高匀度纤维的生产方法及其生产设备

技术领域

本发明涉及纤维纺丝技术领域，具体为高匀度纤维的生产方法及其生产设备。

背景技术

随着化纤行业的不断发展，化纤企业都在转型升级，为研发新产品、新技术而努力，只有研发出高科技、高附加值的产品，才能在激烈的市场竞争中取得胜利，高新技术产品具有技术新、质量优、能耗少，需求量大等特点，客户对产品质量的要求也越来越高，国内各大化纤企业纷纷通过新建或改造项目的方式进行技术创新、新产品开发，以适应市场需求。

在现有纤维纺丝技术中，断头多、断裂伸长变异系数大以及单丝纤度不均匀等难关仍然是目前改进的主流方向，且仍有较大改进空间。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了高匀度纤维的生产方法及其生产设备，解决了现有纤维纺丝技术中，断头多、断裂伸长变异系数大以及单丝纤度不均匀的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：高匀度纤维的生产设备，包括钢架，所述钢架内侧壁固定连接有中间平台，所述钢架后壁设置有供维护以及上料使用的扶梯；

从后到前依次固定连接在所述钢架顶部的熔料桶、螺杆挤出泵、增压泵、静态混合器以及计量泵，所述螺杆挤出泵的进口端、出口端分别通过管道与熔料桶的出口端和增压泵的进口端贯通，所述静态混合器的进口端、出口端分别通过管道与增压泵的出口端和计量泵的进口端贯通；

固定连接在所述钢架顶部且位于计量泵右侧的驱动电机，所述驱动电机与计量泵之间设置有传动结构；

固定连接在所述钢架前壁且靠近顶部的纺丝箱，所述纺丝箱中至上而下依次设置有金属砂、过滤网，所述金属砂目数为三十到四十目，所述过滤网目数为六百目，所述计量泵出口端与纺丝箱进口端通过管道贯通；

固定连接在所述纺丝箱下壁的纺丝板，所述纺丝板内壁设置有多组呈上下贯通的喷丝孔；

设置在所述纺丝箱下壁且位于纺丝板外侧用于对纺丝板进行保温的组件保温结构；

从后到前依次固定连接在所述中间平台的油剂高位桶、制冷空调机组、侧吹风室，所述制冷空调机组通过两组管道与侧吹风室贯通，两组所述管道外壁均设置有调节阀，所述侧吹风室内部设置有用于稳定吹风的稳流结构；

固定连接在所述中间平台下壁的油剂平衡槽；

设置在所述钢架前壁的喷油嘴，所述喷油嘴与油剂平衡槽之间通过油管贯通，所述油剂平衡槽、油管外壁设置有用于对油路进行保温的油路保温结构；

从上到下依次固定连接在所述钢架前壁且均位于喷油嘴下方的第一导丝器、预网络、第二导丝器、第一热辊、第二热辊以及主网络和卷绕筒。

优选的，所述传动结构为十字万向节，所述十字万向节转动连接在驱动电机伸出轴端部与计量泵输入轴端部之间。

优选的，所述组件保温结构包括电加热缓冷器、保温插板，所述电加热缓冷器、保温插板依次设置在纺丝箱下壁且均位于纺丝板外围，所述保温插板为前后两块插板拼接而成，两块所述插板之间设置有与纺丝板外径一致的圆洞。

优选的，所述稳流结构包括两块横向稳流板、隔板，所述隔板固定连接在侧吹风室内侧后壁，所述侧吹风室通过隔板分隔呈均匀的左右两部分，两块横向稳流板均固定连接在侧吹风室内侧后壁且分别位于隔板上下两侧。

优选的，所述油路保温结构包括两处隔热层，两处所述隔热层分别设置在油剂平衡槽和油管外壁，两处所述隔热层材质均为航空隔热保温材料。

优选的，多组所述喷丝孔为由内至外的三圈设置且呈错位分布。

高匀度纤维的生产方法，所述生产方法包括如下步骤：

S1、聚酯切片加入到熔料桶中加工成聚酯熔体，经螺杆挤出泵挤出、增压泵增压，再经过静态混合器充分混合，由计量泵按设定分量泵入纺丝箱；

S2、聚酯熔体进入纺丝箱后，通过金属砂、过滤网切割以及过滤，经纺丝板上的喷丝孔喷出形成生丝，开启电加热缓冷器对纺丝板保温，纺丝箱温度控制在至291±2℃，纺丝箱压力控制在170bar，纺丝板表面温度控制在280±2℃，制冷空调机组向侧吹风室供冷风，吹向生丝进行冷却形成丝束，侧吹风风速为0.80m/s；

