三維卷曲中空滌綸短纖維后處理設(shè)備松弛熱定型機(jī)的分析研究_衛(wèi)銘

1、三維卷曲中空滌綸短纖維后處理設(shè)備松弛熱定型機(jī)的分析研究衛(wèi) 銘 苗 彬(鄭 州紡織機(jī)械股份有限公司 摘 要 研究三維卷曲中空滌綸短纖維后處理生產(chǎn)線中松弛熱定型機(jī)對(duì)纖維質(zhì)量的影響 。 通過(guò)測(cè)試對(duì)設(shè)備進(jìn)行評(píng)定及改進(jìn)提高 。關(guān)鍵詞 三維卷曲 中空滌綸短纖維 松弛熱定型機(jī)1 前言近年來(lái)差別化纖維發(fā)展非常迅速 , 其中三維卷 曲中空纖維發(fā)展很快 。 這種纖維由于具有永久的立 體卷曲 , 優(yōu)良的膨松回彈性 , 以及重量輕 、 保暖性好 等特點(diǎn)備受用戶歡迎 。 鄭州紡織機(jī)械股份有限公司 多年來(lái)一直從事三維卷曲中空滌綸短纖維設(shè)備的開(kāi) 發(fā)和研究 。 本文著重就后處理流程中的松弛熱定型 機(jī)對(duì)纖維質(zhì)量的影響及 改進(jìn)提

2、高進(jìn)行 探討 、 研究 。 同時(shí)也為大容量生產(chǎn)線中的松弛熱定型機(jī)提供理論 依據(jù) 。2 后處理工藝流程及設(shè)備配置用于三維卷曲中空滌綸短纖維和其他多品種柔 性生產(chǎn)線的流程和設(shè)備配置如下 :集束 一道牽伸機(jī) (DF1 浸浴槽 (DB 二道牽伸機(jī) (DF2 蒸汽 加熱箱 (HBX 三道牽伸機(jī) (DF3 緊張熱定型機(jī) (HR 卷 曲 機(jī) (CP 冷 卻輸 送 (TOC 切 斷(CU 松弛熱定型 (SE 打包 (成品 3 松弛定型在生產(chǎn)線中的作用中空纖維原絲在 前紡獲得了潛在的自卷曲性 能 , 在同一斷面上存在不對(duì)稱(chēng)應(yīng)力 , 通過(guò)后處理的拉 伸后得到放大 , 經(jīng)松弛熱定型機(jī)處理使卷曲效果得 以完善和穩(wěn)定

3、。 初生纖維經(jīng)拉伸后內(nèi)部結(jié)構(gòu)尚未固 定 , 尺寸穩(wěn)定性差 , 纖維只有在完全松弛的狀態(tài)下進(jìn) 行熱定型 , 才能使纖維得到穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)和性能 。 很 顯然松弛熱定型機(jī)是滌綸中空纖維后加工過(guò)程中一 個(gè)非常重要的工序 。 松弛定型機(jī)的循環(huán)風(fēng)量 、 烘房 溫度 、 定型時(shí)間 、 鏈板上的風(fēng)速及出口的冷卻將決定 最終產(chǎn)品的質(zhì)量 。4 設(shè)備概況年產(chǎn) 15kt 生產(chǎn)線中的松弛熱定型機(jī)共 12區(qū) , 其中加熱 10區(qū) , 冷卻 2區(qū) , 每區(qū)長(zhǎng)度 1. 8m , 工作幅 寬 2m , 全機(jī)長(zhǎng) 21. 6m , 設(shè)備外形見(jiàn)圖 1 。圖 1 松馳熱定型 機(jī)結(jié)構(gòu)圖 圖 1中 A -A 為烘燥定型區(qū)剖面結(jié)構(gòu)示意圖 。

