一种纺丝牵伸装置的制作方法

本实用新型属于纺织技术领域，更具体地，涉及一种纺丝牵伸装置。

背景技术：

纺粘技术是近年来发展较快、技术含量高的一种非织造布生产技术，是目前加工非织造布的主要方法之一。纺粘法是熔融纺丝成网法，利用化学纤维的纺丝原理，在聚合物纺丝形成过程中通过骤冷空气对挤出的熔体细流进行冷却、牵伸，形成细丝，然后铺放在成网帘上成网，最后经过固结装置处理后形成纺粘法非织造布。

在纺粘法中聚合物经过熔融纺丝后形成初生纤维，此时初生纤维物理机械性能远远达不到使用要求，主要体现在强力低、伸长大、结构不稳定，必须经过进一步的牵伸，使纤维的取向度提高，才能提高纤维的物理机械性能，使其达到进一步加工的要求并拥有良好的机械性能。

目前在纺粘法生产中使用的牵伸装置多为气流牵伸装置，包括狭缝式气流牵伸装置和管式牵伸装置，这两种牵伸装置都存在压缩空气需求量大、能耗高且纤维纤度不易控制的特点。因此，期待开发一种能耗低，生产纤维纤度广的机械式牵伸装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种纺丝牵伸装置，采用机械牵伸的方式进行牵伸，能耗低，且生产的纤维纤度广。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种纺丝牵伸装置，包括提取装置、第一热辊、冷却辊和温度控制装置，纺丝依次绕过分别由驱动电机驱动的所述提取装置、第一热辊和冷却辊，所述温度控制装置用于调节所述第一热辊的加热温度和所述冷却辊的冷却温度。

优选地，所述第一热辊为凸花辊或凹花辊。

优选地，所述温度控制装置包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器设于所述第一热辊上，所述第二温度传感器设于所述冷却辊上。

优选地，还包括第二热辊、第三温度传感器和控制器，所述第二热辊设于所述第一热辊和所述冷却辊之间，所述第三温度传感器设于所述第二热辊上；

所述控制器分别根据所述第一温度传感器和所述第三温度传感器的温度信号控制所述第一热辊和所述第二热辊的加热温度。

优选地，所述第一热辊与所述第二热辊的最高线速度为4000m/min，且最高加热温度为300℃。

优选地，所述提取装置包括第一提取辊和第二提取辊，所述第一提取辊为常温输送辊或热辊，所述第二提取辊为常温输送辊或热辊。

优选地，所述第一提取辊和所述第二提取辊的最高线速度为2000m/min。

优选地，所述纺丝与所述第一提取辊之间的包缠角度为180-220°，所述纺丝与所述第一热辊之间的包缠角度为90-160°，所述纺丝与所述第二热辊之间的包缠角度为180-220°，所述纺丝与所述冷却辊之间的包缠角度为90-130°。

优选地，所述冷却辊由循环冷却水进行冷却，所述控制器根据所述第二温度传感器的温度信号控制所述循环冷却水的进水和/或回水速度。

优选地，所述冷却辊的最高线速度为4000m/min，且冷却温度为5-30℃。

本实用新型涉及的一种纺丝牵伸装置，其有益效果在于：采用辊式结构，对纺丝加热牵伸和冷却，提高纺丝的结构强度；使用凸花辊或凹花辊热辊用于牵伸纺丝，使纺丝上均布凸点或凹点，增加纺丝纤维与纤维之间的接触点，并增加纤维之间的粘结点，提高纺丝形成的无纺布的机械强度和性能；各个辊之间的速度能够控制，能耗低，生产出的纤维纤度广。

本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了本实用新型的示例性实施例的纺丝牵伸装置中第一热辊为凸花辊的结构示意图；

图2示出了本实用新型的示例性实施例的纺丝牵伸装置中第一热辊为凹花辊的结构示意图；

附图标记说明：

1第一提取辊，2第二提取辊，3第一热辊，4第二热辊，5冷却辊。

具体实施方式

下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种纺丝牵伸装置，包括提取装置、第一热辊、冷却辊和温度控制装置，纺丝依次绕过分别由驱动电机驱动的提取装置、第一热辊和冷却辊，温度控制装置用于调节第一热辊的加热温度和冷却辊的冷却温度。采用辊式结构，对纺丝加热牵伸和冷却，提高纺丝的结构强度。

