聚乳酸纤维高速纺丝方法与流程

本发明属于聚乳酸熔体或聚乳酸高聚物粒子纺丝技术领域，具体涉及一种聚乳酸纤维高速纺丝方法。

背景技术：

在公开的中国专利文献中可见诸聚乳酸纤维纺丝的技术信息，如CN104294384A（聚乳酸纤维超速纺丝工艺）、CN104562252A（聚乳酸纤维调整纺丝、假捻一体化系统）、CN105369417A（聚乳酸纤维复合纺丝工艺及装置）、CN105803565A（聚乳酸消光纤维直接纺丝生产工艺）和CN105714391A（聚乳酸双组份复合纤维纺丝工艺），等等。

通过对并非限于例举的上述专利文献的阅读以及结合目前普遍使用的纺丝技术可知聚乳酸纤维纺丝工艺的流程为：由干燥塔将聚乳酸高聚物粒子引入螺杆挤出机熔融挤出，经熔体过滤器过滤后再经熔体管道引入计量泵，由计量泵测量后引入纺丝箱纺丝，由纺丝箱的纺丝组件的喷丝板上的喷丝孔喷出，由喷丝孔喷出的丝束依次经环吹风冷却装置环吹风冷却和上油装置上油后由牵伸装置的牵伸辊牵伸，由导向辊导入送丝装置，由送丝装置送出并经切断器切断后引入盛丝筒（也可称盛丝筒）。

由于目前的聚乳酸纤维纺丝中聚乳酸熔体在纺丝设备如纺丝箱中停留的时间较长（纺丝速度低的缘故），因而在纺丝过程中易发生高温降解，加上聚乳酸熔体粘稠度较高，熔体从喷丝板的喷丝孔中挤出时会在喷丝板的板面形成明显的膨化现象，并且聚乳酸熔体中夹带有低聚物，极易粘附在喷丝板的板面上，从而使纺出的聚乳酸纤维呈弯弯曲曲且表面凹凸不平的现象。于是在使用聚乳酸短纤维生产无纺布的过程中，因纤维表面无规则弯曲及不光滑，易产生静电，在铺网机铺网的过程中会发生严重的缠辊，使后道的水刺或针刺无法顺利进行。经本申请人所做的试验表明，如果得以显著提高聚乳酸纤维的纺丝速度，那么前述的膨化现象就可消除，因为随着纺丝速度的提高，熔体的拉伸点可从喷丝板的喷丝孔处上移，由喷丝孔出口处熔体膨化点处向毛细孔内移动，最终将纺丝纤维拉伸点上移至喷丝板的喷丝孔内。经本申请人所做的进一步的试验表明：所纺出的纤维的伸长率能降低到标准范围，纤维的结晶度及取向性迅速提高，强力增加，沸水收缩率下降，各项技术指标均达到成品丝的要求；当纺丝速度达到7000-8000m/min时，所纺出的聚乳酸纤维的各项指标可达到期望的最佳状态。另外，采用高速纺丝后，由于熔体在设备中的停留时间显著缩短，因而高温降解程度明显减轻，纤维质量明显改善。

但是，由于受目前聚乳酸纺丝的环吹风工序中所用的环吹风冷却装置、上油工序中所用的上油装置以及送丝工序中所用的送丝装置的多重制约而客观上难以甚至根本无法实现前述6000-8000m/min的纺丝速度。

就环吹风冷却而言，为了适应聚乳酸纤维高速纺丝中对纤维的冷却速度，已有技术所采取的措施是：一方面降低来自于空调装置的冷风的温度，另一方面加大单位时间内的冷风的风量和风速。但是实践证明该措施是不可取的，因为当过度地降低来自于空调装置的冷风的温度时，会对纺丝组件的结构体系的喷丝板造成骤冷，从而因骤冷造成纤维皮芯差异增加，丝条发硬，手感变差，影响纤维的品质；又因为盲目地加大单位时间内的冷风的风量和风速，既会引起丝束的发散，又会造成能耗的增加。

在公开的中国专利文献中可见诸熔融纺丝用的环吹风冷却装置的技术信息，如CN202925169U（环吹风冷却装置）、CN105177738A（熔融纺丝用的环吹风冷却装置）、CN205398790U（一种新型纺丝环吹装置用环吹风筒）、CN202450199U（高强高模聚乙烯纤维环吹风冷却装置）、CN203923476U（一种环吹风冷却装置）、CN203890507U（用于化纤纺丝中的环吹风风筒装置）、CN205171027U（一种化纤纺丝环吹风装置）、CN103820868B（一种生产超细旦、高品质纺丝的环吹风装置）、CN103820867A（一种制取超细旦丝的环吹风冷却装置）、CN2418138Y（高风速低阻尼环吹风装置）和CN102517659A（开放式下进风吹头环吹风装置），等等。

典型的如CN102199796B推荐的“可调式环吹风冷却装置”和CN104233481A提供的“一种中空聚苯硫醚短纤维的多级环吹风机”，这两项专利方案的共同特点对冷却风进行调节，如前者进行分级进风，使进入丝束途经通道内的冷却风的风速自上而下逐渐变小（说明书第0020段）；如后者对风压进行调节（说明书第0009-0010段）。但是均未给出对风温实施梯度调节的启示，也就是说未给出对丝束实施梯度环吹风冷却的启示。然而经本申请人所做的试验表明，梯度冷却可以消除前述措施的弊端，满足高速纺丝的要求。

就上油而言，已有技术中的聚乳酸纤维纺丝用的上油装置由图10所示，包括油盘4；用于向所述油盘4内提供油剂的油盘供油管5，该油盘供油管5的一端与油盘4的油盘底板41连接并且该油盘供油管5的一端的供油管出油口51与油盘4的油盘腔42相通，而油盘供油管5的另一端与油箱10连接，油箱10内的油剂的液位由设在油箱10内的浮球阀控制，当液位低时，由浮球阀通过液位开关（传感器）给信号予以控制装置，由控制装置驱使油泵工作，以向油箱内10补油。

