七对辊纺丝装置及采用该装置生产涤纶工业丝的工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种七对辊纺丝装置及采用该装置生产涤纶工业丝的工艺，属于涤纶工业丝生产【技术领域】。包括纺丝组件、设置于纺丝组件下方的七对辊体，所述的七对辊体中，每对辊体均由两个中心距相同的辊构成，该中心距为40-100mm，距离纺丝组件最近的为第一对辊，第二对辊位于第一对辊下方，第三对辊位于第一对辊和第二对辊的右侧，第四对辊和第五对辊均位于第三对辊右侧。本发明七对辊纺丝装置可分别与切片纺和熔体直纺进行配合，生产方式灵活，并可通过调整各对辊的辊速、辊温以及位置设置，实现低收缩涤纶工业丝和普通高强涤纶工业丝的生产。
【专利说明】七对辊纺丝装置及采用该装置生产涤纶工业丝的工艺
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种七对辊纺丝装置及采用该装置进行涤纶工业丝生产的工艺，属于 涤纶工业丝生产【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 涤纶工业丝的指高强、粗旦的涤纶工业用长丝，其纤度不小于550dtex。根据其性 能可分为高强低伸型(普通标准型)、高模低收缩型、高强低缩型、活性型。主要作为轮胎帘 子布、安全带、安全气囊、汽车安全带、汽车传动带和风扇带及汽车胶管等使用，潜在用量较 大还有紧固带和牵引带及汽牵引带及汽车蓬盖布。
[0003] -般涤纶工业丝的生产流程主要为：熔体(聚合熔体或切片一熔融）一纺丝组件喷 丝一冷却一卷绕成型，其中，在纺丝过程中，受设备投资、纺丝位距、热辊长度以及产品特性 等方面因素的影响，常规的方式都只能采用五辊纺丝，拉伸比例分配受限，原丝与辊体的接 触时间较小，因此，最终处理后获得的纤维干热收缩率很难降低到满意的范围，丝条因拉伸 引起的条干均匀度也不易控制。
【发明内容】
[0004] 基于常规纺丝装置热辊长度受限，纤维与热辊接触面积小，时间短，拉伸过程中产 生的内应力无法充分松弛，以至于纤维干热收缩率降低有限；另一方面，拉伸比的分配无法 更加均匀，纤维的条干不匀率较高，本发明的第一目的是提供一种可延长纤维与辊体之间 接触时间、拉伸更均匀的七对辊纺丝装置。
[0005] 为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下： 七对辊纺丝装置，包括纺丝组件、设置于纺丝组件下方的七对辊体，所述的七对辊体 中，每对辊体均由两个中心距相同的辊构成，该中心距为40-100mm，距离纺丝组件最近的 为第一对辊，第一对辊由辊一和辊二构成，辊一位于辊二右下方倾斜角9:为10-80°方 向；第二对辊位于第一对辊下方，由辊三和辊四构成，辊三位于辊一左下方倾斜角 92为 10-80°方向，两者之间的坚直距离H1S300-800mm，辊四位于辊三右上方倾斜角03为 10-80°方向；第三对辊位于第一对辊和第二对辊的右侧，由辊五和辊六构成，辊五高出 辊三，且不高于辊四所在高度，辊五与辊四的水平距离L1为300-1000mm，坚直距离H2为 300-1000mm，辊六位于辊五正上方；第四对辊和第五对辊均位于第三对辊右侧，且第五 对辊位于第四对辊上方，其中，第四对辊由辊七和辊八构成，辊七与辊五同高，两者之间的 距离L2为600-1800mm，棍八较棍七高H3为100-600mm，第五对棍由棍九和棍十构成，棍九 位于辊七正上方H4为600-1200mm，且辊十与辊九位于同一高度；第六对辊和第七对辊平 行设置于第五对辊上方，第六对辊由辊i^一和辊十二构成，辊十二位于辊九正上方H5为 600-1200mm，棍^ 位于棍十二右上方倾斜角Q4为10_80°方向，第七对棍由棍十三和棍 十四构成，棍十四位于棍十二左侧，且在棍十正上方H6为600-1200mm，棍十三与棍^ 同 商。
[0006] 进一步的，作为优选： 所述的第一对辊、第二对辊、第三对辊和第四对辊为拉伸辊；第五对辊、第六对辊和第 七对辊为定型辊。
[0007] 所述的第一对辊、第二对辊、第三对辊、第四对辊和第五对辊为拉伸辊；第六对辊 和第七对辊为定型辊。
