CN1844504A - 单板生产多孔聚对苯二甲酸乙二酯细旦长丝的工艺 - Google Patents
单板生产多孔聚对苯二甲酸乙二酯细旦长丝的工艺 Download PDFInfo
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Abstract
一种单板生产多孔聚对苯二甲酸乙二酯细旦长丝的工艺，它主要包括熔体输送、过滤熔体并挤丝、分丝冷却、上油以及将丝束合股后卷绕的工序。本发明采用分丝复合冷却法，即通过侧吹风装置对丝束的内表面进行风冷却，在侧吹风装置的外侧加弧形挡风板，使部分侧吹风被弧形挡风板反弹，从而使外层丝束得到良好的冷却。采用该冷却方法，其使用成本较低，且可使丝束的冷却均匀，从而提高丝的满卷率、染色合格率。
Description
技术领域
本发明涉及一种单板生产多孔聚对苯二甲酸乙二酯细旦长丝的工艺，特别指单板生产250-300孔聚对苯二甲酸乙二酯细旦长丝的工艺。
背景技术
现有技术中，很多公司采用连续缩聚法将聚对苯二甲酸乙二酯熔体直接纺丝生产POY(预取向丝)和FDY(全拉伸丝)产品，或是采用连续缩聚法生产聚对苯二甲酸乙二酯切片后，再融熔纺丝。
纺丝的工艺流程如下：将来自聚酯装置的聚对苯二甲酸乙二酯熔体经过熔体增压泵提高压力后，再经过熔体冷却器冷却，并被分配到各条纺丝线；或者将聚对苯二甲酸乙二酯切片经过干燥，并通过螺杆挤压机加压熔融后，再经过熔体过滤器，分配到各纺丝线。每条纺丝线有36～48个纺丝位，每个纺丝位有一个熔体计量泵，聚对苯二甲酸乙二酯熔体在熔体计量泵的计量加压后通过装有滤网的纺丝组件和喷丝板，并挤出成初生纤维。由侧吹风装置吹出的经精密控制的空调风冷却，然后经精确计量的油嘴上油装置供油，丝束通过上油装置后，经过纺丝甬道到达卷绕机，在卷绕前先后经过两个导丝盘，在两个导丝盘之间有网络器，丝束经过导丝盘后到达卷绕头，卷制成圆柱形丝饼，对每个丝饼预设定值，满卷后自动切换，人工落筒后，进行产品平衡。
对丝束的采用的冷却方式主要有侧吹风冷却和环吹风冷却两种。环吹风冷却所采用的装置制作和使用成本都很高，故目前很少采用；侧吹风装置因成本低、维护方便而得到广泛应用，但侧吹风冷却方法仅适用于单板生产192孔以下的产品，而对于单板生产200-300孔的产品，由于孔间距小，丝束很密，故单侧冷却风不能穿透丝束，导致内外层丝束冷却不匀，条干值大，加弹后染色不匀，无法满足使用要求。
发明内容
本发明目的是提供一种单板生产多孔聚对苯二甲酸乙二酯细旦长丝的工艺，其在冷却丝束时可均匀冷却内外层丝束，且冷却成本较低。
本发明的技术方案是：一种单板生产多孔聚对苯二甲酸乙二酯细旦长丝的工艺，它包括下列工序，
(1)、将熔融的聚对苯二甲酸乙二酯输送到纺丝箱体，再将该聚对苯二甲酸乙二酯熔体输送到纺丝箱体内的纺丝组件处；
(2)、在纺丝组件处过滤聚对苯二甲酸乙二酯熔体，采用具有多个喷丝孔的喷丝板挤丝，即从喷丝板上的喷丝孔中将滤出杂质后的聚对苯二甲酸乙二酯熔体喷出形成多根熔融的单丝，各单丝复合在一起形成复丝；
(3)、将一束复丝分开形成至少两束复丝，将各束复丝放置在侧吹风装置与弧形板之间，由侧吹风装置对内层各单丝进行风冷却，到达弧形板处的风被弧形板反射而吹向外层各单丝，以对外层单丝进行风冷却，使得各束复丝分别形成固态的丝束；
(4)、冷却后的各束丝束分别通过油嘴上油；
(5)、将分开的各束丝束合成一束，卷绕丝束形成圆柱形丝饼。
步骤(2)中采用的喷丝板上的多个喷丝孔分开为两组排列，两组喷丝孔构成两块图案，该两块图案的相对边缘之间具有一段距离。
本发明与现有技术相比具有下列优点：
