一种延长异形截面纤维生产的清板周期的纺丝方法与流程

本发明属于纺丝领域，涉及一种延长异形截面纤维生产的清板周期的纺丝方法，特别涉及一种通过扩大纺丝低聚物逸散空间设置非加热保温式缓冷区，来降低低聚物在高温喷丝板上的集聚数量和坚硬程度，延长异形截面纤维生产的清板周期的纺丝方法。

背景技术：

在传统涤纶长丝生产工艺中，通常均设置有缓冷区，其目的有二：一是确保丝条不会一出喷丝板后就被迅速冷却，造成丝条外部因急冷而高取向，内部因高温，大分子还处于无序状态，纤维径向结构差异大，即所谓的“皮芯”效应；第二，维持喷丝板面一个较高的温度，使出丝顺畅，孔口膨化效应正常，不至于出现“熔体破裂”形成“弱丝”。

目前主要是通过加热缓冷区以保证缓冷区的缓冷效果，对缓冷区的加热方式主要有两种模式，均为主动加热，一是如图1所示，利用箱体的热媒进行加热，纺丝温度一旦确定，一般不再调整，比较被动，难以适应不同的应用条件；另一种如图2所示，采用电加热的方式进行加热，其设置温度可以高于箱体热媒温度，也可以低一些，比较灵活，可以根据实际情况进行设置，但高温会加剧低聚物在喷丝板上的结焦，如果降低温度比如切断电源不加热，由于加热器通常为一传热效果好的质量重的铝质材料构成，会从箱体吸走大量热量，导致组件腔室外沿四周边热媒迅速冷凝，热量补充不足，从而使纺丝组件温度下降，熔体流动性能显著下降，产品出现大量毛丝降等问题，特别是对于异形截面纤维生产，异形截面使得孔口周长明显增加，结焦物在孔口堆积量多，很容易划伤丝条，并出现弯头丝，这种瑕疵的存在，丝条高速运行中产生单丝断裂，在丝饼表面以毛丝降等的形式表现出来，毛丝的存在给后加工退绕带来很大的麻烦，而且使丝束强伸度受到影响，这是生产中要尽量避免的，因此，为了减少毛丝，需要及时清板，将孔口和板面(主要是孔口)的结焦物清除，但这样严重地影响了生产效率。

除了加热方式的缺陷外，现有技术中的缓冷区还存在一致命缺陷，即缓冷区为圆柱形腔室，低聚物不能较快地、通畅地逸散，低聚物聚集在高温场中，必定在喷丝板上大量结焦，造成喷丝板堵塞，缩短了清板周期，否则结焦物附着在喷丝孔周围，产生弯头丝，产品外观质量迅速恶化，断头显著增加，生产效率下降，工人劳动强度高，特别是在生产超亮光异形截面纤维上表现的特别明显，严重影响了正常生产运行，造成了生产成本极大的浪费。

因此，开发一种延长异形截面纤维生产的清板周期的纺丝方法极具现实意义。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中缓冷区加热方式及结构不合理的问题，提供了一种延长异形截面纤维生产的清板周期的纺丝方法，本发明通过将圆柱形缓冷腔室改为矩形柱状，扩大了纺丝低聚物逸散空间，并将主动加热式缓冷区改为非加热保温式，降低了低聚物在高温喷丝板上的集聚数量和坚硬程度，大幅度延长了异形截面纤维清板周期。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案予以解决：

一种延长异形截面纤维生产的清板周期的纺丝方法，保持纵向高度不变，增大缓冷腔室的横截面积，同时缓冷腔室采用保温的方式保持喷丝板的板面温度，异形截面纤维生产的清板周期延长了35～55％。现有技术中缓冷腔室一般是采用热媒或电加热的方式保持喷丝板的板面温度，而本发明采用保温的方式替代热媒或电加热的方式，在节省能源的同时，降低了缓冷区的温度，有效减少了低聚物在喷丝板面的结焦程度，延长清板周期，本发明解决了传统涤纶纺丝工艺中随纺丝伴生的低聚物在喷丝板上结焦数量多、速度快、质地硬的问题，在有效保证了喷丝板温度情况下，达到了延长清板周期的目的，生产超亮光异形截面纤维时，清板周期从平均22小时延长到34小时左右，视品种的不同，清板周期延长幅度在35～55％。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种延长异形截面纤维生产的清板周期的纺丝方法，所述增大缓冷腔室的横截面积是指在保持与缓冷腔室连接的喷丝板不变的前提下，将缓冷腔室的横截面由圆形改为矩形，现有技术中的缓冷腔室为圆柱形，横截面为圆形，在保持与缓冷腔室连接的喷丝板不变的情况下，矩形相对于圆形面积增加较大，导致缓冷腔室的体积增大约50％，极大地提高了低聚物(纺丝伴生)的逸散速度和数量。

