專利名稱：使用熱管牽伸干燥的腈綸長絲生產(chǎn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于腈綸長絲生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種使用熱管牽伸干 燥的腈綸長絲生產(chǎn)設(shè)備。
背景技術(shù)：
腈綸通常稱為聚丙烯腈纖維，但是其中丙烯腈第一單體只占90% 94%，第二單體占5% 8%,第三單體為0.3% 2.0%。由于單一丙烯腈聚 合物制成的纖維缺乏柔性，發(fā)脆，染色也非常困難。為了克服聚丙烯腈的缺 陷，人們采用加入第二單體的方法，使纖維柔順；加入第三單體，提高染色 能力。故當(dāng)丙烯腈第一單體>85%,就稱為腈綸纖維。
腈綸具有以下特點腈綸的彈性較好，僅次于滌綸，比錦綸髙約2倍。 有較好的保形性。腈綸的強度雖不及滌綸和錦綸，但比羊毛高1 2.5倍。 纖維的軟化溫度為190 230C在合成纖維中僅次于滌綸。腈綸的耐光性 是所有合成纖維中最好的，露天暴曬一年，強度僅下降20%。腈綸耐酸、氧 化劑和一般有機溶劑，但不耐堿。腈綸的制成品蓬松性好、保暖性好，手感 柔軟，有良好的耐氣候性和防霉、防蛀性能。腈綸的保暖性比羊毛髙15% 左右。由于腈綸具有上述特點，而且腈綸可與羊毛混紡，所以腈綸廣泛應(yīng)用 于如毛線、毛毯、針織運動服、蓬布、窗簾、人造毛皮、長毛絨等甚至應(yīng) 用于髙科技產(chǎn)品一一碳纖維的原料。
現(xiàn)有技術(shù)的腈綸纖維產(chǎn)品主要有短纖和毛條兩類產(chǎn)品，這兩類產(chǎn)品都必 須經(jīng)過紡紗加工后，才能用于服裝、服飾的生產(chǎn)，這需要增加生產(chǎn)環(huán)節(jié)，而 改變了纖維的性能。如短纖和毛條產(chǎn)品在紡紗過程中，需要加很大的捻度， 增加纖維間的摩擦力，提髙衣物成品的韌性。然而這種用腈綸紗線制成的成 衣，缺乏懸垂度和光亮度。
目前關(guān)于腈綸長絲的生產(chǎn)工藝技術(shù)研宄的比較少，關(guān)于腈綸長絲的生產(chǎn) 設(shè)備的研宄就更少。本發(fā)明獲得的中國專利200620160578.4于2008年2月 20日公開了一種腈綸長絲生產(chǎn)設(shè)備，包括小噴絲頭，與噴絲頭相連接的溶 劑牽伸機，與溶劑牽伸機相連接的水洗機，與水洗機相連接的染色槽、與染色槽相連接的預(yù)熱槽、與預(yù)熱槽相連接的熱牽伸機，與熱牽伸機相連接的干 燥機，以及與干燥機相連接的低速巻繞機。雖然該發(fā)明得到的生產(chǎn)設(shè)備，可 以生產(chǎn)出總旦數(shù)在60-2000旦、手感良好、定型性優(yōu)越以及具有光澤以及良 好透氣性、染色性的腈綸長絲。然而由于該生產(chǎn)設(shè)備工藝流程冗長，設(shè)備龐 大而無法或很難進行量產(chǎn)，產(chǎn)率較低，無法滿足現(xiàn)有市場上對腈綸長絲的需 求。而且由于設(shè)備固化更換不方便，能耗比較大不符合目前環(huán)保技術(shù)的要求， 造成較大的生產(chǎn)成本。
而且由于該發(fā)明采用現(xiàn)有技術(shù)中普遍使用的熱輥法進行牽伸和干燥，由 于熱輥法必須配置一對熱輥，為了得到髙品質(zhì)的產(chǎn)品，熱輥表面的溫度必須 非常均勻，從而增加了熱輥加工上的難度和相關(guān)設(shè)備投資成本。此外，在熱 輥內(nèi)層、中問層和外層的絲束有不一樣的傳熱效果，容易引起產(chǎn)品性能質(zhì)量 的差異。這種需要昂貴的設(shè)備投資成本、煩瑣的設(shè)備布置和對熱輥溫度的精 確均勻要求等導(dǎo)致該技術(shù)越來越不能符合行業(yè)的要求，本發(fā)明由此而來。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型目的在于提供一種腈綸長絲生產(chǎn)設(shè)備，解決了現(xiàn)有技術(shù)中腈 綸長絲生產(chǎn)設(shè)備投資成本過髙、溫度精確均勻難以控制以及設(shè)備布置繁瑣等 問題。