由上述图10可知，油盘4内的油剂的液位与油箱10的液位相同，即不论油盘4的油盘腔42内的油位高低均取决于油箱10的油位，而油盘4自身不具有对油剂的液位调节的功能，特别是油盘腔42内的油剂无循环能力，即因油剂不流动而易产生变腐情形，影响聚乳酸纤维的品质（霉变导致）。

图11所示为已有技术中的具有油剂循环功能的聚乳酸纤维纺丝用的上油装置，包括油盘4；用于向所述油盘4内提供油剂的油盘供油管5，该油盘供油管5的一端与油盘底板41连接并且该油盘供油管5的一端的供油管出油口51与油盘4的油盘腔42相通，而油盘供油管5的另一端经供油总管20与油泵201连接，油泵201与油箱10管路连接；一油盘回油管30，该油管回油管30的上端自油盘底板41伸展到油盘腔42内，而油盘回油管30的另一端通过回油总管301与油箱10连接。

由上述图11可知，油盘4的油盘腔42内的油剂在油泵201的工作下是能够循环的，并且油盘腔42内的液位与油箱10的液位不同。缺点之一，油盘腔42内的油剂的液位不能调节；之二，由于油盘回油管30的上端显著探出油盘底板41，因而存在循环回流死角，处于死角部位的油剂极易变腐而对聚乳酸纤维产生影响（霉变所致）。

在公开的中国专利文献中可见诸关于纺丝用的上油装置的技术信息，如CN201605359U（一种纺丝上油装置）、CN201942801U（纺丝上油装置）、CN102691116A（一种再生聚酯纤维的纺丝丝束中心上油装置）和CN202945386U（一种纺丝上油装置），等等。并非限于例举的前述专利均不具有既可使油盘腔内的油剂自行循环又能使油盘腔内的油剂的液位依需调节的双重功能。

就送丝而言，已有技术中普遍使用的送丝装置的结构由图12所示，包括一对横截面形状呈梅花形的导丝辊40，由一对导丝辊40将由导向辊50引入的丝束60以牵引的方式引至下方的盛丝桶内。这种结构的送丝装置的一对导丝辊40的表面涂覆有三氧化二铝膜层，经热胀冷缩，该膜层容易脱落并造成辊面粗糙，易损及丝束60。尤其，由于采用了一对导丝辊40，因而引出的丝束会呈弹簧趋势的卷曲状，需进行后道工序的二次牵伸，否则会严重影响丝束的取向性。

上述图12所述的送丝装置至少存在以下四点通弊：其一，由于均为机械式送丝，因而送丝速度受到影响，难以满足高速纺丝要求；其二，由于丝束与辊体接触，因而一方面容易影响丝束的取向性，另一方面会造成对丝束的伤害；其三，由于高速纺丝的速度高达6000-8000m/min，甚至更高，因而如果纺丝组件的喷丝板的喷丝孔不能顺畅喷出（影响纺丝速度），那么喷丝板出口处的熔体如聚乳酸纤维纺丝熔体仍会出现膨化情形，而膨化是影响丝的条干之大忌，尤其当送丝器的送丝速度与纺丝速度不能理想适应时，前述的膨化情形会表现得愈发严重；其四，由于是机械牵引式送丝，因而不仅无法使丝束产生抱合效果甚至会引起丝束发散。

技术实现要素：

本发明的任务在于提供一种聚乳酸纤维高速纺丝方法，该方法能使纺丝速度达到6000m/min以上，并且该方法能消除喷丝板的喷丝孔出口处的熔体膨化现象而藉以使纺丝更为顺畅、纤维表面更为光洁以及条干更为均匀；既有助于避免对纺丝组件的喷丝板产生骤冷影响而藉以保障喷丝板顺畅地将聚乳酸熔体丝条挤出又有利于对熔体丝条实现快速冷却并且获得期望的冷却效果而藉以满足超高速纺丝要求；既有益于使油盘内的油剂循环回流又有便于对油盘内的油剂的液位进行调节而藉以保障高速纺丝所纺取的丝的质量；有助于确保所纺出的丝束的取向性而藉以省去后续的二次牵伸并且能使丝束在旋转气流的作用下快速地引入盛丝桶而藉以改善丝束的抱合效果并且消除丝束的发散情形。

