CN218969439U - 再生聚酯纤维纺丝组件及纺丝机 - Google Patents

Abstract

本申请适用于纺丝设备技术领域，提供了一种再生聚酯纤维纺丝组件及纺丝机，其中，再生聚酯纤维纺丝组件包括组件头套，组件头套上具有熔体进口、与熔体进口连通的熔体容纳腔以及位于熔体容纳腔下方且与熔体容纳腔连通的安装槽，安装槽内从上至下依次设置有过滤器和喷丝板，过滤器包括第一过滤件和第二过滤件，第二过滤件设置于第一过滤件下方，第一过滤件和第二过滤件之间设置有海砂滤层，第一过滤件和第二过滤件上分别设置有过滤孔；其中，第二过滤件为锥形构件，锥形构件的边缘远离喷丝板，锥形构件的最低点靠近喷丝板。由于第二过滤件为锥形构件，从而对熔体流速较快的部分进行过滤补偿，有效提高熔体的过滤效率，提高再生聚酯纤维的纺丝效率。

Description

再生聚酯纤维纺丝组件及纺丝机

技术领域

本申请属于纺丝设备技术领域，更具体地说，是涉及一种再生聚酯纤维纺丝组件及纺丝机。

背景技术

再生聚酯纤维也就是再生涤纶，是指利用废旧聚酯瓶、废旧膜、废旧容器包装盒、废旧聚酯纺织品边角料和废旧服装作为原料，经过粉碎、清洗、混合干燥，再熔融挤出纺丝。目前，再生聚酯纤维纺丝组件主要包括中空的组件头套，组件头套内部从上至下依次设置原料通道、海砂过滤器、耐压板、分配板和喷丝板，原料通道的上端连接有进料口，喷丝板上设置有喷丝孔，使用时，通过对原料不断的挤压能够实现纺丝生产，其中，海砂过滤器一般采用将海砂填充于两个平行设置的过滤网之间进行过滤，但由于再生聚酯纤维的原料的多样性，使得废旧料中PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)的纯度、成形时PET熔体的流动性和稳定性均相对于原生PET料有明显差别，再生PET熔体粘度的分布宽，在相同温度下的熔体流动速度存在差异性，特别是存在组件中心和组件边缘的流速和粘度的差异，由于组件中心熔体流速高于组件边缘区域，因此，导致熔体过滤差异性，从而降低了熔体过滤效率，使得再生聚酯纤维的纺丝效率降低。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种再生聚酯纤维纺丝组件及纺丝机，旨在解决现有技术中的熔体过滤不均匀，导致过滤效率低，进而降低再生聚酯纤维的纺丝效率的技术问题。

为实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种再生聚酯纤维纺丝组件，包括组件头套，组件头套具有熔体进口、与熔体进口连通的熔体容纳腔以及位于熔体容纳腔下方且与熔体容纳腔连通的安装槽，安装槽内从上至下依次设置有过滤器和喷丝板，过滤器包括第一过滤件和第二过滤件，第二过滤件设置于第一过滤件下方，第一过滤件和第二过滤件之间设置有海砂滤层，第一过滤件和第二过滤件上分别设置有过滤孔；其中，第二过滤件为锥形构件，锥形构件的边缘远离喷丝板，锥形构件的最低点靠近喷丝板。