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問題，本實用新型提供的技術(shù)方案如下
一種腈綸長絲生產(chǎn)設(shè)備，包括順序設(shè)置的旋轉(zhuǎn)紡絲裝置、溶劑牽伸裝置、 水洗裝置、熱牽伸干燥裝置以及巻繞裝置，其特征在于所述熱牽伸干燥裝置 為內(nèi)設(shè)置熱管進行牽伸干燥的熱管烘干致密化裝置。
優(yōu)選的，所述熱管包括蒸發(fā)端和設(shè)置在蒸發(fā)端上端的冷凝端，所述熱管 管壁由加熱層和保溫層構(gòu)成。
優(yōu)選的，所述熱管內(nèi)設(shè)置蒸發(fā)端設(shè)置聯(lián)苯，所述熱管外側(cè)套設(shè)夾套管， 所述腈綸長絲經(jīng)夾套管，所述水洗后的腈綸長絲經(jīng)夾套管加熱后與巻繞裝置 連接。
優(yōu)選的，所述的熱牽伸干燥裝置包括第一步牽伸機構(gòu)和第二步牽伸機 構(gòu)，所述第一步牽伸機構(gòu)為熱牽伸機；所述第二步牽伸機構(gòu)為熱管加熱牽伸 機構(gòu)。，所述水洗后的腈綸長 絲經(jīng)熱牽伸干燥裝置熱牽伸干燥與上油系統(tǒng)上油后與巻繞裝置連接，所述熱 牽伸干燥裝置與上油系統(tǒng)一起構(gòu)成熱管烘干致密化定型箱。
優(yōu)選的，所述的熱管烘干致密化定型箱外側(cè)設(shè)置機架，所述熱管烘干致 密化定型箱固定在機架上。
優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)紡絲裝置、溶劑牽伸裝置、水洗裝置、第一步牽伸機 構(gòu)從下至上形成階梯式上下層疊組裝結(jié)構(gòu)；所述熱牽伸干燥裝置設(shè)置在所述 組裝結(jié)構(gòu)的外側(cè)并通過水洗后的腈綸長絲連接，所述巻繞裝置設(shè)置在熱牽伸 千燥裝置下端。
優(yōu)選的，所述生產(chǎn)設(shè)備還設(shè)置有動力裝置，所述階梯式上下層疊組裝結(jié) 構(gòu)相向設(shè)置，5 20個階梯式上下層疊組裝結(jié)構(gòu)共享一個動力裝置。
優(yōu)選的，所述的旋轉(zhuǎn)紡絲裝置為裝配有多個旋轉(zhuǎn)紡絲小噴頭的紡絲箱， 所述的水洗裝置為水洗機；所述的溶劑牽伸裝置為溶劑牽伸機，所述的巻繞 裝置為平行纖維巻繞機。
優(yōu)選的，所述的水洗裝置和熱牽伸裝置間還設(shè)置有染色裝置；所述染色 裝置包括凝膠染色槽。
本發(fā)明人經(jīng)長期研宄，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)熱輥法工藝進行腈綸長絲的熱牽伸，由 于熱輥對腈綸長絲的加熱牽伸干燥，由于摩擦力的影響造成腈綸長絲形成較 多的毛邊，而且由于熱輥的溫度難以精確均勻，受熱不勻，拉伸張力大、環(huán) 境波動造成制備的腈綸長絲質(zhì)量不一；而且現(xiàn)實應(yīng)用中熱輥法造成較多的能 量浪費和成本預(yù)算。本發(fā)明人經(jīng)反復(fù)多次研究得到一種用熱管進行加熱的腈 綸長絲生產(chǎn)設(shè)備，通過在水洗裝置和巻繞裝置間設(shè)置熱管牽伸干燥裝置，很 好的解決了上述問題。
更為具體的，本發(fā)明腈綸長絲生產(chǎn)設(shè)備采用的熱牽伸裝置包括第一步牽 伸機構(gòu)和第二步牽伸機構(gòu)通過第一步牽伸機構(gòu)如熱牽伸機的初步牽伸，再 通過熱管進行牽伸達到更好的效果。在物理指標(biāo)上與熱輥法相比斷裂伸長髙 3-5%,但其模量適中，不會影響后道織造，織物的手感柔軟，沸水收縮率 低于熱輥法。
本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案中將腈綸長絲生產(chǎn)設(shè)備中旋轉(zhuǎn)紡絲裝置、溶劑牽 伸裝置、水洗裝置、第一步牽伸機構(gòu)從下至上形成階梯式上下層疊組裝結(jié)構(gòu)，從而極大的減少生產(chǎn)空間，減少各個裝置間的距離，從而減少能耗和物耗。 優(yōu)選的，采用一套動力裝置，共享帶動5 20個階梯式上下層疊組裝結(jié)構(gòu)， 節(jié)省能耗的效果更明顯；而且可以極大的擴充產(chǎn)能。