本发明的任务是这样来完成的，一种聚乳酸纤维高速纺丝方法，其工序为：将聚乳酸高聚物粒子引入螺杆挤出机熔融挤出，经熔体过滤器过滤后再经熔体管道引入计量泵或者将聚乳酸熔体直接引入计量泵，由计量泵计量后引入纺丝箱纺丝，由纺丝箱的纺丝组件的喷丝板上的喷丝孔喷出，由喷丝孔喷出的丝束依次经环吹风冷却装置环吹风冷却和上油装置上油后由牵伸装置的牵伸辊牵伸，而后由导向辊导入送丝装置，由送丝装置送出并经切断器切断后引入盛丝桶，得到聚乳酸纤维，特点是：所述环吹风冷却装置包括一冷却筒，该冷却筒对应于所述纺丝组件的喷丝板的下方设置在机架上，在该冷却筒内设置有一导流内套筒，该导流内套筒的外壁与冷却筒的内壁之间构成有一套筒隔腔，套筒隔腔的上部构成为上冷却腔，中部构成为表冷器腔，而下部构成为下冷却腔，并且套筒隔腔的顶部由套筒隔腔顶封盖封闭，而套筒隔腔的底部由套筒隔腔底封板封闭，在导流内套筒的上端的壁体上并且在对应于所述上冷却腔的区域以密集状态开设有上通风孔，而在导流内套筒的下端的壁体上并且在对应于所述下冷却腔的区域同样以密集状态开设有下通风孔，导流内套筒的中央区域构成为内套筒导丝腔，该内套筒导丝腔自导流内套筒的顶部贯通至底部，在冷却筒的上部的外壁上并且在对应于上冷却腔的区域固定有一空调风引入接口，该空调引入接口与上冷却腔相通，在上冷却腔内并且在对应于空调风引入接口的位置设置有一分流板，该分流板与所述套筒隔腔顶封盖朝向上冷却腔的一侧固定，在该分流板上以密集状态开设有分流板通风孔，在导流内套筒的上端并且朝向上冷却腔的一侧的壁体上包覆有一滤套，而在导流内套筒的下端并且朝向下冷却腔的一侧的壁体上包覆有一滤网套；一表冷器，该表冷器在对应于所述表冷器腔的位置设置在所述冷却筒与导流内套筒之间，并且该表冷器在使用状态下与冷却水循环换热装置管路连接，所述的上油装置包括一油盘，该油盘设置在油盘支架上，在对应于油盘的油盘腔的上方的位置设置有一上油轮，该上油轮通过上油轮轴转动地支承在聚乳酸高速纺丝机的机架上，上油轮轴与上油轮驱动装置传动连接并且上油轮的下部探入到所述油盘腔内；一用于向所述油盘内提供油剂并且在使用状态下通过供油总管与油泵连接的油盘供油管，该油盘供油管的供油管出油口探入油盘腔内；一用于使所述油盘内的油剂形成自循环的油盘油剂自循环调节机构和一用于调节油盘内的油剂液位的油盘油剂液位调节螺钉，油盘油剂自循环调节机构在对应于所述油盘供油管的一侧的位置与所述油盘底板连接，并且该油盘油剂自循环调节机构同时与油盘腔以及为所述油泵提供油剂的油箱相通，油盘油剂液位调节螺钉配设在油盘油剂自循环调节机构上；所述的送丝装置包括一柱体，在该柱体的中央位置开设有丝束吸入孔、丝束过渡腔和丝束中心导出孔，丝束吸入孔位于柱体的顶部，丝束过渡腔位于丝束吸入孔的下方并且与丝束吸入孔相通，该丝束过渡腔的形状呈圆台形并且该圆台形的小直径的一端朝向丝束吸入孔，而大直径的一端朝向丝束中心导出孔，丝束中心导出孔与丝束过渡腔相通并且该丝束中心导出孔的下端与外界相通，在柱体的上端构成有一凹陷于柱体的表面的扇形气腔，在该扇形气腔的底部以等距离间隔状态开设有一组切向气流导孔，该组切向气流导孔以向下倾斜的状态延伸至所述丝束中心导出孔并且在与丝束中心导出孔的孔壁相切的状态下与丝束中心导出孔相通，在柱体的一侧的高度方向开设有一升头槽，该升头槽同时与丝束吸入孔、丝束过渡腔和丝束中心导出孔相通；一气腔封闭环，该气腔封闭环在对应于所述扇形气腔的位置与所述柱体固定并且在该气腔封闭环上开设有一高压气引入孔，该高压气引入孔与扇形气腔相通；一用于使所述升头槽处于开放或遮闭状态的升头槽启闭罩，该升头槽启闭罩在对应于升头槽的位置枢置在所述柱体上。

在本发明的一个具体的实施例中，在所述的冷却筒的壁体上并且在对应于所述下冷却腔的位置设置有一传感器，该传感器为温度传感器并且探入下冷却腔内；所述的滤套为无纺布或无纺毡滤套；所述的分流板为圆弧形分流板，并且该分流板的长度方向的中部与所述空调风引入接口相对应；所述滤网套为250-350目的不锈钢滤网套。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述下冷却腔的温度低于所述上冷却腔的温度；所述下冷却腔的温度为5-15℃，而所述上冷却腔的温度为15-22℃。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述的表冷器包括散热片和冷却水管，散热片的数量有围绕所述表冷器腔的圆周方向以辐射状态间隔分布的复数枚并且定位在所述冷却筒的内壁与所述导流内套筒的外壁之间，冷却水管穿置在散热片上而形成盘管状的构造，该冷却水管的一端构成为冷却水进水口，而冷却水管的另一端构成为冷却水回水口，该冷却水进水口以及冷却水回水口自所述表冷器腔伸展到所述冷却筒外并且与所述冷却水循环换热装置管路连接，在所述冷却筒朝向所述表冷器腔的一侧并且在对应于所述散热片的底部的位置围绕冷却筒的圆周方向固定有一托环，所述散热片支承在该托环上；在所述冷却水进水口的末端扩设有一冷却水进水管路配接法兰，而在所述冷却水回水口的末端扩设有一冷却水回水管路配接法兰，冷却水进水管路配接法兰以及冷却水回水管路配接法兰分别与所述的冷却水循环换热装置管路连接，该冷却水循环换热装置为配有储水箱和制冷装置的循环泵；在所述冷却水进水口上设置有一进水调节控制阀。