可选地，锥形构件的内表面为由锥形构件的最低点向两侧逐渐升高的斜面或者弧面。

可选地，熔体进口设置于组件头套的侧部。

可选地，再生聚酯纤维纺丝组件还包括压环，压环安装于组件头套下方，压环用于将喷丝板固定在安装槽内。

可选地，再生聚酯纤维纺丝组件还包括耐压板和分配板，耐压板设置于过滤器下方，分配板设置于耐压板下方，喷丝板设置于分配板下方，其中，耐压板的上表面与第二过滤件适配。

可选地，海砂滤层包括第一海砂层和位于第一海砂层下方的第二海砂层，其中，第一海砂层的海砂的目数小于第二海砂层的海砂的目数。

可选地，海砂滤层还包括第三海砂层，第三海砂层的海砂的目数与第二海砂层的海砂的目数不同。

可选地，第三海砂层的海砂的目数与第一海砂层的海砂的目数相同。

可选地，海砂滤层中，第一海砂层、第二海砂层和第三海砂层的厚度比为10％-20％：60％-75％：15％-30％。

根据本申请的另一个方面，提供了一种纺丝机，包括上述的再生聚酯纤维纺丝组件。

本申请提供的再生聚酯纤维纺丝组件及纺丝机的有益效果在于：

通过设置熔体进口，使熔体进入熔体容纳腔，通过挤压熔体，使熔体渗透进入过滤器内进行过滤，再经喷丝板上的喷丝孔喷出。其中，过滤器中的海砂滤层位于第一过滤件和第二过滤件之间，由于第二过滤件为锥形构件，使得海砂滤层的厚度从锥形构件中心到锥形构件边缘方向逐渐减少，从而对熔体流速较快的部分进行过滤补偿，有效避免再生聚酯熔体分子量分布过宽，熔体容纳腔内的中心熔体流速高于边缘区域而导致其熔体过滤差异性，有效提高了熔体的过滤效率，进而实现提高再生聚酯纤维的纺丝效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请的一些实施例提供的再生聚酯纤维纺丝组件的结构示意图；

图2为本申请的另一些实施例提供的再生聚酯纤维纺丝组件的结构示意图。

上述附图所涉及的标号明细如下：

10、组件头套；11、熔体进口；12、熔体容纳腔；

20、过滤器；21、第一过滤件；22、第二过滤件；23、海砂滤层；231、第一海砂层；232、第二海砂层；233、第三海砂层；24、定位圈；

30、喷丝板；

40、耐压板；

50、分配板；

60、吊环；

70、压环。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

正如背景技术中所记载的，目前，再生聚酯纤维纺丝组件主要包括中空的组件头套，组件头套内部从上至下依次设置原料通道、海砂过滤器、耐压板、分配板和喷丝板，原料通道的上端连接有进料口，喷丝板上设置有喷丝孔，使用时，通过对原料不断的挤压能够实现纺丝生产，其中，海砂过滤器一般采用将海砂填充于两个平行设置的过滤网之间进行过滤，但由于再生聚酯纤维的原料的多样性，使得废旧料中PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)的纯度、成形时PET熔体的流动性和稳定性均相对于原生PET料有明显差别，再生PET熔体粘度的分布宽，在相同温度下的熔体流动速度存在差异性，特别是存在组件中心和组件边缘的流速和粘度的差异，由于组件中心熔体流速高于组件边缘区域，因此，导致熔体过滤差异性，从而降低了熔体过滤效率，使得再生聚酯纤维的纺丝效率降低。

参见图1所示，为了解决上述问题，根据本申请的一个方面，本申请的一些实施例提供了一种再生聚酯纤维纺丝组件，应用熔体纺丝法的纺丝机中，它包括组件头套10，组件头套10具有熔体进口11、与熔体进口11连通的熔体容纳腔12以及位于熔体容纳腔12下方且与熔体容纳腔12连通的安装槽，安装槽内从上至下依次设置有过滤器20和喷丝板30，过滤器20包括第一过滤件21和第二过滤件22，第二过滤件22设置于第一过滤件21下方，第一过滤件21和第二过滤件22之间设置有海砂滤层23，第一过滤件21和第二过滤件22上分别设置有过滤孔；其中，第二过滤件22为锥形构件，锥形构件的边缘远离喷丝板30，锥形构件的最低点靠近喷丝板30。