本發(fā)明優(yōu)選技術(shù)方案中干燥裝置和熱牽伸裝置中采用聯(lián)苯恒溫加熱熱 管對腈綸長絲進行熱牽、致密化干燥等工藝。與現(xiàn)有技術(shù)中普遍使用的熱輥 法加熱牽伸和干燥工藝相比，在熱管紡絲工藝中，原絲的熱牽伸在一組熱管 中完成，絲束在加熱區(qū)內(nèi)受熱非常均勻。優(yōu)選的技術(shù)方案采用夾套式聯(lián)苯加 熱，通常采用電熱棒加熱聯(lián)苯槽中的聯(lián)苯并使其汽化，然后聯(lián)苯通過熱管的 夾套對熱管進行加熱。這種熱管加熱方式得到的細(xì)且長絲均勻，熱牽伸和致 密化干燥效果好。
綜上所述，相比于現(xiàn)有技術(shù)中的腈綸長絲生產(chǎn)設(shè)備，本發(fā)明具有以下有 益效果
本發(fā)明得到的腈綸長絲生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)得到的腈綸長絲均勻、熱牽伸和致 密化干燥效果顯著；而且極大的減少了能耗和物耗，提髙了產(chǎn)能?？梢詮V泛 應(yīng)用于腈綸纖維的紡絲工藝中。
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述


圖1為本實用新型實施例腈綸長絲生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中l(wèi)為旋轉(zhuǎn)紡絲箱，2為溶劑牽伸機，3為水洗機，4為熱牽機、5
為夾套式聯(lián)苯熱管致密化干燥裝置、6為平行巻繞機，7為凝膠染色槽、8
為機架，9為動力裝置。
具體實施方式
為了更詳盡的表述上述發(fā)明的技術(shù)方案，以下本發(fā)明人列舉出具體的實 施例來明技術(shù)效果；需要強調(diào)的是，這些實施例是用于說明本發(fā)明而不限于 限制本發(fā)明的范圍。
實施例如
圖1，該腈綸長絲生產(chǎn)設(shè)備，包括動力裝置和順序設(shè)置的裝 配有多個旋轉(zhuǎn)紡絲小噴頭的旋轉(zhuǎn)紡絲箱1、溶劑牽伸機2、水洗機3、熱牽 伸機4、熱管烘干致密化定型箱5以及平行纖維巻繞機6。其中，熱管烘干致密化定型箱內(nèi)設(shè)置熱管，所述熱管包括蒸發(fā)端和設(shè)置在蒸發(fā)端上端的冷凝 端，所述熱管管壁由加熱層和保溫層構(gòu)成。。
熱管內(nèi)設(shè)置蒸發(fā)端設(shè)置聯(lián)苯，所述熱管外側(cè)套設(shè)夾套管，所述腈綸長絲 經(jīng)夾套管，所述水洗后的腈綸長絲經(jīng)夾套管加熱后與平行纖維巻繞機連接。
熱牽伸機作為第一步牽伸機構(gòu)，熱管烘干致密化定型箱作為第二步牽伸 機構(gòu)一步牽伸干燥成型。熱管烘干致密化定型箱上端設(shè)置上油系統(tǒng)，所述水 洗后的腈綸長絲經(jīng)熱管熱牽伸干燥與上油系統(tǒng)上油后與平行纖維巻繞機連 接，所述熱牽伸干燥裝置與上油系統(tǒng)一起構(gòu)成熱管烘干致密化定型箱。所述 的熱管烘干致密化定型箱外側(cè)設(shè)置機架，所述熱管烘干致密化定型箱固定在 機架8上。
聚合紡絲箱、溶劑牽伸機、水洗機、熱牽伸機從下至上形成階梯式上下 層疊組裝結(jié)構(gòu)；所述熱管烘干致密化定型箱設(shè)置在所述組裝結(jié)構(gòu)的外側(cè)并通 過水洗后的腈綸長絲連接，所述平行纖維巻繞機設(shè)置在熱管烘干致密化定型 箱下端。所述階梯式上下層疊組裝結(jié)構(gòu)相向設(shè)置，10個階梯式上下層疊組 裝結(jié)構(gòu)共享一個動力裝置9。
水洗機和熱牽伸機間還設(shè)置有凝膠染色裝置；所述染色裝置包括凝膠染 色槽7。
