專利名稱：用于紡制粗旦纖維的吹風(fēng)冷卻方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于紡制粗旦纖維的冷卻方法及其裝置，特別涉及一種用于生產(chǎn)單絲或者母絲的冷卻吹風(fēng)工藝及其裝置。
背景技術(shù)：
以高分子材料為原料進(jìn)行熔融紡絲，需要進(jìn)行冷卻固化，通常采用的是側(cè)吹風(fēng)冷卻和環(huán)吹風(fēng)冷卻，冷卻空氣經(jīng)通道進(jìn)入吹風(fēng)壁，經(jīng)過(guò)整流后吹向進(jìn)行冷卻。產(chǎn)品纖度為 0. 3 1. 5DPF以下的較細(xì)的絲采用環(huán)吹風(fēng)冷卻工藝，而1. ODPF以上的絲束，一般采用側(cè)吹風(fēng)冷卻工藝?，F(xiàn)有的側(cè)吹風(fēng)冷卻工藝對(duì)于特定的單絲纖度范圍執(zhí)行最佳的單絲冷卻，是通過(guò)增加或減少冷卻空氣的量、升高或降低送風(fēng)溫度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)特定纖度的冷卻控制。中國(guó)實(shí)用新型專利(CN201817586U)公開(kāi)了一種側(cè)吹風(fēng)裝置，它設(shè)置在絲室后部， 由多個(gè)吹風(fēng)單元組成，每個(gè)單元包括風(fēng)室、與風(fēng)室入口相連通的進(jìn)風(fēng)通道、與風(fēng)室出口相連通的出風(fēng)口，其進(jìn)風(fēng)通道內(nèi)設(shè)置有用于控制進(jìn)風(fēng)流量的調(diào)節(jié)閥。該實(shí)用新型提供的側(cè)吹風(fēng)裝置，在同一紡絲位可單獨(dú)控制不同組份的側(cè)吹風(fēng)大小，主要用于實(shí)現(xiàn)同組份不同要求的冷卻工藝要求，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)在冷卻甬道內(nèi)的絲束采用不同的冷卻溫度實(shí)現(xiàn)多級(jí)冷卻控制。中國(guó)發(fā)明專利(CN101535537)中，公開(kāi)了一種用于合成單絲的熔融紡絲和冷卻的方法及裝置，多根單絲由聚合物熔體擠出并在擠出后被引入冷卻甬道中用以冷卻，在冷卻甬道內(nèi)冷卻空氣通過(guò)吹風(fēng)壁吹入冷卻甬道中，單絲沿著吹風(fēng)壁并離開(kāi)其一定距離被引導(dǎo)以進(jìn)行冷卻。為了獲得與特定長(zhǎng)絲纖度相適應(yīng)的冷卻，該項(xiàng)發(fā)明采用的技術(shù)方案是將吹到單絲上的吹風(fēng)通過(guò)選擇多個(gè)工作位置中的一個(gè)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，其中為了改變吹風(fēng)壁的工作位置，該吹風(fēng)壁在朝向單絲或者遠(yuǎn)離單絲的方向上被移動(dòng)。在熔融紡絲工藝中，從紡絲組件噴出的絲進(jìn)入冷卻甬道，在側(cè)吹風(fēng)的橫向推力作用下，輕微的向離側(cè)吹風(fēng)面做拋物線狀傾斜，在這個(gè)過(guò)程中，剛剛離開(kāi)噴絲板的區(qū)域有一個(gè)無(wú)風(fēng)區(qū)，無(wú)風(fēng)區(qū)的區(qū)間高度根據(jù)品種的不同有所區(qū)別，現(xiàn)有的側(cè)吹風(fēng)技術(shù)對(duì)于制備纖度為 10DPF以下的單絲還比較有效，然而，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)設(shè)備上的側(cè)吹風(fēng)裝置一旦成型其結(jié)構(gòu)就不能改變的，因此，在生產(chǎn)不同規(guī)格的紡絲產(chǎn)品，尤其是紡制DPF在10以上的粗旦纖維產(chǎn)品時(shí)，側(cè)吹風(fēng)生產(chǎn)的絲束由于冷卻速度太快，冷確的均勻性將會(huì)受到較大的影響，容易引起單絲纖維的內(nèi)外、迎風(fēng)面和背風(fēng)面產(chǎn)生結(jié)晶度和取向度不同的問(wèn)題，形成皮芯結(jié)構(gòu)構(gòu)，及成品單絲截面不規(guī)則的不良狀況，不利于纖維的后加工，影響了產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種冷卻均勻、便于控制、有利于提高紡制粗旦纖維的產(chǎn)品質(zhì)量的側(cè)吹風(fēng)冷卻方法及其裝置。