽整齐排列，弯钩指向与辊筒转动方向相同。所述辊筒内腔通过管路与抽风装置连通，具体的，所述管路与所述辊筒内腔为转动连接，所述辊筒高速旋转时抽风装置正常运行，抽风管路为高速旋转的辊筒内腔抽风。

具体的，所述转运梳理装置还包括剥取滚轮，所述输出槽靠近所述辊筒的一端向上弯折，且该弯折处与所述辊筒相切，所述剥取滚轮设置在所述输出槽的弯折处上方，并靠近所述输出槽与所述辊筒，所述剥取滚轮与所述辊筒的旋转方向相反。所述输出槽靠近所述辊筒的一端底板向上弯折从而将单纤维层从吸附的辊筒上铲起，阻止辊筒表面的吸力作用，表面带摩擦条的剥取滚轮与接收转移滚筒反向旋转，依靠摩擦将纤维剥离；剥取滚轮连接输出槽。

具体的，所述转运梳理装置还包括气流式牵伸集聚装置，所述气流式牵伸集聚装置包括盒体和气流喷射孔，所述盒体一端开口，且开口端与所述输出槽连接，另一端开口于所述成纱装置连接，所述气流喷射孔设置在所述盒体的左右两侧箱壁上，所述气流喷射孔与送风装置连通，并向所述盒体内部吹气。气流式牵伸集聚装置的两侧装有数个喷射孔，喷射口型向盒体内喷射气流，将平行输出的纤维束聚合成条状。所述喷射孔与盒体倾斜角可以自行调整，从而达到改变牵伸效应的目的。所述盒体与输出槽连接的一端开口较大，与所述成纱装置连接的一端开口较小。即，所述盒体与输出槽连接的一端截面积比与所述成纱装置连接的一端截面积大。从而起到凝聚所述熔体纤维束的作用。具体的，所述盒体开口端与输出槽的连接可以通过连接软管，连接通道或者铆接螺纹连接等方式间接或直接连接。

具体的，所述成纱装置包括旋转握爪和固定握爪，所述旋转握爪和固定握爪的一端均设为用于允许所述熔体纤维穿过的环形部，另一端延伸至相互交叉，所述旋转握爪套设在所述固定握爪上并绕所述固定握爪旋转，所述盒体的另一端延伸至靠近所述旋转握爪的环形部。旋转握爪和固定握爪通过高速旋转使捻度自下而上传递，使纤维充分内外转移，从而纤维束包缠抱合，达到形成纱线的效果。

具体的，所述成纱装置还包括卷绕装置，包括用于接收并缠绕所述纱线的络筒。所述卷绕装置接收所述加捻装置制成的纱线并将其缠绕在络筒上。具体的，所述卷绕装置为购自市售的纱线绕卷机。

另外，本实用新型还提供了使用上述制备化学纤维纱线的装置进行的制纱方法，包括以下步骤：

1)通过所述纺丝装置将熔体制成熔体纤维；

2)通过所述转运梳理装置将所述熔体纤维梳理并运输至所述成纱装置；

3)通过所述成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制备化学纤维纱线的装置生产的纱线。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有优点：

1、减少了化学纤维从制备到纺纱的工艺流程，能够有效的缩短化纤纤维纺制成纱的工艺流程，实现了高效短流程化纤纺纱。

2、纺丝装置原料的多样性，使此装置可以适用于广泛的化学纤维纱线制备。

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是本实用新型提供的制备化学纤维纱线的装置的结构示意图；

图2是本实用新型提供的制备化学纤维纱线的装置的正视图；

图3使本实用新型提供的制备化学纤维纱线的装置中转运梳理装置的局部放大图；

图4是本实用新型提供的制备化学纤维纱线的装置中气流式牵伸集聚装置的细节图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、纺丝装置；4、熔体纤维；21、辊筒；22、梳理盖板；23、输出槽； 24、剥取滚轮；25、盒体；26、气流喷射孔；31、旋转握爪；32、固定握爪；33、卷绕装置。

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。

本实用新型提供了一种能够一步成型制备化学纤维纱线的装置，包括纺丝装置1、转运梳理装置和成纱装置，所述纺丝装置1用于将熔体制成熔体纤维4，所述转运梳理装置用于承接并梳理所述熔体纤维4，并运输至所述成纱装置，所述成纱装置用于将所述熔体纤维4凝聚加捻成纱。

具体的，所述纺丝装置1为离心纺丝装置、熔融纺丝装置或静电纺丝装置等。所述离心纺丝装置、熔融纺丝装置或静电纺丝装置均适用于将化学原料制备成化学纤维，上述装置购自市售产品。而且，根据所需的纤维材料的种类、所需纤维细度等选择各类熔喷纺、离心纺喷口，自行调节纺丝的状态。

具体的，所述转运梳理装置包括辊筒21、梳理盖板22和输出槽23，所述辊筒21设置在所述纺丝装置1的下方，用于承接所述纺丝装置1制成的熔体纤维4，所述辊筒21设有内腔，且其表面设有与所述内腔连通的孔洞，所述辊筒21一端与驱动装置的输出端传动连接，并在所述驱动装置带动下转动，所述辊筒21的内腔通过管路与抽风装置连通从而令所述辊筒21表面形成负压，所述梳理盖板22沿所述辊筒21转动方向设置在所述辊筒21前方，且其靠近所述辊筒21一侧设有梳理针齿，所述梳理针齿靠近所述辊筒 21表面，所述输出槽23一端靠近所述辊筒21下方，并承接从所述辊筒21 剥离的所述熔体纤维4，另一端延伸至所述成纱装置。

所述纺丝装置1(例如离心纺丝装置、熔融纺丝装置或静电纺丝装置) 的纤维输出口朝向下方，从而在重力作用下落到接收转移装置上，在所述纺丝装置1下端配置有接收转移装置，该接收转移装置为高速旋转的辊筒21，辊筒21表面成网帘状且存在孔洞，内腔连接吸风管道使接收转移装置表面带吸附力，纤维丝喷出后依靠重力落在接收转移辊筒21上，辊筒21表面的吸附力和摩擦抓取力使纤维贴附辊筒21表面旋转；在所述接收转移装置侧方配置梳理盖板22，梳理盖板22靠近辊筒21的一侧表面安装弯钩状沟槽，贴附在辊筒21表面的纤维旋转进入梳理盖板22与辊筒21间的狭小间隙，通过梳理盖板22的弯钩沟槽和辊筒21高速旋转的离心力使纤维梳理成单纤维。具体的，所述纺丝装置1距离辊筒21上表面直线距离约为50cm。所述辊筒21表面成网帘状条纹，存在孔洞，表面成负压吸附。所述辊筒21直径约为20-30cm，转速可达1000r/min。

具体的，所述转运梳理装置还包括剥取滚轮24，所述输出槽23靠近所述辊筒21的一端向上弯折，且该弯折处与所述辊筒21相切，所述剥取滚轮 24设置在所述输出槽23的弯折处上方，并靠近所述输出槽23与所述辊筒 21，所述剥取滚轮24与所述辊筒21的旋转方向相反。具体的，所述剥取滚轮24直径约100mm，所述输出槽23为上开口大下开口小的梯形集聚槽口，大开口宽度约50-80cm,小开口宽度约20-30cm，可以将剥取纤维束集聚穿过集聚环形成纤维条。

具体的，所述转运梳理装置还包括气流式牵伸集聚装置，所述气流式牵伸集聚装置包括盒体25和气流喷射孔26，所述盒体25一端开口，且开口端与所述输出槽23连接，另一端开口与所述成纱装置连接，所述气流喷射孔 26设置在所述盒体25的左右两侧箱壁上，所述气流喷射孔26与送风装置连通，并向所述盒体25内部吹气。气流式牵伸集聚装置的两侧装有数个喷射孔26，喷射孔26向盒体25内喷射气流，将平行输出的纤维束聚合成条状。所述喷射孔26与盒体25倾斜角可以自行调整，从而达到改变牵伸效应的目的。所述盒体25与所述输出槽23连接的一端开口较大，与所述成纱装置连接的一端开口较小。从而起到凝聚所述熔体纤维束的作用。

具体的，所述成纱装置包括加捻装置，所述加捻装置包括旋转握爪31 和固定握爪32，所述旋转握爪31和固定握爪32的一端均为允许所述熔体纤维4穿过的环形部，另一端延伸至相互交叉，所述旋转握爪31套设在所述固定握爪32上并绕所述固定握爪32旋转，所述盒体25的另一端延伸至靠近所述旋转握爪31的环形部。旋转握爪31和固定握爪32通过高速旋转使捻度自下而上传递，使纤维充分内外转移，从而纤维束包缠抱合，达到形成纱线的效果。所述旋转握爪31的长度根据所需纱线性能可以调节，转速最高可达15000r/min。

具体的，所述成纱装置还包括卷绕装置33，所述卷绕装置33接收所述加捻装置制成的纱线并将其缠绕在络筒上。具体的，所述卷绕装置33为购自市售的纱线绕卷机。

实施例1

A.采用德国拜耳/192X 92度聚氨酯塑料颗粒料置入供给到纺丝装置处，其喷丝装置为离心式喷丝装置。出料量为5g/min；离心内腔最高温度为 100℃。聚氨酯熔体经离心内腔熔融，输送至外腔喷丝孔处，离心盘转速1000 r/min。熔体通过喷丝孔喷出时受高速旋转的离心力牵伸形成聚氨酯超细长丝，并随冷却气流沉积于接收转移装置上形成离心纤网，离心纤网主要以自黏合形成纤维束。

B.聚氨酯纤维束通过辊筒的高速旋转，以及表面的抓取吸附作用，将聚氨酯纤维束抓取并通过梳理盖板梳理。辊筒转速为1000r/min。梳理盖板将聚氨酯纤维束分梳成聚氨酯单纤维。

C.当散纤维离开梳理盖板后经过剥取装置剥离辊筒，由输出槽送入气流式牵伸集聚装置形成纤维条，纤维条通过加捻装置的扭转力包缠抱合形成纱线，在最后卷绕成筒纱。其所纺号数为28tex-500tex，纺纱速度可达300m/min。

实施例2：

A.采用国产S904高熔体流动速率聚丙烯送入喷丝装置，其喷丝装置为熔喷装置，出料量为50g/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，熔体被输送到喷丝板的熔体喷丝孔中，离开喷丝孔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接收转移滚筒上形成熔喷纤网，熔喷纤网主要以自黏合形成纤维束。

B.聚丙烯纤维束通过辊筒的高速旋转，以及表面的抓取吸附作用，将聚丙烯纤维束抓取输送至梳理盖板。辊筒转速为1000r/min。梳理盖板将聚丙烯纤维束分梳成聚丙烯单纤维。

C.当散纤维离开梳理装置后经过剥取装置剥离辊筒，由输出管道送入气流式牵伸集聚装置形成纤维条，纤维条通过加捻装置的扭转力包缠抱合形成纱线，在最后卷绕成筒纱。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)

1.一种制备化学纤维纱线的装置，其特征在于，包括纺丝装置(1)、转运梳理装置和成纱装置，所述纺丝装置(1)用于将熔体制成熔体纤维(4)，所述转运梳理装置用于承接并梳理所述熔体纤维(4)，并运输至所述成纱装置，所述成纱装置用于将所述熔体纤维(4)凝聚加捻成纱。

2.根据权利要求1所述的一种制备化学纤维纱线的装置，其特征在于：所述纺丝装置(1)为离心纺丝装置、熔融纺丝装置或静电纺丝装置。

3.根据权利要求1所述的一种制备化学纤维纱线的装置，其特征在于：所述转运梳理装置包括辊筒(21)、梳理盖板(22)和输出槽(23)，所述辊筒(21)设置在所述纺丝装置(1)的下方，用于承接所述纺丝装置(1)制成的所述熔体纤维(4)，所述辊筒(21)设有内腔，且其表面设有与所述内腔连通的孔洞，所述辊筒(21)一端与驱动装置的输出端传动连接，并在所述驱动装置带动下转动，所述辊筒(21)的内腔通过管路与抽风装置连通，所述梳理盖板(22)沿所述辊筒(21)转动方向设置在所述辊筒(21)前方，且其靠近所述辊筒(21)一侧设有梳理针齿，所述梳理针齿靠近所述辊筒(21)表面，所述输出槽(23)一端靠近所述辊筒(21)下方，并承接从所述辊筒(21)剥离的所述熔体纤维(4)，另一端延伸至所述成纱装置。

4.根据权利要求3所述的一种制备化学纤维纱线的装置，其特征在于：所述转运梳理装置还包括剥取滚轮(24)，所述输出槽(23)靠近所述辊筒(21)的一端向上弯折，且该弯折处与所述辊筒(21)相切，所述剥取滚轮(24)设置在所述输出槽(23)的弯折处上方，并靠近所述输出槽(23)与所述辊筒(21)，所述剥取滚轮(24)与所述辊筒(21)的旋转方向相反。

5.根据权利要求3所述的一种制备化学纤维纱线的装置，其特征在于：所述转运梳理装置还包括气流式牵伸集聚装置，所述气流式牵伸集聚装置包括盒体(25)和气流喷射孔(26)，所述盒体(25)一端开口，且开口端与所述输出槽(23)连接，另一端开口与所述成纱装置连接，所述气流喷射孔(26)设置在所述盒体(25)的左右两侧箱壁上，所述气流喷射孔(26)与送风装置连通。

6.根据权利要求5所述的一种制备化学纤维纱线的装置，其特征在于：所述盒体(25)与所述输出槽(23)连接的一端开口截面积比另一端大。

7.根据权利要求6所述的一种制备化学纤维纱线的装置，其特征在于：所述成纱装置包括加捻装置，所述加捻装置包括旋转握爪(31)和固定握爪(32)，所述旋转握爪(31)和固定握爪(32)的一端均设为用于允许所述熔体纤维(4)穿过的环形部，另一端延伸至相互交叉，所述旋转握爪(31)套设在所述固定握爪(32)上并绕所述固定握爪(32)旋转，所述盒体(25)的另一端延伸至靠近所述旋转握爪(31)的环形部。

8.根据权利要求7所述的一种制备化学纤维纱线的装置，其特征在于：所述成纱装置还包括卷绕装置(33)，所述卷绕装置(33)包括用于接收并缠绕所述纱线的络筒。