如上所述的一种延长异形截面纤维生产的清板周期的纺丝方法，所述缓冷腔室由保温板和隔片围成，其中保温板嵌入式悬挂于纺丝箱体的底部，组成箱体的一部分，缓冷区与箱体可以分拆；保温板内开设中空腔室ⅰ，隔片安插在中空腔室ⅰ内将其分隔成多个缓冷腔室，每个缓冷腔室内有一块喷丝板，通过安插隔片，区分锭号，且避免清板时所喷硅油相互干扰。

如上所述的一种延长异形截面纤维生产的清板周期的纺丝方法，所述保温板为内部填充耐温400℃以上的保温材料的不锈钢板，保温板的厚度为30～50mm，不锈钢板的壁厚为0.9～1.5mm，在保证不变形的前提下，不锈钢板的壁厚要尽量地小，减少自身吸热量和箱体热媒的负荷。

如上所述的一种延长异形截面纤维生产的清板周期的纺丝方法，所述保温材料为岩棉或陶瓷纤维，保温材料并不局限于上述两种材料，其他具有类似功能的材料也可适用于本发明。

如上所述的一种延长异形截面纤维生产的清板周期的纺丝方法，所述隔片的厚度为1～3mm，隔片的厚度在保证强度的情况下尽量薄。

如上所述的一种延长异形截面纤维生产的清板周期的纺丝方法，所述中空腔室ⅰ内的多块喷丝板为圆形喷丝板，多块喷丝板的直径相同、圆心位于同一直线上且紧密相邻。

如上所述的一种延长异形截面纤维生产的清板周期的纺丝方法，所述中空腔室ⅰ的横截面为长方形，平行于多块喷丝板圆心连线的边为长边，垂直于长边的边为短边；

所述长边的长度为所述多块喷丝板直径之和的1.2倍，所述短边的长度为所述喷丝板直径的1.7倍。

如上所述的一种延长异形截面纤维生产的清板周期的纺丝方法，所述保温板下叠加隔热板，隔热板的材质与保温板相同，隔热板内开设中空腔室ⅱ，中空腔室ⅱ与中空腔室ⅰ的横截面形状相同；

在中空腔室ⅱ与中空腔室ⅰ连通的位置，中空腔室ⅱ横截面的两条边分别与中空腔室ⅰ横截面的两条短边重合，且该两条边的长度大于两条短边，使得隔热板与保温板叠加后中空腔室ⅱ和中空腔室ⅰ形成一个台阶，低聚物更容易扩散，本发明中隔热板的加入延长了无风区的长度，有利于纤维品质的提升，同时由于中空腔室ⅱ内部无隔片，能够最大程度地避免外界冷空气对喷丝板的板面温度的影响。

如上所述的一种延长异形截面纤维生产的清板周期的纺丝方法，所述隔热板的厚度为25～45mm。

发明机理：

本发明在保持纵向高度不变的情况下，将缓冷腔室的横截面由目前的圆形改为矩形，增大了缓冷腔室的横截面积，扩大了纺丝低聚物逸散空间，同时缓冷腔室的保温方式将主动加热式改为非加热保温式，在降低能耗的同时，降低了低聚物在高温喷丝板上的集聚数量和坚硬程度。通过这两方面的改进，本发明大幅度延长了异形截面纤维清板周期。此外，本发明还可以在保温板下叠加中空的隔热板，使得隔热板与保温板叠加后两者内部的中空腔室形成成一个台阶，一方面延长了无风区的长度，另一方面加快了低聚物的扩散速度，同时还能起到保温隔热的作用。

有益效果：

(1)本发明的一种延长异形截面纤维生产的清板周期的纺丝方法，将圆柱形缓冷腔室改为矩形柱状，扩大了纺丝低聚物逸散空间，并将主动加热式缓冷区改为非加热保温式，降低了低聚物在高温喷丝板上的集聚数量和坚硬程度，大幅度延长了异形截面纤维清板周期；

(2)本发明的一种延长异形截面纤维生产的清板周期的纺丝方法，极大地提高了生产效率，将主动加热式缓冷区改为非加热保温式，降低了能耗，相较于传统纺丝箱体电耗下降了13％左右；

(3)本发明的一种延长异形截面纤维生产的清板周期的纺丝方法，减少废丝，提高了纺丝品质，降低了工人劳动强度。

附图说明

图1为现有技术的圆柱形缓冷区采用气相热媒加热的示意图；

图2为现有技术的圆柱形缓冷区采用电加热的示意图；

图3为本发明的方框形缓冷区采用保温板保温的示意图；

其中，1-纺丝箱体，2-纺丝箱体内气相热媒，3-中空腔室i，4-电加热器，5-中空腔室ⅱ，6-保温板，7-隔热板。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

一种延长异形截面纤维生产的清板周期的纺丝方法，其示意图如图3所示，将保温板6嵌入式悬挂于纺丝箱体1的底部，纺丝箱体1内有气相热媒2，保温板6内“回字形”中空，内开设中空腔室ⅰ3，该腔室的横截面为长方形，以平行于多块喷丝板圆心连线的边为长边方向，其长边的长度为多块喷丝板直径之和的1.2倍，以垂直于长边的方向为短边方向，其短边的长度为喷丝板直径的1.7倍，厚度为1mm的隔片安插在中空腔室ⅰ3内将其分隔成多个缓冷腔室，每个缓冷腔室内有一块圆形喷丝板。各喷丝板的直径相同且圆心位于同一直线上且紧密相邻。保温板6为内部填充耐温400℃的岩棉的不锈钢板，保温板6的厚度为30mm，不锈钢板的壁厚为0.9mm。保温板6下叠加厚度为25mm的隔热板7，隔热板7的材质与保温板6相同，隔热板7内开设中空腔室ⅱ5，中空腔室ⅱ5与中空腔室ⅰ3的横截面形状相同；中空腔室ⅱ5与中空腔室ⅰ3的横截面的长边长度相同；在中空腔室ⅱ5与中空腔室ⅰ3连通的位置，中空腔室ⅱ5横截面的两条边分别与中空腔室ⅰ3横截面的两条短边重合，且该两条边的长度大于两条短边。

其中对应单个圆形喷丝板的矩形柱状缓冷区采用保温板保温，保温板嵌入式悬挂于纺丝箱体的底部，保温板内设有中空腔室ⅰ，保温板下叠加隔热板，隔热板内开设有中空腔室ii，其中在中空腔室ⅱ与中空腔室ⅰ连通的位置，中空腔室ⅱ横截面的两条边分别与中空腔室ⅰ横截面的两条短边重合，且该两条边的长度大于两条短边，两板叠加后中空腔室ⅱ和中空腔室ⅰ形成一个台阶以加快低聚物扩散。

使用上述装置进行超亮光异形截面纤维纺丝作业，在保温板和箱体的温度充分平衡后，检测喷丝板面的温度，测得的温度为260℃，高于可以正常生产的最低温度240℃，可以顺利纺丝，平均清板周期为32小时。

对比例1

一种异形截面纤维生产的纺丝方法，其示意图如图2所示，该方法采用主动加热方式进行保温，其缓冷腔室为圆柱型，该腔室高度与实施例1相同即30mm，该腔室半径为51mm，其通过电加热器4对缓冷腔室进行加热。