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是提供一種用于紡制粗旦纖維的吹風(fēng)冷卻方法，經(jīng)紡絲組件噴出的絲束進(jìn)入冷卻甬道中，在冷卻甬道內(nèi)冷卻空氣通過(guò)吹風(fēng)壁整流后吹入冷卻甬道，進(jìn)行絲束的冷卻加工，所述的冷卻加工分為3 7段進(jìn)行，每一段的側(cè)吹風(fēng)溫度依次降低3 10°C。在本發(fā)明所述的冷卻加工技術(shù)方案中，優(yōu)選的方案是將所述的冷卻加工分為5 段，各段的側(cè)吹風(fēng)溫度依次為40 45°C，30 40°C，25 30°C，22 25°C和19 23°C。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明方法，本發(fā)明提供一種用于紡制粗旦纖維的吹風(fēng)冷卻裝置，包括冷卻甬道、送風(fēng)口、穩(wěn)壓風(fēng)腔、整流層；在穩(wěn)壓風(fēng)腔與整流層之間，沿絲束移動(dòng)方向安裝3 7個(gè)冷卻風(fēng)加熱單元，形成相互獨(dú)立的溫度加熱平衡區(qū)，每個(gè)溫度加熱平衡區(qū)內(nèi)分別安裝溫度傳感器；所述的冷卻風(fēng)加熱單元包括隔板和加熱板，加熱板上開(kāi)有通孔，加熱板與穩(wěn)壓風(fēng)腔連通，從送風(fēng)口進(jìn)入穩(wěn)壓風(fēng)腔的冷卻風(fēng)經(jīng)不同溫度的冷卻風(fēng)加熱單元上的加熱板加熱后，再通過(guò)溫度加熱平衡區(qū)和整流層進(jìn)入冷卻甬道。上述技術(shù)方案中，所述的溫度傳感器與可編程邏輯控制器連接，可編程邏輯控制器通過(guò)執(zhí)行電路控制加熱板的溫度。在本發(fā)明技術(shù)方案中，優(yōu)選的方案是在穩(wěn)壓風(fēng)腔與整流層之間安裝5個(gè)冷卻風(fēng)加熱單元，各冷卻風(fēng)加熱單元的高度依次為20 30CM，29 40CM，39 60CM，39 60CM，穩(wěn)壓風(fēng)腔的其余高度尺寸為第5溫度加熱平衡單元的高度。本發(fā)明的原理是在熔融紡絲的冷卻工藝中，從噴絲板下方的第一區(qū)域開(kāi)始，各區(qū)域的溫度以從高到低的方式進(jìn)行設(shè)定調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)的幅度根據(jù)單絲的纖度而定，到最后的區(qū)域?yàn)檎５睦鋮s溫度，采用這種多級(jí)調(diào)節(jié)側(cè)吹風(fēng)溫度的方法，實(shí)現(xiàn)了溫和冷卻，有效地避免了纖維皮芯結(jié)構(gòu)，并提高了纖維成品的截面規(guī)則性。本發(fā)明在現(xiàn)有的普通紡絲設(shè)備上，對(duì)穩(wěn)壓風(fēng)腔內(nèi)稍作改進(jìn)，設(shè)置了隔板和加熱板，并通過(guò)可編程邏輯控制器(PLC)進(jìn)行溫度設(shè)定， 在加熱板與整流層的空間中有一測(cè)溫點(diǎn)，PLC根據(jù)測(cè)溫點(diǎn)反饋的信號(hào)對(duì)加熱板中的電熱棒進(jìn)行控制加熱，控制溫度的偏差可達(dá)到0. 2度以下，方便地達(dá)到工藝的要求。從風(fēng)道進(jìn)入的冷卻風(fēng)，通過(guò)不同區(qū)域加熱板加熱，使其得到控制，達(dá)到工藝要求。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下顯著的有益效果
