一种熔体/溶液多功能纺丝机、纤维及制备方法

技术领域

本发明属于纺丝机械设备技术领域，涉及一种熔体/溶液多功能纺丝机、纤维及制备方法。

背景技术

熔融纺丝和溶液纺丝是纤维生产的关键技术，分别适用于多种聚合物材料，其中熔融纺丝适用于聚酯、聚酰胺和聚乳酸等聚合物的制备；溶液纺丝适用于聚丙烯腈、聚乙烯醇缩醛和纤维素纤维等材料的制备。制备工艺的限制使得目前纺丝设备仅能满足单一的纺丝工艺，限制了多功能复合纤维的开发。

专利CN103243400A、CN103703175A、CN112680854A和CN115354404A提出了熔融纺丝牵伸一体机，该类装置配备完整的进料装置、纺丝装置和牵伸装置，但该类装置仅能满足熔融纺丝需求，且固定的纺丝箱体配置和冷却方式限制了其在功能化纤维制备领域的应用。

专利CN106544744A和CN106480521A提出了干/湿法纺丝机，该类装置适用于湿法纺丝，无配套的熔体加工和流通装置，无法满足熔融纺丝的需求和复合纤维的制备需求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的至少一种缺陷而提供一种熔体/溶液多功能纺丝机、纤维及制备方法，本发明可选择地完成熔体纺丝、溶液纺丝和熔体/溶液复合纺丝，满足多种纤维的高质量、高效制备，可以选用不同成形方式以及冷却方式。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的技术方案之一在于，提供一种熔体/溶液多功能纺丝机，包括依次连接的供料系统、纺丝系统和牵伸系统，所述供料系统包括螺杆装置，所述纺丝系统包括依次连接的纺丝箱体、纺丝甬道、冷却装置、集束上油装置和导丝辊，所述牵伸系统包括依次连接的热牵伸辊组和卷绕装置；

所述螺杆装置包括溶解釜、进料漏斗、螺杆和进料管道，所述溶解釜和进料漏斗通过进料口开关控制实现聚合物切片或溶液的进料，可实现熔体纺丝、溶液纺丝和熔体/溶液复合纺丝，通过进料管道进入纺丝箱体；

所述纺丝箱体包括计量泵、纺丝组件和出料管道，熔体通过计量泵精准控制后流入纺丝组件，再经过出料管道排出；

所述冷却装置包括液冷装置和风冷雾冷接口，所述液冷装置包括液冷导丝钩、液冷槽和液冷导辊，所述风冷雾冷接口包括风口和雾口，所述纺丝甬道包括过渡甬道和熔纺延长甬道，所述液冷导丝钩设于过渡甬道和熔纺延长甬道之间，所述风口和雾口设于熔纺延长甬道上，纤维在经过过渡甬道后被液冷导丝辊牵引至液冷槽，通过液冷导辊液冷，或者纤维在经过过渡甬道后进入熔纺延长甬道，通过风口风冷，抑或通过雾口雾冷，或者之后再被导丝辊牵引至液冷槽，通过液冷导辊液冷。

作为优选的技术方案，所述螺杆装置设有一套或多套，以实现复合纤维多种聚合物的可控混合。

作为优选的技术方案，所述集束上油装置和导丝辊设有一个或多个，以实现纤维束的分段牵引，并在集束的过程中给束纤维上油，以保证纤维束的抱合力。

作为优选的技术方案，所述溶解釜配置高速分散系统，以实现聚合物的可控溶解。

作为优选的技术方案，所述液冷包括水冷或凝固浴冷。

作为优选的技术方案，所述风口连接风冷装置，该风冷装置包括风机和蜂窝板，以及用于吸取室外冷空气的主风机，该主风机的进口端设置有冷冻机换热器，所述主风机的出口一侧连接一大风管，所述大风管通过若干个小风管与风机对应连接，所述风机通过蜂窝板与风口连接；

