專利名稱：高速、低成本全牽伸長(zhǎng)絲紡絲工藝及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熔融紡牽伸長(zhǎng)絲的工藝及設(shè)備。
熔融紡牽伸長(zhǎng)絲是紡織業(yè)中重要的原材料之一，牽伸長(zhǎng)絲的生產(chǎn)，除了采用常規(guī)的兩步法外。目前，有多種不同的一步法設(shè)備及其工藝，如熱導(dǎo)絲盤牽伸法(MG-FDY)、冷導(dǎo)絲盤牽伸法(HAS)、熱管紡絲(TCS)、超高速紡絲(HOY)等。上述各種長(zhǎng)絲生產(chǎn)工藝各有優(yōu)缺點(diǎn)。因此這幾種工藝目前都具有一定的生命力。上述幾種工藝可以分為兩大類。一類為生產(chǎn)品種適應(yīng)范圍較廣，質(zhì)量指標(biāo)如強(qiáng)、伸度、沸水收縮率等可調(diào)范圍比較大的，但設(shè)備投資費(fèi)用相對(duì)比較高的工藝。如二步法工藝和熱導(dǎo)絲盤牽伸法(MG-FDY)。另一類為設(shè)備投資費(fèi)用相對(duì)比較低，但品種適應(yīng)范圍較小，質(zhì)量指標(biāo)可調(diào)范圍較小的工藝。如TCS、HOY等工藝。熱導(dǎo)絲盤牽伸法(MG-FDY)的工藝為絲條經(jīng)過側(cè)吹風(fēng)成形后再經(jīng)前、后拉伸機(jī)構(gòu)進(jìn)一步熱拉伸，前、后拉伸機(jī)構(gòu)分別是由一個(gè)熱輥加一個(gè)分絲輥構(gòu)成，第一熱輥的溫度為75℃-100℃，第二熱輥的溫度為120℃-150℃，兩輥牽伸速度比一般為2．0-3．5∶1。最后卷繞成形。該工藝主要優(yōu)點(diǎn)絲的質(zhì)量與兩步法相同，絲的強(qiáng)伸度及沸水收縮率可調(diào)范圍較大。主要缺點(diǎn)設(shè)備投資費(fèi)用大，管理費(fèi)用及能耗較多。雖然熱導(dǎo)絲盤牽伸法設(shè)備投資費(fèi)用較高，但由于它具有品種適應(yīng)范圍廣及質(zhì)量指標(biāo)可調(diào)性強(qiáng)，而得到更多用戶的偏愛。因此，仍成為目前化纖生產(chǎn)廠首選的工藝路線。盡管如此在化纖市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的情況下，化纖生產(chǎn)廠更希望能得到一種兩全齊美的工藝設(shè)備，即能適應(yīng)各種品種范圍長(zhǎng)絲的生產(chǎn)，質(zhì)量指標(biāo)可調(diào)范圍較大，設(shè)備投資費(fèi)用相對(duì)又較小，速度高、易操作、管理費(fèi)用低的這種更為理想的設(shè)備工藝路線。
本發(fā)明的目的就是提供一種高速、低成本全牽伸長(zhǎng)絲紡絲工藝及其設(shè)備。該工藝操作簡(jiǎn)單，工藝參數(shù)調(diào)節(jié)范圍大，消耗低，不但可以提高生產(chǎn)速度，還可以適應(yīng)更寬的品種范圍。該設(shè)備投資少，設(shè)備簡(jiǎn)化，成本低。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案這種高速、低成本全牽伸長(zhǎng)絲紡絲工藝是將聚酯切片在285℃-300℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行熔融紡絲，經(jīng)噴絲板噴出，并通過側(cè)吹風(fēng)冷卻定形成為絲條，再經(jīng)過前、后拉伸機(jī)構(gòu)進(jìn)行拉伸，最后卷繞成形，前拉伸機(jī)構(gòu)的第一輥的溫度為常溫，后拉伸機(jī)構(gòu)的第二輥的溫度為120℃-150℃，該后、前拉伸機(jī)構(gòu)的第二輥與第一輥的速度比為1．1-2．5∶1。本發(fā)明的工藝改變目前國(guó)際生產(chǎn)FDY普遍采用的用雙熱輥牽伸的工藝，本發(fā)明的工藝在熔融紡絲、側(cè)吹風(fēng)冷卻定形的工藝步驟中和國(guó)際生產(chǎn)FDY的普通工藝是一樣的，只是在拉伸工藝上進(jìn)行改進(jìn)，也就是前拉伸機(jī)構(gòu)的第一輥不需要加溫而為常溫，即為冷輥，而第二輥與第一輥的速度比為1．1-2．5∶1，第一輥速度為1200-5000M／min。因此該工藝與普通工藝相比，操作簡(jiǎn)單，消耗低，而且工藝參數(shù)調(diào)節(jié)范圍大。