单板生产250-300f(f表示复丝中的单丝根数)聚对苯二甲酸乙二酯细旦长丝的最大问题是冷却均匀性问题，因为丝束分布很密，使用侧吹风冷却时，风在穿过丝束时由最初的22～25℃迅速升温到35℃，并且风向由最初的垂直于丝束运动方向变为平行于丝束运动方向，从而使外层的丝束得不到有效冷却。冷却的均匀性直接影响到同一束复丝的250-300根单丝间聚合物高分子的结晶和取向的均匀性，结晶和取向不匀会引起牵伸张力不匀、产品的染色均匀性差、染色合格率低的问题；外层丝冷却不良，不仅内外层丝束的高分子取向度和结晶度差异大，而且生产单丝纤度不超过0.5分特(每1万米丝重0.5克)的产品时，易出现断丝现象，生产不稳定。通过分丝，将同一块喷丝板上的250～300根单丝分成两股含125～150根单丝的复丝，从而使喷丝孔分布最密集的喷丝板中心处间隙变大，得到良好的冷却。通过在外侧加弧形挡风板，使部分侧吹风反弹回丝束的中心方向，从而使外层丝束得到良好的冷却。
采用上述方法生产的150旦/288根(加弹丝的最终纤度，旦为纤维粗细度的单位，1旦＝10/9分特)的POY(预取向丝)，条干CV(变异系数，为粗细变化的一种测量标准)值小于1.35％，满卷率大于98％，优等品率大于97％，加弹加工(加弹丝)的合格率达到98％。
本发明采用分丝复合冷却法，其与现有的环吹风冷却风和侧吹风冷却法对比列表如下：
| 环吹风冷却工艺方案 | 侧吹风冷却工艺方案 | 分丝复合冷却法的工艺方案 | |
| 冷却方式 | 内环吹或外环吹 | 单侧侧吹风冷却；不分丝冷却。 | 在操作侧加挡风板，部分侧吹风碰到挡风板后反射，从而从外侧对丝束冷却，形成双侧冷却；分成两束丝冷却，冷却风可对喷丝板中心区域密集的丝束进行有效冷却。 |
| 上油方式 | 双油嘴上油 | 一个组件对应一个油嘴 | 一个组件对应二个油嘴 |
| 喷丝板孔分布 | 圆形分布 | 菱形或圆形分布 | 菱形或圆形分布，中间无孔区加宽 |
| 满卷率 | 高 | 不能稳定生产 | 高 |
| 染色合格率 | 高 | 低 | 高 |
| 条干CV值 | 好 | 差 | 好 |
| 成本 | 高 | 低 | 低 |
表1：150旦/288根生产对比表
附图说明
附图1为喷丝板的结构主视图；
附图2为分开的丝束通过油嘴上油的工序示意图；
附图3为丝束的冷却工序示意图；
附图4为弧形板的主视图；
附图5为弧形板的俯视图；
其中：1、喷丝板；2、喷丝孔；3、纺丝组件；4、油嘴；5、弧形板；6、侧吹风装置；7、内弧形面。
具体实施方式
一种单板生产多孔聚对苯二甲酸乙二酯细旦长丝的加工工艺，它包括下列工序，
(1)、熔体输送：用增压泵或螺杆挤压机将熔融的聚对苯二甲酸乙二酯输送到纺丝箱体，再通过熔体计量泵将聚对苯二甲酸乙二酯熔体送到纺丝组件3；
(2)、过滤、挤出：聚对苯二甲酸乙二酯熔体在纺丝组件3处经过过滤，纺丝组件3包括喷丝板1，将滤出杂质后的聚对苯二甲酸乙二酯熔体从喷丝板1上的喷丝孔2种喷出，形成由多根单丝组成的复丝；
(3)、分丝复合冷却法冷却固化：将一束复丝分开形成至少两束复丝，在本发明采用的最佳实施例中，分丝后形成两束复丝；将各束复丝放置在侧吹风装置6与弧形板5之间，参见附图4-附图5所示，弧形板5上具有多个连续排列的弧形面7，组成复丝的各单丝位于弧形面的轴心线处；参见附图3所示，由侧吹风装置6对位于内层的各单丝进行风冷却，到达弧形板5处的风被弧形板5的弧形面7反射而吹向外层的各单丝，以对外层单丝进行风冷却，使得各束复丝分别形成固态的丝束；
(4)、上油：冷却后的各束丝束分别通过油嘴4上油，在上油工序中，分丝冷却后的丝束经双油嘴上油，保证了上油均匀性，可减小摩擦力、消除静电、增加丝束的抱合性；
(5)、网络、卷绕：上油后的丝束经过导丝盘调整张力，并经网络器缠绕，在网络器处将将分开的丝束合股，再通过卷绕头卷绕丝束形成圆柱形丝饼，网络器可提高退绕性能，即使的绕在卷绕头上的圆柱形丝饼易于从卷绕头上取下；
喷丝板1采用分板方式布置喷丝孔2，喷丝孔2的整体分布方式采用菱形排布或圆形排布，附图1所示的实施例中，多跟喷丝孔2整体呈圆形分布，且多个喷丝孔2分开为两组排列，在两组喷丝孔2之间具有一段无孔区域，如附图1所示，喷丝板1的中央处为无孔区域。
