专利名称：一种高强度涤纶母丝的制备方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高强度合成纤维的制备方法及其生产设备，特别涉及一种涤纶高强度母丝的制备方法及其设备。
背景技术：
涤纶高强丝是指强度比较高的涤纶纤维，高强度涤纶纤维复合丝一般用于汽车轮胎线、灯箱布、输送带、消防带等工业领域。一般的民用纤维的单丝断裂强度都小于5cN/ dtex,目前，市场上可供应的涤纶单丝强度在5Cn/dteX左右的纤维，主要用于头巾、面罩、 间隙布等织物产品。文献“涤纶工业丝生产设备及工艺路线的探讨”([J]聚酯工业，Vol. 24，No. 2，29-29)中，对生产涤纶工业丝的设备特点，工艺流程，工艺条件及产品品质指标进行了探讨，并对切片黏度，纺丝缓冷装置工艺条件，拉伸倍数，拉伸温度，卷绕速度等工艺条件对产品品质的影响进行了讨论，提供了一种制备涤纶工业丝的技术，涤纶工业丝具有高强度、高模量、低伸长、耐疲劳、耐老化以及尺寸稳定性好等优点，被广泛应用于轮胎帘子线、线绳、 索具(吊装带，捆绑带)、煤矿输送带、汽车安全带、灯箱广告布、土工材料等领域。然而，该文献所提供的高强度涤纶工业丝，采用的是从喷丝头直接喷单丝再进行牵伸的方式，其加工成本高、效率低。随着纺丝技术的不断进步，有部分品种可以在一块喷丝板中采用多孔喷丝板，先制得母丝纤维，然后将母丝进行分纤得到单丝。涤纶高强母丝通过分纤后的单丝用途非常广泛，根据分纤后的纤度不同可用于光导纤维的基材，电仪线路板、纤维用骨架材料等工业领域；在民用领域，它还特别适合用于与高支棉、毛、麻等天然纤维的结合，产品既体现天然纤维的性能和风格，又具有挺括、鲜艳、牢度强等特性，市场前景十分看好。现有的母丝生产技术，采用的是一级到二级牵伸的方法，制得单丝的强度一般在5. OcN/dtex以下，强度在 7.0cN/dteX的纤维市场上还未见产品供应。公开号为CN201588018的中国实用新型专利， 提供了一种生产高分子分纤母丝的装置，其技术方案是在第二纺丝热辊组与卷绕机之间设有第三牵伸辊组；该技术方案由于采用了三级牵伸，产品的强度无法达到7.0 cN /dtex。 如果要达到上述要求的强度，就必须进行多级牵伸，然而，多级牵伸也会有对生产带来困难，主要是第一牵伸辊速度太低会形成第一张力太低，将形成在第一辊上产生绕辊，丝束无法形成牵引到第二牵伸辊，现有的制备工艺和设备无法满足产品的生产要求。
发明内容
为了克服现有生产技术存在的不足，本发明的目的是提供一种分纤效率高、单丝强度高的涤纶母丝的制备方法及其设备。为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为提供一种高强度涤纶母丝的制备方法，从纺丝箱组件喷出的丝束经侧吹风冷却通过纺丝甬道，再进行上油、牵伸、卷绕工序，其中，丝束通过第一道上油和张力杆后再经张力调节器调节得到第一张力，控制丝束的第一张力为40 80cN，然后进行第二道上油；采用四道牵伸工艺，第一道牵伸的拉伸倍率为1. 8 2. 2，第二道牵伸的拉伸倍率为1. 4 1. 8，第三道牵伸的拉伸倍率为1. 2 1. 4， 第四道牵伸的拉伸倍率为0. 90 1. 0。卷绕速度在2800 3000M/min。