在本发明的再一个具体的实施例中，在所述油盘供油管的管路上设置有控制阀，该控制阀为球阀。

在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的油盘油剂自循环调节机构包括一油位盘导柱配合座、一调节器和一自然回油调节螺钉，油位盘导柱配合座在对应于所述油盘供油管的一侧的位置以垂直悬臂状态与所述油盘底板背对所述油盘腔的一侧固定，在该油位盘导柱配合座的高度方向的中央位置构成有一配合座回油腔，该配合座回油腔通过油盘回油管与所述油箱相通，调节器由油位盘和油位盘导柱组成，油位盘位于所述油盘腔内，在油位盘上开设有一溢流孔、一改锥让位孔和一自然回油调节螺钉孔，溢流孔位于油位盘的中央位置，改锥让位孔对应于溢流孔的一侧并且与所述的油盘油剂液位调节螺钉相对应，自然回油调节螺钉孔对应于溢流孔的另一侧，油位盘导柱构成于油位盘朝向下的一侧的中央位置，在该油位盘导柱的轴向中央并且在对应于溢流孔的位置开设有一油位盘导柱泄油孔，该油位盘导柱泄油孔同时与溢流孔以及配合座回油腔相通，在油位盘导柱的高度方向的外壁上并且在对应于所述自然回油调节螺钉孔的位置开设有一回油槽，该回油槽通过自然回油调节螺钉孔与所述油盘腔相通并且还同时与所述配合座回油腔相通，自然回油调节螺钉与所述自然回油调节螺钉孔旋配并且该自然回油调节螺钉的下部探入到所述回油槽内，藉由自然回油调节螺钉的调节而使油盘腔内的油剂进入回油槽的流量大小改变；所述的油盘油剂液位调节螺钉的上端在对应于改锥让位孔的位置支承在所述油位盘上，而下端在途经开设在油盘底板上的油盘底板螺孔后旋入至所述油位盘导柱配合座，在对应于所述改锥让位孔的下方的位置构成有一六角头支承台阶槽，在所述油盘油剂液位调节螺钉的上端构成有一调节螺钉六角头，该调节螺钉六角头与六角头支承台阶槽相配合。

在本发明的更而一个具体的实施例中，所述油位盘导柱配合座的上部扩设有一配合座固定盘，该配合座固定盘与所述油盘底板背对所述油盘腔的一侧固定；在所述的配合座固定盘上并且在对应于所述油盘油剂液位调整螺钉的位置开设有一配合座固定盘螺孔，油盘油剂液位调整螺钉的下端旋入该配合座固定盘螺孔内；在所述自然回油调节螺钉的下部构成有一锥形头，该锥形头的小头端朝向下，当自然回油调节螺钉向上调节时，所述油盘腔内的油剂进入所述回油槽的量增大，而当自然回油调节螺钉向下调节时，油盘腔内的油剂进入回油槽的量减小；在所述配合座回油腔的下部的腔壁上设有油盘回油管接头配接内螺纹，在对应该油盘回油管接头配接内的位置连接有一油盘回油管接头的一端，而该油盘回油管接头的另一端与所述的油盘回油管连接；在所述油盘底板上并且在对应于所述回油盘导柱的位置开设有一导柱孔，回油盘导柱的下端在途经该导柱孔后插入所述的配合座回油腔内。

在本发明的进而一个具体的实施例中，在所述的柱体上并且在对应于所述升头槽启闭罩的高度方向的一侧的位置以上下对应的状态固定有一对升头槽启闭罩铰链座，而在所述升头槽启闭罩的高度方向的一侧并且在对应于一对升头槽启闭罩铰链座的位置固定有一对升头槽启闭罩铰链，该对升头槽启闭罩铰链各通过铰链轴与升头槽启闭罩铰链座枢转连接；在所述的一对升头槽启闭罩铰链座上各开设有一铰链座轴孔，而在所述的一对升头槽启闭罩铰链上各开设有铰链轴孔，所述的铰链轴在对应于铰链轴孔的位置插入铰链座轴孔内；所述升头槽启闭罩的顶部构成有一启闭罩顶盖，在该启闭罩顶盖上并且在对应于所述丝束吸入孔的位置开设有一具有开口的导丝腔，所述的导丝腔为由上向下逐渐窄缩的锥形导丝腔；所述的升头槽通过开设在所述柱体上的拐头槽与所述丝束吸入孔、丝束过渡腔以及丝束中心导出孔相通。

在本发明的又更而一个具体的实施例中，所述的柱体和升头槽启闭罩均由导磁的金属材料制成；在所述升头槽启闭罩背对所述柱体的一侧的壁体上固定有一电磁铁，当升头槽启闭罩处于与柱体贴合并且处于对所述的升头槽遮闭的状态时，所述电磁铁通电而藉以使升头槽启闭罩吸合在柱体上，而当升头槽启闭罩以所述的一对铰链轴为回转中心朝着背离柱体的方向展开时，所述的升头槽处于开放状态并且所述的电磁铁处于失电状态；在所述的升头槽启闭罩上并且在对应于所述电磁铁的位置开设有一电磁铁固定孔，在该电磁铁固定螺钉孔上配置有一电磁铁固定螺钉，该电磁铁固定螺钉与电磁铁固定。

在本发明的又进而一个具体的实施例中，所述的电磁铁由线圈骨架、铁芯和线圈组成，铁芯位于线圈骨架内，线圈绕设在铁芯上并且与线圈骨架的线圈骨架腔嵌固，所述的电磁铁固定螺钉与铁芯固定。