所述雾口连接雾冷装置，该雾冷装置包括雾箱和喷雾口，所述雾箱通过喷雾口与雾口连接。

进一步地，所述螺杆装置包括分段控温区，该分段控温区装有进料漏斗和溶解反应釜，聚合物切片或溶液在通过螺杆挤压后进入分段控温区控制物料温度。

作为优选的技术方案，所述进料漏斗上端开口，通过可控阀门与分段控温区连接，安装于第一段控温区正上方。

作为优选的技术方案，所述分段控温区各段之间通过连接管道连接，所述连接管道的温度与上段控温区相同。

作为优选的技术方案，所述进料管道一侧与末段控温区相焊接，另一侧与纺丝箱体框焊接。

进一步地，所述纺丝组件包括圆孔纺丝组件、异形纺丝组件或复合纺丝组件，所述异形纺丝组件喷丝板喷丝孔截面包括一字形、三角形、十字形、多叶形或H形，所述复合纺丝组件包括并列纺丝组件、皮芯纺丝组件、海岛纺丝组件或中空纺丝组件。

进一步地，所述过渡甬道的长度为0.1-0.3m，所述熔纺延长甬道的长度为0.6-3m。

作为优选的技术方案，所述热牵伸辊组设有一组或多组，以实现多级牵伸。

本发明的技术方案之一在于，提供一种采用所述的熔体/溶液多功能纺丝机制备纤维的方法，物料加入螺杆装置供料，通过纺丝箱体纺丝，纤维在经过纺丝甬道后进入液冷装置或风冷雾冷接口冷却，通过集束上油装置和导丝辊集束、上油和导丝，通过热牵伸辊组牵伸后，最终进入卷绕装置收集纤维；

所述纺丝机的纺丝方法包括熔体纺丝和溶液纺丝中的一种或两种；

所述纺丝机的纤维成形方法包括纺丝成形、纺丝-牵伸一步法成形或纺丝-牵伸两步法；

所述纺丝机的纤维冷却方式选自风冷、雾冷和液冷中的一种或多种。

进一步地，所述溶解釜的温度为室温至150℃，以实现聚合物的可控溶解。

进一步地，所述分段控温区的控温范围为室温至350℃，以实现聚合物切片的高精度熔融。

作为优选的技术方案，所述进料管道的控温范围为100-350℃，所述纺丝箱体的控温范围为100-350℃，压力为0.5-15MPa。

作为优选的技术方案，所述液冷槽凉液温度为0-25℃，所述风口冷风风速为0.1-5m/s，所述雾口出雾量为1-2L/h，液雾温度为15-35℃，尺寸为10-50μm。

进一步地，所述热牵伸辊组的控温范围为30-250℃，牵伸倍数为1-6倍，转速为50-5500m/min，以实现纤维的高精度牵伸。

作为优选的技术方案，所述卷绕装置的卷绕速度为50-5500m/min。

进一步地，所述纤维原料包括熔融纺丝加工的聚合物或湿法纺丝加工的材料，所述熔融纺丝加工的聚合物包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酯(PET)、聚酰胺(PA)或聚乳酸(PLA)，所述湿法纺丝加工的材料包括纤维素、聚丙烯腈(PAN)或聚乙烯醇缩醛纤维。

本发明的技术方案之一在于，提供一种所述的方法制备得到的纤维，该纤维中单丝线密度为0.3-100dtex，断裂伸长率为10-60％，断裂强度为1.0-10.0cN/dtex。