本发明还提供一种制备涤纶高强度母丝的设备，包括纺丝甬道、上油导丝勾、上油轮、张力杆、导丝棒、第一换向辊、牵伸对辊和卷绕丝并，在上油导丝勾和导丝棒之间设有第一上油轮和第二上油轮；在两道上油轮之间依次安装张力杆和张力调节器；所述的牵伸对辊包括第一牵伸对辊、第二牵伸对辊、第三牵伸对辊和第四牵伸对辊。本发明所述的张力调节器包括电机、调节螺杆和张力调节杆；所述的电机固定在电机机架上，电机机架安装在轨道上，电机的输出轴通过连接杆与张力调节杆固定连接；所述的调节螺杆滑套固定在螺杆支架上，移动滑块与调节螺杆通过螺纹连接，移动滑块与电机机架固定连接，张力调节杆轴向垂直于调节螺杆。与现有技术相比，本发明的显著效果是采用四级牵伸工艺，能够生产涤纶高强度母丝；通过张力控制器的作用，克服了由于第一牵伸辊的速度低而引起第一张力过小，造成无法正常绕辊的现象，能使母丝中的每一根单丝的张力得到控制，解决了由于丝束晃动大引起的局部丝束长短在后道产生不良的缠绕断头问题。同时，丝束上油更加均勻，即母丝中的每一根单丝的上油率更加均勻，从而能够使牵伸的作用力相同，保证了纤维牵伸的均勻性。
图1是本发明实施例提供的一种高强度涤纶母丝的生产工艺流程图； 图2是本发明实施例提供的一种张力调节器结构的主视图3是本发明实施例提供的一种张力调节器结构的俯视图中，1、纺丝甬道；2、上油导丝勾；3、第一上油轮；4、张力杆；5、张力调节器；6、第二上油轮；7、导丝棒；8、第一换向辊；9、第一牵伸对辊；10、第二牵伸对辊；11、第三牵伸对辊； 12、第四牵伸对辊；13、卷绕丝并；14、连接杆；15、电机；16、调节螺杆；17、轨道；18、螺杆支架；19、电机机架；20、移动滑块；21、张力调节杆。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明技术方案做进一步的描述。实施例1
参见附图1，它是本实施例提供的一种高强度涤纶母丝的生产工艺流程图；从纺丝箱组件出来的丝束经过侧吹风冷却通过纺丝甬道1，经过上油导丝勾2，将丝束与第一上油轮 3的接触长度固定，通过张力杆4使丝束均勻平铺在第一上油轮上，再由主动型的张力调节器5，把第一张力调整到合适的卷绕需要的张力，在本实施例中，经张力调节装置5后，丝束的第一张力控制在40 80cN，经过张力调节后的丝束经过第二上油轮6进行调整上油，目的是解决母丝单丝纤度粗，一次上油不能完全达到油膜均勻包裹丝束的问题；丝束经过导丝棒7后，到达第一换向辊8，经过换向辊8的分丝作用和转向后，到达第一牵伸辊9，经过第一牵伸辊9做第一拉伸，拉伸倍率在1. 8 2. 2之间，经过第二牵伸辊10，牵伸的倍率在 1. 4 1. 8之间，经过第三牵伸辊11，牵伸的赔率在1. 2 1. 4之间，接着在第四牵伸辊12上进行定型，牵伸的赔率在0. 90 1之间，定型后的丝经过卷绕并丝13成为成品。图2是本发明实施例提供的一种张力调节器结构的主视图，图3是本发明实施例提供的一种张力调节器结构的俯视图；参见附图2和3，该张力调节器主要包括电机15、调节螺杆16和张力调节杆21，为主动型的张力调节装置；其具体结构为电机15固定在电机机架19上，电机机架安装在轨道17上，轨道固定在纺丝机的墙板上；电机的输出轴通过连接杆14与张力调节杆21固定连接，通过调节电机的转速，使丝束的张力得到调节和控制。 调节螺杆16滑套固定在螺杆支架18上，螺杆支架固定在纺丝机的墙板上；移动滑块20与调节螺杆通过螺纹连接，移动滑块与电机机架固定连接 ，张力调节杆轴向垂直于调节螺杆。 