优选地，第一热辊为凸花辊或凹花辊。

花辊为现有产品，凸花辊或凹花辊上均布条状凸起或凹陷，可以使纺丝经过凸花辊或凹花辊产生均布的凹点或凸点。使用凸花辊或凹花辊热辊用于牵伸纺丝，使纺丝上均布凹点或凸点，增加纺丝纤维与纤维之间的接触点，并增加纤维之间的粘结点，提高纺丝形成的无纺布的机械强度和性能。

当纺丝的纤维表面均布凸点时，可以增加纤维与纤维之间的接触点，采用热辊进行辊轧加固时能够增加纤维之间的粘结点，大大提高纺丝制成的无纺布的机械强度；当纺丝的纤维表面均布凹点时，使纺丝制成的无纺布的孔隙率大大提高，力学性能和透气性也得到较大提高，大大提高了纺织生产产品的多元化。

优选地，温度控制装置包括第一温度传感器和第二温度传感器，第一温度传感器设于第一热辊上，第二温度传感器设于冷却辊上。

优选地，还包括第二热辊、第三温度传感器和控制器，第二热辊设于第一热辊和冷却辊之间，第三温度传感器设于第二热辊上；

控制器分别根据第一温度传感器和第三温度传感器的温度信号控制第一热辊和第二热辊的加热温度。

优选地，第一热辊和第二热辊分别包括加热设备，加热设备采用电加热、蒸汽加热或导热油加热，选用的加热设备的温度控制精度为±1℃；电加热、蒸汽加热或导热油加热均为热辊的现有加热技术，故加热原理不做赘述。控制器根据第一温度传感器和第二温度传感器的温度信号控制第一热辊和第二热辊的加热设备的温度升高或降低：

当温度高于预设最高值时，控制器控制采用电加热的加热设备的温度降低；当温度低于预设最低值时，控制器控制采用电加热的加热设备的温度升高；

当温度高于预设最高值时，控制器控制采用蒸汽加热或导热油加热的加热设备的阀门开度减小，使温度降低；当温度低于预设最低值时，控制器控制采用蒸汽加热或导热油加热的加热设备的阀门开度增大，使温度升高。

优选地，提取装置包括第一提取辊和第二提取辊，第一提取辊为常温输送辊或热辊，第二提取辊为常温输送辊或热辊。第一提取辊和第二提取辊均为常见的辊结构，由驱动电机进行驱动，当实际使用过程中需要对第一提取辊和第二提取辊进行加热时，可以使用热辊作为第一提取辊和/或第二提取辊，当实际使用过程中不需要进行加热时，即工作温度为常温，可以选用常温输送辊作为第一提取辊和/或第二提取辊。

优选地，第一提取辊和第二提取辊的最高线速度为2000m/min，第一提取辊和第二提取辊经由不同的驱动电机进行单独驱动控制，并可以在0-3000m/min之间任意设定线速度。

纺丝依次绕过第一提取辊、第二提取辊、第一热辊、第二热辊和冷却辊后，输送至摆丝机构进行摆丝铺网。第一提取辊用于将纺丝输送至第二提取辊，第二提取辊用于将纺丝输送至第一热辊上，第一热辊用于对纺丝进行牵伸，经过牵伸处理后纤维内部分子链发生取向和结晶，既得到想要的纤维细度和形状，又取得了较高的物理机械性能，第二热辊则进一步加强了牵伸效果，冷却辊用于对加热牵伸后的纺丝进行冷却。

优选地，第一提取辊、第二提取辊、第一热辊、第二热辊和冷却辊的直径为10cm-50cm。

优选地，第二提取辊与第一提取辊之间的线速度比值为1:1至1.1:1，第一热辊与第二提取辊之间的线速度比值为1.4:1至2.5:1，第二热辊与第一热辊之间的线速度比值为1.3:1至2.1:1，冷却辊与第二热辊之间的线速度比值为0.8:1至1.1:1。

优选地，第一热辊与所述第二热辊的最高线速度为4000m/min，且最高加热温度为300℃。

通过控制驱动电机控制各个辊的速度以及不同的辊之间的速比，能够降低能耗，且生产出的纤维纤度广，经过牵伸后的纺丝纤维的纤度能够达到4-30d，具有较高的断裂强度和断裂延伸率，单丝断裂强度≥3.5cn/dtex，较普通牵伸后的纺丝的性能提高数倍。

优选地，纺丝与第一提取辊之间的包缠角度为180-220°，纺丝与第一热辊之间的包缠角度为90-160°，纺丝与第二热辊之间的包缠角度为180-220°，纺丝与冷却辊之间的包缠角度为90-130°。包缠角度为纺丝缠绕在各个辊上的周长两端连接圆心形成的角度，纺丝与各个辊之间设置不同的包缠角度使纺丝既能与辊得到充分接触，又避免纺丝在牵伸过程中发生隔辊牵伸现象，提高牵伸质量。