在本申请的一些实施例中，将废旧聚酯瓶、废旧膜、废旧容器包装盒、废旧聚酯纺织品边角料和废旧服装中的一种或者几种溶解形成熔体，进行纺丝。

具体地，熔体进口11设置于组件头套10上，熔体进口11与熔体容纳腔12连通，通过螺杆(图上未示出)挤压熔融的熔体进入熔体容纳腔12，熔体经过滤器20进入喷丝板30实现喷丝。过滤器20的第一过滤件21和第二过滤件22之间填充有海砂以形成海砂滤层23，在螺杆挤压力的作用下，熔体渗透进入海砂内，并充满熔体容纳腔12，由此产生内压，实现微粒、杂质、凝胶在海砂中的分解精过滤。同时，所形成的内压实现熔体容纳腔12内无死角，喷丝板30的每一个喷丝孔能承受同等的压力，确保熔体在高压状态下均匀地流到每一个喷丝孔，从而保证熔体质量的稳定性和均匀性，制备纤维稳定性、均匀性更好，无断丝和注头丝。其中，组件内压可以控制在20MPa～28MPa。

在本申请的一些实施例中，第一过滤件21为平网，用以将熔体进行初步过滤。

可选地，第一过滤件21为金属过滤网。

在本申请的一些实施例中，第二过滤件22为锥形构件，例如，锥形构件可以为圆锥、棱锥、圆台或棱台等结构，锥形构件的最低点位于锥形构件的中心，使得海砂滤层23的厚度从锥形构件中心到锥形构件边缘方向逐渐减少，如，海砂滤层23滤层的边缘厚度为8cm～12cm，中心厚度为10cm～14cm。

应用本申请的上述技术方案，熔体通过熔体进口11进入熔体容纳腔12，通过螺杆(图上未示出)挤压，使熔体渗透进入过滤器20内进行过滤，过滤后的熔体经喷丝板30上的喷丝孔喷出。其中，过滤器20中的海砂滤层23位于第一过滤件21和第二过滤件22之间，由于第二过滤件22为锥形构件，使得海砂滤层23的厚度从锥形构件中心到锥形构件边缘方向逐渐减少，从而对熔体流速较快的部分进行过滤补偿，有效避免再生聚酯熔体分子量分布过宽，熔体容纳腔12内的中心熔体流速高于边缘区域而导致其熔体过滤差异性，有效提高了熔体的过滤效率，进而实现提高再生聚酯纤维的纺丝效率。

在本申请的一些实施例中，过滤器20还包括定位圈24，定位圈24为中空环状结构，第一过滤件21和第二过滤件22分别沿定位圈24的内侧壁间隔设置，海砂填充于第一过滤件21和第二过滤件22之间以形成海砂滤层23。

参见图1所示，本申请的一些实施例中的锥形构件的内表面为由锥形构件的最低点向两侧逐渐升高的斜面或者弧面。

在本申请的一些实施例中，锥形构件具有内表面和远离内表面的外表面，其中，锥形构件的内表面靠近海砂滤层23，锥形构件的外表面远离海砂滤层23。沿再生聚酯纤维纺丝组件的高度方向，锥形构件的内表面为斜面或者弧面，由于锥形构件的内表面由最低点向两侧平滑过渡，逐渐升高，因此，能够保证熔体沿着第二过滤件22的内表面顺畅流通，而不会产生死角堵塞。

参见图1所示，本申请的一些实施例中的锥形构件为倒锥形板。倒锥形板的中心靠近喷丝板30，倒锥形板使得海砂滤层23的厚度从倒锥形板的中心到倒锥形板的边缘方向逐渐减少，进入海砂滤层23的熔体由熔体流速较慢的边缘部分对熔体流速较快的中心部分进行过滤补偿，实现过滤效率的提高。同时，倒锥形板的表面平滑过渡，可以保证熔体的顺畅流通。