4、循環(huán)風(fēng)機(jī)裝在烘房側(cè)室 , 循環(huán)風(fēng)機(jī)將由吸風(fēng)箱把通 過(guò)纖維層的空氣 吸入風(fēng)機(jī)內(nèi) , 然后由出風(fēng) 口排出 。 空氣經(jīng)加熱器加熱后再循環(huán)至鏈板上的纖維層 , 從·紡織設(shè)備 ·而完成對(duì)纖維烘干定型 。圖 1中 B -B 為冷卻區(qū)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖 。 循 環(huán)風(fēng)機(jī)裝在烘房側(cè)室 , 從車(chē)間補(bǔ)入的空氣通過(guò)纖維 層吸風(fēng)箱吸入風(fēng)機(jī) , 然后由出風(fēng)口通過(guò)管道排至室 外 , 空氣不循環(huán)使用 , 從而達(dá)到冷卻纖維的目的 。5 討論分析與改進(jìn)提高5. 1 松弛熱定型機(jī)進(jìn)口切斷后的纖維經(jīng)由擺斗落在進(jìn)口鏈板上 。 由于 下落纖維呈團(tuán)狀所以不能均勻的鋪在輸送鏈網(wǎng)上 , 進(jìn)入烘房中造成循環(huán)熱風(fēng)短路 , 使得開(kāi)

5、車(chē)初期生產(chǎn) 的纖維質(zhì)量不合格 , 主要表現(xiàn)為膨松特性 V 2值只 能達(dá)到 40cm 3/g 左右 。 后經(jīng)改進(jìn) , 增加勻棉打手后 則 V 2值可達(dá) 52cm 3/g 以上 。 由此說(shuō)明鏈板式烘干 定型機(jī)物料鋪設(shè)是否均勻?qū)⒅苯佑绊懙酵ㄟ^(guò)纖維的 風(fēng)速并最終影響纖維的質(zhì)量 。另外由于三維立體卷曲纖維的膨松特性 , 切斷 后的纖維落在進(jìn)口鏈板上鋪厚達(dá) 300350mm , 此 厚度不易進(jìn)入烘房 。 主要原因是第一節(jié)烘房與進(jìn)口 的接合部開(kāi)口只有 270mm 高 , 由于此處是冷熱的 交匯處 , 為使熱風(fēng)不溢出 , 開(kāi)口不宜過(guò)大 。 為解決此 問(wèn)題 , 可在進(jìn)口段加一風(fēng)機(jī)將纖維吸附在鏈板上 , 這 樣可

6、降低纖維的自然鋪厚 , 一般可降至 200mm 左 右 , 則可順利進(jìn)入烘房 。5. 2 循環(huán)風(fēng)機(jī)的測(cè)試及分析循環(huán)風(fēng)機(jī)是松弛熱定型機(jī)的心臟 。 循環(huán)風(fēng)是載 熱的媒體 , 它將熱量傳給纖維 , 帶走纖 維內(nèi)部的水 分 , 并使纖維得到穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)和性能 。我們?cè)谡Ｉa(chǎn)的條件下對(duì)風(fēng)機(jī)風(fēng)量 、 功率 、 鏈 板表面風(fēng)速及風(fēng)機(jī)的振動(dòng) 、 軸承溫升進(jìn)行了測(cè)試 。 該機(jī) 12個(gè) 區(qū)中 , 10個(gè)加熱區(qū) 和 2個(gè)冷 卻區(qū) 。 循環(huán)風(fēng)機(jī)葉輪直徑及轉(zhuǎn)速均相同 。 我們?cè)诘?12區(qū) (冷卻區(qū) 風(fēng)機(jī)出風(fēng)口用風(fēng)速儀測(cè)得風(fēng)機(jī)平均風(fēng)速為 15. 1m /s (見(jiàn)表 1 , 經(jīng)計(jì)算風(fēng)機(jī)風(fēng)量為 15850m 3/h 。表 1

7、 第 12區(qū)有物料時(shí)風(fēng)機(jī)出口風(fēng)速風(fēng)量測(cè) 點(diǎn) 123456789平均 換算值 風(fēng) 速 /m ·s -114. 114. 614. 61415. 315. 713. 8151514. 715. 1風(fēng)機(jī)出口截面積 /m 20. 54×0. 54=0. 2916風(fēng) 量 /m 3·h -1 15850圖 2 循環(huán)風(fēng)機(jī)特性曲線 由于測(cè)試條件限制 , 烘房?jī)?nèi)部無(wú)法測(cè)試 , 只能對(duì) 冷卻區(qū)進(jìn)行測(cè)試 。 經(jīng)分析比較 , 定型區(qū)和冷卻區(qū)管 網(wǎng)系統(tǒng)阻力有所不同 , 但相差不大 。 對(duì)定型區(qū)來(lái)說(shuō) 此測(cè)試還是具有實(shí)際意義的 , 從 TZH8-8風(fēng)機(jī)特性 圖上可看到 , 風(fēng)機(jī)運(yùn)行在較高的效率

