三維卷曲中空滌綸短纖維后處理設備松弛熱定型機的分析研究_衛(wèi)銘

1、三維卷曲中空滌綸短纖維后處理設備松弛熱定型機的分析研究衛(wèi) 銘 苗 彬(鄭 州紡織機械股份有限公司 摘 要 研究三維卷曲中空滌綸短纖維后處理生產線中松弛熱定型機對纖維質量的影響 。 通過測試對設備進行評定及改進提高 。關鍵詞 三維卷曲 中空滌綸短纖維 松弛熱定型機1 前言近年來差別化纖維發(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 等特點備受用戶歡迎 。 鄭州紡織機械股份有限公司 多年來一直從事三維卷曲中空滌綸短纖維設備的開 發(fā)和研究 。 本文著重就后處理流程中的松弛熱定型 機對纖維質量的影響及 改進提

2、高進行 探討 、 研究 。 同時也為大容量生產線中的松弛熱定型機提供理論 依據 。2 后處理工藝流程及設備配置用于三維卷曲中空滌綸短纖維和其他多品種柔 性生產線的流程和設備配置如下 :集束 一道牽伸機 (DF1 浸浴槽 (DB 二道牽伸機 (DF2 蒸汽 加熱箱 (HBX 三道牽伸機 (DF3 緊張熱定型機 (HR 卷 曲 機 (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稱應力 , 通過后處理的拉 伸后得到放大 , 經松弛熱定型機處理使卷曲效果得 以完善和穩(wěn)定

3、。 初生纖維經拉伸后內部結構尚未固 定 , 尺寸穩(wěn)定性差 , 纖維只有在完全松弛的狀態(tài)下進 行熱定型 , 才能使纖維得到穩(wěn)定的結構和性能 。 很 顯然松弛熱定型機是滌綸中空纖維后加工過程中一 個非常重要的工序 。 松弛定型機的循環(huán)風量 、 烘房 溫度 、 定型時間 、 鏈板上的風速及出口的冷卻將決定 最終產品的質量 。4 設備概況年產 15kt 生產線中的松弛熱定型機共 12區(qū) , 其中加熱 10區(qū) , 冷卻 2區(qū) , 每區(qū)長度 1. 8m , 工作幅 寬 2m , 全機長 21. 6m , 設備外形見圖 1 。圖 1 松馳熱定型 機結構圖 圖 1中 A -A 為烘燥定型區(qū)剖面結構示意圖 。

4、循環(huán)風機裝在烘房側室 , 循環(huán)風機將由吸風箱把通 過纖維層的空氣 吸入風機內 , 然后由出風 口排出 。 空氣經加熱器加熱后再循環(huán)至鏈板上的纖維層 , 從·紡織設備 ·而完成對纖維烘干定型 。圖 1中 B -B 為冷卻區(qū)的剖面結構示意圖 。 循 環(huán)風機裝在烘房側室 , 從車間補入的空氣通過纖維 層吸風箱吸入風機 , 然后由出風口通過管道排至室 外 , 空氣不循環(huán)使用 , 從而達到冷卻纖維的目的 。5 討論分析與改進提高5. 1 松弛熱定型機進口切斷后的纖維經由擺斗落在進口鏈板上 。 由于 下落纖維呈團狀所以不能均勻的鋪在輸送鏈網上 , 進入烘房中造成循環(huán)熱風短路 , 使得開