S3、经过喷油嘴进行上油后再依次经过第一导丝器、预网络、第二导丝器、第一热辊、第二热辊以及主网络，最后经卷绕筒卷绕收集，向喷油嘴供应油剂的油剂平衡槽和油管温度控制在31±3℃。

优选的，所述丝束在第一热辊、第二热辊上的缠绕圈数均为7.5圈，所述第一热辊温度为92±2℃，所述第二热辊温度为135±2℃，所述牵伸倍数为2.86。

优选的，所述喷油嘴使用油剂性型号为竹本1489油剂。

(三)有益效果

本发明提供了高匀度纤维的生产方法及其生产设备。具备以下有益效果：

1、相比现有技术，该高匀度纤维的生产方法及其生产设备，对原有的计量泵传动系统进行改造，从原先的卡接万向节与伸缩套管组合方式优化为十字万向节连接，从而具有拆装方便、动力传动损耗小的特点，解决了原先因磨损断裂造成打滑的弊端，保证每次计量的准确性，从而提高了产品单丝纤度的均匀性。

2、相比现有技术，该高匀度纤维的生产方法及其生产设备，将喷丝板上喷丝孔设置成三圈且呈错位排布，保证侧吹风的穿透力，使得丝束冷却效果相近，同时，将纺丝箱压力提升至170bar，箱体温度提升至291℃，有效的提升了纺丝板板面温度，出丝情况良好，较为均匀与流畅。

3、相比现有技术，该高匀度纤维的生产方法及其生产设备，在纺丝箱下壁加装电加热缓冷器以及保温插板，通过电加热缓冷器加热，保温插板由前后两块插板组成，前后插板组合在一起，中间留有纺丝板外径一致的圆洞，保温插板形成一块挡风带，将侧吹风阻挡在下方，避免侧吹风或者野风吹向纺丝箱导致温度波动，使纤维内在物理指标伸长更均匀，加工的面料手感比前更柔软。

4、相比现有技术，该高匀度纤维的生产方法及其生产设备，通过隔板把侧吹风丝室左右均匀隔开，然后分别加装调节阀，通过调节阀单独控制左右丝室，同时对侧吹风风速增加到0.80m/s，通过两组横向稳流挡板，增加风速穿透力和冷却均匀性，经改造后生产的产品物理指标更稳定，提高了后道客户染色均匀性；

5、相比现有技术，该高匀度纤维的生产方法及其生产设备，对裸露在空气中的油管与油剂平衡槽外面包上一层用航空隔热保温材料制成的隔热层，有效降低外界温度对油剂温度的影响，将油剂平衡槽内的油温控制在31±3℃范围内，一方面降低了油剂加热所需要的能耗，另一方面保证丝束能更好的进行上油。

附图说明

图1为本发明整体结构侧面示意图；

图2为本发明计量泵与驱动电机连接结构俯视图；

图3为本发明纺丝箱内部结构局部剖视图；

图4为本发明纺丝板仰视结构图；

图5为本发明侧吹风室结构示意图；

图6为本发明横向稳流板结构示意图；

图7为本发明油管及隔热层局部连接结构示意图。

其中，1、钢架；2、中间平台；3、熔料桶；4、螺杆挤出泵；5、增压泵；6、静态混合器；7、驱动电机；8、十字万向节；9、计量泵；10、纺丝箱；11、金属砂；12、过滤网；13、电加热缓冷器；14、保温插板；15、纺丝板；16、喷丝孔；17、制冷空调机组；18、调节阀；19、侧吹风室；20、隔板；21、横向稳流板；22、油剂高位桶；23、油剂平衡槽；24、油管；25、喷油嘴；26、第一导丝器；27、预网络；28、第二导丝器；29、第一热辊；30、第二热辊；31、主网络；32、卷绕筒；33、隔热层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1到图7所示，本发明实施例提供高匀度纤维的生产设备，包括钢架1，钢架1内侧壁固定连接有中间平台2，钢架1后壁设置有供维护以及上料使用的扶梯；从后到前依次固定连接在钢架1顶部的熔料桶3、螺杆挤出泵4、增压泵5、静态混合器6以及计量泵9，螺杆挤出泵4的进口端、出口端分别通过管道与熔料桶3的出口端和增压泵5的进口端贯通，静态混合器6的进口端、出口端分别通过管道与增压泵5的出口端和计量泵9的进口端贯通；