8、點(diǎn) (圖 2 。 鏈板表面風(fēng)速的均勻性直接影響纖維的定型效 果 , 此次測(cè)量是將第五節(jié)烘房中鏈板分為 15個(gè)測(cè)點(diǎn) 在停車(chē)狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)試 。 雖然不是在工況下測(cè)得 , 但從風(fēng)速的相對(duì)值分析也足以說(shuō)明鏈板表面風(fēng)速是 比較均勻的 (見(jiàn)表 2 。風(fēng) 機(jī)功率測(cè) 定值見(jiàn)表 3, 循環(huán)風(fēng)機(jī) 在產(chǎn)量 1. 9 t /h 時(shí)的風(fēng)機(jī)軸功率為 9. 9kW , 由此分析選用電機(jī) 功率 15kW 是合理的 。實(shí)測(cè)值 校正值 2. 02. 01. 72. 01. 82. 01. 72. 01. 51. 741. 41. 71. 41. 71. 21. 41. 21. 41. 11. 51. 72. 01. 72. 01

9、. 41. 71. 31. 451. 21. 61. 49 1. 75·紡織設(shè)備 ·表 3 風(fēng)機(jī)功率測(cè)定風(fēng)機(jī)號(hào) 風(fēng)門(mén) 開(kāi)度 /%電機(jī)轉(zhuǎn)速 /r ·min -1風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速 /r ·min -1啟動(dòng)電流 /A 工作電流 /A 軸功率/kW 電機(jī)功率 /kW221493152010112. 9715表 4 循環(huán)風(fēng)機(jī)軸承 溫度及其它 從表 4、 表 5數(shù)據(jù)看我公司加工的循環(huán)風(fēng)機(jī)葉 輪平衡效果非常好 , 軸承溫升 <17, 證明風(fēng)機(jī)傳 動(dòng)結(jié)構(gòu)及風(fēng)機(jī)軸承設(shè)計(jì)合理 , 此處應(yīng)注意的是風(fēng)機(jī) 軸承潤(rùn)滑脂應(yīng)選用高溫油脂 , 這樣可防高溫結(jié)焦 , 延 長(zhǎng)軸承壽命 。 5.

10、 3 散熱器的配置該機(jī)散熱器采用列管套片式 , 配置在鏈板上方 。 一方面對(duì)循環(huán)風(fēng)加熱 , 另一方面起勻流作用 。 鏈板 上風(fēng)速均勻性及烘房的溫 度 (可達(dá) 170 都證明 , 散熱器面積配置合理 。 散熱器放置在鏈板上方這種 設(shè)計(jì)有以下優(yōu)點(diǎn) : 可配置比較多的散熱面積 ; 空 間大 , 便于清潔 (相對(duì)于配置在側(cè)室而言 ; 可兼做 勻流裝置 。5. 4 出口冷卻的改進(jìn)松弛定型機(jī)所處車(chē)間環(huán)境溫度在夏天比較高 , 尤其生產(chǎn)硅油中空纖維時(shí) (烘房溫度 160170 。這時(shí)出口纖維溫度高達(dá) 80 以上 。 這樣高的溫度 打包后纖維在包內(nèi)易積壓粘連結(jié)塊造成廢絲 。 為此我們將原設(shè)備出口冷卻的兩個(gè)區(qū) ,