本實施例中腈綸長絲生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)工序包括噴絲、成型、溶牽、水 洗、染色、預(yù)熱、熱牽、烘干、上油、巻繞。其中噴絲、上油、巻繞是關(guān)鍵 步驟。這些步驟通過若干個旋轉(zhuǎn)紡絲小噴頭，紡絲箱、溶牽后進行水洗、凝 膠染色、第一次熱牽伸等功能性設(shè)備呈階梯式上下雙面組合，再經(jīng)熱管牽伸 及致密化干燥后，上油，巻繞，即可得到30D 30F到2000D 500F的FDY腈 綸長絲。該長絲無需再經(jīng)過任何處理，即可直接用于針織、機織等產(chǎn)品的生 產(chǎn)。該腈綸長絲生產(chǎn)設(shè)備亦可用于生產(chǎn)超細(xì)旦腈綸基碳素纖維原絲。該長絲 除具有普通腈綸良好的透氣性、染色性外，還具速干，輕柔，不易變形，色 彩鮮艷，良好的定型性和褶皺性，絲綢般的手感和光澤等優(yōu)點。
本實施例腈綸長絲生產(chǎn)設(shè)備針對國內(nèi)還沒有企業(yè)量化生產(chǎn)腈綸長絲，由 于濕法進行腈綸生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性，生產(chǎn)腈綸長絲極為艱難。本實施例得到 的是一套完整有效的可直接應(yīng)用于腈綸長絲生產(chǎn)的設(shè)備系統(tǒng)。該設(shè)備通過利 用熱管加熱均勻，保證經(jīng)熱管加熱的腈綸長絲具有更好的性能。本實施例以一組10根絲為一個單元模塊，其中單根絲從一個計量泵中經(jīng)獨立噴絲頭中 噴出而形成初生纖維，經(jīng)融牽，水洗，熱牽然后在熱管中進行干燥致密化后 上油成形。
該生產(chǎn)系統(tǒng)熱牽伸熱管及干燥致密化熱管位于組裝結(jié)構(gòu)左右兩側(cè)，巻繞 機位于熱管下方，該模塊化腈綸長絲生產(chǎn)線由若干個紡絲小型模塊機組成， 并由一套機頭動力源帶動。這樣合理分布了各紡絲功能性槽體的格局，從而 大大地縮短了相互之間的管道連接距離，有效地降低了各種能耗物耗。
該生產(chǎn)系統(tǒng)不僅可以應(yīng)用于濕法紡絲工藝中，也可以應(yīng)用于干法紡絲工 藝中，均可以生產(chǎn)出無需經(jīng)過紡紗過程，可直接用于服裝、服飾生產(chǎn)的腈綸 長絲。
噴絲工藝通過特殊的旋轉(zhuǎn)小噴絲頭完成。干燥在熱管烘干致密化定型箱 中完成，采用聯(lián)苯通入熱管，通過熱管對長絲進行均勻加熱。上油通過上油 系統(tǒng)中完成。巻繞在平行纖維巻繞機上完成。平行纖維巻繞機輔以變頻系統(tǒng)， 使其巻繞線速度為50 - 300m/min可調(diào)，以適應(yīng)腈綸紡絲紡速要求。
上述實例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技 術(shù)的人是能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護 范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的 保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種腈綸長絲生產(chǎn)設(shè)備，包括順序設(shè)置的旋轉(zhuǎn)紡絲裝置(1)、溶劑牽伸裝置(2)、水洗裝置(3)、熱牽伸干燥裝置以及卷繞裝置(6)，其特征在于所述熱牽伸干燥裝置為內(nèi)設(shè)置熱管進行牽伸干燥的熱管烘干致密化裝置(5)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的腈綸長絲生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述熱管包 括蒸發(fā)端和設(shè)置在蒸發(fā)端上端的冷凝端，所述熱管管壁由加熱層和保溫層構(gòu) 成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的腈綸長絲生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述熱管內(nèi) 設(shè)置蒸發(fā)端設(shè)置聯(lián)苯，所述熱管外側(cè)套設(shè)夾套管，所述腈綸長絲經(jīng)夾套管， 