固定连接在钢架1顶部且位于计量泵9右侧的驱动电机7，驱动电机7与计量泵9之间设置有传动结构，传动结构为十字万向节8，十字万向节8转动连接在驱动电机7伸出轴端部与计量泵9输入轴端部之间，通过优化传动结构为十字万向节8，解决了原先因磨损断裂造成打滑的弊端，使得计量泵9计量更准确，提高了产品单丝纤度的均匀性。

固定连接在钢架1前壁且靠近顶部的纺丝箱10，纺丝箱10中至上而下依次设置有金属砂11、过滤网12，金属砂11目数为三十到四十目，过滤网12目数为六百目，计量泵9出口端与纺丝箱10进口端通过管道贯通；

固定连接在纺丝箱10下壁的纺丝板15，纺丝板15内壁设置有多组呈上下贯通的喷丝孔16，多组喷丝孔16为由内至外的三圈设置且呈错位分布，三圈设置且呈错位分布，保证侧吹风的穿透力，使得丝束冷却效果相近。

设置在纺丝箱10下壁且位于纺丝板15外侧用于对纺丝板15进行保温的组件保温结构，组件保温结构包括电加热缓冷器13、保温插板14，电加热缓冷器13、保温插板14依次设置在纺丝箱10下壁且均位于纺丝板15外围，保温插板14为前后两块插板拼接而成，两块插板之间设置有与纺丝板15外径一致的圆洞，保温插板14形成一块挡风带，将吹风阻挡在下方，避免侧吹风或者野风吹向纺丝箱10侧导致温度波动。

从后到前依次固定连接在中间平台2的油剂高位桶22、制冷空调机组17、侧吹风室19，制冷空调机组17通过两组管道与侧吹风室19贯通，两组管道外壁均设置有调节阀18，侧吹风室19内部设置有用于稳定吹风的稳流结构，稳流结构包括两块横向稳流板21、隔板20，隔板20固定连接在侧吹风室19内侧后壁，侧吹风室19通过隔板20分隔呈均匀的左右两部分，两块横向稳流板21均固定连接在侧吹风室19内侧后壁且分别位于隔板20上下两侧，增加了风速穿透力和冷却均匀性。

固定连接在中间平台2下壁的油剂平衡槽23；

设置在钢架1前壁的喷油嘴25，喷油嘴25与油剂平衡槽23之间通过油管24贯通，油剂平衡槽23、油管24外壁设置有用于对油路进行保温的油路保温结构，油路保温结构包括两处隔热层33，两处隔热层33分别设置在油剂平衡槽23和油管24外壁，两处隔热层33材质均为航空隔热保温材料，用航空隔热保温材料制成的隔热层33，有效降低外界温度对油剂温度的影响，将油剂平衡槽23、油管24内的油温控制在31±3℃范围内，一方面降低了油剂加热所需要的能耗，另一方面保证丝束能更好的进行上油。

从上到下依次固定连接在钢架1前壁且均位于喷油嘴25下方的第一导丝器26、预网络27、第二导丝器28、第一热辊29、第二热辊30以及主网络31和卷绕筒32。

高匀度纤维的生产方法，生产方法包括如下步骤：

S1、聚酯切片加入到熔料桶3中加工成聚酯熔体，经螺杆挤出泵4挤出、增压泵5增压，再经过静态混合器6充分混合，由计量泵9按设定分量泵入纺丝箱10；

S2、聚酯熔体进入纺丝箱10后，通过金属砂11、过滤网12切割以及过滤，经纺丝板15上的喷丝孔16喷出形成生丝，开启电加热缓冷器13对纺丝板15保温，纺丝箱10温度控制在至291±2℃，纺丝箱10压力控制在170bar，纺丝板15表面温度控制在280±2℃，制冷空调机组17向侧吹风室19供冷风，吹向生丝进行冷却形成丝束，侧吹风风速为0.80m/s；

S3、经过喷油嘴25进行上油后再依次经过第一导丝器26、预网络27、第二导丝器28、第一热辊29、第二热辊30以及主网络31，最后经卷绕筒32卷绕收集，向喷油嘴25供应油剂的油剂平衡槽23和油管24温度控制在31±3℃。

丝束在第一热辊29、第二热辊30上的缠绕圈数均为7.5圈，第一热辊29温度为92±2℃，第二热辊30温度为135±2℃，牵伸倍数为2.86，对丝束在第一热辊29、第二热辊30上从原来的6.5圈增加到7.5圈，在保证同等物理指标的条件下，第一热辊29、第二热辊30温度可以降低3℃，每吨产品可以减少电耗约2度，降低能耗的同时且增加了丝束热拉伸的时间，确保了丝束的受热效果；

喷油嘴25使用油剂性型号为竹本1489油剂。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。