本发明提供的技术方案的技术效果在于；其一，由于在环吹风冷却装置的结构体系的导流内套筒的外壁与冷却筒的内壁之间构成有一套筒隔腔，在该套筒隔腔的表冷器腔内设置了表冷器，在冷却筒上并且在对应于上冷却腔的位置设置了空调风引入接口以及在上冷却腔内并且在对应于空调风引入接口的位置以套筒隔腔顶封板为载体固定了一分流板，因而当纺丝组件的喷丝板喷出的聚乳酸熔体丝条途经内套筒导丝腔时，首先由套筒隔腔内的部分冷风依次经分流板的分流板通风孔、滤套和上通风孔进入内套筒导丝腔的上部对其环吹风冷却，进而由表冷器对套筒隔腔内的另一部分冷风继而冷却，经表冷器冷却后的冷风再依次经下冷却腔、滤网套和下通风孔进入内套筒导丝腔的下部对其环吹风冷却，不仅可以避免因骤冷而对喷丝板产生影响，确保喷丝板顺畅地将聚乳酸熔体丝挤出，而且能够满足对熔体丝条的快速冷却要求并且获得期望的冷却效果，进而保障超高速纺丝得以进行，即使纺丝速度在6000m/min以上时，也不会出现喷丝板出口处的熔体膨化现象，并且所纺出的丝的表面光洁，条干均匀；其二，由于由上油装置的结构体系的油盘油剂自循环调节机构使油盘腔内的油剂实现循环回流并且无死角存在，因而可避免油剂变腐而对聚乳酸纤维影响，又由于由油盘油剂液位调节螺钉的调节而实现油盘油剂自循环机构的油位盘连同油位盘导柱上行或下行，从而使由油盘腔内的油剂的液位高低得到调整，满足高速纺丝的上油要求；其三，由于在送丝装置的结构体系的柱体的上端构成有一扇形气腔并且在柱体的中央位置开设有丝束吸入孔、丝束过渡腔和丝束中心导入孔，因而在气腔封闭环的高压气引入孔将高压气体引入扇形气腔后，由一组切向气流导孔将高压气引入丝束中心导出孔，并且进入丝束中心导出孔的气流产生旋转趋势，因而自丝束吸入孔进入的丝束能在气流作用下快速地从丝束中心导出孔导出而藉以满足高速纺丝的要求，又由于一组切向气流导孔在与丝束中心导出孔的孔壁相切的状态下与丝束中心导出孔相通，因而进入到丝束中心导出孔内的气流具有旋转趋势，迫使丝束快速引出，使丝束的取向性得以保障，无需进行后续的二次牵伸，还由于采用了气流送丝，因而能使丝速快速地经丝束中心导出孔进入柱体下方的盛丝桶内，避免了丝束在喷丝板出口处的膨化现象，进而由于进入到丝束中心导孔内的气流具有旋转趋势，因而可使丝束产生良好的抱合效果，消除了丝束的发散情形，确保高速纺丝下纺出的丝的质量。

附图说明

图1为本发明聚乳酸纤维高速纺丝方法的工艺流程图。

图2为本发明方法所用于环吹风冷却装置的实施例结构图。

图3为图2的横截面示意图。

图4为本发明方法所用的上油装置的实施例示意图。

图5为图4所示的油盘油剂自循环调节机构6的详细结构图。

图6为图4所示的上油装置的应用例示意图。

图7为本发明方法所用的送丝装置的结构图。

图8为图7的横截面示意图。

图9为图7的应用例示意图。

图10为已有技术中的聚乳酸纤维纺丝用的上油装置的示意图。

图11为已有技术中的具有油剂循环功能的聚乳酸纤维纺丝用的上油装置的示意图。

图12为已有技术中的送丝装置的示意图。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，申请人在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。

在下面的描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的方向性或称方位性的概念都是针对正在被描述的图所处的位置状态而言的，因而不能将其理解为对本发明提供的技术方案的特别限定。

实施例1：

本实施例所采用的纺丝原料为聚乳酸高聚物粒子（业界也称“聚乳酸切片”）。按图1所示的工艺流程，本发明聚乳酸纤维高速纺丝方法的工序为：将聚乳酸高聚物粒子引入螺杆挤出机熔融挤出，经熔体过滤器过滤后再经熔体管道引入计量泵，由计量泵计量后引入纺丝箱纺丝，由纺丝箱的纺丝组件的喷丝板上的喷丝孔喷出，由喷丝孔喷出的丝束依次经环吹风冷却装置环吹风冷却和上油装置上油后由牵伸装置的牵伸辊牵伸，而后由导向辊50（图9示）导入送丝装置，由送丝装置送出并经切断器切断后引入盛丝桶，得到聚乳酸纤维，得到聚乳酸纤维。

请参见图2和图3，示出了前述环吹风冷却装置的结构体系的一冷却筒1，该冷却筒1对应于前述纺丝组件的喷丝板的下方设置在机架上，在该冷却筒1内设置有一导流内套筒11，该导流内套筒11的外壁与冷却筒1的内壁之间构成有一套筒隔腔2，套筒隔腔2的上部构成为上冷却腔21，中部构成为表冷器腔22，而下部构成为下冷却腔23，并且套筒隔腔2的顶部由套筒隔腔顶封盖24封闭，而套筒隔腔2的底部由套筒隔腔底封板25封闭，在导流内套筒11的上端的壁体上并且在对应于前述上冷却腔21的区域以密集状态开设有上通风孔111，而在导流内套筒22的下端的壁体上并且在对应于前述下冷却腔23的区域同样以密集状态开设有下通风孔112，导流内套筒11的中央区域构成为内套筒导丝腔113，该内套筒导丝腔113自导流内套筒11的顶部贯通至底部，在冷却筒1的上部的外壁上并且在对应于上冷却腔21的区域固定有一空调风引入接口12，该空调引入接口12与上冷却腔21相通，在上冷却腔21内并且在对应于空调风引入接口12的位置设置有一分流板211，该分流板211与前述套筒隔腔顶封盖24朝向上冷却腔21的一侧（即朝向下的一侧）固定，在该分流板211上以密集状态开设有分流板通风孔2111，在导流内套筒11的上端并且朝向上冷却腔21的一侧的壁体上包覆有一滤套115，而在导流内套筒11的下端并且朝向下冷却腔23的一侧的壁体上包覆有一滤网套114；示出了一表冷器3，该表冷器3在对应于前述表冷器腔22的位置设置在前述冷却筒1与导流内套筒11之间，并且该表冷器3在使用状态下与冷却水循环换热装置管路连接。

