一种细旦涤纶工业丝及其多头加工装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种细旦涤纶工业丝及其多头加工装置，属于涤纶加工技术领域。
【背景技术】
[0002] 国内外普遍采用固相缩聚熔融纺丝工艺路线来生产涤纶工业丝，即熔融缩聚所得 的低粘聚酯熔体经过切粒、干燥、结晶、固相缩聚制得特性粘度在〇. 90~1. 10dl/g的高粘 聚酯切片，切片经干燥后采用螺杆挤压机熔融纺丝。
[0003] 细旦涤纶工业丝是指旦数在500以下的涤纶工业丝，其加工要求是生产装置具有 最大的加工能力，具有较强的工艺控制能力，工业丝品质稳定。目前由于设备技术和工艺原 因，单个纺位最多只能进行8头纺或12头纺，且无法有效进行细旦涤纶工业丝的生产，因此 目前，在此基础上，开发单个纺位更多纺丝头数，对于提高纺丝生产效率，生产细旦涤纶工 业丝，有着深远的意义。
[0004] 基于此，做出本申请案。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是，提供一种多头直纺细旦涤纶工业丝的生产方式， 突破传统观念，使用大直径的螺杆挤压机，使得单个纺位16头纺制的细旦涤纶工业丝成为 可能，配备合理的技术工艺条件，实现低成本、高效率的生产细旦涤纶工业丝的目的。
[0006] 本发明的第一目的是提供一种可进行细旦涤纶工业丝加工的装置，该细旦涤纶工 业丝的多头加工装置由固相增粘机构、多头纺丝机构、牵伸热定型机构和卷绕成型机构构 成， 所述的多头纺丝机构由熔体挤出部件和侧吹风冷却部件构成，熔体挤出部件对应有 1-2个纺丝位，每两个纺丝位设置一台或两台纺丝螺杆，该纺丝螺杆的直径为90mm-120mm， 长径比为24D ;每个纺丝位设置一个纺丝箱体，每个箱体中设置4个行星泵和8个纺丝组 件，每个行星泵含有一个熔体入口和四个熔体出口，每个纺丝组件设置有熔体入口、过滤 器、导流块、喷丝板，其中，喷丝板采用分板设计，熔体入口、过滤器、导流块均设置为相互独 立的分组，该两组熔体入口、过滤器、导流口共用一块喷丝板；纺丝甫道入口处设置有导丝 集束器，该导丝集束器的结构由可移动式固定支架和开放式导丝环，固定支架安装于侧吹 风窗上，开放式导丝环位于可移动式固定支架前端，该开放式导丝环为由上而下的螺旋结 构，且其上端与固定支架水平，下端位于固定支架所在水平线以下，导丝环上有镀陶层形成 镀陶部件，使经过的丝束以相互平行的方式通过侧吹风冷却部件的侧吹风窗及纺丝甬道； 所述的牵伸热定型机构由牵伸部件和热定型部件构成，并设置有一对冷辊和五对热 辊，并设置有一对冷辊和五对热辊，一对冷辊设置于上油装置下方，五对热辊位于上油装置 右下方，且以自下而上方式分布，五对热辊分别用于牵伸和热定型，并配有一组空气导丝 器。
[0007] 所述的卷绕成型机构的卷绕头采用大卡盘轴，直径125mm，其结构由驱动电机、芯 轴、卡盘、阻尼块、轴承、自动换筒机构构成，该大盘卡轴的轴长远远大于常规卷绕头的轴 长； 所述的卷绕成型机构采用双胞胎卷绕机进行卷绕。
[0008] 进一步的，作为优选： 所述的侧吹风窗采用1+1模式，该模式具体为由两个单独的大型侧吹风窗 (860mmX 1800mm)合并组成，保证充足的风量和均勾性。
[0009] 所述的牵伸部件处设置有两套上油装置，该两组上油装置分别安装在纺丝甬道下 方400-500mm处，其结构分别由支架、喷油嘴、供油管、回油槽构成，两者之间的关系是独立 配置、工艺上为串联(在丝条运行方向上，上下串联，丝条先经过第一组上油装置，再经过第 二组上油装置，从而实现丝条在其运行方向上的两道上油），满足均匀上油。
[0010] 所述的一对冷棍与五对热棍中，冷棍直径220mm，工作长度400mm，表面喷涂等离 子体，粗糙度R z2. 5 ;热辊直径250mm，工作长度420mm，表面喷涂等离子体，粗糙度Rz10。