可选地，倒锥形板为网孔板，网孔目数为50-100目，以满足再生纤维达到高强度细旦纤维的技术指标。

参见图1所示，本申请的一些实施例中的再生聚酯纤维纺丝组件还包括耐压板40和分配板50，耐压板40设置于过滤器20下方，分配板50设置于耐压板40下方，喷丝板30设置于分配板50下方，其中，耐压板40的上表面与第二过滤件22适配。

在本申请的一些实施例中，安装槽内还设置有耐压板40和分配板50，耐压板40、分配板50和喷丝板30从上至下依次设置，其中，耐压板40用于延长喷丝时间，分配板50用于熔体均匀分配。第二过滤件22为最低点靠近耐压板40锥形构件，耐压板40的上表面设置有与锥形构件外形相匹配的锥形凹槽，从而使耐压板40能够与第二过滤件22紧密配合，同时，还能够对第二过滤件22起到一定的支撑作用。

参见图1所示，本申请的一些实施例中的熔体进口11设置于组件头套10的侧部，当然，熔体进口11还可以设置在其他位置，如，熔体进口11设置在组件头套10的上部，本申请在此不做限定，可根据实际情况而定。

参见图1所示，本申请的一些实施例中的再生聚酯纤维纺丝组件还包括压环70，压环70安装于组件头套10下方，压环70用于将喷丝板30固定在所安装槽内。

在本申请的一些实施例中，组件头套10上方设置有用于吊装的吊环60，组件头套10下方安装有压环70，过滤器20、耐压板40、分配板50和喷丝板30通过压环70固定在安装槽内，压环70内侧壁设有台阶结构，喷丝板30的外侧结构与台阶结构相匹配，喷丝板30通过台阶结构固定在分配板50的下表面。

参见图2所示，本申请的一些实施例中的海砂滤层23包括第一海砂层231和位于第一海砂层231下方的第二海砂层232，其中，第一海砂层231的海砂的目数小于第二海砂层232的海砂的目数。

在本申请的一些实施例中，海砂为经过筛分分级的天然海砂，第一海砂层231和第二海砂层232具有不同目数的海砂，且第一海砂层231的海砂的目数小于第二海砂层232的海砂的目数，可以有效实现PET熔体的由粗到细的分级过滤，且该不同目数的海砂层可以根据不同来源的再生料灵活配置，以实现熔体过滤的针对性设计。例如，第一海砂层231和第二海砂层232分别为20目和40目海砂。

参见图1所示，本申请的一些实施例中的海砂滤层23还包括第三海砂层233，第三海砂层233的海砂的目数与第二海砂层232的海砂的目数不同。

在本申请的一些实施例中，第三海砂层233为第一海砂层231和第二海砂层232的支撑层，而当第三海砂层233的海砂的目数小于第二海砂层232的海砂的目数时，可以实现PET熔体的进一步分级过滤。

参见图1所示，本申请的一些实施例中的第三海砂层233的海砂的目数与第一海砂层231的海砂的目数相同。

在本申请的一些实施例中，第三海砂层233为支撑层，且第一海砂层231和第三海砂层233用于粗过滤，第一海砂层231和第三海砂层233的海砂目数相同使用更方便。

在本申请的一些实施例中，通过设置三层海砂层从而构建了细小海砂拦截的粗滤通道，并与位于海砂滤层23下层的第二过滤件22共同构成细小海砂的拦截屏障，从而有效避免了细小海砂在高压下进入喷丝孔。

参见图1所示，本申请的一些实施例中的海砂滤层23中，第一海砂层231、第二海砂层232和第三海砂层233的厚度比分别为10％-20％：60％-75％：15％-30％。由于第一海砂层231和第三海砂层233用于粗过滤，第二海砂层232用于细过滤，因此，第二海砂层232的厚度比高于第一海砂层231和第三海砂层233，以保证过滤质量。

