新型高性能PBT特种纤维制造设备的制作方法

本实用新型涉及一种新型高性能PBT特种纤维制造设备，属于特种纤维制备领域。

背景技术：

PBT是工程塑料的骄子，PBT纤维，又叫聚对苯二甲酸丁二酯纤维。它是由对苯二甲酸二甲酯(DMT)或对苯二甲酸(TPA)与丁二醇酯化后缩聚而成。这是近年来开发出来的一种新型聚酯纤维，由于PBT纤维具有弹性好、上染率高、色牢度好等特点，同时保持普通聚酯(PET)所具有的洗可穿、挺括、尺寸稳定性好等优良性能，因此，PBT纤维近年来在国内外得到了飞速的发展；但是传统的PBT弹力丝在生产过程中，单一的加热熔融装置和冷却过程中的侧吹风方式，使得单丝表面容易破裂、内部出现空洞、产生毛丝和断头；由于传统产线采用单一喷嘴，丝路流道固定，且纤维卷曲采用热定型成型，永久性差、弹力恢复差、纤维抱合力差，不利于纺织加工；传统喷丝孔采用圆形设计，丝料截面比较单一，使得单丝的强度和韧性无法得到强化，常规设备的染色装置仅能满足将一组丝料染成一种颜色，产出的丝料色彩单一。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种具有预加热设计、纳米银离子侧入方式入料、旋转式喷嘴、异形喷丝板、环形进风设计及上下加热箱的新型高性能PBT特种纤维制造设备。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种新型高性能PBT特种纤维制造设备，包含熔料装置、进料装置、混料装置、拉丝装置、喷射装置、冷却装置和加热装置；

所述熔料装置包含加热箱，所述加热箱内设置有多根加热丝，所述加热箱的箱体底部设有多个通孔；一储料箱与加热箱相连接，所述储料箱位于加热箱的正下方，所述储料箱的顶部开口端与加热箱的底部相连通，所述储料箱内设有多根搅拌桨，所述储料箱的箱体底部设有多个落料孔；一落料箱与储料箱相连接，所述落料箱位于储料箱的正下方，所述落料箱的顶部开口端与储料箱的底部相连通，所述落料箱呈漏斗状，所述落料箱底部开口处通过管道连通至混料装置；

所述进料装置包含有料斗，所述料斗的出料口通过管道与料泵相连通，所述料泵的出口通过管道与计量阀相连通，所述计量阀的出口通过管道连接至混料装置；所述混料装置包含有一竖向设置的料筒，所述料筒内部沿其长度方向设有螺杆；所述料筒的顶部外壁设有一电机，所述电机的传动轴与螺杆的顶端相连接；所述料筒的底部与拉丝装置相连通；

所述拉丝装置包含筒体，所述料筒的底部与筒体的顶部相连通；所述筒体的内壁设有一凸环；所述筒体的内部设有一转盘；所述转盘竖向设有多个通孔，所述通孔的上端入口处为锥形；所述通孔的下端出口处连接有喷嘴；所述转盘的外圈设有一环形凹槽，所述凸环嵌置于环形凹槽内；所述筒体的内部设有多个喷丝板，所述喷丝板位于喷嘴的正下方；所述喷丝板的外圈与筒体的内壁紧密贴合；所述喷丝板上均匀排布有多个喷丝孔，所述喷丝孔的横截面为Y形；相邻两个喷丝板之间设有喷射装置，所述喷射装置包含染料箱，所述染料箱的出料口通过管道与料泵相连通，所述料泵的出口通过管道与计量阀相连通，所述计量阀的出口通过管道连通至筒体；多个喷丝板上的喷丝孔的位置一一对应匹配；所述筒体的底部与冷却装置相连通；

所述冷却装置包含冷却筒，所述冷却筒的顶部与筒体的底部相连通，所述冷却筒沿其切线方向分别设有进风管和出风管，所述进风管的入口处设有吹风机，所述出风管的出口处设有抽风机；

