節(jié)能型切片紡中強(qiáng)絲紡牽聯(lián)合機(jī)的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

楊帆

中強(qiáng)絲紡牽聯(lián)合機(jī)采用柔性化、一機(jī)多能和節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)理念，一般用于生產(chǎn)滌綸、錦綸中強(qiáng)絲，生產(chǎn)規(guī)格主要為100D—1000D，可根據(jù)市場(chǎng)需求進(jìn)行調(diào)配。本文重點(diǎn)介紹了切片紡中強(qiáng)絲紡牽聯(lián)合機(jī)的工藝流程、主要設(shè)備組成及其技術(shù)特點(diǎn)、產(chǎn)品的技術(shù)優(yōu)勢(shì)等。

一、紡牽聯(lián)合機(jī)的工藝流程

紡絲工藝流程主要包括紡絲、卷繞兩大環(huán)節(jié)，即聚酯切片通過螺桿擠壓機(jī)高溫高壓熔融后，經(jīng)過濾、計(jì)量至紡絲箱，通過噴絲板噴射冷卻至固態(tài)絲束，上油后經(jīng)熱牽伸及網(wǎng)絡(luò)器處理后至卷繞頭卷繞成絲餅。一般具體流程如下：

干切片輸送→螺桿擠壓機(jī)→預(yù)過濾器→熔體管道→計(jì)量泵→紡絲箱體→紡絲組件→側(cè)吹風(fēng)→上油裝置→甬道→預(yù)網(wǎng)絡(luò)器→牽伸輥→網(wǎng)絡(luò)器→卷繞頭→卷繞成形

二、紡牽聯(lián)合機(jī)設(shè)備組成及技術(shù)特點(diǎn)

2.1螺桿擠壓機(jī)

螺桿擠壓機(jī)經(jīng)過多區(qū)段加溫及螺桿擠壓形成高溫高壓環(huán)境完成切片的熔融。整體采用節(jié)能型設(shè)計(jì)，在切片輸送到螺桿進(jìn)料段時(shí)，通過螺桿擠壓進(jìn)行加壓和采用電磁感應(yīng)加熱技術(shù)加熱，使切片逐步熔融。

2.2紡絲箱體

紡絲箱體是初生纖維制備的關(guān)鍵設(shè)備，其中帶高效靜態(tài)混合器的熔體管路分配系統(tǒng)，保證熔體自進(jìn)紡絲箱到出噴絲板距離等長(zhǎng)，具有相等的停留時(shí)間。熔體經(jīng)過紡絲箱體的計(jì)量和分配后，經(jīng)噴絲板噴出得到初生纖維。箱體外形采用截面底部為半圓形，頂部為方形的設(shè)計(jì)。同樣的容積下，這種形式的設(shè)計(jì)較方型箱體外露面積縮小，同時(shí)能夠避免方形箱體在生產(chǎn)過程中有加熱溫度的死角導(dǎo)致的箱體溫度不均勻的情況，也能避免圓形箱體在生產(chǎn)過程中因計(jì)量泵暴露在箱體上端外端導(dǎo)致計(jì)量泵與紡絲組件之間的溫度差異大。

2.3紡絲組件和噴絲板

紡絲組件主要作用是將紡絲計(jì)量泵送來的熔體，再次過濾后從噴絲板上的小孔中均勻噴出形成熔體細(xì)流，液態(tài)熔體細(xì)流再經(jīng)過吹風(fēng)冷凝形成固態(tài)纖維。液態(tài)聚合熔體應(yīng)均勻分配到噴絲板全部微孔中，此時(shí)各熔體通道內(nèi)阻力應(yīng)全部相等且組件內(nèi)無死角，避免發(fā)生聚合物降解的現(xiàn)象。

噴絲板安裝于組件的腔體內(nèi)，根據(jù)孔的形狀及排布分為復(fù)合噴絲板、圓孔、異型噴絲板等，噴絲板孔的截面形狀決定了絲的形狀。

2.4絲束冷卻裝置

為防止聚酯熔體的突然冷卻，影響成品絲的品質(zhì)和強(qiáng)度，在噴絲板下，設(shè)置單層延遲冷卻區(qū)。其下側(cè)吹風(fēng)裝置提供穩(wěn)定、清潔的冷卻風(fēng)。冷卻風(fēng)的參數(shù)和熔體溫度稍有不勻絲束的凝固點(diǎn)就會(huì)上下波動(dòng)。