在本發(fā)明的工藝中，所述拉伸過程中，所述絲條繞所述第一輥的下半部半圈，所述絲條繞所述第二輥和分絲輥數(shù)圈。一般情況下，絲條繞第二輥和分絲輥的圈數(shù)為4-10圈。由于絲條不需要在第一輥上繞很多圈，只與第一輥有半圈的接觸，這樣在第二輥與第一輥的一定速度比的情況下，可以使第一輥與噴絲板之間的張力、第二輥與第一輥之間的張力相互補(bǔ)償。
本發(fā)明所使用的設(shè)備是由螺桿擠壓機(jī)、側(cè)吹風(fēng)風(fēng)窗、拉伸裝置、卷繞裝置構(gòu)成，所述拉伸裝置是由前、后拉伸機(jī)構(gòu)構(gòu)成，該拉伸裝置的前拉伸機(jī)構(gòu)是由一個(gè)冷輥構(gòu)成，即為第一輥，其后拉伸機(jī)構(gòu)是由一個(gè)熱輥加一個(gè)分絲輥構(gòu)成，該熱輥即為具有溫度控制系統(tǒng)的第二輥。本發(fā)明的設(shè)備是在目前國(guó)際生產(chǎn)FDY普遍采用的，用雙熱輥牽伸的MG-FDY設(shè)備基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的。即螺桿擠壓機(jī)、側(cè)吹風(fēng)風(fēng)窗、卷繞裝置都是和普通的MG-FDY設(shè)備是一樣的，只是在拉伸裝置上進(jìn)行改進(jìn)，即去掉前拉伸機(jī)構(gòu)的第一分絲輥和第一輥的溫度控制系統(tǒng)；而該拉伸裝置中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、后拉伸機(jī)構(gòu)及其溫度控制系統(tǒng)都未改變。由于去掉前拉伸機(jī)構(gòu)的第一分絲輥和第一輥的溫度控制系統(tǒng)，因此簡(jiǎn)化了設(shè)備，減少投資，并使成本及能耗降低。
在本發(fā)明的設(shè)備中，所述第一輥的外表面有涂層，該涂層是由碳化鎢、氧化鉻和三氧化二鋁中的任一種材料制成，該涂層的粗糙度Rz為0．5-4。由于涂層具有一定粗糙度，可以控制絲條在第一輥上的打滑程度，這樣更有利于第一輥與噴絲板之間的張力、第二輥與第一輥之間的張力相互補(bǔ)償。
下面用實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。


圖1為本發(fā)明工藝的拉伸示意2為普通工藝的拉伸示意3為本發(fā)明的拉伸裝置4為普通工藝所用的拉伸裝置圖實(shí)施例。生產(chǎn)30d、72孔的滌綸長(zhǎng)絲。將聚酯切片投入料斗，通過螺桿擠壓機(jī)進(jìn)行擠壓，螺桿擠壓機(jī)的各區(qū)溫度為Ⅰ區(qū)285℃、Ⅱ區(qū)287℃、Ⅲ區(qū)289℃、Ⅳ區(qū)290℃，紡絲箱體熔體溫度為294℃。聚酯熔體從72孔的噴絲板噴出，然后通過側(cè)吹風(fēng)冷卻定形成為絲條。側(cè)吹風(fēng)的溫度為20℃，濕度為70％，風(fēng)速為0．44m／sec。如圖1、圖3所示，絲條1通過集束裝置2后進(jìn)行拉伸，絲條繞第一輥3(即冷輥)下半部半圈后，到第二輥4(即熱輥)和分絲輥5上繞6-8圈，完成拉伸。第一輥速度為3950m／min，第二輥速度為4500m／min，第二輥與第一輥的速度比為1．14∶1。第二輥溫度為130℃。最后在卷繞裝置6上卷繞成形。卷繞速度為4300m／min。
利用本發(fā)明的工藝和設(shè)備可以生產(chǎn)各種規(guī)格的滌綸長(zhǎng)絲，見表1表1
利用本發(fā)明的工藝和設(shè)備所生產(chǎn)出規(guī)格為30d／72f、50d／48f、75d／24f、100d／96f、150d／48f、200d／196f、400d／144f的滌綸長(zhǎng)絲，其物撿指標(biāo)見表2。
表2
如圖4所示，普通工藝所用的拉伸裝置是由前、后拉伸機(jī)構(gòu)構(gòu)成。前拉伸機(jī)構(gòu)是由第一熱輥21加一個(gè)第一分絲輥22構(gòu)成。后拉伸機(jī)構(gòu)是由第二熱輥23加一個(gè)第二分絲輥24構(gòu)成。和該普通拉伸裝置相比，本發(fā)明的設(shè)備少一套前拉伸機(jī)構(gòu)的第一分絲輥和第一熱輥的溫度控制系統(tǒng)，因此，本發(fā)明的設(shè)備要簡(jiǎn)化多了，可以減少設(shè)備投資，使成本及能耗降低。
如圖2所示，普通工藝中的絲條1要在第一熱輥21和第一分絲輥22上繞數(shù)圈后，再到第二熱輥23和第二分絲輥24上繞數(shù)圈，進(jìn)行拉伸，而且第一熱輥21的溫度為75℃-100℃，第二熱輥23的溫度為120℃-150℃。和該普通拉伸工藝相比，在本發(fā)明的工藝方法中，操作簡(jiǎn)單、容易升頭、運(yùn)行穩(wěn)定，斷頭少，消耗低。