请参见图4和图5，前述的上油装置包括一油盘4，该油盘4设置在油盘支架43上，在对应于油盘4的油盘腔42的上方的位置设置有一上油轮44，该上油轮44通过上油轮轴441转动地支承在聚乳酸高速纺丝机的机架上，上油轮轴441与上油轮驱动装置传动连接并且上油轮44的下部探入到前述油盘腔42内；示出了一用于向前述油盘4内提供油剂并且在使用状态下通过供油总管20与油泵201（图6示）连接的油盘供油管5，该油盘供油管5的供油管出油口51探入油盘腔42内；示出了一用于使前述油盘4内的油剂形成自循环的油盘油剂自循环调节机构6和一用于调节油盘4内的油剂液位的油盘油剂液位调节螺钉70，油盘油剂自循环调节机构6在对应于前述油盘供油管5的一侧的位置与前述油盘底板41连接，并且该油盘油剂自循环调节机构6同时与油盘腔42以及为前述油泵201提供油剂的油箱10相通（图6示），油盘油剂液位调节螺钉70配设在油盘油剂自循环调节机构6上。

请参见图7和图8，示出了前述的送丝装置的结构体系的一柱体7，在该柱体7的中央位置开设有丝束吸入孔71、丝束过渡腔72和丝束中心导出孔73，丝束吸入孔71位于柱体7的顶部，丝束过渡腔72位于丝束吸入孔71的下方并且与丝束吸入孔71相通，该丝束过渡腔72的形状呈圆台形并且该圆台形的小直径的一端朝向丝束吸入孔71，而大直径的一端朝向丝束中心导出孔73，丝束中心导出孔73与丝束过渡腔72相通并且该丝束中心导出孔73的下端与外界相通，在柱体7的上端构成有一凹陷于柱体7的表面的扇形气腔74，在该扇形气腔74的底部以等距离间隔状态开设有一组切向气流导孔741，该组切向气流导孔741以向下倾斜的状态延伸至前述丝束中心导出孔73并且在与丝束中心导出孔73的孔壁相切的状态下与丝束中心导出孔73相通，在柱体7的一侧的高度方向开设有一升头槽75，该升头槽75同时与丝束吸入孔71、丝束过渡腔72和丝束中心导出孔73相通；示出了一气腔封闭环8，该气腔封闭环8在对应于前述扇形气腔74的位置与前述柱体7固定并且在该气腔封闭环8上开设有一高压气引入孔81，该高压气引入孔81与扇形气腔74相通；示出了一用于使前述升头槽75处于开放或遮闭状态的升头槽启闭罩9，该升头槽启闭罩9在对应于升头槽75的位置枢置在前述柱体7上。

请继续见图2和图3，前述导流内套筒11的上、下端的壁体上分别开设的上、下通风孔111、112而使导流内套筒11的上、下端构成为犹如蜂窝状的构造，以约束冷却风的方向。

在前述的冷却筒1的壁体上并且在对应于前述下冷却腔23的位置设置有一传感器14，该传感器14探入下冷却腔23内。在本实施例中，传感器14为温度传感器，用于感知下冷却腔23的冷风即冷空气的温度。依据专业常识，在使用状态下，传感器14由线路141与电气控制器电气连接。

在本实施例中，前述的滤套115为无纺布滤套，但是也可使用无纺毡或其它等效将材质的滤套。

在本实施例中，前述下冷却腔23的温度低于前述上冷却腔21的温度，具体而言：下冷却腔23的温度优选为5-15℃，较好地为8-12℃，更好地为10℃（本实施例选择10℃），而上冷却腔21的温度优选为15-22℃，较好地为18-21℃，更好地为20℃（本实施例选择20℃）。

正是由于上、下冷却腔21、23的温度不同，因而使环吹风冷却表现为梯度式环吹风冷却。又由于上冷却腔21的冷风的温度在15-22℃范围，因而不会给纺丝组件的喷丝板产生骤冷影响。

前述的分流板211为圆弧形分流板（图3所示），并且该分流板211的长度方向的中部与前述空调风引入接口12相对应，由与空调装置管路连接的空调风引入接口12引入上冷却腔21内的冷风因分流板211的存在而被分成两个部分，一部分（一小部分）直经经分流板211上的分流板通风孔2111后再经滤套115的微孔以及上通风孔111进入内套筒导丝腔113的上部对由图2标示的聚乳酸熔体丝条80（也可称聚乳酸丝束）环吹风冷却（一次冷却），而从空调风引入接口12引入的另一部分（大部分）冷风由图3所示的箭头所示向套筒隔腔2分散并在途经表冷器腔22的区域时经表冷器3换热冷却，进而进入下冷却腔23，进入下冷却腔23内的冷风（5-15℃）依次经滤网套114和导流内套筒11的下端的下通风孔112进入内套筒导丝腔113的下部对聚乳酸熔体丝条80环吹风冷却（二次冷却）。

前述滤网套114优选为250-350目的不锈钢滤网套，较好地为280-320目的不锈钢滤网套，最好为300目的不锈钢滤网套，本实施例即为择用300目的不锈钢滤网套。

请重点见图2，前述的表冷器3包括散热片31和冷却水管32，散热片31的数量有围绕前述表冷器腔22的圆周方向以辐射状态间隔分布的复数枚并且定位在前述冷却筒1的内壁与前述导流内套筒11的外壁之间，冷却水管32穿置在散热片31上而形成盘管状的构造，该冷却水管32的一端构成为冷却水进水口321，而冷却水管32的另一端构成为冷却水回水口322，该冷却水进水口321以及冷却水回水口322自前述表冷器腔22伸展到前述冷却筒1外并且与前述冷却水循环换热装置管路连接。

优选地，在前述冷却筒1朝向前述表冷器腔22的一侧并且在对应于前述散热片31的底部的位置围绕冷却筒1的圆周方向固定有一托环15，前述散热片31支承在该托环15上；在前述冷却水进水口321的末端扩设有一冷却水进水管路配接法兰3211，而在前述冷却水回水口322的末端扩设有一冷却水回水管路配接法兰3221，冷却水进水管路配接法兰3211以及冷却水回水管路配接法兰3221分别与前述的冷却水循环换热装置管路连接，该冷却水循环换热装置为配有储水箱和制冷装置的循环泵；在前述冷却水进水口321上设置有一进水调节控制阀3212。前述下冷却腔23的冷风的温度高低由进水调节控制阀3212的开启程度的大小决定。