11、 循環(huán)風(fēng)從內(nèi)部循 環(huán)式改為開(kāi)放式 , 并在出口另增加一冷卻風(fēng)機(jī) , 改善 了冷卻條件 , 在出口較短的情況下 , 使纖維進(jìn)入打包 機(jī)的溫度達(dá)到常溫 , 包內(nèi)結(jié)塊現(xiàn)象完全消失 。 這里 要說(shuō)明的是增加的冷卻風(fēng)機(jī)只在夏天使用 。6 生產(chǎn)硅油中空纖維產(chǎn)品應(yīng)注意的幾點(diǎn)問(wèn) 題 對(duì)中空纖維進(jìn)行加硅油處理 , 可增強(qiáng)纖維滑爽 、 柔軟的手感 , 并可提高下游產(chǎn)品的等級(jí) 。 硅整理纖 維質(zhì)量的好壞 , 主要取決于定型溫度和定型時(shí)間 , 一 般定型溫度都在 160170, 對(duì)不同的硅油處理 , 時(shí)間從 315min 不等 。 定型時(shí)間這樣大的跨度對(duì) 于烘房的長(zhǎng)度配置比較困難 。 作為纖維生產(chǎn)廠家都·紡

12、織設(shè)備 ·希望同一臺(tái)設(shè)備可滿足所有品 種對(duì)定型時(shí)間 的要 求 , 但這是不可行的 。 如 :年產(chǎn) 15kt 的生產(chǎn)線配置 10節(jié)烘房的設(shè)備 , 生產(chǎn)常規(guī)三維立體卷曲中空纖維 6. 67dtex ×64m m , 這時(shí)的定型時(shí)間為 4. 5min 。 但 在鏈網(wǎng) 同樣 負(fù)荷 的情 況 下 , 對(duì)要 求定 型時(shí) 間為 9min 的硅油產(chǎn)品 , 產(chǎn)量只能達(dá)到年產(chǎn) 7. 5kt , 所以 對(duì)一條多品種生產(chǎn)線怎樣合理配置松弛熱定型機(jī)是 非常關(guān)鍵的 。 以筆者經(jīng)驗(yàn) , 一條標(biāo)定產(chǎn)量的生產(chǎn)線 首先要滿足常規(guī)產(chǎn)品的要求 , 然后再綜合考慮其它品種的要求 。 如果是試驗(yàn)線則松弛熱定型要適當(dāng)選

13、 配長(zhǎng)一些 , 為以后研究新品種留有余地 。另外 , 對(duì)先切斷后定型或先定型后切斷兩種工藝 進(jìn)行分析 , 長(zhǎng)絲束進(jìn)行松弛熱定型 , 其結(jié)晶度與短纖 維相比 , 有明顯區(qū)別 (見(jiàn)表 6 。 這是由于長(zhǎng)絲束的分 子鏈未能完全松弛 , 其熱定型是在有內(nèi)應(yīng)力的情況下 進(jìn)行的 , 因此其結(jié)晶度較短纖維要低 。 再則長(zhǎng)絲束在 定型時(shí)要受到相互間的牽制 , 不能自由的消除內(nèi)應(yīng) 力 , 定性結(jié)晶后膨松特性明顯下降 ,(見(jiàn)表 7 。表 5 風(fēng)機(jī)軸承及電動(dòng)機(jī)振動(dòng)表 6 短纖維與長(zhǎng)絲束結(jié)晶度對(duì)比生 產(chǎn) 工 序 定型前定 型 中2 區(qū)4 區(qū) 6 區(qū) 8 區(qū) 10 區(qū) 定型后短纖維 x c (% 18. 634. 93

14、5. 733. 831. 835. 432. 5長(zhǎng)絲束 x c (% 12. 129. 129. 123. 929. 028. 228. 0 注 x c (% 結(jié)晶度·紡織設(shè)備 ·表 7 短纖維與長(zhǎng)絲束定型后產(chǎn)品的卷曲膨松性能卷 曲數(shù) /個(gè) ·(25mm -1 卷曲率/%V 1/cm 3·g -1V 2cm 3·g -1短纖維 7. 17. 321. 020. 618418253 54長(zhǎng)絲束 7. 27. 219. 220. 317817338 42 由此也說(shuō)明采用絲束定型后再切斷的工藝技術(shù) 路線對(duì)三維立體卷曲纖維的質(zhì)量是有影響的 。 只有 切