使用上述装置进行超亮光异形截面纤维纺丝作业，平均清板周期为22小时，与实施例1对比后发现，本发明将圆柱形缓冷腔室即中空腔室i3改为矩形柱状，扩大了纺丝低聚物逸散空间，并将主动加热式缓冷区改为非加热保温式，降低了低聚物在高温喷丝板上的集聚数量和坚硬程度，极大的延长了清板周期，将其清板周期延长了45％。

实施例2

一种延长异形截面纤维生产的清板周期的纺丝方法，其构造与实施例1基本相同，不同在于隔片厚度为2mm，保温板内填充保温材料为陶瓷纤维，其耐热温度为405℃，保温板厚度为40mm，不锈钢板壁厚为1.2mm，隔热板厚度为35mm。

使用上述装置进行超亮光异形截面纤维纺丝作业，在保温板和箱体的温度充分平衡后，检测喷丝板面的温度，测得的温度为263℃，高于可以正常生产的最低温度240℃，可以顺利纺丝，平均清板周期为31小时，清板周期延长了40％。

实施例3

一种延长异形截面纤维生产的清板周期的纺丝方法，其构造与实施例1基本相同，不同在于隔片厚度为3mm，保温板内填充保温材料为岩棉，其耐热温度为410℃，保温板厚度为50mm，不锈钢板壁厚为1.5mm，隔热板厚度为45mm。

使用上述装置进行超亮光异形截面纤维纺丝作业，在保温板和箱体的温度充分平衡后，检测喷丝板面的温度，测得的温度为268℃，高于可以正常生产的最低温度240℃，可以顺利纺丝，平均清板周期为30小时，清板周期延长了35％。

实施例4

一种延长异形截面纤维生产的清板周期的纺丝方法，其构造与实施例1基本相同，不同在于隔片厚度为1.5mm，保温板内填充保温材料为陶瓷纤维，其耐热温度为402℃，保温板厚度为35mm，不锈钢板壁厚为1.0mm，隔热板厚度为30mm。

使用上述装置进行超亮光异形截面纤维纺丝作业，在保温板和箱体的温度充分平衡后，检测喷丝板面的温度，测得的温度为265℃，高于可以正常生产的最低温度240℃，可以顺利纺丝，平均清板周期为34小时，清板周期延长了54％。

实施例5

一种延长异形截面纤维生产的清板周期的纺丝方法，其构造与实施例1基本相同，不同在于其仅有保温板，保温板下未叠加隔热板。

使用上述装置进行超亮光异形截面纤维纺丝作业，在保温板和箱体的温度充分平衡后，检测喷丝板面的温度，测得的温度为257℃，高于可以正常生产的最低温度240℃，可以顺利纺丝，平均清板周期为32小时，清板周期延长了15％，但纤维强伸度降低了10％。

实施例6

一种延长异形截面纤维生产的清板周期的纺丝方法，其构造与实施例2基本相同，不同在于其仅有保温板，保温板下未叠加隔热板。

使用上述装置进行超亮光异形截面纤维纺丝作业，在保温板和箱体的温度充分平衡后，检测喷丝板面的温度，测得的温度为258℃，高于可以正常生产的最低温度240℃，可以顺利纺丝，平均清板周期为30小时，清板周期延长了35％，但纤维强伸度降低了9％。

实施例7

一种延长异形截面纤维生产的清板周期的纺丝方法，其构造与实施例3基本相同，不同在于其仅有保温板，保温板下未叠加隔热板。

使用上述装置进行超亮光异形截面纤维纺丝作业，在保温板和箱体的温度充分平衡后，检测喷丝板面的温度，测得的温度为260℃，高于可以正常生产的最低温度240℃，可以顺利纺丝，平均清板周期为31小时，清板周期延长了40％，但纤维强伸度降低了8％。

实施例8

一种延长异形截面纤维生产的清板周期的纺丝方法，其构造与实施例4基本相同，不同在于其仅有保温板，保温板下未叠加隔热板。

使用上述装置进行超亮光异形截面纤维纺丝作业，在保温板和箱体的温度充分平衡后，检测喷丝板面的温度，测得的温度为261℃，高于可以正常生产的最低温度240℃，可以顺利纺丝，平均清板周期为33小时，清板周期延长了50％，但纤维强伸度降低了8％。