在开启进水调节控制阀3212的状态下，前述配有储水箱和制冷装置的循环泵工作，冷却水经管路引至冷却水进水口321，由冷却水进水口321引入冷却水管32，再经冷却水出水口322引出并经管路回引至前述储水箱，从而形成水循环回路。在该过程中，由冷却水管32对散热片31提供冷量，经散热片31散发而对途经表冷器腔22的空气换热，使进入到下冷却腔23内的空气的温度降至5-15℃，使途经内套筒导丝腔113的聚乳酸熔体丝条80先后获得两次环吹风冷却，根据需要进行合理改进可获得两次以上的环吹风冷却。

继续见图4和图5，在前述油盘供油管5的管路上设置有控制阀52，该控制阀52为球阀。前述的油盘油剂自循环调节机构6包括一油位盘导柱配合座61、一调节器62和一自然回油调节螺钉63，油位盘导柱配合座61在对应于前述油盘供油管5的一侧的位置以垂直悬臂状态与前述油盘底板41背对前述油盘腔42的一侧固定，在该油位盘导柱配合座61的高度方向的中央位置构成有一配合座回油腔611，该配合座回油腔611通过油盘回油管30与前述油箱10相通（图6示），调节器62由油位盘621和油位盘导柱622组成，油位盘621位于前述油盘腔42内，在油位盘621上开设有一溢流孔6211、一改锥让位孔6212和一自然回油调节螺钉孔6213，溢流孔6211位于油位盘621的中央位置，改锥让位孔6212对应于溢流孔6211的一侧并且与前述的油盘油剂液位调节螺钉70相对应，自然回油调节螺钉孔6213对应于溢流孔6211的另一侧，油位盘导柱622构成于油位盘621朝向下的一侧的中央位置，在该油位盘导柱622的轴向中央并且在对应于溢流孔6211的位置开设有一油位盘导柱泄油孔6221，该油位盘导柱泄油孔6221同时与溢流孔6211以及配合座回油腔611相通，在油位盘导柱622的高度方向的外壁上并且在对应于前述自然回油调节螺钉孔6213的位置开设有一回油槽6222，该回油槽6222通过自然回油调节螺钉孔6213与前述油盘腔42相通并且还同时与前述配合座回油腔611相通，自然回油调节螺钉63与前述自然回油调节螺钉孔6213旋配并且该自然回油调节螺钉63的下部探入到前述回油槽6222内，藉由自然回油调节螺钉63的调节而使油盘腔42内的油剂进入回油槽6222的流量大小改变；前述的油盘油剂液位调节螺钉70的上端在对应于改锥让位孔6212的位置支承在前述油位盘621上，而下端在途经开设在油盘底板41上的油盘底板螺孔411后旋入至前述油位盘导柱配合座61，在对应于前述改锥让位孔6212的下方的位置构成有一六角头支承台阶槽62121，在前述油盘油剂液位调节螺钉70的上端构成有一调节螺钉六角头701，该调节螺钉六角头701与六角头支承台阶槽62121相配合。

前述油位盘导柱配合座61的上部扩设有一配合座固定盘612，该配合座固定盘612与前述油盘底板41背对前述油盘腔42的一侧固定。

由图4和图5所示，在前述的配合座固定盘612上并且在对应于前述油盘油剂液位调整螺钉70的位置开设有一配合座固定盘螺孔6121，油盘油剂液位调整螺钉70的下端旋入该配合座固定盘螺孔6121内。

在前述自然回油调节螺钉63的下部构成有一锥形头631，该锥形头631的小头端朝向下，当自然回油调节螺钉63向上调节时，前述油盘腔42内的油剂进入前述回油槽6222的量增大，而当自然回油调节螺钉63向下调节时，油盘腔42内的油剂进入回油槽6222的量减小。

在前述配合座回油腔611的下部的腔壁上设有油盘回油管接头配接内螺纹6111，在对应该油盘回油管接头配接内6111的位置连接有一油盘回油管接头61111的一端，而该油盘回油管接头61111的另一端与前述的油盘回油管30连接。

由图5所示，在前述油盘底板41上并且在对应于前述回油盘导柱622的位置开设有一导柱孔412，回油盘导柱622的下端在途经该导柱孔412后插入前述的配合座回油腔611内。

请参见图6并且结合图4和图5，在图6中示出了两套本发明的上油装置，当然并非限于两套。前述的油泵201设置在油箱10上，依据专业常识，油泵201的吸油口与油箱10相通，以便其在工作时将油箱10内的油剂泵出，经油泵201的供油总管20将油剂通过油盘供油管5供给油盘4。前述的油盘回油管30通过与油箱10连接的回油总管301将油剂回入油箱10。在图6中还示出了与前述上油轮44相切接触的丝束60，具体而言，当丝束60途经上油轮44时，由上油轮44对其上油（属于公知技术）。

由于本发明的上油装置既可使油盘腔42的油剂实现循环，又能使油盘腔42内的油剂的液位421（图4示）调节，因而申请人将在下面对此详细说明。此外，由于油盘腔42内的油剂循环流动的长处已在上面作了说明，因而不再赘述。而液位421的高低决定着上油轮44从油盘腔42内蘸取的油剂的量的多少，进而决定着对丝束60上油量的多少。

在纺丝过程中，丝束60不断地（不停地）途经上油轮44后向着后续的拉伸（牵伸）工位行进，在该过程中，油泵201工作，上油轮44处于运动状态，并且控制阀52处于开启状态。由油泵201的油泵出油口2011（图3标示）经供油总管20向油盘供油管5供油，由油盘供油管5将油剂引入油盘腔42内。当要使油盘腔42内的油剂按工艺要求的循环速度实施循环回流时，例如循环回流速度相应增大时，那么由在线作业人员或工艺技术人员用五金工具如六角扳手对油盘油剂自循环调节机构6的结构体系的自然回油调节螺钉63逆时针操作，使自然回油调节螺钉63向上位移，此时锥形头631与回油槽6222之间的开放程度增大，自油盘腔42进入回油槽6222的流量（单位时间内的流量）增大，反之亦然。进入回油槽6222内的油剂依次经配合座回油腔611、油盘回油管接头61111、油盘回油管30和回油总管301回入油箱10，从而实现了油盘腔42内的油剂的循环流动（因为油泵201始终处于工作状态）。

当要对前述液位421调节时，那么采用改锥（俗称螺丝刀）在对应于改锥让位孔6212的位置对调节螺钉六角头701的上平面上的一字槽或十字槽7011操作既可。具体而言，当要将液位降低时，则顺时针旋动油盘油剂液位调节螺钉70，使该油盘油剂液位调节螺钉70下行，即向着配合座固定盘螺孔6121的下部位移，由于调节螺钉六角头701是在对应于六角头支承台阶槽62121（也可称“六角头嵌槽”）的位置支承于油位盘621上的，因而当油盘油剂液位调节螺钉70向下位移时，由其迫使油位盘621连同油位盘导柱622下行，反之同例。油盘腔42内的油剂从溢流孔6211的上部孔口进入溢流孔6211内，再依次经油位盘导柱泄油孔6221、配合座回油腔611、油盘回油管接头61111、油盘回油管30和回油总管301回入油箱10。

请继续见图7和图8，在前述的柱体7上并且在对应于前述升头槽启闭罩9的高度方向的一侧的位置以上下对应的状态固定有一对升头槽启闭罩铰链座76，而在前述升头槽启闭罩9的高度方向的一侧并且在对应于一对升头槽启闭罩铰链座76的位置固定有一对升头槽启闭罩铰链91，该对升头槽启闭罩铰链91各通过铰链轴911与升头槽启闭罩铰链座76枢转连接。

由图7所示，在前述的一对升头槽启闭罩铰链座76上各开设有一铰链座轴孔761，而在前述的一对升头槽启闭罩铰链91上各开设有铰链轴孔912，前述的铰链轴911在对应于铰链轴孔912的位置插入铰链座轴孔761内，从而将升头槽启闭罩9枢转连接于柱体7上。

继续见图7和图8，在前述升头槽启闭罩9背对前述柱体7的一侧的壁体上固定有一电磁铁92，当升头槽启闭罩9处于与柱体7贴合并且处于对前述的升头槽75遮闭的状态时，前述电磁铁92通电而藉以使升头槽启闭罩9吸合在柱体7上，而当升头槽启闭罩9以前述的一对铰链轴911为回转中心朝着背离柱体7的方向展开时，前述的升头槽75处于开放状态并且前述的电磁铁92处于失电状态。由此可知，升头槽启闭罩9犹如日常生活中的门扇般的效应。

由图7所示，在前述的升头槽启闭罩9上并且在对应于前述电磁铁92的位置开设有一电磁铁固定孔93，在该电磁铁固定螺钉孔93上配置有一电磁铁固定螺钉931，该电磁铁固定螺钉931与电磁铁32固定。

前述升头槽启闭罩9的顶部构成有一启闭罩顶盖94，在该启闭罩顶盖94上并且在对应于前述丝束吸入孔71的位置开设有一具有开口9411的导丝腔941。

在本实施例中，前述的导丝腔941为由上向下逐渐窄缩的锥形导丝腔。

前述的升头槽75通过开设在前述柱体7上的拐头槽751与前述丝束吸入孔71、丝束过渡腔72以及丝束中心导出孔73相通。

在本实施例中，前述的柱体7和升头槽启闭罩9均由导磁的金属材料制成。

前述的电磁铁92由线圈骨架921、铁芯922和线圈923组成，铁芯922位于线圈骨架921内，线圈923绕设在铁芯922上并且与线圈骨架921的线圈骨架腔嵌固，前述的电磁铁固定螺钉931与铁芯922固定。

请参见图9并且结合图7和图8，由前道工序牵伸后的丝束经导向辊50和导丝环90（业界习惯称握丝器）引入本发明方法所用的送丝装置。具体是：先将丝束60由升头槽75同时进入导丝腔941、丝束吸入孔71、丝束过渡腔72和丝束中心导出孔73后，再关闭升头槽启闭罩9。此时，压力空气源的高压空气经管路引入扇形气腔74，进入扇形气腔74内的压力空气经一组切向气流导孔741（本实施例为三条）进入丝束中心导出孔73，迫使丝束60快速地从丝束中心导出孔73导出。与此同时，前述的升头槽启闭罩9处于与柱体7的贴合状态，对升头槽75遮闭。具体而言电磁铁92通电而使升头槽启闭罩9吸合在柱体7上。

当丝束60被切断并落入前述盛丝桶而完成丝束60的升头后再次工作时，则先开启升头槽启闭罩9，将由导向辊50导入的丝束60从升头槽75同时引入至前述的丝束吸入孔71、丝束过渡腔72和丝束中心导出孔73，而后关闭升头槽启闭罩9，重复前述过程。由此可知，升头槽75起到了将丝束60引入柱体7的作用。

实施例2：

仅将聚乳酸高聚物粒子改用聚乳酸熔体，并且直接引入计量泵，因而相对于实施例1省去了螺杆挤出机和熔体管道（也称熔体输送管道），其余均同对实施例1的描述。

综上所述，本发明提供的技术方案弥补了已有技术中的缺憾，顺利地完成了发明任务，如实地兑现了申请人在上面的技术效果栏中载述的技术效果。