本发明要解决的技术问题是打破熔体纺丝和溶液纺丝的设备壁垒，为纤维的开发提供设备条件。冷却方式是纤维成型过程的关键，其可直接影响到纤维的细度、力学性能和其他功能性，本发明通过熔体纺丝和溶液纺丝装置的集成式设计和分段式甬道的设计，在同一台设备上可选择地完成熔体纺丝、溶液纺丝和熔体/溶液复合纺丝，通过分段式甬道的设计和相应导丝辊的配制可以实现风冷、雾冷和液冷的任意调节以及以上两种冷却方式的组合，为纤维冷却过程提供了更多选择；为了满足纤维的高质量、高效制备，会根据实际制备情况和纤维性能需求来选用纺丝成形、纺丝-牵伸一步法成形和纺丝-牵伸两步法成形的其中一种成形方式，而现有的纺丝机仅能实现单一成形方式的选择；为了实现多种聚合物纤维的纺丝，我们设计了温度可调的纺丝配件，以实现不同熔点聚合物的高效纺丝和牵伸；现有功能型纤维的开发需求旺盛，异形纤维和复合纤维的设计有望实现纤维多维度性能的提升，现有纺丝机的固定式纺丝箱体仅能满足单一品类的纤维制备，我们通过可更换的纺丝箱体的种类实现多种功能型纤维的制备。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明兼具熔体纺丝和溶液纺丝的设备条件，包含熔体纺丝所需的进料漏斗、分段控温区、可加热的纺丝箱体和风冷雾冷接口，同时包含溶液纺丝所需要的溶解釜和液冷装置，可以通过各装置的开启与导丝辊的牵引实现纺丝类型的选择，同时，分段式甬道包括过渡甬道和熔纺延长甬道，需要液冷的纤维在经过过度甬道后被液冷导丝辊牵引至液冷槽，以达到快速冷却的目的，需要风冷和雾冷的纤维在经过过渡甬道后垂直进入下方的熔纺延长甬道，以满足长时间/长距离冷却的纤维制备需求，再根据需要选择是否二次进入液冷槽，以达到成分再生的目的，该设计实现了风冷、雾冷和液冷三种冷却方式的制备需求；

(2)本发明的纺丝设备和牵伸设备分区设置且可任意开启，通过导丝辊的引导分别完成纺丝成形、纺丝-牵伸一步法成形或纺丝-牵伸两步法成形，可以用于制备初生丝、拉伸丝或变形丝，初生丝包括未拉伸丝(UDY)、半预取向丝(MOY)、预取向丝(POY)或高取向丝(HOY)，拉伸丝包括全拉伸丝(FDY)，变形丝包括拉伸变形丝(DTY)；

(3)本发明的分段控温区和热牵伸辊组具有更宽的温度可控范围，其中分段控温区的温控范围为室温至350℃、热牵伸辊组的温度范围为30-250℃，可以满足大部分纤维的纺丝条件，包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酯(PET)、聚酰胺(PA)、聚乳酸(PLA)、纤维素、聚丙烯腈(PAN)或聚乙烯醇缩醛纤维，以及上述聚合物中两种及以上的复合材料；

(4)本发明的纺丝箱体灵活可更换，其可任意更换为圆孔纺丝箱体、异形孔纺丝箱体和复合纺丝箱体，通过简易的组件更换即可完成多种纤维的制备，可以用于制备多种异形截面纤维，包括一字形、三角形、十字形、多叶形或H形，或可以用于制备多种复合纤维，包括并列纤维、皮芯纤维、海岛纤维或中空纤维。

附图说明

图1为本发明实施例中熔体/溶液多功能纺丝机的结构示意图。

图中标记说明：

1—螺杆装置、11—第一溶解釜、12—第二溶解釜、13—第一进料漏斗、14—第二进料漏斗、151—第一螺杆、152—第二螺杆、16—第一分段控温区、17—第二分段控温区、18—第一进料管道、19—第二进料管道、2—纺丝箱体、21—计量泵、22—纺丝组件、23—出料管道、3—纺丝甬道、31—过渡甬道、32—熔纺延长甬道、4—液冷装置、41—液冷导丝钩、42—第一液冷槽、43—第二液冷槽、44—第一液冷导辊、45—第二液冷导辊、5—风冷雾冷接口、51—风口、52—雾口、6—集束上油装置、7—导丝辊、8—热牵伸辊组、9—卷绕装置。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等用来描述共同的对象，仅表示指代相同对象的不同实例，而并不是要暗示这样描述的对象必须采用给定的顺序，无论是时间地、空间地、排序地或任何其它方式。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