1、本發(fā)明采用多級(jí)調(diào)節(jié)溫度的側(cè)吹風(fēng)冷卻工藝，實(shí)現(xiàn)了溫和冷卻，有效地避免了纖維皮芯。、本發(fā)明提供的吹風(fēng)冷卻裝置能根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格和工藝，方便地調(diào)節(jié)和控制冷卻溫度，與現(xiàn)有技術(shù)相比能更加適合于粗旦纖維的成型，提高了纖維條干的均勻度，相對(duì)于現(xiàn)有的粗旦纖維的烏斯特值減少了 0. 25，實(shí)現(xiàn)了取向度和結(jié)晶度更加均勻。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的側(cè)吹風(fēng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一個(gè)冷卻風(fēng)加熱單元的結(jié)構(gòu)示意圖； 其中，1、紡絲箱體；2、紡絲組件；3、冷卻甬道；4、絲束；5、卷繞油輥；6、整流層；7、溫度加熱平衡區(qū)；8、送風(fēng)口 ；9、穩(wěn)壓風(fēng)腔；10、溫度傳感器；11、隔板；12、第一溫度加熱平衡區(qū)加熱板；13、第二溫度加熱平衡區(qū)加熱板；14、第三溫度加熱平衡區(qū)加熱板；15、第四溫度加熱平衡區(qū)加熱板；16、第五溫度加熱平衡區(qū)加熱板；17、電加熱管；18、通孔。具體實(shí)施方法
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例1
參見(jiàn)附圖1，它是本實(shí)施例提供的側(cè)吹風(fēng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；在紡絲箱體1中，從紡絲組件2噴出的絲束4進(jìn)入冷卻甬道3，在側(cè)吹風(fēng)的橫向推力作用下，輕微的向離側(cè)吹風(fēng)面做拋物線狀傾斜，在這個(gè)過(guò)程中，剛剛離開(kāi)噴絲板的區(qū)域有一個(gè)無(wú)風(fēng)區(qū)，無(wú)風(fēng)區(qū)的區(qū)間高度根據(jù)品種的不同有所區(qū)別，然而，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)設(shè)備上的側(cè)吹風(fēng)裝置一旦成型其結(jié)構(gòu)就不能改變，因此，采用多級(jí)調(diào)節(jié)側(cè)吹風(fēng)的溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)避免皮芯的產(chǎn)生是很有必要的。所提供的側(cè)吹風(fēng)裝置，在穩(wěn)壓風(fēng)腔9與整流層6之間，沿絲束移動(dòng)方向(縱向)安裝 5個(gè)相互獨(dú)立的冷卻風(fēng)加熱單元，形成5個(gè)溫度加熱平衡區(qū)，每個(gè)溫度加熱平衡單元內(nèi)分別安裝溫度傳感器10 ；冷卻風(fēng)加熱單元包括隔板11和加熱板，加熱板上開(kāi)有通孔，加熱板與穩(wěn)壓風(fēng)腔連通。冷卻空氣經(jīng)送風(fēng)口 8進(jìn)入穩(wěn)壓風(fēng)腔9，隔板11將穩(wěn)壓風(fēng)腔沿絲束移動(dòng)方向分割成五個(gè)相互獨(dú)立的溫度加熱平衡區(qū)7，依次為第一溫度加熱平衡區(qū)至第五溫度加熱平衡區(qū)，每個(gè)溫度加熱平衡區(qū)的溫度通過(guò)不同的冷卻風(fēng)加熱單元加熱；在1 5個(gè)冷卻風(fēng)加熱單元中， 依次分別設(shè)置加熱板12、13、14、15和16，加熱冷卻風(fēng)并達(dá)到不同的溫度，加熱板上開(kāi)有通孔，穩(wěn)壓風(fēng)腔中的冷卻風(fēng)經(jīng)不同溫度的加熱板加熱后，通過(guò)通孔至各溫度加熱平衡區(qū)內(nèi)，形成不同溫度的冷卻風(fēng)，再經(jīng)整流層6吹向絲束，冷卻后的絲束經(jīng)卷繞油輥5上油再進(jìn)入下道工序的加工。參見(jiàn)附圖2，它是本實(shí)施例提供的一個(gè)冷卻風(fēng)加熱單元的結(jié)構(gòu)示意圖，加熱板12 中安裝電加熱管17，加熱板上開(kāi)有通孔18 ；在側(cè)吹風(fēng)裝置的每個(gè)溫度加熱平衡區(qū)內(nèi)安裝溫度傳感器，可編程邏輯控制器(PLC)分別與溫度傳感器和溫度控制執(zhí)行電路連接，控制加熱板上的加熱管加熱，達(dá)到冷卻工藝要求溫度。按本發(fā)明技術(shù)方案，本實(shí)施例生產(chǎn)規(guī)格為300dtex/12f和200dtex/10f的產(chǎn)品，采用五段不同溫度的冷卻工藝，具體工藝條件如下