中麗制機(jī)公司研發(fā)出雙排環(huán)吹風(fēng)絲束冷卻裝置，屬全球首創(chuàng)，具有高品質(zhì)、高產(chǎn)量、低能耗的優(yōu)點(diǎn)。產(chǎn)絲品質(zhì)穩(wěn)定（染色效果好），同時(shí)位距縮短，同等面積廠房可增加60%以上產(chǎn)量，并且風(fēng)量比傳統(tǒng)側(cè)吹風(fēng)節(jié)約80%左右。

經(jīng)過側(cè)吹裝置后的絲束由二樓經(jīng)過甬道進(jìn)入一樓牽伸卷繞，甬道主要作用是為絲束提供一個(gè)穩(wěn)性的空間。

2.5牽伸定形

絲束經(jīng)上油、剪吸絲等一系列操作后進(jìn)入牽伸系統(tǒng)。為了增加絲束抱合力，減少靜電和摩擦力，提高纖維的牽伸性能，需要經(jīng)過油嘴或油輪裝置進(jìn)行上油操作。

上油后的絲束經(jīng)過導(dǎo)絲器后，在分絲輥及熱輥的多次牽伸后達(dá)到總牽伸倍數(shù)，最后絲束經(jīng)導(dǎo)絲盤進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)器，通過壓縮空氣產(chǎn)生氣針等方式使絲束產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)結(jié)，通過后加工增強(qiáng)絲束間的抱合性可以增加絲束卷繞和退繞的一致性，從而改善后加工性能，達(dá)到不易產(chǎn)生毛絲、斷頭和松圈絲等。

2.6卷繞成形

絲束經(jīng)過卷繞機(jī)架上的導(dǎo)絲器，網(wǎng)絡(luò)器、卷繞導(dǎo)絲點(diǎn)進(jìn)入卷繞頭進(jìn)行高速卷取、自動(dòng)換筒操作。目前公司采用I-BWA40T-1800/12型全自動(dòng)換筒高速卷繞頭，達(dá)到世界先進(jìn)水平。采用主動(dòng)摩擦輥、精密卷繞控制，退繞率高達(dá)93%。卡頭直徑可達(dá)144mm，錠長(zhǎng)1800mm，最高紡絲速度可達(dá)到5300m/min。

2.7自動(dòng)化智能化建設(shè)

卷繞機(jī)現(xiàn)采用精密卷繞控制，同時(shí)利用傳感器采集紡絲卷繞機(jī)運(yùn)行時(shí)狀態(tài)信息，借助于大數(shù)據(jù)分析及人工智能等新一代信息技術(shù)，對(duì)紡絲卷繞機(jī)實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警、診斷和預(yù)測(cè)，并結(jié)合市場(chǎng)及自身生產(chǎn)情況提供較為合理的維護(hù)保障建議或決策。

三、生產(chǎn)工藝及成品指標(biāo)

紡絲整個(gè)流程對(duì)各環(huán)節(jié)的溫度、壓力、絲束牽伸力各環(huán)節(jié)要求都比較嚴(yán)格，下表描述了制作常規(guī)PET和PA6時(shí)，螺桿擠壓機(jī)各區(qū)、紡絲箱體各部分的溫度及壓力工藝要求，以及側(cè)吹風(fēng)冷卻系統(tǒng)的溫度、風(fēng)速等工藝要求。

四、結(jié)論

北京中麗制機(jī)工程技術(shù)有限公司開發(fā)的“節(jié)能型切片紡中強(qiáng)絲紡牽聯(lián)合機(jī)”在實(shí)際生產(chǎn)中與傳統(tǒng)中強(qiáng)絲紡牽聯(lián)合機(jī)型相比較有節(jié)能高效的優(yōu)勢(shì)。紡絲箱體采用上方下圓的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，有效地提高了紡絲質(zhì)量在節(jié)約生產(chǎn)成本的同時(shí)節(jié)約加熱能源約1/3。通過雙排環(huán)吹技術(shù)，同等面積廠房可增加60%以上產(chǎn)量，并且風(fēng)量比傳統(tǒng)側(cè)吹風(fēng)節(jié)約80%左右。卷繞機(jī)1800錠長(zhǎng)高速全自動(dòng)卷繞，速度可達(dá)5300m/min，實(shí)現(xiàn)大容量高速卷繞。