参见图1所示，本申请的一些实施例中的第一海砂层231、第二海砂层232和第三海砂层233的厚度比根据所采用的再生PET的品质确定。

其中，对于纯色瓶片再生PET料，第一海砂层231的厚度比取高值；对于杂色瓶片、废旧膜、废旧容器包装盒、废旧聚酯纺织品边角料和废旧服装差异较大，相对于纯色瓶片再生PET料的品质差，第一海砂层231的厚度比取低值，以使下层海砂厚度厚一些，从而保证过滤质量。

在本申请的一些可选实施例中，选用透明再生PET瓶片料为纺丝原料，海砂滤层23的厚度值为10cm，包括3cm高度的第一海砂层231，6cm高度的第二海砂层232和1cm高度的第三海砂层233，第一海砂层231和第二海砂层232为平铺状，而第三海砂层233为倒锥形，第三海砂层233的厚度值为倒锥形的最大高度值。其中，第一海砂层231、第二海砂层232和第三海砂层233的海砂目数分别20、40、20；组件内压控制在20MPa；喷丝板30的直径为Φ358mm，喷丝孔孔径0.22mm,孔长0.5mm，喷丝孔数4600。工艺调整获得纤维线密度1.2旦。在本实施例中，以透明再生PET瓶片料为原料，生产的再生涤纶短纤维，纤维线密度在1.2旦，CV值为1.2％，断裂强度在6.0cN/dtex(行业标准5.0cN/dtex，1旦＝1.11dtex)CV值为1.3％，断裂伸长率23％，CV值为3，1％，干热收缩率在5～6％范围内，达到高强低伸的优良指标。

在另一些可选实施例中，选用废旧PET服装边角泡料和白色瓶片料为纺丝原料，其中白色瓶片料占比70％(质量比)。海砂滤层23的厚度值为12cm，包括1.8cm高度的第一海砂层231，7.2cm高度的第二海砂层232和1cm高度的第三海砂层233，第一海砂层231和第二海砂层232为平铺状，而第三海砂层233则为倒锥形，第三海砂层233的厚度值为倒锥形的最大高度值。其中，第一海砂层231、第二海砂层232和第三海砂层233的海砂目数分别20、40、20；组件内压控制在28MPa；喷丝板30的直径为Φ358mm，孔径0.22mm,孔长0.5mm，喷丝孔数3200。工艺调整获得纤维线密度1.5旦。在本实施例中，以废旧PET服装边角泡料和白色瓶片料为原料，其中白色瓶片料占比70％(质量比)，生产的再生涤纶短纤维的纤维线密度在1.5旦，CV值为1.3％，断裂强度在5.3cN/dtex(行业标准5.0cN/dtex，1旦＝1.11dtex)CV值为1.8％，断裂伸长率27％，CV值为3.3％，干热收缩率在5～6％范围内。

根据本申请的另一个方面，提供了一种纺丝机，包括上述的再生聚酯纤维纺丝组件。由于本申请提供的纺丝机与再生聚酯纤维纺丝组件具有相同的优势，在此不再赘述。

综上，实施本实施例提供的再生聚酯纤维纺丝组件及纺丝机，至少具有以下有益技术效果：

1)第二过滤件22为锥形构件，使得海砂滤层23的厚度从锥形构件中心到锥形构件边缘方向逐渐减少，从而对熔体流速较快的部分进行过滤补偿，有效避免再生聚酯熔体分子量分布过宽，熔体容纳腔12内的中心熔体流速高于边缘区域而导致其熔体过滤差异性，有效提高了熔体的过滤效率，进而实现提高再生聚酯纤维的纺丝效率；