[0008] 所述的定型辊外设置有热箱，用于对辊体进行保温，营造一个温度较稳定的环境。
[0009] 所述的纺丝组件上方与熔体管道或切片熔融管道相连接。
[0010] 采用本发明上述装置，可对各对辊的辊速、温度进行调整，以实现不同品种涤纶工 业丝的生产。
[0011] 采用上述装置进行涤纶工业丝生产的工艺为：将适宜粘度的熔体经计量后送入纺 丝组件进行喷丝，喷丝获得的原丝经第一对辊进入后，进行先拉伸再定型的七对辊纺丝，所 述的七对辊纺丝具体流程为：第一对辊拉伸一第二对辊拉伸一第三对辊拉伸一第四对辊拉 伸一第五对辊定型一第六对辊定型一第七对辊定型，或第一对辊拉伸一第二对辊拉伸一第 三对辊拉伸一第四对辊定型一第五对辊定型一第六对辊定型一第七对辊定型，七对辊纺丝 后的纤维送入后处理工序中进行后处理。
[0012] 进一步的，作为优选： 所述的熔体为切片经熔融熔体或液相增粘熔体，熔体粘度为0. 8-1. 2dl/g。
[0013] 所述的涤纶工业丝为普通高强丝时，总拉伸倍数为4.5-6.2,定型温度为 180-250°C，其中，第一对辊的辊速为400-600m/min;第二对辊的辊速为400-650m/min， 温度为80-KKTC;第三对辊的辊速为1200-2400m/min，温度为100-150°C;第四对辊的 辊速为2400-3200m/min，温度为180-250°C;第五对辊的辊速为2400-3200m/min，温度为 180-250°C;第六对辊的辊速为2400-3200m/min，温度为180-240°C;第七对辊的辊速为 2400-3200m/min，温度为 180-230°C。
[0014] 所述的涤纶工业丝为低缩丝时，总拉伸倍数为4. 0-6. 2,定型温度为200-255°C， 其中，第一对辊的辊速为400-600m/min;第二对辊的辊速为400-620m/min，温度为 80-KKTC;第三对辊的辊速为1200-2400m/min，温度为100-150°C;第四对辊的辊速 为2400-3200m/min，温度为220-255°C;第五对辊的辊速为2400-3200m/min，温度为 200-255°C;第六对辊的辊速为2400-3200m/min，温度为200-255°C;第七对辊的辊速为 2400-3200m/min，温度为 200-255°C。
[0015] 所述的定型氛围温度为180-255°c，该氛围温度由热辊加热提供，并采用封闭热箱 保持这一温度，以保证纤维得到充分、稳定的加热定型，进一步确保了纤维干热收缩率的降 低。
[0016] 本发明的工作原理及有益效果如下： 第一、干热收缩率降低均匀，纤维干热收缩率可降低空间较大。在本发明七对辊纺丝 装置中，在满足纺丝要求的前提下，将七对辊体按照特定的间距和角度设置在纺丝组件下 方，在有限的空间内，角度的设置和辊数的增加，有利于延长纺丝组件下来的原丝与辊体之 间的接触时间，使原丝在纺丝过程中的受热和拉伸更加均匀，在加工过程中，断裂强度在 8.OcN/dtex时，干热收缩率(按GBT16604-2008的条件测试）最大可降低至0-1%。
[0017] 第二、拉伸均匀度高，纤维条干均匀性好。不同辊之间的辊速设置在不同的范围 内，相邻对辊之间对纺丝过程中的拉伸比进行分配，以适应原料从熔体到原丝到纤维过渡 转化过程中的内在状态要求，拉伸比分配更加合理，有利于纤维条干均匀性的提高。
[0018] 第三、生产方式灵活，匹配性良好，可满足多种品种涤纶工业丝的生产要求。通过 对各对辊的辊速、辊体温度的调整，可满足普通高强丝、低收缩丝等多种品种涤纶工业丝的 生产，七对辊纺丝可采用4辊拉伸+3辊定型，也可采用5辊拉伸+2辊定型，以满足不同产品 对断裂强度、伸长率、干热收缩率等参数的要求；同时，纺丝组件可与切片纺配合使用，也可 与熔体直纺进行配合使用，当配合切片纺时，固相缩聚后的切片送入纺丝螺杆挤压机中挤 出熔体后，经切片熔体管道送入计量泵，在经计量泵送入纺丝组件中，经喷丝板挤出原丝， 在纺丝甬道中冷却后，进入本发明装置中进行七对辊纺丝处理；当配合熔体直纺时，缩聚得 到的低粘聚酯熔体进行增粘后，经熔体管道输送到纺丝组件中，经喷丝板挤出原丝，在纺丝 甬道中冷却后，进入本发明装置中进行七对辊纺丝处理。