所述水洗后的腈綸長絲經(jīng)夾套管加熱后與巻繞裝置連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的腈綸長絲生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述的熱牽 伸干燥裝置包括第一步牽伸機構(gòu)和第二步牽伸機構(gòu)，所述第一步牽伸機構(gòu)為 熱牽伸機(4);所述第二步牽伸機構(gòu)為熱管加熱牽伸機構(gòu)(5)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的腈綸長絲生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述熱牽伸 干燥裝置上端設(shè)置上油系統(tǒng)，所述水洗后的腈綸長絲經(jīng)熱牽伸干燥裝置熱牽 伸干燥與上油系統(tǒng)上油后與巻繞裝置連接，所述熱牽伸干燥裝置與上油系統(tǒng) 一起構(gòu)成熱管烘干致密化定型箱。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的腈綸長絲生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述的熱管 烘干致密化定型箱外側(cè)設(shè)置機架(8),所述熱管烘干致密化定型箱固定在機 架上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的腈綸長絲生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)紡 絲裝置、溶劑牽伸裝置、水洗裝置、第一步牽伸機構(gòu)從下至上形成階梯式上 下層疊組裝結(jié)構(gòu)；所述熱牽伸干燥裝置設(shè)置在所述組裝結(jié)構(gòu)的外側(cè)并通過水 洗后的腈綸長絲連接，所述巻繞裝置設(shè)置在熱牽伸干燥裝置下端。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的腈綸長絲生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述生產(chǎn)設(shè) 備還設(shè)置有動力裝置，所述階梯式上下層疊組裝結(jié)構(gòu)相向設(shè)置，S 20個階 梯式上下層疊組裝結(jié)構(gòu)共享一個動力裝置。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的腈綸長絲生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn) 紡絲裝置為裝配有多個旋轉(zhuǎn)紡絲小噴頭的紡絲箱，所述的水洗裝置為水洗 機；所述的溶劑牽伸裝置為溶劑牽伸機，所述的巻繞裝置為平行纖維巻繞機。
10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的腈綸長絲生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述的水洗 裝置和熱牽伸裝置間還設(shè)置有凝膠染色裝置；所述染色裝置包括凝膠染色槽 (7)。
專利摘要本實用新型公開了一種腈綸長絲生產(chǎn)設(shè)備，包括順序設(shè)置的旋轉(zhuǎn)紡絲裝置、溶劑牽伸裝置、水洗裝置、熱牽伸干燥裝置以及卷繞裝置，其特征在于所述熱牽伸干燥裝置為內(nèi)設(shè)置熱管進行牽伸干燥的熱管烘干致密化裝置。該設(shè)備具有占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊合理，操作簡便，自動化程度高，能耗物耗低而且該設(shè)備生產(chǎn)的腈綸長絲質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
文檔編號D01D5/06GK201395654SQ20092018485
公開日2010年2月3日 申請日期2009年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月29日
發(fā)明者陶文祥 申請人:常熟市翔鷹特纖有限公司