一种熔体/溶液多功能纺丝机，如图1所示，包括供料系统、纺丝系统和牵伸系统；

供料系统包括一套或多套螺杆装置1，在本实施例中优选为两套，以实现复合纤维多种聚合物的可控混合；

纺丝系统包括纺丝箱体2、纺丝甬道3、液冷装置4、风冷雾冷接口5、一个或多个集束上油装置6和一个或多个导丝辊7，在本实施例中，纺丝甬道3垂直设置，液冷装置4水平设置，液冷装置4和热牵伸辊组8之间优选设置为一个集束上油装置6，风冷雾冷接口5和热牵伸辊组8之间优选设置为两个集束上油装置6和两个导丝辊7，以实现纤维束的分段牵引，并在集束的过程中给束纤维上油，以保证纤维束的抱合力；

牵伸系统包括一组或多组热牵伸辊组8和卷绕装置9，在本实施例中优选为三组，以实现多级牵伸；

物料加入螺杆装置1供料，通过纺丝箱体2纺丝，纤维在经过纺丝甬道3后进入液冷装置4或风冷雾冷接口5冷却，通过集束上油装置6和导丝辊7集束、上油和导丝，通过热牵伸辊组8牵伸后，最终进入卷绕装置9收集纤维；

螺杆装置1包括第一溶解釜11、第二溶解釜12、第一进料漏斗13、第二进料漏斗14、第一螺杆151、第二螺杆152、第一分段控温区16、第二分段控温区17、第一进料管道18和第二进料管道19，溶解釜配置高速分散系统，以实现聚合物的可控溶解，溶解釜和进料漏斗通过进料口开关控制实现聚合物切片或溶液的进料，可实现熔体纺丝、溶液纺丝和熔体/溶液复合纺丝，进料漏斗上端开口，通过可控阀门与分段控温区连接，安装于第一段控温区正上方，分段控温区各段之间通过连接管道连接，连接管道的温度与上段控温区相同，进料管道一侧与末段控温区相焊接，另一侧与纺丝箱体框焊接；

聚合物切片或溶液在通过螺杆挤压后进入分段控温区控制物料温度，通过进料管道进入纺丝箱体2；

纺丝箱体2包括计量泵21、纺丝组件22和出料管道23，纺丝组件22包括圆孔纺丝组件、异形纺丝组件或复合纺丝组件，异形纺丝组件喷丝板喷丝孔截面包括一字形、三角形、十字形、多叶形或H形，复合纺丝组件包括并列纺丝组件、皮芯纺丝组件、海岛纺丝组件或中空纺丝组件；

熔体通过计量泵21精准控制后流入纺丝组件22，再经过出料管道23排出。

纺丝甬道3包括过渡甬道31、熔纺延长甬道32。

液冷装置4包括液冷导丝钩41、液冷槽42和液冷导辊43，液冷导丝钩41设于过渡甬道31和熔纺延长甬道32之间，液冷包括水冷或凝固浴冷，在本实施例中优选为水冷。

风冷雾冷接口5包括风口51和雾口52，风口51和雾口52设于熔纺延长甬道32上，风口51连接风冷装置，风冷装置包括风机和蜂窝板，以及用于吸取室外冷空气的主风机，主风机的进口端设置有冷冻机换热器，主风机的出口一侧连接一大风管，大风管通过若干个小风管与风机对应连接，风机通过蜂窝板与风口51连接，雾口52连接雾冷装置，雾冷装置包括雾箱和喷雾口，雾箱通过喷雾口与雾口52连接；

纤维在经过过渡甬道31后被液冷导丝辊41牵引至第一液冷槽42，通过第一液冷导辊44液冷，或者纤维在经过过渡甬道31后进入熔纺延长甬道32，通过风口51风冷，抑或通过雾口52雾冷，或者之后再被导丝辊7牵引至第二液冷槽43，通过第二液冷导辊45液冷。