[0019] 第四、热箱为纤维拉伸、定型工序提供一个氛围温度，在该氛围温度作用下，纤维 受到全方位的加热，以保证纤维得到充分、均匀、稳定的加热，进一步确保了纤维干热收缩 率的降低，所获得的纤维性能更为稳定。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1为本发明七对辊纺丝装置的结构示意图； 图2为本发明的尺寸标注示意图； 图3为本发明进行切片纺的第一种工艺流程图； 图4为本发明进行切片纺的第二种工艺流程图； 图5为本发明进行熔体直纺的第一种工艺流程图； 图6为本发明进行熔体直纺的第二种工艺流程图。
[0021] 图中标号：1.第一对辊；11.辊一；12.辊二；2.第二对辊；21.辊三；22.辊 四；3.第三对辊；31.辊五；32.辊六；4.第四对辊；41.辊七；42.辊八；5.第五对辊； 51.辊九；52.辊十；6.第六对辊；61.辊i-一 ；62.辊十二；7.第七对辊；71.辊十三； 72.辊十四；8.热箱；9.纺丝组件。
【具体实施方式】
[0022] 实施例1 :切片纺低收缩涤纶工业丝 本实施例七对辊纺丝装置，结合图1，包括纺丝组件9、设置于纺丝组件9下方的第一对 辊1、第二对辊2、第三对辊3、第四对辊4、第五对辊5、第六对辊6和第七对辊7,结合图2， 这七对辊均由中心距为IOOmm的辊构成，距离纺丝组件9最近的为第一对辊1，第一对辊1 由辊一 11和辊二12构成，辊一 11位于辊二12右下方，倾斜角0i为60° ;第二对辊2位 于第一对辊1下方，由辊三21和辊四22构成，辊三21位于辊一 11左下方，倾斜角0 2为 75°，辊三21与辊一 11之间的坚直距离H1为500mm，辊四22位于辊三21右上方，倾斜角 0 3为40° ;第三对辊3位于第一对辊1和第二对辊2的右侧，由辊五31和辊六32构成，辊 五31高出辊三21，且不高于辊四22所在高度，辊五31与辊四22的水平距离L1为1000mm， 坚直距离H2为700mm，辊六32位于辊五32正上方；第四对辊4和第五对辊5均位于第三对 辊3右侧，且第五对辊5位于第四对辊4上方，其中，第四对辊4由辊七41和辊八42构成， 辊七41与辊五31同高，辊七41和辊五31之间的距离L2为1800mm，辊八42较辊七41高H3为450mm，第五对辊5由辊九51和辊十52构成，辊九51位于辊七31正上方H4为800mm 处，且棍十52与棍九51位于同一高度；第六对棍6和第七对棍7设置于第五对棍5上方， 第六对棍6由棍^ 61和棍十二62构成，棍十二62位于棍九51正上方H5为900mm处， 辊i^一61位于辊十二62右上方，倾斜角04为80°，第七对辊7由辊十三71和辊十四72 构成，辊十四72位于辊十二61左侧，且在辊十52正上方H6为IOOOmm处，辊十三71则位 于棍十四72正上方，并与棍^ 61同高。
[0023] 将本发明上述纺丝装置应用于切片纺进行低收缩涤纶工业丝生产，其工艺流程可 参见图3所示，具体为：固相缩聚后的切片送入纺丝螺杆挤压机中挤出熔体后，经切片熔体 管道送入计量泵，在经计量泵送入纺丝组件中，经喷丝板挤出原丝，在纺丝甬道中冷却后， 进入本发明装置中进行七对辊纺丝处理：原丝在第一对辊1、第二对辊2、第三对辊3和第四 对辊4之间进行拉伸，在第四对辊4、五对辊5、第六对辊6和第七对辊7上完成定型，纺丝 阶段的工艺参数可参见表1所示。
[0024] 表1七对辊纺丝法生产低收缩涤纶工业丝的纺丝工艺
【权利要求】
1. 七对辊纺丝装置，其特征在于：包括纺丝组件、设置于纺丝组件下方的七对辊体，所 述的七对辊体中，每对辊体均由两个中心距相同的辊构成，该中心距为40-100mm，距离纺 丝组件最近的为第一对辊，第一对辊由辊一和辊二构成，辊一位于辊二右下方倾斜角Θ i 为10-80°方向；第二对辊位于第一对辊下方，由辊三和辊四构成，辊三位于辊一左下方倾 斜角Θ 2为10-80°方向，两者之间的坚直距离氏为300-800mm，辊四位于辊三右上方倾斜 角03为10-80°方向；第三对辊位于第一对辊和第二对辊的右侧，由辊五和辊六构成，辊 五高出辊三，且不高于辊四所在高度，辊五与辊四的水平距离U为300-1000mm，坚直距离 