专利名称：锦纶微细加弹丝生产装置及生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及合成纤维加弹丝生产技术领域，尤其涉及一种减少断股毛丝、提高纤维强力和改善染色性能的锦纶微细加弹丝生产装置及生产工艺。
背景技术：
锦纟仑微细加弹丝是指单根丝旦数(denier per filament,英文简称“dpf”)在1. O以下的锦纶加弹丝。它由于手感柔软、吸湿性能佳、排汗效果好被广泛应用于贴身内衣面料、紧身衣面料、高档保暖吸汗袜和各种需要柔软、吸湿和排汗效果的衣着面料之中。然而正是锦纶微细加弹丝纤维具有单根丝微细、易受损伤的特点，使得原来传统加弹工艺方法在现有化纤加弹机上难以实现。传统的加弹工艺为将预取向丝依次通过两道90°直角引丝架、剪丝器、止捻罗拉、止捻器、变形热箱、假捻器、冷却板、输出罗拉、上油轮、及成型罗拉。该工艺中引丝架呈90°夹角，丝条引入张力较大，加弹丝断股毛丝现象严重，纤维强力不够，另外，假捻器采用的全陶瓷盘或全聚氨酯盘，丝条变形效果差、损伤丝条，导致丝条染色不均。生产出来的产品，成品的断股毛多、强力低、条干染色不均
发明内容
本发明的宗旨是克服现有加弹方法和加弹设备的某些弱点，提供一种能够减少锦纶6或66微细加弹丝的断股毛丝、改善条干均匀、降低染色色差的锦纶微细加弹丝生产装
置及生产工艺。为了实现上述目的，本发明提供的锦纶微细加弹丝生产装置包括依次连接的多排引丝架、剪丝器、止捻罗拉、止捻器、变形热箱、假捻器、冷却板、输出罗拉、上油轮、断丝探测器及成型罗拉，其多排引丝架中相邻的两排引丝架间夹角不大于45°，假捻器为瓷-氨组合式的假捻器。由此，引丝架形成微张力紧凑型引丝架，减小了丝条引入张力，从而减小了加弹丝的断股毛丝现象，提高了纤维强力；采用瓷-氨组合式的假捻器改善了微细长丝在假捻过程中摩擦均匀程度，有利成品丝条染色均匀、一致。在一些实施方式中，引丝架为三排，三排引丝架间，相邻两排引丝架间的夹角为15° 45°。由此，为了方便相邻原丝丝筒横向顺利排开而采用三排成夹角的引丝架，该形式的微张力紧凑型引丝架区别于常规两道90°直角导丝引出装置，减小了丝条引入张力，减少了加弹丝的断股毛丝现象，提高了纤维强力。在一些实施方式中，瓷-氨组合式的假捻器包括导入片、第一组工作盘、第二组工作盘及导出片，导入片及导出片均为一片陶瓷片，第一组工作盘为两片陶瓷盘，第二组工作盘为5片或4片或3片聚氨酯盘，导入片、第一组工作盘、第二组工作盘及导出片交错排列套设于三根轴上，导入片、第一组工作盘、第二组工作盘及导出片相邻两片间间距为O. 2mm-0. 5mm。由此,区别于常规的单组合聚氨酯工作盘,改善了丝条受到工作盘较高加抢摩擦力导致的变形损伤程度，提高了成品质量；区别于常规的单组合陶瓷工作盘，改善了微细长丝在假捻过程中摩擦均匀程度，有利成品丝条染色均匀、一致。在一些实施方式中，导入片、第一组工作盘、第二组工作盘为圆饼形，导出片为刀口状“倒梯形”，导入片、第一组工作盘、第二组工作盘及导出片的厚度均为4mm-6mm，其外径均为45mm-50mm。由此适用不同要求的锦纟仑微细加弹丝成品的生产。在一些实施方式中，剪丝器设有信号接收端，断丝探测器设有信号发射端。由此，在断丝探测器探测到有断丝现象时，发出断丝电信号，剪丝器的信号接收端接收到信号，并立即剪断丝条，防止断丝丝束缠绕于止捻罗拉上。