优选地，冷却辊由循环冷却水进行冷却，控制器根据第二温度传感器的温度信号控制循环冷却水的进水和/或回水速度。

当第二温度传感器检测的冷却辊的温度信号温度过高或过低时，控制器控制循环冷却水的进水阀和/或回水阀的开度，调节进水和/或回水速度，使冷却辊的温度降低或升高。

优选地，冷却辊的最高线速度为4000m/min，且冷却温度为5-30℃。

实施例1

如图1所示，本实用新型提供了一种纺丝牵伸装置，包括提取装置、第一热辊3、冷却辊5和温度控制装置，纺丝依次绕过分别由驱动电机驱动的提取装置、第一热辊3和冷却辊5，温度控制装置用于调节第一热辊3的加热温度和冷却辊5的冷却温度。采用辊式结构，对纺丝加热牵伸和冷却，提高纺丝的结构强度。

在本实施例中，第一热辊3为凸花辊。

在本实施例中，温度控制装置包括第一温度传感器和第二温度传感器，第一温度传感器设于第一热辊3上，第二温度传感器设于冷却辊5上。

在本实施例中，还包括第二热辊4、第三温度传感器和控制器，第二热辊4设于第一热辊3和冷却辊5之间，第三温度传感器设于第二热辊4上；

控制器分别根据第一温度传感器和第三温度传感器的温度信号控制第一热辊3和第二热辊4的加热温度。

在本实施例中，第一热辊3和第二热辊4分别包括加热设备，加热设备采用导热油加热，选用的加热设备的温度控制精度为±1℃；控制器根据第一温度传感器和第二温度传感器的温度信号控制第一热辊3和第二热辊4的加热设备的温度升高或降低：

当温度高于预设最高值时，控制器控制采用导热油加热的加热设备的阀门开度减小，使温度降低；当温度低于预设最低值时，控制器控制采用导热油加热的加热设备的阀门开度增大，使温度升高。

在本实施例中，提取装置包括第一提取辊1和第二提取辊2，第一提取辊1和第二提取辊2均为常温输送辊。第一提取辊和第二提取辊均为常见的辊结构，由驱动电机进行驱动。

在本实施例中，第一提取辊1和第二提取辊2的最高线速度为2000m/min，第一提取辊1和第二提取辊2经由不同的驱动电机进行单独驱动控制，并可以在0-3000m/min之间任意设定线速度。

纺丝依次绕过第一提取辊1、第二提取辊2、第一热辊3、第二热辊4和冷却辊5后，输送至摆丝机构进行摆丝铺网。第一提取辊1用于将纺丝输送至第二提取辊2，第二提取辊2用于将纺丝输送至第一热辊3上，第一热辊3用于对纺丝进行牵伸，第二热辊4则进一步加强了牵伸效果，冷却辊5用于对加热牵伸后的纺丝进行冷却。

优选地，第一提取辊1、第二提取辊2、第一热辊3、第二热辊4和冷却辊5的直径为15cm。

在本实施例中，第二提取辊2与第一提取辊1之间的线速度比值为1:1至1.1:1，第一热辊3与第二提取辊2之间的线速度比值为1.4:1至2.5:1，第二热辊4与第一热辊3之间的线速度比值为1.3:1至2.1:1，冷却辊5与第二热辊4之间的线速度比值为0.8:1至1.1:1。

在本实施例中，第一热辊3与所述第二热辊4的最高线速度为4000m/min，且最高加热温度为300℃。

在本实施例中，纺丝与第一提取辊1之间的包缠角度为200°，纺丝与第一热辊3之间的包缠角度为120°，纺丝与第二热辊4之间的包缠角度为210-220°，纺丝与冷却辊5之间的包缠角度为110-130°。包缠角度为纺丝缠绕在各个辊上的周长两端连接圆心形成的角度。

在本实施例中，冷却辊5由循环冷却水进行冷却，控制器根据第二温度传感器的温度信号控制循环冷却水的进水和/或回水速度。

当第二温度传感器检测的冷却辊5的温度信号温度过高或过低时，控制器控制循环冷却水的进水阀和/或回水阀的开度，调节进水和/或回水速度，使冷却辊5的温度降低或升高。

在本实施例中，冷却辊5的最高线速度为4000m/min，且冷却温度为5-30℃。

实施例2

如图2所示，根据实施例2的纺丝牵伸装置与实施例1的区别在于，

在本实施例中，第一热辊3为凹花辊。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。