H2为300-1000mm，辊六位于辊五正上方；第四对辊和第五对辊均位于第三对辊右侧，且第 五对辊位于第四对辊上方，其中，第四对辊由辊七和辊八构成，辊七与辊五同高，两者之间 的距离L 2为600-1800mm，棍八较棍七高H3为100-600mm，第五对棍由棍九和棍十构成，棍 九位于辊七正上方H 4为600-1200mm，且辊十与辊九位于同一高度；第六对辊和第七对辊 平行设置于第五对辊上方，第六对辊由辊十一和辊十二构成，辊十二位于辊九正上方H 5为 600-1200mm，棍^ 位于棍十二右上方倾斜角Θ 4为10-80°方向，第七对棍由棍十三和棍 十四构成，棍十四位于棍十二左侧，且在棍十正上方H6为600-1200mm，棍十三与棍^ 同 商。
2. 如权利要求1所述的七对辊纺丝装置，其特征在于：所述的第一对辊、第二对辊、第 三对辊和第四对辊为拉伸辊；第五对辊、第六对辊和第七对辊为定型辊。
3. 如权利要求1所述的七对辊纺丝装置，其特征在于：所述的第一对辊、第二对辊、第 三对辊、第四对辊和第五对辊为拉伸辊；第六对辊和第七对辊为定型辊。
4. 如权利要求2或3所述的七对辊纺丝装置，其特征在于：所述的定型辊外设置有热 箱，用于对辊体进行保温。
5. 如权利要求1所述的七对辊纺丝装置，其特征在于：所述的纺丝组件上方与熔体管 道或切片熔融管道相连接。
6. 采用如权利要求1所述七对辊纺丝装置进行涤纶工业丝生产的工艺，其特征在于： 将适宜粘度的熔体经计量后送入纺丝组件进行喷丝，喷丝获得的原丝经第一对辊进入后， 进行先拉伸再定型的七对辊纺丝，所述的七对辊纺丝具体流程为：第一对辊拉伸一第二对 辊拉伸一第三对辊拉伸一第四对辊拉伸一第五对辊定型一第六对辊定型一第七对辊定型， 或第一对辊拉伸一第二对辊拉伸一第三对辊拉伸一第四对辊定型一第五对辊定型一第六 对辊定型一第七对辊定型，七对辊纺丝后的纤维送入后处理工序中进行后处理。
7. 如权利要求6所述的涤纶工业丝的七对辊纺丝工艺，其特征在于：所述的熔体为切 片经熔融熔体或液相增粘熔体，熔体特性粘度为0. 80-1. 2 dl/g。
8. 如权利要求6所述的涤纶工业丝的七对辊纺丝工艺，其特征在于：所述的涤纶工 业丝为普通高强丝时，总拉伸倍数为4. 5-6. 2，定型温度为180-250°C，其中，第一对辊的 辊速为400-600m/min ;第二对辊的辊速为400-650m/min，温度为80-KKTC ;第三对辊的 辊速为1200-2400m/min，温度为100-150°C ;第四对辊的辊速为2400-3200m/min，温度 为180-250°C ;第五对辊的辊速为2400-3200m/min，温度为180-250°C ;第六对辊的辊 速为2400-3200m/min，温度为180-240°C ;第七对辊的辊速为2400-3200m/min，温度为 180-230°C。
9. 如权利要求6所述的涤纶工业丝的七对辊纺丝工艺，其特征在于：所述的涤纶工 业丝为低缩丝时，总拉伸倍数为4. 0-6. 2，定型温度为200-255 °C，其中，第一对辊的辊 速为400-600m/min ;第二对辊的辊速为400-620m/min，温度为80-KKTC ;第三对辊的 辊速为1200-2400m/min，温度为100-150°C ;第四对辊的辊速为2400-3200m/min，温度 为220-255 °C ;第五对辊的辊速为2400-3200m/min，温度为200-255 °C ;第六对辊的辊 速为2400-3200m/min，温度为200-255 °C ;第七对辊的辊速为2400-3200m/min，温度为 200-255。。。
10.如权利要求6所述的涤纶工业丝的七对辊纺丝工艺，其特征在于：所述的定型氛围 温度180-255 °C，该氛围温度由设置于对辊外侧的热箱提供。
【文档编号】D01D5/16GK104264246SQ201410505432
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】刘雄, 金革, 石教学, 张乐 申请人:浙江古纤道新材料股份有限公司, 浙江古纤道绿色纤维有限公司