5、車初期生產 的纖維質量不合格 , 主要表現(xiàn)為膨松特性 V 2值只 能達到 40cm 3/g 左右 。 后經改進 , 增加勻棉打手后 則 V 2值可達 52cm 3/g 以上 。 由此說明鏈板式烘干 定型機物料鋪設是否均勻將直接影響到通過纖維的 風速并最終影響纖維的質量 。另外由于三維立體卷曲纖維的膨松特性 , 切斷 后的纖維落在進口鏈板上鋪厚達 300350mm , 此 厚度不易進入烘房 。 主要原因是第一節(jié)烘房與進口 的接合部開口只有 270mm 高 , 由于此處是冷熱的 交匯處 , 為使熱風不溢出 , 開口不宜過大 。 為解決此 問題 , 可在進口段加一風機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 , 則可順利進入烘房 。5. 2 循環(huán)風機的測試及分析循環(huán)風機是松弛熱定型機的心臟 。 循環(huán)風是載 熱的媒體 , 它將熱量傳給纖維 , 帶走纖 維內部的水 分 , 并使纖維得到穩(wěn)定的結構和性能 。我們在正常生產的條件下對風機風量 、 功率 、 鏈 板表面風速及風機的振動 、 軸承溫升進行了測試 。 該機 12個 區(qū)中 , 10個加熱區(qū) 和 2個冷 卻區(qū) 。 循環(huán)風機葉輪直徑及轉速均相同 。 我們在第 12區(qū) (冷卻區(qū) 風機出風口用風速儀測得風機平均風速為 15. 1m /s (見表 1 , 經計算風機風量為 15850m 3/h 。表 1

7、 第 12區(qū)有物料時風機出口風速風量測 點 123456789平均 換算值 風 速 /m ·s -114. 114. 614. 61415. 315. 713. 8151514. 715. 1風機出口截面積 /m 20. 54×0. 54=0. 2916風 量 /m 3·h -1 15850圖 2 循環(huán)風機特性曲線 由于測試條件限制 , 烘房內部無法測試 , 只能對 冷卻區(qū)進行測試 。 經分析比較 , 定型區(qū)和冷卻區(qū)管 網系統(tǒng)阻力有所不同 , 但相差不大 。 對定型區(qū)來說 此測試還是具有實際意義的 , 從 TZH8-8風機特性 圖上可看到 , 風機運行在較高的效率

8、點 (圖 2 。 鏈板表面風速的均勻性直接影響纖維的定型效 果 , 此次測量是將第五節(jié)烘房中鏈板分為 15個測點 在停車狀態(tài)下進行測試 。 雖然不是在工況下測得 , 但從風速的相對值分析也足以說明鏈板表面風速是 比較均勻的 (見表 2 。風 機功率測 定值見表 3, 循環(huán)風機 在產量 1. 9 t /h 時的風機軸功率為 9. 9kW , 由此分析選用電機 功率 15kW 是合理的 。實測值 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·紡織設備 ·表 3 風機功率測定風機號 風門 開度 /%電機轉速 /r ·min -1風機轉速 /r ·min -1啟動電流 /A 工作電流 /A 軸功率/kW 電機功率 /kW221493152010112. 9715表 4 循環(huán)風機軸承 溫度及其它 從表 4、 表 5數(shù)據看我公司加工的循環(huán)風機葉 輪平衡效果非常好 , 軸承溫升 <17, 證明風機傳 動結構及風機軸承設計合理 , 此處應注意的是風機 軸承潤滑脂應選用高溫油脂 , 這樣可防高溫結焦 , 延 長軸承壽命 。 5.

10、 3 散熱器的配置該機散熱器采用列管套片式 , 配置在鏈板上方 。 一方面對循環(huán)風加熱 , 另一方面起勻流作用 。 鏈板 上風速均勻性及烘房的溫 度 (可達 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 設計有以下優(yōu)點 : 可配置比較多的散熱面積 ; 空 間大 , 便于清潔 (相對于配置在側室而言 ; 可兼做 勻流裝置 。5. 4 出口冷卻的改進松弛定型機所處車間環(huán)境溫度在夏天比較高 , 尤其生產硅油中空纖維時 (烘房溫度 160170 。這時出口纖維溫度高達 80 以上 。 這樣高的溫度 打包后纖維在包內易積壓粘連結塊造成廢絲 。 為此我們將原設備出口冷卻的兩個區(qū) ,