安装时，张力调节杆平行于张力杆，通过调节调节螺杆，移动滑块将带动电机机架在轨道上移动，并带动张力调节杆相对于张力杆作前后运动，通过调节张力调节杆与张力杆的相对位置，使丝束的张力得到调节和控制。采用张力调节装置，控制丝束的第一张力，有效解决了由于丝束晃动大引起的局部丝束长短在后道产生不良的缠绕断头问题。同时，再经第二上油轮，使丝束上油更加均勻，即母丝中的每一根单丝的上油率更加均勻，从而能够使牵伸的作用力相同，保证了纤维牵伸的均勻性。按本发明技术方案所制备的母丝，其纤度范围为150 500dtex，由于上油均勻度高、各单丝之间的纤度均勻，因此，分丝效率高，可以分成纤度为7 40dtex的单丝；按本发明技术方案采用四级拉伸，得到的单丝产品强度达到7. 0 8. OcN/dtex,能满足高强度纤维产品的需要。
权利要求
1.一种高强度涤纶母丝的制备方法，从纺丝箱组件喷出的丝束经侧吹风冷却通过纺丝甬道，再进行上油、牵伸、卷绕工序，其特征在于丝束通过第一道上油和张力杆(4)后， 再经张力调节器(5)调节得到第一张力，控制丝束的第一张力为40 80cN，然后进行第二道上油；采用四道牵伸工艺，第一道牵伸的拉伸倍率为1.8 2. 2，第二道牵伸的拉伸倍率为1. 4 1. 8，第三道牵伸的拉伸倍率为1. 2 1. 4，第四道牵伸的拉伸倍率为0. 90 1. 0。
2.一种制备涤纶高强度母丝的设备，包括纺丝甬道、上油导丝勾、上油轮、张力杆、导丝棒、第一换向辊、牵伸对辊和卷绕丝并，其特征在于在上油导丝勾(2)和导丝棒(7)之间设有第一上油轮(3)和第二上油轮(6);在两道上油轮之间依次安装张力杆(4)和张力调节器(5)；所述的牵伸对辊包括第一牵伸对辊(9)、第二牵伸对辊(10)、第三牵伸对辊(11)和第四牵伸对辊(12)。
3.根据权利要求2所述的一种制备涤纶高强度母丝的设备，其特征在于所述的张力调节器(5)包括电机(15)、调节螺杆(16)和张力调节杆(21);所述的电机(15)固定在电机机架(19)上，电机机架(19)安装在轨道(17)上，电机(15)的输出轴通过连接杆(14)与张力调节杆(21)固定连接；所述的调节螺杆(16)滑套固定在螺杆支架(18)上，移动滑块(20) 与调节螺杆(16)通过螺纹连接，移动滑块(20)与电机机架(19)固定连接，张力调节杆(21) 轴向垂直于调节螺杆(16)。
4.根据权利要求2所述的一种制备涤纶高强度母丝的设备，其特征在于所述的张力调节器(5 )的张力调节杆(21)与张力杆(4 )平行。
全文摘要
本发明公开了一种涤纶高强度母丝的制备方法及其装置。从纺丝箱组件喷出的丝束经侧吹风冷却通过纺丝甬道，在第一道上油和张力杆(4)后，再经张力调节器(5)调节得到第一张力，控制丝束的第一张力为40～80cN，通过四级牵伸工艺，得到的单丝产品强度达到7.0～8.0cN/dtex。本发明通过使用张力控制器，克服了因多级牵伸工艺带来的第一张力过小，造成无法正常绕辊的问题，使母丝中的每一根单丝的张力得到控制，减少了由于丝束晃动大引起的局部丝束长短在后道产生不良的缠绕断头现象，满足了高强度涤纶母丝生产工艺及产品需要。
文档编号D01D5/096GK102277634SQ20111022722
公开日2011年12月14日 申请日期2011年8月9日 优先权日2011年8月9日
发明者席文杰, 潘正良, 赵满才 申请人:苏州龙杰特种纤维股份有限公司