綜上所述，采用本發(fā)明的工藝和設(shè)備可降低設(shè)備的制造費(fèi)用(如昂貴的熱輥及其溫控系統(tǒng)費(fèi)用)及設(shè)備維修保養(yǎng)費(fèi)用。并降低能耗，同時(shí)，可以提高設(shè)備的生產(chǎn)速度，以減少產(chǎn)品的相對(duì)投資及成本，使設(shè)備投資成本降低15-20％，生產(chǎn)速度提高10-20％。本發(fā)明的工藝是目前生產(chǎn)品種適應(yīng)最廣泛的工藝路線，可適用于總纖度為30d-400d，單絲纖度為0．4-5dpf(如30d／72f，200d／36f)。同時(shí)斷裂、伸長(zhǎng)可在15％-50％范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。沸水收縮也可通過后拉伸機(jī)構(gòu)的熱輥的溫度調(diào)節(jié)達(dá)到用戶所需要的指標(biāo)。本發(fā)明還具有如下特點(diǎn)1、操作簡(jiǎn)單，容易升頭。2、運(yùn)行穩(wěn)定，斷頭少，消耗低。3、工藝參數(shù)調(diào)節(jié)范圍大。4、此工藝可進(jìn)一步發(fā)展為全自動(dòng)質(zhì)量控制生產(chǎn)線，以保證絲的高速穩(wěn)定生產(chǎn)。5、對(duì)現(xiàn)有的POY生產(chǎn)線比較容易進(jìn)行改造。
權(quán)利要求
1.一種高速、低成本全牽伸長(zhǎng)絲紡絲工藝，該工藝是將聚酯切片在285℃-300℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行熔融紡絲，經(jīng)噴絲板噴出，并通過側(cè)吹風(fēng)冷卻定形成為絲條，再經(jīng)過前、后拉伸機(jī)構(gòu)進(jìn)行拉伸，最后卷繞成形，其特征在于前拉伸機(jī)構(gòu)的第一輥的溫度為常溫，后拉伸機(jī)構(gòu)的第二輥的溫度為120℃-150℃，該后、前拉伸機(jī)構(gòu)的第二輥與第一輥的速度比為1．1-2．5∶1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速、低成本全牽伸長(zhǎng)絲紡絲工藝，其特征在于在所述拉伸過程中，所述絲條繞所述第一輥的下半部半圈，所述絲條繞所述第二輥和分絲輥數(shù)圈。
3.一種權(quán)利要求1所述的工藝所使用的設(shè)備，該設(shè)備是由螺桿擠壓機(jī)、側(cè)吹風(fēng)風(fēng)窗、拉伸裝置、卷繞裝置構(gòu)成，所述拉伸裝置是由前、后拉伸機(jī)構(gòu)構(gòu)成，其特征在于該拉伸裝置的前拉伸機(jī)構(gòu)是由一個(gè)冷輥構(gòu)成，即為第一輥，其后拉伸機(jī)構(gòu)是由一個(gè)熱輥加一個(gè)分絲輥構(gòu)成，該熱輥即為具有溫度控制系統(tǒng)的第二輥。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于所述第一輥的外表面有涂層，該涂層是由碳化鎢、氧化鉻和三氧化二鋁中的任一種材料制成，該涂層的粗糙度Rz為0．5-4。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熔融紡牽伸長(zhǎng)絲的工藝及設(shè)備。是將聚酯切片進(jìn)行熔融紡絲,再經(jīng)前、后拉伸機(jī)構(gòu)進(jìn)行拉伸,前拉伸機(jī)構(gòu)的第一輥為冷輥,溫度為常溫,后拉伸機(jī)構(gòu)的第二輥的溫度為120℃—150℃,該后、前拉伸機(jī)構(gòu)的第二輥與第一輥的速度比為1.1—2.5∶1。本發(fā)明的工藝操作簡(jiǎn)單,消耗低,而且工藝參數(shù)調(diào)節(jié)范圍大。本發(fā)明的設(shè)備投資少,并使成本降低,速度高,品種適應(yīng)范圍大。
文檔編號(hào)D01D13/00GK1206052SQ9810188
公開日1999年1月27日 申請(qǐng)日期1998年5月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月22日
發(fā)明者孫世杰 申請(qǐng)人:孫世杰, 北京巴馬克技術(shù)服務(wù)部