溶解釜的温度为室温至150℃，以实现聚合物的可控溶解。

分段控温区的控温范围为室温至350℃，以实现聚合物切片的高精度熔融。

进料管道的控温范围为100-350℃，纺丝箱体2的控温范围为100-350℃，压力为0.5-15MPa。

过渡甬道31的长度为0.1-0.3m，在本实施例中优选为0.3m，风冷/雾冷延长甬道32的长度为0.6-3m，在本实施例中优选为1.2m。

液冷槽凉液温度为0-25℃，风口51冷风风速为0.1-5m/s，雾口52出雾量为1-2L/h，液雾温度为15-35℃，尺寸为10-50μm。

热牵伸辊组8的控温范围为30-250℃，在本实施例中优选为80-150℃，牵伸倍数为1-6倍，转速为50-5500m/min，在本实施例中优选为500-4200m/min，以实现纤维的高精度牵伸。

卷绕装置9的卷绕速度为50-5500m/min，在本实施例中优选为500-4200m/min。

下述各实施例中所采用的设备如无特别说明，则表示均为本领域的常规设备；所采用的试剂如无特别说明，则表示均为市售产品或采用本领域的常规方法制备而成，以下实施例中没有做详细说明的均是采用本领域常规实验手段就能实现。

实施例1：

一种熔体/溶液多功能纺丝机，用于全拉伸丝(FDY)皮芯复合纤维的纺丝-牵伸一步法成形生产，纤维以纤维素为皮、聚乳酸(PLA)为芯，具体步骤如下：

将PLA树脂在105℃的真空干燥箱中处理24h，保证水分在100ppm以下，将纤维素浆粕在105℃的鼓风干燥箱中干燥2h；

随后将干燥的纤维素浆粕和离子液体氯化1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]Cl)以质量比2:8的比例在第一溶解反应釜11中溶解5min，配制成纤维素离子液体的纺丝溶液，依次经过第一分段控温区16和第一进料管道18输送至纺丝组件22；

同时将干燥的PLA切片由第二进料漏斗14进料，依次经过第二分段控温区17和第二进料管道19输送至纺丝组件22；

在纺丝箱体2中挤出，形成以纤维素溶液为皮、PLA熔体为芯的纺丝细流，纺丝细流依次经过过渡甬道31、熔纺延长甬道32、集束上油装置6、导丝辊7、第二液冷槽43、热牵伸辊组8和卷绕装置9；

当纺丝细流流经熔纺延长甬道32时，水雾和离子液体[Bmim]Cl发生液液交换使纤维素皮层初步凝固，随后经集束在凝固浴槽中发生离子液体和水的双扩散使纤维素成分完全再生，得到以纤维素为皮、PLA为芯的皮芯复合纤维。

第一溶解反应釜11温度为120℃，第一分段控温区16温度均为120℃，第一进料管道18温度为120℃，第二分段控温区17温度为200℃、210℃和215℃，第二进料管道19温度为215℃，纺丝箱体2温度为215℃、压力为3MPa，纺丝组件22为36孔皮芯纺丝组件，雾口52以2L/h的出雾量送入温度为20℃、尺寸为10μm的水雾，第二液冷槽43内装有温度为25℃的凝固浴，热牵伸辊组8中任意两辊组的热牵伸辊的温度分别为80℃和100℃，牵伸倍数为1.1倍，转速分别为500m/min和550m/min，卷绕装置9转速为550m/min。

所纺FDY皮芯复合纤维的单丝线密度为2.0dtex，断裂伸长率为20％，断裂强度为2.0cN/dtex。

实施例2：

一种熔体/溶液多功能纺丝机，用于纯纤维素FDY纤维的纺丝-牵伸一步法成形生产，具体步骤如下：

将纤维素浆粕在105℃的鼓风干燥箱中干燥2h；

随后将干燥的纤维素浆粕和离子液体[Bmim]Cl以质量比1.5:8.5的比例在第一溶解反应釜11中溶解5min，配制成纤维素离子液体的纺丝溶液，依次经过第一分段控温区16和第一进料管道18输送至纺丝组件22；