2)三层海砂层的设置，可以有效实现PET熔体的由粗到细的分级过滤，且三层海砂层的海砂目数可以根据不同来源的再生料灵活配置，实现熔体过滤的针对性设计；

3)由于第三海砂层233呈倒锥形，从而通过第三海砂层233的海砂厚度的空间变化，实现了对流速较快的熔体中间部分的过滤补偿机制，有效提高了熔体的过滤效率；

4)通过设置三层海砂层从而构建了细小海砂拦截的粗滤通道，与第二过滤件22共同构成细小海砂的拦截屏障，从而有效避免了细小海砂在高压下进入喷丝孔；

5)增设的分级精细过滤的过滤器20使再生PET熔体过滤精度的提高，为实现采用孔径小于0.25mm的喷丝板30进行稳定生产2.0旦以下纤维打下了良好的基础，另外由于组件内压均匀，组件内压为20MPa～25MPa，喷丝板30可从常规的Φ328×3220孔提高至Φ358×4600孔，既提高了产量又降低了纤维的半成品细度；使再生纤维达到高强度细旦纤维的技术指标；

6)本实用新型以废旧聚酯瓶、废旧膜、废旧容器包装盒、废旧聚酯纺织品边角料和废旧服装为原料，在现有工艺的基础上，通过以上工艺的改进，可纺制出以高强度、纤度小于2.0旦、卫生级别要求等为特征再生涤纶短纤维，替代“大化纤”作为填充料、高强缝纫线、服装面料、高性能针刺毡等原料，成本低，附加值高，资源循环利用，既节约国家资源，符合国家提倡的循环经济、环保经济政策，又降低生产成本，提高了经济效益和社会效益。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种再生聚酯纤维纺丝组件，其特征在于，包括组件头套，所述组件头套具有熔体进口、与所述熔体进口连通的熔体容纳腔以及位于所述熔体容纳腔下方且与所述熔体容纳腔连通的安装槽，所述安装槽内从上至下依次设置有过滤器和喷丝板，所述过滤器包括第一过滤件和第二过滤件，所述第二过滤件设置于所述第一过滤件下方，所述第一过滤件和所述第二过滤件之间设置有海砂滤层，所述第一过滤件和所述第二过滤件上分别设置有过滤孔；

其中，所述第二过滤件为锥形构件，所述锥形构件的边缘远离所述喷丝板，所述锥形构件的最低点靠近所述喷丝板。

2.根据权利要求1所述的再生聚酯纤维纺丝组件，其特征在于，所述锥形构件的内表面为由所述锥形构件的最低点向两侧逐渐升高的斜面或者弧面。

3.根据权利要求1所述的再生聚酯纤维纺丝组件，其特征在于，所述熔体进口设置于所述组件头套的侧部。

4.根据权利要求2所述的再生聚酯纤维纺丝组件，其特征在于，还包括压环，所述压环安装于所述组件头套下方，所述压环用于将所述喷丝板固定在所述安装槽内。

5.根据权利要求1所述的再生聚酯纤维纺丝组件，其特征在于，还包括耐压板和分配板，所述耐压板设置于所述过滤器下方，所述分配板设置于所述耐压板下方，所述喷丝板设置于所述分配板下方，其中，所述耐压板的上表面与所述第二过滤件适配。

6.根据权利要求1所述的再生聚酯纤维纺丝组件，其特征在于，所述海砂滤层包括第一海砂层和位于所述第一海砂层下方的第二海砂层，其中，所述第一海砂层的海砂的目数小于所述第二海砂层的海砂的目数。

7.根据权利要求6所述的再生聚酯纤维纺丝组件，其特征在于，所述海砂滤层还包括第三海砂层，所述第三海砂层的海砂的目数与所述第二海砂层的海砂的目数不同。

8.根据权利要求7所述的再生聚酯纤维纺丝组件，其特征在于，所述第三海砂层的海砂的目数与所述第一海砂层的海砂的目数相同。

9.根据权利要求7所述的再生聚酯纤维纺丝组件，其特征在于，所述海砂滤层中，所述第一海砂层、所述第二海砂层和所述第三海砂层的厚度比为10％-20％：60％-75％：15％-30％。

10.一种纺丝机，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的再生聚酯纤维纺丝组件。

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