所述冷却筒的底部与加热装置相连通，所述加热装置包含有上加热箱，所述上加热箱的顶部与冷却筒的底部相连通，所述上加热箱与位于其正下方的下加热箱相连通，上述上加热箱与下加热箱箱体内壁均设有加热板，所述加热板包含PET基板和PET盖板，所述PET基板的顶面设置有发热油墨层，所述PET基板的顶面设有正极接线端子和负极接线端子；所述正极接线端子和负极接线端子分别位于发热油墨层两端；所述PET盖板的底面设有粘结剂层，所述PET盖板上开有分别与正极接线端子和负极接线端子对应匹配的通孔，PET盖板穿过两接线端子与PET基板紧密粘合；

所述下加热箱的正下方设有一冷却油箱，所述冷却油箱内设置有导向轮一和导向轮二，所述导向轮一和导向轮二平行设置，所述冷却油箱的箱体外设有导向轮三和收丝辊；所述导向轮一包含有轮体，所述轮体上开有多个导向槽。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用侧入料方式引入纳米银离子，使得纳米银离子附着在纤维的里层，此种方式有利于银离子的持久性，提高抗水洗等性能，同时银离子的加入，将提高PBT纤维的导电性，从而提高PBT纤维的抗静电性和耐玷污性，可提高织物的穿着舒适性；本设备采用带喷射装置的新型Y形喷丝孔喷丝装置，制得的丝料颜色多样；将原有的单一喷嘴调整为旋转式喷嘴，改变丝路流道，同时将喷丝板的喷丝孔设计为Y形，进一步提高纤维的强度及弹性，使成品长丝具有多个反光面，具有更高的光亮度；将原有的侧吹风冷却系统改为环吹风方式，保证每根单丝的冷却效果，使得单丝不容易出现断头，后续加工可纺性更高；本设备采用上加热箱和下加热箱分别加热，通过增长上加热箱的长度，延长加热时间，来保证丝在拉伸过程中不会出现断头情况，并能够保证丝的弹性性能；在丝进入下加热箱进行定型时，再通过缩短下加热箱长度提高下加热箱的加热温度，减少纤维收缩差异，增强定型效果，降低回缩应力。

附图说明

图1为本实用新型一种新型高性能PBT特种纤维制造设备整体结构示意图。

图2为本实用新型一种新型高性能PBT特种纤维制造设备加热箱俯视图。

图3为本实用新型一种新型高性能PBT特种纤维制造设备储料箱俯视图。

图4为本实用新型一种新型高性能PBT特种纤维制造设备拉丝装置转盘结构示意图。

图5为本实用新型一种新型高性能PBT特种纤维制造设备结构示意图。

图6为本实用新型一种新型高性能PBT特种纤维制造设备染色装置结构示意图。

图7为本实用新型一种新型高性能PBT特种纤维制造设备冷却筒结构示意图。

图8为本实用新型一种新型高性能PBT特种纤维制造设备加热板结构示意图。

图9为本实用新型一种新型高性能PBT特种纤维制造设备导向轮结构示意图。

其中：

熔料装置1、加热箱1.1、加热丝1.1.1、通孔1.1.2、储料箱1.2、搅拌桨1.2.1、落料孔1.2.2、落料箱1.3；

进料装置2、料斗2.1、料泵2.2、计量阀2.3；

混料装置3、料筒3.1、螺杆3.2、电机3.3；

拉丝装置4、筒体4.1、凸环4.2、转盘4.3、通孔4.4、喷嘴4.5、环形凹槽4.6、喷丝板4.7、喷丝孔4.8；

喷射装置101、染料箱101.1、料泵101.2、计量阀101.3；

冷却装置5、冷却筒5.1、进风管5.2、出风管5.3、吹风机5.4，抽风机5.5；

加热装置6、上加热箱6.1、下加热箱6.2、加热板6.3、PET基板6.3.1、PET盖板6.3.2、发热油墨层6.3.3、正极接线端子6.3.4、负极接线端子6.3.5、粘结剂层6.3.6；

具体实施方式

参见图1～9，本实用新型涉及的一种新型高性能PBT特种纤维制造设备，含熔料装置1、进料装置2、混料装置3、拉丝装置4、喷射装置101、冷却装置5和加热装置6；

所述熔料装置1包含加热箱1.1，所述加热箱1.1内设置有多根加热丝1.1.1，所述加热箱1.1的箱体底部设有多个通孔1.1.2；一储料箱1.2与加热箱1.1相连接，所述储料箱1.2位于加热箱1.1的正下方，所述储料箱1.2的顶部开口端与加热箱1.1的底部相连接，所述储料箱1.2内设有多根搅拌桨1.2.1，所述储料箱1.2的箱体底部设有多个落料孔1.2.2；一落料箱1.3与储料箱1.2相连接，所述落料箱1.3位于储料箱1.2的正下方，所述落料箱1.3的顶部开口端与储料箱1.2的底部相连接，所述落料箱1.3呈漏斗状，所述落料箱1.3底部开口处通过管道连通至混料装置3；

所述进料装置2包含有料斗2.1，所述料斗2.1的出料口通过管道与料泵2.2相连通，所述料泵2.2的出口通过管道与计量阀2.3相连通，所述计量阀2.3的出口通过管道连通至混料装置3；

所述混料装置3包含有一竖向设置的料筒3.1，所述料筒3.1内部沿其长度方向设有螺杆3.2；所述料筒3.1的的顶部外壁设有一电机3.3，所述电机3.3的传动轴与螺杆3.2的顶端相连接；所述料筒3.1的底部与拉丝装置4相连通；

所述拉丝装置4包含筒体4.1，所述料筒3.1的底部与筒体4.1的顶部相连通；所述筒体4.1的内壁设有一凸环4.2；所述筒体4.1的内部设有一转盘4.3，所述转盘4.3的外圈与筒体4.1的内壁轻微贴合；所述转盘4.3竖向设有多个通孔4.4，所述通孔4.4的上端入口处为锥形；所述通孔4.4的下端出口处连接有喷嘴4.5；所述转盘4.3的外圈设有一环形凹槽4.6，所述凸环4.2嵌置于环形凹槽4.6，使转盘4.3卡接于凸环4.2上并能转动；所述筒体4.1的内部设有多个喷丝板4.7，所述喷丝板4.7位于喷嘴4.5的正下方；所述喷丝板4.7的外圈与筒体4.1的内壁紧密贴合；所述喷丝板4.7上均匀排布有多个喷丝孔4.8，所述喷丝孔4.8的横截面为Y形；相邻两个喷丝板4.7之间设有喷射装置101，所述喷射装置101包含染料箱101.1，所述染料箱101.1的出料口通过管道与料泵101.2相连通，所述料泵101.2的出口通过管道与计量阀101.3相连通，所述计量阀101.3的出口通过管道连通至筒体4.1；多个喷丝板4.7上的喷丝孔4.8的位置一一对应匹配；所述筒体4.1的底部与冷却装置5相连通；

所述冷却装置5包含冷却筒5.1，所述冷却筒5.1的顶部与筒体4.1的底部相连通，所述冷却筒5.1沿其切线方向分别设有进风管5.2和出风管5.3，所述进风管5.2的入口处设有吹风机5.4，所述出风管5.3的出口处设有抽风机5.5；

所述冷却筒5.1的底部与加热装置6相连通，所述加热装置6包含有上加热箱6.1，所述上加热箱6.1的顶部与冷却筒5.1的底部相连通，所述上加热箱6.1与位于其正下方的下加热箱6.2相连通，上述上加热箱6.1与下加热箱6.2箱体内壁均设有加热板6.3，所述加热板6.3包含PET基板6.3.1和PET盖板6.3.2，所述PET基板6.3.1的顶面设置有一层发热油墨层6.3.3，所述PET基板6.3.1的顶面设有正极接线端子6.3.4和负极接线端子6.3.5；所述正极接线端子6.3.4和负极接线端子6.3.5分别位于发热油墨层6.3.3两端；所述PET盖板6.3.2的底面设有一层粘结剂层6.3.6，所述PET盖板6.3.2上开有分别与正极接线端子6.3.4和负极接线端子6.3.5对应匹配的通孔，PET盖板6.3.2穿过两接线端子与PET基板6.3.1紧密粘合；

所述下加热箱6.2的正下方设有一冷却油箱7，所述冷却油箱7内盛放有纺丝油剂，所述冷却油箱7内设置有导向轮一7.1和导向轮二7.2，所述导向轮一7.1和导向轮二7.2浸润于纺丝油剂内，所述导向轮一7.1和导向轮二7.2平行设置；所述冷却油箱7的箱体外缘设有导向轮三7.3和收丝辊8；上述导向轮一7.1、导向轮二7.2、导向轮三7.3结构相同；上述导向轮一7.1、导向轮二7.2、导向轮三7.3和收丝辊8位于同一平面；所述导向轮一7.1包含有轮体7.1.1，所述轮体7.1.1上开有多个导向槽7.1.2，上述导向槽7.1.2可随出丝数量进行调整；

本制造设备工作原理：

将干燥后的PBT切片加入加热箱1.1加热熔化，熔体进入储料箱1.2进行充分搅拌后，经由落料箱1.3送入混料装置3；通过进料装置2采用侧入料方式引入纳米银离子溶液，将纳米银离子溶液置于料斗2.1内，由料泵2.2将纳米银离子溶液输送至混料装置3内，通过计量阀2.3控制每次的输入量；熔体和纳米银离子溶液定量送入料筒3.1内，通过螺杆3.2搅拌进一步充分、均匀混合，使得纳米银离子附着在纤维的里层，此种方式有利于银离子的持久性，提高抗水洗等性能，同时银离子的加入，将提高PBT纤维的导电性，从而提高PBT纤维的抗静电性和耐玷污性，可提高织物的穿着舒适性；混合后的熔体由螺杆3.2挤出进入筒体4.1，熔体流经通孔4.4的锥形入口时，推动转盘4.3转动，控制熔体进入通孔4.4时的流量和流速；在通孔4.4的出口处设置喷嘴4.5，喷嘴4.5随转盘4.3转动从而改变丝路流道，进一步提高复合纤维强度及弹性；熔体经喷嘴4.5喷出，经喷丝板4.7的喷丝孔4.8挤出，喷丝板4.7上采用Y形喷丝孔4.8，使纤维具有多个反光面，相比传统圆形截面纤维，可反射更多光线，具有更优良的光亮度；在相邻两个喷丝板之间设置喷射装置101，通过喷射装置101将有色溶液附着在丝条上，提升了丝条外观美观度；熔体经喷丝板4.7挤出，通过冷却筒5.1进行冷却，冷却区域将原有的侧吹风改为环吹风，经一定温湿度的均匀层流空气冷却，保证每根单丝的冷却效果，使得单丝不容易出现断头，并且条干更为均匀，后续加工可纺性更高；冷却后的料丝进入加热箱加热，过程中采用上加热箱6.1和下加热箱6.2分别加热，通过增长上加热箱6.1的长度，延长加热时间，来保证丝在拉伸过程中不会出现断头情况，并能够保证丝的弹性性能；在丝进入下加热箱6.2进行定型时，再通过缩短下加热箱6.2长度提高下加热箱6.2的加热温度，减少纤维收缩差异，增强定型效果，降低回缩应力；丝料经过导向轮一7.1、导向轮二7.2和导向轮三7.3多次导向来调节卷绕张力，有效的控制收缩率稳定，使丝料的卷曲稳性目标值提高至95％以上，卷曲收缩率达到60％以上，断裂伸长率达到47％以上，拉伸强度达到180cN/dtex，密度达到1.134g/cm³；冷却油箱7内盛放吸附性较好的纺丝油剂，将丝料二次冷却的同时避免丝料上油时油剂飞散问题；丝条经上油后通过导向轮引入收丝辊8将其高速卷绕成卷装，满卷后手动落筒；

另外：需要注意的是，上述具体实施方式仅为本专利的一个优化方案，本领域的技术人员根据上述构思所做的任何改动或改进，均在本专利的保护范围之内。