所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化纖錦滌復(fù)合母絲的紡絲工藝方法，尤其是一種利用紡絲一步法生產(chǎn)化纖錦滌復(fù)合母絲的紡絲紡絲設(shè)備和工藝方法。

背景技術(shù)：

錦綸母絲(pa6motheryarn)是由多根單絲組成的錦綸長絲，與普通的錦綸fdy復(fù)絲不同，在普通復(fù)絲中，復(fù)絲絲束不再進(jìn)行分絲而是直接用于后道加工。而錦綸母絲主要是要經(jīng)過分絲制成單根的纖維(稱為單絲)再用于后道加工。錦綸母絲常見的品種是300d/10f和240d/12f，單絲旦數(shù)是30d和20d。錦綸單絲具有單根纖維比較粗(比如單根20旦或30旦)、強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、吸濕、染色性好的優(yōu)點(diǎn)，可用于編織針織內(nèi)衣、胸衣、彈力緊身衣、三明治網(wǎng)布(鞋材)、漁網(wǎng)、繩索、傳送帶、過濾布、降落傘等。

但是錦綸原材料價(jià)格比較高，能不能研發(fā)出一種新的一步法高速紡絲卷繞設(shè)備，單絲纖維內(nèi)心采用價(jià)格較低的滌綸，而外部采用錦綸，即錦滌復(fù)合母絲。但目前錦滌復(fù)合fdy一步法高速紡絲設(shè)備只能生產(chǎn)單絲較細(xì)的多孔復(fù)絲(如70d/36f，40d/24f)，國內(nèi)外尚沒有生產(chǎn)錦滌復(fù)合母絲這一產(chǎn)品的設(shè)備和工藝方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是根據(jù)錦綸、滌綸的特性開發(fā)出一種一步法生產(chǎn)錦滌復(fù)合母絲的高速紡絲卷繞設(shè)備和工藝方法，生產(chǎn)出錦滌復(fù)合母絲這一產(chǎn)品，使生產(chǎn)設(shè)備和工藝簡單、方便，進(jìn)一步降低了錦滌復(fù)合母絲的生產(chǎn)成本，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：主要設(shè)備包括有錦綸專用螺桿擠壓機(jī)、滌綸螺桿擠出機(jī)，這二種螺桿擠壓機(jī)都是成熟的設(shè)備。借鑒錦滌復(fù)合fdy復(fù)絲雙箱體(復(fù)合箱體)的設(shè)計(jì)理念，但是專門設(shè)計(jì)出適合于錦滌母絲的雙腔復(fù)合組件和噴絲板。借鑒錦綸母絲紡絲設(shè)備的側(cè)吹風(fēng)冷卻裝置、單體抽吸裝置、甬道。采用油輪分絲單絲上油裝置。采用三對牽伸輥，母絲卷繞機(jī)和專用于錦滌母絲成形的卷繞機(jī)控制程序。

其中錦綸專用螺桿擠壓機(jī)和滌綸螺桿擠出機(jī)分別通過副紡絲箱體和主紡絲箱體和下裝吊裝式雙腔復(fù)合組件連接，下裝吊裝式雙腔復(fù)合組件下部設(shè)有單體抽吸裝置，單體抽吸裝置連接有側(cè)吹風(fēng)冷卻裝置和甬道，甬道下方連接油輪分絲單絲上油裝置，油輪分絲單絲上油裝置通過三組牽伸輥與卷繞機(jī)連接，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理及邏輯關(guān)系的實(shí)現(xiàn)全部由plc完成，上位機(jī)可以監(jiān)視所有的系統(tǒng)參數(shù)和控制所有設(shè)備的運(yùn)行。

控制裝置可根據(jù)客戶需求選擇安裝位置，控制裝置是由控制器的輸入端分別連接有工藝傳感器和設(shè)備運(yùn)行反饋裝置，控制器的輸出端連接有執(zhí)行器和上位機(jī)。見圖1、2所示。

把各設(shè)備的實(shí)際工藝參數(shù)，1.1滌綸螺桿擠壓機(jī)、1.5錦綸螺桿擠壓機(jī)、1.2和1.4的主、付紡絲箱體、1.3的復(fù)合組件的運(yùn)行工藝參數(shù)、1.6單體抽吸裝置，1.7側(cè)吹風(fēng)系統(tǒng)，1.8甬道、1.9油輪轉(zhuǎn)速、1.10，1.11，1.12三組牽伸熱輥的速度及溫度、1.13卷繞頭的運(yùn)行參數(shù)，通過2.1模擬量模塊傳入2.3控制器，各運(yùn)行設(shè)備的運(yùn)行指令反饋及報(bào)警信息則通過2.2開關(guān)量模塊出入2.3控制器?？刂破髟偻ㄟ^2.4輸出模塊和通訊模塊給執(zhí)行器下達(dá)指令，實(shí)現(xiàn)各設(shè)備運(yùn)行正常，2.5上位機(jī)全面監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行。