本发明中使用的喷丝板1采用了分板方式，冷却方式采用了分丝复合冷却法，对单板挤出的复丝采用了合-分-合的冷却、上油方法，解决了冷却不匀、上油不匀的问题。
以下列举单板生产多孔聚对苯二甲酸乙二酯细旦长丝的工艺的三个实例，来具体阐述本发明的工艺特点。
实例一：生产150旦/288根(加弹丝的最终纤度)的POY(预取向丝)。喷丝板的直径为100毫米，采用菱形分布，不分丝；组件选择：过滤材料选用金属砂，组件压力150公斤/平方厘米，每个纺丝位有10个组件，组件中心距为127毫米；纺丝温度：293℃；侧吹风窗：高1.2米，内有蜂窝板，使出风呈均匀的层流状态；在侧吹风窗外侧安装弧形板5，该弧形板5由10块半圆形不锈钢片组成，半径63.5毫米(参照附图4所示)；含油率：0.4～0.45％；卷绕速度：2800米/分钟。实施效果：生产不稳定，条干CV值(测算出的丝的粗细度变化的变异系数)大于1.6％，满卷率小于85％，加弹加工张力波动大，染色合格率小于90％。
实例二：生产150旦/288根(加弹丝最终纤度)的POY(预取向丝)。喷丝板直径为100毫米，喷丝孔采用菱形分布；组件选择：过滤材料选用金属砂，组件压力150公斤/平方厘米，每个纺丝位有10个组件，组件中心距为127毫米；纺丝温度：293℃；侧吹风窗：高1.2米，内有蜂窝板，使出风呈均匀的层流状态；在侧吹风窗外侧安装挡风用的弧形板5，弧形板5由10块半圆形不锈钢片组成，半径63.5毫米(参照附图4所示)；从喷丝板挤出的丝一分为二，双油嘴上油，在导丝盘前合股；含油率：0.4～0.45％；卷绕速度：2800米/分。实施效果：生产稳定，条干CV值小于1.35％，满卷率大于98％，优等品率大于97％，加弹加工合格率达到98％。
实例三：生产200旦/288根(加弹丝最终纤度)的POY(预取向丝)。喷丝板直径为100毫米，采用菱形分布；组件选择：过滤材料选用金属砂，组件压力150公斤/平方厘米；每个纺丝位有10个组件，组件中心距为127毫米；纺丝温度：292℃；侧吹风窗：高1.2米，内有蜂窝板，使出风呈均匀的层流状态；在侧吹风窗外侧安装弧形的挡风板，该挡风板由10块半圆形不锈钢片组成，半径63.5毫米；从喷丝板挤出的丝一分为二，双油嘴上油，在导丝盘前合股；含油率：0.42％；卷绕速度：2850米/分。实施效果：生产稳定，条干CV值小于1.35％，满卷率大于97％，优等品率大于96％，加弹加工合格率大于97％。实例一为目前普遍采用的单板生产多孔聚对苯二甲酸乙二酯细旦长丝的加工工艺的实例，实例二和实例三为本发明的两个实施例，与实例一相比，实例二、实施例三的生产效果较好。
Claims (2)
1、一种单板生产多孔聚对苯二甲酸乙二酯细旦长丝的工艺，其特征在于：它包括下列工序，
(1)、将熔融的聚对苯二甲酸乙二酯输送到纺丝箱体，再将该聚对苯二甲酸乙二酯熔体输送到纺丝箱体内的纺丝组件(3)处；
(2)、在纺丝组件(3)处过滤聚对苯二甲酸乙二酯熔体，采用具有多个喷丝孔(2)的喷丝板(1)挤丝，即从喷丝板(1)上的喷丝孔(2)中将滤出杂质后的聚对苯二甲酸乙二酯熔体喷出形成多根熔融的单丝，各单丝复合在一起形成复丝；
(3)、将一束复丝分开形成至少两束复丝，将各束复丝放置在侧吹风装置(6)与弧形板(5)之间，由侧吹风装置(6)对内层各单丝进行风冷却，到达弧形板(5)处的风被弧形板(5)反射而吹向外层各单丝，以对外层单丝进行风冷却，使得各束复丝分别形成固态的丝束；
(4)、冷却后的各束丝束分别通过油嘴(4)上油；
(5)、将分开的各束丝束合成一束，卷绕丝束形成圆柱形丝饼。
2、根据权利要求1所述的单板生产多孔聚对苯二甲酸乙二酯细旦长丝的工艺，其特征在于：步骤(2)中采用的喷丝板(1)上的多个喷丝孔(2)分开为两组排列，两组喷丝孔(2)构成两块图案，该两块图案的相对边缘之间具有一段距离。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |