一种2x(10～16)饼的紧凑型尼龙6预取向纤维生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于尼龙6纤维制备生产工艺，特别是涉及一种2x(10~16)饼的紧凑型 尼龙6预取向纤维生产工艺。
【背景技术】
[0002] 尼龙，是聚酰胺经过加工后得到的一种化学纤维。由于尼龙具有优越的强度、回弹 性、吸湿性，因此，在服用、军用、航天材料、户外用品、纸币制造等多领域都得到了应用。
[0003] 由于尼龙6纤维的特性优势，尼龙6纤维行业在近十几年来得到快速发展，作为尼 龙6纤维中三大产品类型之一-预取向纤维（又称POY)的生产技术也不断得到发展，在上 世纪未期，尼龙6纤维的生产技术每纺位还只有8个丝饼，发展到现在已达到每纺位16丝 饼。
[0004] 然而当产能规模不断放大，产品范围不断扩展，所需要的每纺位丝饼数越来越多， 如按现有工艺制备尼龙6预取向纤维，纺丝位距将变得越来越长，纺丝生产线将变得越来 越庞大，在此基础上，如要想获得更经济和更高品质的尼龙6预取向纤维，将遇到生产工艺 技术发展瓶颈。随着丝饼数的增多，同时也将对厂房占地和厂房高度提出的要求已越来越 高，对生产工艺稳定性的控制已越来越难，产品品质的提升也将遇到诸多限制，同时最终将 使尼龙6预取向纤维的生产成本不断提高，能耗增加，竞争能力减弱。
[0005] 并且随着社会发展的加快，人们对尼龙纤维的性能要求越来高，因此，改善现有的 尼龙纤维加工工艺具有很强的实际意义。目前国内对尼龙6纤维生产提出了更高的要求， 降低成本、降低能耗成为新的发展趋势。
[0006] 2x (10~16)饼的紧凑型尼龙6预取向纤维生产工艺的最大特点：
[0007] 1)每纺位丝饼数可以达到20~32个丝饼，减少了纺丝设备制造和安装难度； [0008] 2)缩短了尼龙6预取向纤维的整体纺程，生产流程更高效，产品品质更易稳定和 控制；
[0009] 3)相同长度厂房内可以布置更多的尼龙预取向纤维生产线，同时可以降低厂房高 度，使得厂房土建成本明显下降；
[0010] 4)单位产能的空调负荷明显下降，纺丝车间所需冷量明显降低，增强了产品在市 场上的竞争力。
[0011] 在本发明之前，尼龙6预取向纤维的生产工艺中还没有2x(10~16)饼的紧凑型 尼龙6预取向纤维生产方法报道，发明人经过长时间的实践，发明了一种2x (10~16)饼的 紧凑型尼龙6预取向纤维生产工艺，该方法适用于不同纤度的尼龙6预取向纤维的制备流 程，它不仅提升产品品质，而且还降低了厂房高度，大大缩短纺程，使工业化生产更经济，效 率更高，能耗更加节约。
【发明内容】
[0012] 本发明的目的在于提供一种2x(10~16)饼的紧凑型尼龙6预取向纤维生产工 -Η- 〇
[0013] 本发明的生产工艺，经过以下步骤：
[0014] 步骤1、将干燥尼龙6切片依重力送入设定温度为240-265?螺杆挤压机1中，经 过加热熔融、挤压混合和计量后，形成均匀的尼龙6熔体。然后通过测量头2进入熔体分配 管道3,测量头处熔体温度为245-265°C。
[0015] 步骤2、随后尼龙6熔体在夹套管道保温条件下，由等长的熔体分配管道3分配给 双腔纺丝箱体4中各个纺丝计量泵5,然后按工艺要求流量，泵送给各个双腔纺丝组件6。在 双腔纺丝箱体4内部，每纺丝位由2~4台一进8~12出纺丝计量泵、熔体分配支管系统 和10~16台双腔纺丝组件等组成。
[0016] 步骤3、尼龙6熔体在纺丝计量泵5提供的压力下进入装满金属过滤砂的双腔纺丝 组件6中，以实现熔体的高效混合和过滤。
[0017] 步骤4、然后尼龙6熔体自双腔纺丝组件下部喷丝板微孔中喷出，形成2x(10~ 16)束尼龙6熔体细流。该熔体细流在一定风型分布的侧吹风装置8内均匀稳定地被冷却 固化形成丝束。尼龙6熔体细流所夹带的挥发性单体通过水喷射式单体抽吸装置7抽走， 减少单体对丝束成形的影响。
[0018] 步骤5、冷却的丝束经过安装在侧吹风窗装置8内的上油装置9的集束上油后，通 过纺丝甬道10,随后进入紧凑型高取向卷绕装置11。本发明每纺丝位由1-2台侧吹风装 置、1-2台纺丝甬道和2台10~16饼紧凑型预取向卷绕装置组成，其中每台紧凑型预取向 卷绕装置包括：预网络、第一、第二导辊和1台10~16饼的卷绕头组成。最后丝束在卷绕 头上卷装成丝饼，制成2x (10~16)饼的尼龙6预取向纤维。
[0019] 本发明的工艺流程需要使用如附图1所示的装置，该装置的部件如下：
[0020] 螺杆挤压机1、测量头2、熔体分配管道3、双腔纺丝箱体4、纺丝计量泵5、双腔纺丝 组件6、单体抽吸装置7、侧吹风装置8、上油装置9、纺丝甬道10、紧凑型预取向卷绕装置11 和联苯蒸汽发生器12。
[0021] 根据本发明的生产工艺，
[0022] 其中步骤1中所述的螺杆压力为100_135bar，螺杆转速为30-70rpm，螺杆温度分 5~6区控制，其中一区温度240-250°C，二区温度240-255°C，三区温度245-260°C，四区温 度 245-265°C，五区温度 245-265°C，六区温度 245-265°C。
[0023] 其中步骤2中所述的纺丝计量泵5泵供量为9-30g/min。
[0024] 其中步骤3中所述的双腔纺丝组件内的金属砂细度规格为20-120目中的一种 或几种组合，以保证纺丝组件起始压力在120-160bar之间。双腔纺丝组件砂杯装砂量为 90-240g〇
[0025] 其中步骤4中所述侧吹风风温为16-18°C ±1°C，相对风湿RH 85-95%，风压 55〇-650Pa〇
[0026] 其中步骤4中所述水喷射式单体抽吸装置的水喷射泵进口压力为4_8bar。
[0027] 其中步骤5中所述上油工艺，油剂浓度4~8%，上油率0.30-0. 60%。
[0028] 其中步骤5中所述的预网络压力0. 05-0. 15MPa，第一导辊速度4000-4600m/min， 第二导辊速度4000-4600m/min，卷绕头速度为4200-4500m/min。
[0029] 本发明的工艺需要用到以下设备，双腔纺丝箱体4,双腔纺丝组件6是北京三联虹 普新合纤技术服务股份有限公司的专有设备。
[0030] 其中，双腔纺丝箱体4构成如下：
[0031] 纺丝箱体外保温1、纺丝箱体内胆2、纺丝计量泵3、箱体内熔体分配支道4、组件套 筒5、双腔纺丝组件6、热媒蒸气进口 7、热媒冷凝回流口 8,箱体支耳9
[0032] 见图 2
[0033] 双腔纺丝组件6的构成如下：
[0034] 组件壳体1、锁紧环2、上盖3、双内腔砂杯4、腰形分配板5、腰形密封圈6、压砂板 7、铝密封圈8、多层过滤网9、整体密封垫片10、喷丝板11、组件接块12、进口密封垫13。
[0035] 见图 3
[0036] 其余设备均为通用的纺丝设备，这些纺丝设备及配套装置，包括螺杆挤压机、测量 头、双腔纺丝箱体、纺丝计量泵、双腔纺丝组件、侧吹风装置、熔体管路和联苯蒸汽发生器， 均为现有技术。
[0037] 上述的熔体分配管、纺丝箱体都是通过联苯蒸汽发生器12供给的热媒蒸汽循环 加热。
[0038] 本发明紧凑型尼龙6预取向纤维长丝生产工艺，其生产条件是经过科学筛选的， 其主要特点是：纺丝过程为连续化生产、自动化程度高、可靠性强、产品稳定且质量优良，适 合大批量工业化生产。
【附图说明】
[0039] 图1为2x (10~16)饼的紧凑型尼龙6预取向纤维生产工流程图。
[0040] 图2为双腔纺丝箱体结构示意图
[0041] 图3为双腔纺丝组件结构示意图
【具体实施方式】
[0042] 以下通过实施例对2x (10~16)饼的紧凑型的尼龙6预取向纤维生产工艺做进一 步说明，但不作为对本发明的限制。
[0043] 实施例1 :
[0044] 紧凑型尼龙6预取向纤维生产工艺，结合工艺流程作进一步说明。
[0045] 1)尼龙6干切片370kg进入转速为50rpm的螺杆挤压机1，经过加热恪融、挤压、 混和计量后成为尼龙6熔体。螺杆加压机的加热为六区温控，一区温度242°C、二区温度 252°C、三区温度255°C、四区温度257°C、五区温度257°C、六区温度258°C，出螺杆挤压机后 的熔体温度为254-256°C，螺杆机头压力设定为125bar。
[0046] 2)尼龙6熔体在熔体分配管道中由气相热媒保温，由等长的熔体分配管道3输送 至双腔纺丝箱体4,然后经纺丝计量泵5精确计量后，再经等长熔体分配支管系统将尼龙6 恪体均勾分配到双腔纺丝组件6中。纺丝计量泵5的泵供量为22. 6g/min，泵转速18. lrpm。
[0047] 3)尼龙6熔体随后进入12台双腔纺丝组件6的砂杯中，砂杯内金属砂重量为 190g，纺丝组件起始压力155bar。
[0048] 4)尼龙6熔体从双腔纺丝组件底部的喷丝板高压喷出，形成24束熔体细流，经 单体抽吸后，在恒温恒湿的侧吹风装置8内冷却成型，侧吹风风温为16. 0°C，相对风湿 RH90%，风压 600Pa。
[0049] 5)水喷射式单体抽吸装置7的水喷射泵进口压力为6. Obar。
[0050] 6)冷却成型的丝束经过上油装置9,对24根丝束集束上油，油剂浓度6. 0%，丝束 含油0. 45%。通过纺丝甬道10后，进入紧凑型预取向卷绕装置11。
[0051] 7)紧凑型预取向卷绕装置11的卷绕工艺为：预网络压力0. 07MPa，第一导辊速度 4320m/min，第二导棍速度为4375m/min，卷绕头速度为4350m/min。最终在紧凑型预取向卷 绕装置11的卷绕头上卷装成丝饼，形成纤度为49dtex/12f的尼龙6预取向纤维。其各项 指标见表：
[0052]
[0053] 实施例2 :
[0054] 紧凑型尼龙6预取向纤维生产工艺，结合工艺流程作进一步说明。
[0055] 1)尼龙6干切片315kg进入转速为41rp