將錦綸和滌綸熔體在下裝吊裝式雙腔復(fù)合組件內(nèi)融合一體，形成由錦綸(聚酰胺)包裹滌綸的細(xì)流熔體，細(xì)流熔體通過單體抽吸裝置后，順次進(jìn)入側(cè)吹風(fēng)冷卻裝置和甬道冷卻，形成初生纖維；所述初生纖維通過油輪分絲單絲上油裝置上油后，在經(jīng)過三組牽伸輥組的二次牽引拉伸，獲得熱定型后的絲束，所述熱定型后的絲束進(jìn)入卷繞裝置進(jìn)行卷繞，得到錦滌復(fù)合母絲。

所述的下裝吊裝式雙腔復(fù)合組件包含有吊裝緊固裝置組合件、二種熔體的過濾腔室、分配板、分流板一、分流板二、針型板和復(fù)合噴絲板。具體結(jié)構(gòu)見圖3所示

3.1是下裝式組件緊固螺栓孔，3.2是雙腔復(fù)合組件的殼體，3.3是裝金屬砂的過濾腔室，3.4是分配熔體用的分配板，3.5、3.6是兩塊分流板，3.7是針型板，3.8是噴絲板。

所述的油輪分絲單絲上油裝置包含有油輪驅(qū)動(dòng)裝置、油輪供油平衡裝置、單絲分絲裝置、導(dǎo)向壓絲棒。具體結(jié)構(gòu)見圖4所示

4.1是上油輪，4.2是盛油槽，4.3是油輪驅(qū)動(dòng)裝置，4.4油輪供油平衡裝置，4.5單絲分絲裝置，4.6導(dǎo)向壓絲棒.

所述的三組牽伸輥采用三組牽伸輥排列這一目前獨(dú)有方式，每組輥包含一個(gè)固定熱輥(或分絲輥)和調(diào)角度熱輥，母絲絲束都從固定熱輥進(jìn)絲、出絲。見圖1所示

所述的控制裝置由plc控制系統(tǒng)和上位機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成。

所述的錦滌復(fù)合母絲由錦綸和滌綸復(fù)合制成，其中滌綸占30-40％。

滌綸切片經(jīng)過干燥后被喂入螺桿擠壓機(jī)，在280℃～295℃的溫度下熔融壓縮后，形成的聚酯熔體經(jīng)過擠出頭進(jìn)入紡絲箱主箱體，通過計(jì)量泵準(zhǔn)確計(jì)量后進(jìn)入雙腔復(fù)合專用組件，同時(shí)錦綸切片經(jīng)過料倉被喂入錦綸螺桿擠壓機(jī)，在250℃～275℃的溫度下熔融壓縮后，形成的錦綸(聚酰胺)熔體經(jīng)過擠出頭進(jìn)入紡絲箱副箱體，通過計(jì)量泵準(zhǔn)確計(jì)量后也進(jìn)入位于主箱體內(nèi)的雙腔復(fù)合專用組件，二種聚合物熔體同時(shí)進(jìn)入組件內(nèi)各自的腔室，經(jīng)由分流板、分配板、復(fù)合針型板、噴絲板噴出細(xì)流熔體，此熔體外表層是聚酰胺熔體，內(nèi)芯是滌綸聚酯熔體；所述細(xì)流熔體通過單體抽吸裝置后，順次進(jìn)入冷卻裝置和甬道冷卻，形成初生纖維，所述冷卻裝置的吹風(fēng)溫度為17℃～22℃；所述初生纖維需要通過獨(dú)特的油輪分絲單絲上油，以保證每一單絲上油充分均勻；初生纖維進(jìn)入第一牽伸輥組，在80℃～105℃的溫度下，將絲束加熱到玻璃化溫度以上，獲得預(yù)熱后的絲束；所述預(yù)熱后的絲束進(jìn)入第二輥組進(jìn)行牽伸，牽伸溫度90℃～110℃，牽伸倍數(shù)3.4～3.5，獲得牽伸后的絲束；所述牽伸后的絲束進(jìn)入第三紡絲輥組進(jìn)行熱定型，定型溫度125℃～155℃，獲得熱定型后的絲束；所述熱定型后的絲束進(jìn)入卷繞裝置進(jìn)行卷繞，得到錦滌復(fù)合母絲。

由于本發(fā)明采用了上述結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有的錦綸母絲生產(chǎn)技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.采用一步法錦滌復(fù)合母絲紡絲設(shè)備生產(chǎn)的錦滌復(fù)合母絲，經(jīng)分絲機(jī)分纖成單絲的工藝路線和整套裝備，在設(shè)備投資上可以省去二步法中牽伸機(jī)的投入，投資費(fèi)用節(jié)省30％左右，廠房占地面積也減少近1/3；