采用上述锦纶微细加弹丝生产装置的锦纶微细加弹丝的生产工艺，包括以下生产工艺路线将锦绝6或锦绝66的预取向丝(Preliminary orientation yarn,英文简称“Ρ0Υ”)通过形成交叉角的三排微张力紧凑型引丝架，穿过剪丝器直接进入止捻罗拉，再引至止捻器，后导入变形热箱，引出后进入瓷-氨组合式的假捻器，再接触冷却板后，进入输出罗拉，丝条从输出罗拉出来后经过上油轮，最后断丝探测器进入成型罗拉，卷装成圆柱型成品丝筒。由此，锦纶6或锦纶66的预取向丝(POY)从止捻罗拉喂入后，受到输出罗拉的拉伸，同时受到自瓷-氨组合的假捻器的加捻作用，加捻扭转力延伸至变形热箱内的丝条，因此，丝条在止捻罗拉与输出罗拉的拉伸力、假捻器的加捻扭转力和变形热箱热的作用下发生拉伸变形等变化，当丝条出输出罗拉后，即完成丝束捻向变形过程，纤维即具有一定捻向物理结构的蓬松性，非真正的捻度，故称为“假捻”。而在变形热箱与止捻罗拉间设置止捻器，阻止丝条后续经假捻器加捻后的捻度从变形热箱传输至止捻罗拉而引起“逃捻”现象，使丝束蓬松性不佳。在一些实施方式中，丝条导入变形热箱时，变形热箱的温度为140°C _170°C，加热时间为0. ls-o. 3s。由此，使丝条变形充分，蓬松，同时使丝条的强度、韧性及卷缩率适当。在一些实施方式中，丝条接触冷却板后，丝条温度降至15°C -30°C，冷却时间为0. 05s-0.1s。由此，起到松弛丝条内应力的作用，稳定丝条的卷缩率及强度，使染色均匀。
图1为本发明一种实施方式的锦纶微细加弹丝生产装置的结构示意图；图2为图1所示锦纶微细加弹丝生产装置中三排微张力紧凑型引丝架的结构示意图；图3为图1所示锦纶微细加弹丝生产装置中瓷-氨组合式假捻器的结构示意图；图4为本发明第二种实施方式的锦纶微细加弹丝生产装置中瓷-氨组合式假捻器的结构示意图；图5为本发明第三种实施方式的锦纶微细加弹丝生产装置中瓷-氨组合式假捻器的结构示意图；图6为图3或图4或图5沿A方向的结构示意图；图7为本发明采用锦纶微细加弹丝生产装置的锦纶微细加弹丝的生产工艺的流程图。
具体实施例方式下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述说明。
图1至图7示意性地显示了根据本发明一种实施方式的锦纶微细加弹丝的生产装
置及生产工艺。如图1所示，在本发明的一实施方式中，锦纶微细加弹丝生产装置，包括依次连接的三排引丝架1、剪丝器2、止捻罗拉3、止捻器4、变形热箱5、假捻器6、冷却板7、输出罗拉8、上油轮9、断丝探测器10及成型罗拉11。由于一个原丝丝筒的横向距离约等于3组假捻器6 —字排开的距离，所以，需要有三排原丝引丝架I才能排得下。如图2所示，本发明中三排引丝架I中，相邻两排引丝架I间成夹角，其夹角为α，其中α的大小可在15° 45°之间进行调整，在本发明中，夹角α的大小取30°。如此交叉角的三排引丝架I形成微张力紧凑型的引丝架。该三排微张力紧凑型的引丝架I区别于常规两道连续90°直角导丝引出装置，减小了丝条引入张力，减少了加弹丝的断股毛现象，提高了纤维强力。如图3至图6所示，本发明中的假捻器6为瓷-氨组合式的假捻器6。瓷-氨组合式的假捻器6的形式为“ 1-2-5-1”、“ 1-2-4-1”或“ 1-2-3-1”，其中“I”为导入片61及导出片64的个数，“2”为第一组工作盘62的个数，“5”、“4”或“3”为第二组工作盘63的个数。导入片61、第一组工作盘62及导出片64均为陶瓷盘，第二组工作盘为聚氨酯盘。如图7所示，为采用上述锦纶微细加弹丝生产装置的锦纶微细加弹丝的生产工艺，包括以下生产工艺路线将锦纶6或锦纶66的预取向丝(POY)通过三排形成交叉角的微张力紧凑型的引丝架1，穿过剪丝器2直接进入止捻罗拉3，再引至止捻器4，后导入变形热箱5，引出后进入瓷-氨组合的假捻器6，再接触冷却板7后，进入输出罗拉8，丝条从输出罗拉8出来后经过上油轮9，最后通过断丝探测器10进入成型罗拉11，卷装成圆柱型成品丝筒，卷装成圆柱型成品丝筒。
其中，各部件的作用为引丝架1:放置原丝，即锦纶6或锦纶66的高预取向丝(POY)筒，将原丝丝条导入剪丝器2及止捻罗拉3。剪丝器2 :剪断原丝丝条，防止止捻罗拉缠丝。止捻罗拉3 :实现丝条的传输并起到再次止捻的作用。止捻器4 :阻止丝条后续经假捻器加捻后的捻度从变形热箱传输至止捻罗拉而引起缠丝。变形热箱5 :加热丝条呈塑化状态，降低拉伸变形应力。假抢器6 :产生机械扭曲应力。冷却板7 :对丝条在加捻后卷曲结构额固定。输出罗拉8 :实现丝条的传输，防止逃捻丝。上油轮9:给弹性丝条加上适当的油剂，提高丝条的集束性，增加丝条的平滑性，改善丝条的抗静电性。断丝探测器10 :检测丝条是否有断丝现象。成型罗拉11 :对丝条进行相对松弛状态定型，消除大部分变形中的内应力，使丝条蓬松性适中，弹性适中。锦纶6或锦纶66的取向长丝(POY)从止捻罗拉3喂入后，受到输出罗拉8的拉伸，同时受到自瓷-氨组合的假捻器6的假捻作用，加捻扭转力延伸至变形热箱5内的丝条，因此，丝条在止捻罗拉3与输出罗拉8的拉伸力、假捻器6的加捻扭转力和变形热箱5热的作用下发生拉伸变形、热定型等变化，当丝条出输出罗拉8后，即完成拉伸变形过程，纤维具有一定的强度和蓬松性。其中，剪丝器2设有信号接收端，断丝探测器10设有信号发射端，在断丝探测器10探测到有断丝现象时，发出断丝电信号，剪丝器2的信号接收端接收到信号，并剪段丝条，以防止将断丝的丝条缠绕于止捻罗拉3上。实施例1 :生产成品为28D/33F的锦纶微细加弹丝，使用原丝为锦纶6的35dtex/33f的高取向长丝丝饼。如图3和图6所示，瓷-氨组合式的假捻器6的形式为“1-2-5-1”，即包括一片陶瓷导入片61、两片陶瓷第一组工作盘62、五片聚氨酯第二组工作盘63及一片陶瓷导出片64。如图所示，导入片61、第一组工作盘62及第二组工作盘63均呈圆饼形，导出片64为刀口状“倒梯形”，导入片61、第一组工作盘62、第二组工作盘63及导出片64的厚度为4mm，导入片61、第一组工作盘62、第二组工作盘63的外径为45mm。导入片61、第一组工作盘62、第二组工作盘63及导出片64之间，各片间间距为O. 2mm。将其长丝丝条分别通过三排相间30°的微张力紧凑型的引丝架1，穿过剪丝器2直接进入皮圈压触的止捻罗拉3，再引入止捻器4导进变型热箱5，变型热箱5的温度140°C，经过变型热箱O.1秒的变型时间后引出，进入瓷-氨组合的假捻器6的G点处，瓷-氨组合的假捻器6组合形式设置为“ 1-2-5-1 ”，再通过冷却板7，冷却板7的冷却温度为15°C，冷却O. 05秒后进入皮圈压触的输出罗拉8，输出罗拉8出来后经过上油轮9，最后通过断丝探测器10进入成型罗拉11卷装成圆柱型成品丝筒，使其卷绕成成品微细加弹丝。实施例2 生产成品为12D/14F的锦纶微细加弹丝，使用原丝为锦纶6的15dtex/14f的高取向长丝丝饼。如图4和图6所示，瓷-氨组合式的假捻器6的形式为“1-2-4-1”，即包括一片陶瓷导入片61、两片陶瓷第一组工作盘62、四片聚氨酯第二组工作盘63及一片陶瓷导出片64。如图所不，导入片61、第一组工作盘62及第二组工作盘63均呈圆饼形,导出片64为刀口状“倒梯形”，导入片61、第一组工作盘62、第二组工作盘63及导出片64的厚度为5mm，导入片61、第一组工作盘62及第二组工作盘63的外径为47mm。导入片61、第一组工作盘62、第二组工作盘63及导出片64之间，各片间间距为O. 3mm。将其长丝丝条分别通过三排相间30°的微张力紧凑型的引丝架1，穿过剪丝器2直接进入皮圈压触的止捻罗拉3，再引入止捻器4导进变型热箱5，变型热箱5的温度155°C，经过变型热箱O. 2秒的变型时间后引出进入瓷-氨组合的假捻器6的G点处，瓷-氨组合的假捻器6的组合形式设置为“ 1-2-4-1”，再通过冷却板7，冷却板7的冷却温度为25 °C，冷却O. 07秒后进入皮圈压触的输出罗拉8，输出罗拉8出来后经过上油轮9，最后通过断丝探测器10进入成型罗拉11卷装成圆柱型成品丝筒，使其卷绕成成品微细加弹丝。实施例3 生产成品为9D/10F的锦纶微细加弹丝，使用原丝为锦纶66的12dteX/10f的高取向长丝丝饼。
如图5和图6所示，瓷-氨组合式的假捻器6的形式为“1-2-3-1”，即包括一片陶瓷导入片61、两片陶瓷第一组工作盘62、三片聚氨酯第二组工作盘63及一片陶瓷导出片64。如图所不，导入片61、第一组工作盘62及第二组工作盘63均呈圆饼形,导出片64为刀口状“倒梯形”，导入片61、第一组工作盘62、第二组工作盘63及导出片64的厚度为6mm，导入片61、第一组工作盘62及第二组工作盘63的外径为50mm。导入片61、第一组工作盘62、第二组工作盘63及导出片64之间，各片间间距为O. 5mm。将其长丝丝条分别通过三排相间30°的微张力紧凑型的引丝架1，穿过剪丝器2直接进入皮圈压触的止捻罗拉3，再引入止捻器4导进变型热箱5，变型热箱5的温度170°C，经过变型热箱O. 3秒的变型时间后引出进入瓷-氨组合的假捻器6的G点处，瓷-氨组合的假捻器6的组合形式设置为“ 1-2-3-1”，再通过冷却板7，冷却板7的冷却温度为30°C，冷却O. 10秒后进入皮圈压触的输出罗拉8，输出罗拉8出来后经过上油轮9，最后通过断丝探测器10进入成型罗拉11卷装成圆柱型成品丝筒，使其卷绕成成品微细加弹丝。本发明中变型热箱5中的变形温度控制在140°C _170°C之间，使丝条变形充分，蓬松，同时使丝条的强度、韧性及卷缩率适当，变形温度越高，丝条的变形阻力越小，假捻张力越小，丝条变形充分，蓬松度增大。但是变形温度大于170°C则变形温度接近软化点，丝条塑性太强，使丝条强度、韧性及卷缩率降低，变形效果差，并使丝条容易粘并。同时，冷却板7的温度控制在15°C _30°C之间，起到松弛丝条内应力的作用，稳定丝条的卷缩率及强度，使染色均匀，冷却板7的冷却温度大于30°C，则会降低丝条卷缩率及强度，使丝条伸长，若冷却板的冷却温度小于15°C，则不能起到松弛丝条内应力的作用。本发明的锦纶微细加弹丝的生产装置，采用该三排微张力紧凑型的引丝架1，减小了丝条引入张力，减少了加弹丝的断股毛现象，提高了纤维强力。假捻器6采用瓷-氨组合式的假捻器6，区别于常规的单组合聚氨酯假捻盘，改善了丝条的变形效果，提高了成品质量；区别于常规的单组合陶瓷假捻盘，改善了微细长丝在假捻过程中摩擦均匀程度，有利成品丝条染色均匀、一致。
权利要求
1.锦纶微细加弹丝生产装置，其特征在于，包括依次连接的多排引丝架(I)、剪丝器(2)、止捻罗拉(3)、止捻器(4)、变形热箱(5)、假捻器(6)、冷却板(7)、输出罗拉(8)、上油轮(9)、断丝探测器(10)及成型罗拉(11)，多排所述引丝架(I)中相邻的两排引丝架(I)间的夹角不大于45°，所述假捻器(6)为瓷-氨组合式的假捻器。
2.根据权利要求1所述的锦纶微细加弹丝生产装置，其特征在于，所述弓I丝架(I)为三排，三排所述引丝架(I)间，相邻两排引丝架(I)间的夹角为15° 45°。
3.根据权利要求1所述的锦纶微细加弹丝生产装置，其特征在于，所述瓷-氨组合式的假捻器(6)包括导入片(61)、第一组工作盘(62)、第二组工作盘(63)及导出片(64)，所述导入片(61)及导出片(64)均为一片陶瓷片，所述第一组工作盘(62)为两片陶瓷盘，所述第二组工作盘(63)为5片或4片或3片聚氨酯盘，所述导入片(61)、第一组工作盘(62)、第二组工作盘(63)及所述导出片(64)交错排列套设于三根轴上，所述导入片(61)、第一组工作盘 (62)、第二组工作盘(63)及所述导出片(64)相邻两片间间距为O. 2mm-0. 5mm。
4.根据权利要求3所述的锦纶微细加弹丝生产装置，其特征在于，所述导入片(61)、第一组工作盘(62)、第二组工作盘(63)为圆饼形，所述导出片(64)为刀口状“倒梯形”，所述导入片(61)、第一组工作盘(62)、第二组工作盘(63)及导出片(64)的厚度均为4mm-6mm，其外径均为45mm-50mm。
5.根据权利要求1所述的锦纶微细加弹丝生产装置，其特征在于，所述剪丝器(2)设有信号接收端，所述断丝探测器(10)设有信号发射端。
6.采用权利要求1至5中任一项所述的锦纶微细加弹丝生产装置的锦纶微细加弹丝生产工艺，其特征在于，包括以下生产工艺路线将预取向丝通过三排引丝架(1)，穿过所述剪丝器(2)直接进入所述止捻罗拉(3)，再引至所述止捻器(4)，后导入所述变形热箱(5)， 引出后进入瓷-氨组合式的假捻器(6)，再接触所述冷却板(7 )后，进入所述输出罗拉(8 )， 丝条从所述输出罗拉(8)出来后经过所述上油轮(9)，最后进入所述成型罗拉(10)，卷装成圆柱型成品丝筒。
7.根据权利要求6所述的锦纶微细加弹丝的生产工艺，其特征在于，丝条导入所述变形热箱(5)时，所述变形热箱(5)的温度为140°C _170°C，加热时间为O. ls-0. 3s。
8.根据权利要求7所述的锦纶微细加弹丝的生产工艺，其特征在于，丝条接触所述冷却板(7)后，丝条温度降至15°C -30°C，冷却时间为O. 05s-0.1s。
全文摘要
本发明提供了锦纶微细加弹丝生产装置及生产工艺，其装置包括依次连接的引丝架、剪丝器、止捻罗拉、止捻器、变形热箱、假捻器、冷却板、输出罗拉、上油轮、断丝探测器及成型罗拉，引丝架为三排，相邻两排间的夹角不大于45°，假捻器为瓷-氨组合式的假捻器。方法为将锦纶6(锦纶66)预取向丝分别通过三排引丝架，穿过剪丝器直接进入止捻罗拉，再引至止捻器，后导入变形热箱，引出后进入瓷-氨组合假捻器，接触冷却板后，进入输出罗拉，丝条从输出罗拉出来后经过上油轮，最后通过断丝探测器进入成型罗拉卷装成为锦纶微细加弹丝。本发明通过采用微张力紧凑型的引丝架和瓷-氨组合的假捻器，减少了断股毛丝、提高纤维强力、改善条干均匀、降低染色色差。
文档编号B65H57/00GK103046184SQ20131002036
公开日2013年4月17日 申请日期2013年1月18日 优先权日2013年1月18日
发明者龚剑兵, 王翠玲, 刘蓉 申请人:江苏文凤化纤集团有限公司