[0011] 本发明的第二目的是提供一种上述装置加工的细旦涤纶工业丝， 所述的细旦涤纶工业丝的旦数在200-500旦，该细旦涤纶工业丝是通过如下方式获得 的： (1)固相增粘：低粘聚酯切片经过增粘反应器进行增粘，得到特性粘度在0.90~ 1. 10dl/g的高粘聚酯切片，其中，增粘反应器采用立式增粘反应器，增粘温度210~220°C， 增粘时间30~38小时。
[0012] (2)多头纺丝：将高粘聚酯切片送入螺杆挤压机熔融挤出形成熔体，该熔体经计 量、过滤由喷丝板喷出，再经侧吹风冷却后集束上油，其中，纺丝过程中每个纺丝位采用16 头纺丝。
[0013] (3)牵伸热定型：采用两级牵伸一级松弛热定型或者两级牵伸两级松弛热定型，其 机械速度为7〇〇〇m/min。
[0014] (4)卷绕成型：牵伸热定型后的纤维经过网络处理后卷绕成型，卷绕采用双胞胎式 卷绕机，同时进行16头卷绕。
[0015] 进一步的，作为优选： 步骤（2)中，每两个纺丝位设置两台纺丝螺杆，该纺丝螺杆的直径为100-120mm，长径 比为24D，或者：每个纺丝位设置一台纺丝螺杆，该纺丝螺杆的直径为65-90mm，长径比为 24D〇
[0016] 步骤（2 )中，计量泵前压为5~8MPa，泵后压15~20MPa ;过滤精度为15~20 y m ; 喷丝板与侧吹风之间为缓冷区，该缓冷区温度310~350°C ;侧吹风风速为0. 3~0. 8m/s， 风温20~25°C，风湿60%~70% ;集束上油采用油嘴二道独立上油，油剂由规格为0. 05~ 0. 10CC(1进16出）的油泵均匀的输送至各个油嘴，总上油率为0. 6%~1. 05%。
[0017] 步骤（3)中，所述的两级牵伸一级松弛热定型中，第一级牵伸比为3. 4~4.0,牵 伸温度110~130°C ;第二级牵伸比为1. 5~2. 5,牵伸温度220~235°C，总牵伸比5. 6~ 6. 2 ;松弛温度150~190°C，总松弛比0. 8%~3. 0%，获得高强细旦涤纶工业丝。
[0018] 步骤（3)中，所述的两级牵伸两级松弛热定型中，第一级牵伸比为3. 4~4.0,牵 伸温度110~130°C ;第二级牵伸比为1. 4~1. 8,牵伸温度240~250°C，总牵伸比5. 6~ 6. 0 ;第一级松弛热定型温度240~250°C，第二级松弛热定型温度230~240°C，总松弛比 7%~10%，获得低收缩细旦涤纶工业丝。
[0019] 步骤（4)中，所述的网络处理中，网络器压力为0? 15~0.40Mpa。
[0020] 本发明采用固相聚合反应器增粘，配合多头纺丝工艺，多级牵伸和多级松弛热定 型，以及独特的双胞胎卷绕机进行高速卷绕，从而实现了固相增粘多头直纺细旦涤纶工业 丝，该工艺与现有涤纶工业丝生产技术相比，具有以下有益效果： 1)本发明中，纺丝部分采用单个纺位的螺杆挤压机，这种螺杆挤压机在加工过程中的 技术难点在于熔体流动率高，相对停留时间短，熔体内在质量均匀性控制难度大，将其应用 于16头或更多头纺丝时存在的困难在于熔体均质性控制，本申请中，喷丝板设置为分板结 构，对应的熔体入口、过滤器、导流块也设置为相互独立的两组，从而实现了多头纺丝，再通 过合理的熔体流量控制的设置以及与纺丝速度的匹配，使该种螺杆配置与相应的工艺进行 适当结合，从而实现了 16头纺制细旦涤纶工业丝。
[0021] 2)产品品质稳定性好：采用本发明工艺技术生产细旦涤纶工业丝，避免了拉伸的 不均匀性，使产品的质量稳定，产品合格率可达到99%以上； 3)生产效率高：可进行16头纺丝，单个纺位产能大幅度提高，每条生产线的整体产能 提高 30-35%。
[0022] 4)生产能耗低：采用本发明工艺技术生产的细旦涤纶工业丝可节约能耗15%左 右。
[0023] 5)由于细旦涤纶工业丝的单丝纤度在2-5d，加工过程中不仅要确保纺