2.油輪分絲單絲上油裝置確保了每一根單絲絲束得到充分、均勻的上油，一個(gè)油輪就可以滿足要求；

3.由于錦滌復(fù)合母絲內(nèi)部采用滌綸替代，在母絲原料成本部分可以減少18-25％，提高產(chǎn)品的競爭力。

4.本發(fā)明設(shè)備在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)錦滌復(fù)合母絲的同時(shí)，可以用于生產(chǎn)其他聚合物之間的復(fù)合母絲，在對復(fù)合專用組件適當(dāng)?shù)淖兺ㄐ薷暮笠部捎糜谏a(chǎn)錦綸或滌綸母絲，實(shí)現(xiàn)一套設(shè)備多用途。

5.錦滌復(fù)合母絲在生產(chǎn)熔融的過程中，單根絲(f)的芯部用相比原材料加工低廉的滌綸替換，比例范圍30～40％，從而使錦滌復(fù)合母絲保持錦綸母絲的特性，同時(shí)又大幅降低產(chǎn)品的成本。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

1.1滌綸螺桿擠壓機(jī)、1.5錦綸螺桿擠壓機(jī)、1.2和1.4的主、付紡絲箱體、1.3的復(fù)合組件、1.6單體抽吸裝置，1.7側(cè)吹風(fēng)系統(tǒng)，1.8甬道、1.9油輪轉(zhuǎn)速、1.10，1.11，1.12三組牽伸熱輥、1.13卷繞裝置

圖2是本發(fā)明的控制裝置電器框圖；

2.1模擬量模塊2.2開關(guān)量模塊。2.3控制器，2.4執(zhí)行器，2.5上位機(jī)

圖3是本發(fā)明的核心組件圖

3.1是下裝式組件緊固螺栓孔，3.2是雙腔復(fù)合組件的殼體，3.3是裝金屬砂的過濾腔室，3.4是分配熔體用的分配板，3.5、3.6是兩塊分流板，3.7是針型板，3.8是噴絲板。

圖4是本發(fā)明的絲束分絲圖

4.1是上油輪，4.2是盛油槽，4.3是油輪驅(qū)動(dòng)裝置，4.4油輪供油平衡裝置，4.5單絲分絲裝置，4.6導(dǎo)向壓絲棒.

具體實(shí)施方式

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：主要紡絲設(shè)備包括有錦綸專用螺桿擠壓機(jī)5、滌綸螺桿擠出機(jī)1、主紡絲箱體2、副紡絲箱體4、下裝吊裝式雙腔復(fù)合組件3、側(cè)吹風(fēng)冷卻裝置7、單體抽吸裝置6、甬道8、油輪分絲單絲上油裝置9、第一組牽伸輥10、第二組牽伸輥11、第三組牽伸輥12、卷繞裝置13和控制裝置，其中錦綸專用螺桿擠壓機(jī)5和滌綸螺桿擠出機(jī)1分別通過副紡絲箱體4和主紡絲箱體2與下裝吊裝式雙腔復(fù)合組件3連接，下裝吊裝式雙腔復(fù)合組件3下部設(shè)有單體抽吸裝置6，單體抽吸裝置6連接有側(cè)吹風(fēng)冷卻裝置7和甬道8，甬道8下方連接油輪分絲單絲上油裝置9，油輪分絲單絲上油裝置9通過三組牽伸輥與卷繞裝置13連接，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理及邏輯關(guān)系的實(shí)現(xiàn)全部由上位機(jī)完成，上位機(jī)可以監(jiān)視所有的系統(tǒng)參數(shù)和控制所有設(shè)備的運(yùn)行。

把各設(shè)備的實(shí)際工藝參數(shù)，1.1滌綸螺桿擠壓機(jī)、1.5錦綸螺桿擠壓機(jī)、1.2和1.4的主、付紡絲箱體、1.3的復(fù)合組件的運(yùn)行工藝參數(shù)、1.6單體抽吸裝置，1.7側(cè)吹風(fēng)系統(tǒng)，1.8甬道、1.9油輪轉(zhuǎn)速、1.10，1.11，1.12三組牽伸熱輥的速度及溫度、1.13卷繞頭的運(yùn)行參數(shù)，通過2.1模擬量模塊傳入2.3控制器，各運(yùn)行設(shè)備的運(yùn)行指令反饋及報(bào)警信息則通過2.2開關(guān)量模塊出入2.3控制器?？刂破髟偻ㄟ^2.4輸出模塊和通訊模塊給執(zhí)行器下達(dá)指令，實(shí)現(xiàn)各設(shè)備運(yùn)行正常，2.5上位機(jī)全面監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行。