第一個(gè)溫度加熱平衡區(qū)間，采用的是溫度比較高的吹風(fēng)溫度，一般控制在45°C，該區(qū)間高度選擇在30CM，第二個(gè)區(qū)間溫度控制在39°C，高度選擇在40CM，第三個(gè)區(qū)間溫度控制在 ^°C，高度為60CM，第四區(qū)間溫度控制在M°C，高度為60CM，以后的溫度控制在21°C。本實(shí)施例提供的兩種規(guī)格的產(chǎn)品，經(jīng)檢驗(yàn)其質(zhì)量指標(biāo)參見(jiàn)表1。表1是本實(shí)施例提供的產(chǎn)品與對(duì)比例產(chǎn)品的質(zhì)量對(duì)比結(jié)果。對(duì)比例為按現(xiàn)有技術(shù)冷卻工藝條件制備的產(chǎn)品。表 1
權(quán)利要求
1.一種用于紡制粗旦纖維的吹風(fēng)冷卻方法，經(jīng)紡絲組件噴出的絲束進(jìn)入冷卻甬道中， 在冷卻甬道內(nèi)冷卻空氣通過(guò)吹風(fēng)壁吹入冷卻甬道，進(jìn)行絲束的冷卻加工，其特征在于所述的冷卻加工分為3 7段進(jìn)行，每一段的側(cè)吹風(fēng)溫度依次降低3 10°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于紡制粗旦纖維的吹風(fēng)冷卻方法，其特征在于所述的冷卻加工分為5段，各段的側(cè)吹風(fēng)溫度依次為40 45°C，30 40°C，25 30°C，20 25°C和 17 23°C。
3.一種用于紡制粗旦纖維的吹風(fēng)冷卻裝置，包括冷卻甬道、送風(fēng)口、穩(wěn)壓風(fēng)腔、整流層； 其特征在于在穩(wěn)壓風(fēng)腔與整流層之間，沿絲束移動(dòng)方向安裝3 7個(gè)冷卻風(fēng)加熱單元，形成相互獨(dú)立的溫度加熱平衡區(qū)，每個(gè)溫度加熱平衡區(qū)內(nèi)分別安裝溫度傳感器；所述的冷卻風(fēng)加熱單元包括隔板和加熱板，加熱板上開(kāi)有通孔，加熱板與穩(wěn)壓風(fēng)腔連通，從送風(fēng)口進(jìn)入穩(wěn)壓風(fēng)腔的冷卻風(fēng)經(jīng)不同溫度的冷卻風(fēng)加熱單元上的加熱板加熱后，再通過(guò)溫度加熱平衡區(qū)和整流層進(jìn)入冷卻甬道。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于紡制粗旦纖維的吹風(fēng)冷卻裝置，其特征在于在穩(wěn)壓風(fēng)腔與整流層之間安裝5個(gè)冷卻風(fēng)加熱單元，各冷卻風(fēng)加熱單元的高度依次為20 30CM，29 40CM，39 60CM，39 60CM，穩(wěn)壓風(fēng)腔的其余高度尺寸為第5溫度加熱平衡單元的高度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于紡制粗旦纖維的吹風(fēng)冷卻裝置，其特征在于所述的溫度傳感器與可編程邏輯控制器連接，可編程邏輯控制器通過(guò)執(zhí)行電路控制加熱板的溫度。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于紡制粗旦纖維的冷卻方法及其裝置。在穩(wěn)壓風(fēng)腔與整流層之間，沿絲束移動(dòng)方向安裝3～7個(gè)相互獨(dú)立的溫度加熱平衡單元，每個(gè)溫度加熱平衡單元內(nèi)分別安裝溫度傳感器。在絲束冷卻時(shí)，冷卻風(fēng)經(jīng)過(guò)不同溫度的加熱板后在各溫度加熱平衡區(qū)內(nèi)形成不同溫度的冷卻空氣，再經(jīng)整流層吹向冷卻甬道中的絲束。采用本工藝，可將冷卻加工分為3～7段進(jìn)行，每一段的側(cè)吹風(fēng)溫度依次降低3～10℃，實(shí)現(xiàn)了對(duì)絲束的溫和冷卻，使高彈態(tài)分子結(jié)構(gòu)具有充分的時(shí)間進(jìn)行排列，避免了粗旦絲內(nèi)外層結(jié)晶和取向不一樣的現(xiàn)象發(fā)生，克服了容易產(chǎn)生皮芯結(jié)構(gòu)，影響后道加工及產(chǎn)品質(zhì)量的問(wèn)題。
文檔編號(hào)D01D5/092GK102296372SQ201110239259
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者何小林, 俞峰, 席文杰, 趙滿才 申請(qǐng)人:蘇州龍杰特種纖維股份有限公司