15、斷后的纖維均勻 、 松散 、 自由的鋪在鏈板上 , 才能 達(dá)到理想的效果 。7 結(jié)論通過(guò)對(duì)年產(chǎn) 15kt 三維滌綸中空生產(chǎn)線中松弛 熱定型機(jī)的測(cè)試 、 分析 、 改進(jìn)和提高 , 初步掌握了中 空纖維對(duì)松弛定型機(jī)的要求及設(shè)計(jì)中所要注意的問(wèn) 題 , 同時(shí)也為大容量后處理生產(chǎn)線中松弛定型機(jī)的 設(shè)計(jì)制造提供了理論依據(jù) 。R701型粘膠長(zhǎng)絲絡(luò)筒機(jī)絲條上油裝置的試驗(yàn)研究惠 捷(保 定天鵝化纖集團(tuán)有限公司 摘 要 介紹在 R701型粘膠長(zhǎng)絲絡(luò)筒機(jī)上加裝絲條上油裝置而改善粘膠長(zhǎng)絲成筒質(zhì)量的應(yīng)用試 驗(yàn) 。 試驗(yàn)表明 , 在 R701型絡(luò)筒機(jī)上加裝油輪上油裝置 , 可使粘膠長(zhǎng)絲在絡(luò)筒加工過(guò)程中獲得較高 的含油率

16、, 從而提高絲條的絡(luò)筒加工性能 , 減少毛絲和斷頭 , 改善筒裝絲質(zhì)量 。 經(jīng)油輪上油的絲條 絡(luò)筒加工性能優(yōu)于采用后處理淋洗上油的絲條 。關(guān)鍵詞 R701型絡(luò)筒機(jī) 上油裝置 粘膠長(zhǎng)絲上油 絡(luò)筒加工 試驗(yàn)研究1 前言國(guó)產(chǎn) R701型粘膠長(zhǎng)絲絡(luò)筒機(jī)是國(guó)內(nèi)粘膠纖維 生產(chǎn)企業(yè)普遍使用的絲條絡(luò)筒加工設(shè)備 , 該機(jī)型沒(méi) 有絲條上油裝置 , 只起絡(luò)筒作用 。 生產(chǎn)中 , 先將粘膠 長(zhǎng)絲絲餅在后處理設(shè)備上進(jìn)行淋洗或壓洗上油后 , 再移至 R701型絡(luò)筒機(jī)進(jìn)行絡(luò)筒加工 。 淋洗或壓洗 上油的絲條含油率低 , 一般在 0. 2%0. 4%。 含 油率低的絲條 , 因其柔軟性差 、 抗彎能力低 、 摩擦阻 力大 ,

17、 在絡(luò)筒加工過(guò)程中易發(fā)生毛絲和斷頭 , 影響產(chǎn) 品質(zhì)量 , 且不利于織物織造 。 據(jù)資料介紹 , 國(guó)外先進(jìn) 技術(shù)水平的同類(lèi)產(chǎn)品含油率在 1. 0%2. 0%。 分 析從俄羅斯進(jìn)口的粘膠長(zhǎng)絲 , 含油率在 1. 5%1. 7 %。 因此 , 改進(jìn)粘膠 長(zhǎng)絲的上油方式 , 提高 其含油 率 , 對(duì)改善產(chǎn)品質(zhì)量以及賦予其優(yōu)良的織造性能有 著積極作用 。為此 , 為提高粘膠長(zhǎng) 絲含油率而對(duì) R701型絡(luò) 筒機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)試驗(yàn) , 在絡(luò)筒機(jī)上安裝了供絲條上 油用的油槽和油輪裝置 。 經(jīng)過(guò)后處理工序的無(wú)油粘 膠絲絲餅在絡(luò)筒加工過(guò)程中 , 通過(guò)絲條與上油油輪 的接觸 , 使絲條得到均勻的上油 。 試驗(yàn)取得了預(yù)期 的結(jié)果 , 筒裝絲成品含油率穩(wěn)定在 1. 1%1. 8%,與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品先進(jìn)水平相當(dāng) , 絡(luò)筒毛絲和斷頭明 顯降低 , 產(chǎn)品