將錦綸和滌綸熔體在下裝吊裝式雙腔復(fù)合組件3內(nèi)融合一體，形成由錦綸6(聚酰胺)包裹滌綸的細(xì)流熔體，細(xì)流熔體通過單體抽吸裝置后，順次進(jìn)入側(cè)吹風(fēng)冷卻裝置7和甬道8冷卻，形成初生纖維；所述初生纖維通過油輪分絲單絲上油裝置9(每絲一槽)上油后，在經(jīng)過三組牽伸輥組的二次牽引拉伸，獲得熱定型后的絲束，所述熱定型后的絲束進(jìn)入卷繞裝置13進(jìn)行卷繞，得到錦滌復(fù)合母絲。

所述的下裝吊裝式雙腔復(fù)合組件3包含有吊裝緊固裝置、二種熔體的過濾腔室、分配板、分流板一、分流板二、針型板和復(fù)合噴絲板。具體結(jié)構(gòu)見圖3所示

3.1是上裝式組件緊固螺栓孔，3.2是雙腔復(fù)合組件的殼體，3.3是裝金屬砂的過濾腔室，3.4是分配熔體用的分配板，3.5、3.6是兩塊分流板，3.7是針型板，3.8是噴絲板

所述的油輪分絲單絲上油裝置9包含有油輪驅(qū)動(dòng)裝置、油輪供油平衡裝置、單絲分絲導(dǎo)向裝置。導(dǎo)向壓絲棒。具體結(jié)構(gòu)見圖4所示

4.1是上油輪，4.2是盛油槽，4.3是油輪驅(qū)動(dòng)裝置，4.4油輪供油平衡裝置，4.5單絲分絲裝置，4.6導(dǎo)向壓絲棒.

所述的三組牽伸輥，采用三組牽伸輥排列這一獨(dú)有方式組合，這種牽伸輥排列方式，每組輥包含一個(gè)固定熱輥(或分絲輥)和調(diào)角度熱輥，母絲絲束都從固定熱輥進(jìn)絲、出絲。見圖1所示

所述的控制裝置由plc控制系統(tǒng)和上位機(jī)控制系統(tǒng)構(gòu)成。

所述的錦滌復(fù)合母絲由錦綸和滌綸復(fù)合制成，其中滌綸占30-40％。

滌綸切片經(jīng)過干燥后被喂入滌綸螺桿擠壓機(jī)1，在280℃～295℃的溫度下熔融壓縮后，形成的聚酯熔體經(jīng)過擠出頭進(jìn)入主紡絲箱體2，通過計(jì)量泵準(zhǔn)確計(jì)量后進(jìn)入下裝吊裝式雙腔復(fù)合組件3，同時(shí)錦綸切片經(jīng)過料倉被喂入錦綸專用螺桿擠壓機(jī)5，在250℃～275℃的溫度下熔融壓縮后，形成的錦綸(聚酰胺)熔體經(jīng)過擠出頭進(jìn)入副紡絲箱體4，通過計(jì)量泵準(zhǔn)確計(jì)量后也進(jìn)入位于主箱體內(nèi)的下裝吊裝式雙腔復(fù)合組件3，二種聚合物熔體同時(shí)進(jìn)入組件內(nèi)各自的腔室，經(jīng)由分流板、分配板、復(fù)合針型板、噴絲板噴出細(xì)流熔體，此熔體外表層是聚酰胺熔體，內(nèi)芯是滌綸聚酯熔體；所述細(xì)流熔體通過單體抽吸裝置6后，順次進(jìn)入側(cè)吹風(fēng)冷卻裝置7和甬道8冷卻，形成初生纖維，所述冷卻裝置的吹風(fēng)溫度為17℃～22℃；所述初生纖維需要通過獨(dú)特的油輪分絲單絲上油裝置9，以保證每一單絲上油充分均勻；初生纖維進(jìn)入第一牽組牽伸輥10，在80℃～105℃的溫度下，將絲束加熱到玻璃化溫度以上，獲得預(yù)熱后的絲束；所述預(yù)熱后的絲束進(jìn)入第二組牽伸輥11，牽伸溫度90℃～110℃，牽伸倍數(shù)3.4～3.5，獲得牽伸后的絲束；所述牽伸后的絲束進(jìn)入第三組牽伸輥12進(jìn)行熱定型，定型溫度125℃～155℃，獲得熱定型后的絲束；所述熱定型后的絲束進(jìn)入卷繞裝置13進(jìn)行卷繞，得到錦滌復(fù)合母絲。

系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理及邏輯關(guān)系的實(shí)現(xiàn)全部由上位機(jī)完成，上位機(jī)可以監(jiān)視所有的系統(tǒng)參數(shù)和控制所有設(shè)備的運(yùn)行。