在纺丝箱体2中挤出，形成纤维素溶液纺丝细流，纺丝细流依次经过过渡甬道31、液冷导丝钩41、第一液冷槽42、集束上油装置6、热牵伸辊组8和卷绕装置9；

纺丝细流经液冷导丝钩41牵引成集束在凝固浴槽中发生离子液体和水的双扩散使纤维素成分快速冷却和完全再生，得到再生纤维素纤维。

第一溶解反应釜11温度为110℃，第一分段控温区16温度均为110℃，第一进料管道18温度为110℃，纺丝箱体2温度为120℃、压力为3MPa，纺丝组件22为48孔常规圆孔纺丝组件，第一液冷槽42内装有温度为25℃的凝固浴，热牵伸辊组8中任意两辊组的热牵伸辊的温度分别为80℃和100℃，牵伸倍数为1.2倍，转速分别为500m/min和600m/min，卷绕装置9转速为600m/min。

所纺纯纤维素FDY纤维的单丝线密度为3.0dtex，断裂伸长率为15％，断裂强度为1.5cN/dtex。

实施例3：

一种熔体/溶液多功能纺丝机，用于纯PLA-FDY纤维的纺丝-牵伸一步法成形生产，具体步骤如下：

将PLA树脂在105℃的真空干燥箱中处理24h，保证水分在100ppm以下；

随后将干燥的PLA切片由第一进料漏斗13进料，依次经过第一分段控温区16和第一进料管道18输送至纺丝组件22；

在纺丝箱体2中挤出，形成PLA熔体纺丝细流，纺丝细流依次经过过渡甬道31、熔纺延长甬道32、集束上油装置6、导丝辊7、热牵伸辊组8和卷绕装置9；

当纺丝细流流经熔纺延长甬道32时，水雾使聚乳酸长时间/长距离冷却，不经过第二液冷槽43，得到PLA纤维。

第一分段控温区16温度为200℃、210℃和215℃，第一进料管道18温度为215℃，纺丝箱体2温度为215℃、压力为3MPa，纺丝组件22为72孔常规圆孔纺丝组件，雾口52以1L/h的出雾量送入温度为15℃、尺寸为50μm的水雾，热牵伸辊组8中任意两辊组的热牵伸辊的温度分别为100℃和120℃，牵伸倍数为3.5倍，转速分别为1000m/min和3500m/min，卷绕装置9转速为3500m/min。

所纺纯PLA-FDY纤维的单丝线密度为3.2dtex，断裂伸长率为26％，断裂强度为3.2cN/dtex。

实施例4：

一种熔体/溶液多功能纺丝机，用于FDY并列复合纤维的纺丝-牵伸一步法成形生产，并列组分为纤维素和PLA，具体步骤如下：

将PLA树脂在105℃的真空干燥箱中处理24h，保证水分在100ppm以下，将纤维素浆粕在105℃的鼓风干燥箱中干燥2h；

随后将干燥的纤维素浆粕和离子液体[Bmim]Cl以质量比2:8的比例在第一溶解反应釜11中溶解5min，配制成纤维素离子液体的纺丝溶液，依次经过第一分段控温区16和第一进料管道18输送至纺丝组件22；

同时将干燥的PLA切片由第二进料漏斗14进料，依次经过第二分段控温区17和第二进料管道19输送至纺丝组件22；

在纺丝箱体2中挤出，形成纤维素溶液和PLA熔体并列的纺丝细流，纺丝细流依次经过过渡甬道31、液冷导丝钩41、第一液冷槽42、集束上油装置6、热牵伸辊组8和卷绕装置9；

纺丝细流经液冷导丝钩41牵引成集束在凝固浴槽中发生离子液体和水的双扩散使纤维素成分和PLA快速冷却和完全再生，得到纤维素和PLA的并列复合纤维。

第一溶解反应釜11温度为120℃，第一分段控温区16温度均为120℃，第一进料管道18温度为120℃，第二分段控温区17温度为200℃、210℃和215℃，第二进料管道19温度为215℃，纺丝箱体2温度为215℃、压力为3MPa，纺丝组件22为36孔并列纺丝组件，第一液冷槽42内装有温度为25℃的凝固浴，热牵伸辊组8中任意两辊组的热牵伸辊的温度分别为80℃和100℃，牵伸倍数为1.5倍，转速分别为500m/min和550m/min，卷绕装置9转速为550m/min。

所纺并列复合纤维的单丝线密度为6.1dtex，断裂伸长率为10％，断裂强度为2.1cN/dtex。

实施例5：

一种熔体/溶液多功能纺丝机，用于纯PET-FDY纤维的纺丝-牵伸两步法成形生产，具体步骤如下：

(1)将PET切片在150℃的真空干燥箱中处理24h，保证水分在50ppm以下；

随后将干燥的PET切片由第一进料漏斗13进料，依次经过第一分段控温区16和第一进料管道18输送至纺丝组件22；

在纺丝箱体2中挤出，形成PET熔体纺丝细流，纺丝细流依次经过过渡甬道31、熔纺延长甬道32、集束上油装置6、导丝辊7和卷绕装置9；

当纺丝细流流经熔纺延长甬道32时，风冷使PET纤维长时间/长距离冷却，不经过第二液冷槽43，得到PET初生纤维；

(2)将制备的PET初生纤维经过热牵伸辊组8和卷绕装置9，得到PET-FDY纤维。

步骤(1)中，第一分段控温区16温度为250℃、280℃和290℃，第一进料管道18温度为290℃，纺丝箱体2温度为290℃、压力为8MPa，纺丝组件22为144孔常规圆孔纺丝组件，风口51通入风速为0.4m/s的冷风，卷绕装置9转速为1000m/min；

步骤(2)中，热牵伸辊组8中任意两辊组的热牵伸辊的温度分别为100℃和150℃，牵伸倍数为4.0倍，转速分别为300m/min和1200m/min，卷绕装置9转速为1200m/min。

所纺纯PET-FDY纤维的单丝线密度为0.3dtex，断裂伸长率为26％，断裂强度为3.5cN/dtex。

实施例6：

一种熔体/溶液多功能纺丝机，用于纯PET-FDY单纤维的纺丝-牵伸一步法成形生产，具体步骤如下：

将PET切片在150℃的真空干燥箱中处理24h，保证水分在50ppm以下；

随后将干燥的PET切片由第一进料漏斗13进料，依次经过第一分段控温区16和第一进料管道18输送至纺丝组件22；

在纺丝箱体2中挤出，形成PET熔体纺丝细流，纺丝细流依次经过过渡甬道31、熔纺延长甬道32、集束上油装置6、导丝辊7、第二液冷槽43、热牵伸辊组8和卷绕装置9；

当纺丝细流流经熔纺延长甬道32时，风冷使PET纤维长时间/长距离冷却，经过第二液冷槽43，得到PET-FDY单纤维。

第一分段控温区16温度为250℃、280℃和290℃，第一进料管道18温度为290℃，纺丝箱体2温度为290℃、压力为8MPa，纺丝组件22为单孔常规圆孔纺丝组件，风口51通入风速为2.0m/s的冷风，第二液冷槽43内装有温度为25℃的凝固浴，热牵伸辊组8中任意两辊组的热牵伸辊的温度分别为120℃和180℃，牵伸倍数为3.0倍，转速分别为500m/min和1200m/min，卷绕装置9转速为1200m/min。

所纺纯PET-FDY纤维的单丝线密度为30dtex，断裂伸长率为15％，断裂强度为2.5cN/dtex。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。