11、 循環(huán)風從內部循 環(huán)式改為開放式 , 并在出口另增加一冷卻風機 , 改善 了冷卻條件 , 在出口較短的情況下 , 使纖維進入打包 機的溫度達到常溫 , 包內結塊現(xiàn)象完全消失 。 這里 要說明的是增加的冷卻風機只在夏天使用 。6 生產硅油中空纖維產品應注意的幾點問 題 對中空纖維進行加硅油處理 , 可增強纖維滑爽 、 柔軟的手感 , 并可提高下游產品的等級 。 硅整理纖 維質量的好壞 , 主要取決于定型溫度和定型時間 , 一 般定型溫度都在 160170, 對不同的硅油處理 , 時間從 315min 不等 。 定型時間這樣大的跨度對 于烘房的長度配置比較困難 。 作為纖維生產廠家都·紡

12、織設備 ·希望同一臺設備可滿足所有品 種對定型時間 的要 求 , 但這是不可行的 。 如 :年產 15kt 的生產線配置 10節(jié)烘房的設備 , 生產常規(guī)三維立體卷曲中空纖維 6. 67dtex ×64m m , 這時的定型時間為 4. 5min 。 但 在鏈網 同樣 負荷 的情 況 下 , 對要 求定 型時 間為 9min 的硅油產品 , 產量只能達到年產 7. 5kt , 所以 對一條多品種生產線怎樣合理配置松弛熱定型機是 非常關鍵的 。 以筆者經驗 , 一條標定產量的生產線 首先要滿足常規(guī)產品的要求 , 然后再綜合考慮其它品種的要求 。 如果是試驗線則松弛熱定型要適當選

13、 配長一些 , 為以后研究新品種留有余地 。另外 , 對先切斷后定型或先定型后切斷兩種工藝 進行分析 , 長絲束進行松弛熱定型 , 其結晶度與短纖 維相比 , 有明顯區(qū)別 (見表 6 。 這是由于長絲束的分 子鏈未能完全松弛 , 其熱定型是在有內應力的情況下 進行的 , 因此其結晶度較短纖維要低 。 再則長絲束在 定型時要受到相互間的牽制 , 不能自由的消除內應 力 , 定性結晶后膨松特性明顯下降 ,(見表 7 。表 5 風機軸承及電動機振動表 6 短纖維與長絲束結晶度對比生 產 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長絲束 x c (% 12. 129. 129. 123. 929. 028. 228. 0 注 x c (% 結晶度·紡織設備 ·表 7 短纖維與長絲束定型后產品的卷曲膨松性能卷 曲數(shù) /個 ·(25mm -1 卷曲率/%V 1/cm 3·g -1V 2cm 3·g -1短纖維 7. 17. 321. 020. 618418253 54長絲束 7. 27. 219. 220. 317817338 42 由此也說明采用絲束定型后再切斷的工藝技術 路線對三維立體卷曲纖維的質量是有影響的 。 只有 切

15、斷后的纖維均勻 、 松散 、 自由的鋪在鏈板上 , 才能 達到理想的效果 。7 結論通過對年產 15kt 三維滌綸中空生產線中松弛 熱定型機的測試 、 分析 、 改進和提高 , 初步掌握了中 空纖維對松弛定型機的要求及設計中所要注意的問 題 , 同時也為大容量后處理生產線中松弛定型機的 設計制造提供了理論依據 。R701型粘膠長絲絡筒機絲條上油裝置的試驗研究惠 捷(保 定天鵝化纖集團有限公司 摘 要 介紹在 R701型粘膠長絲絡筒機上加裝絲條上油裝置而改善粘膠長絲成筒質量的應用試 驗 。 試驗表明 , 在 R701型絡筒機上加裝油輪上油裝置 , 可使粘膠長絲在絡筒加工過程中獲得較高 的含油率

16、, 從而提高絲條的絡筒加工性能 , 減少毛絲和斷頭 , 改善筒裝絲質量 。 經油輪上油的絲條 絡筒加工性能優(yōu)于采用后處理淋洗上油的絲條 。關鍵詞 R701型絡筒機 上油裝置 粘膠長絲上油 絡筒加工 試驗研究1 前言國產 R701型粘膠長絲絡筒機是國內粘膠纖維 生產企業(yè)普遍使用的絲條絡筒加工設備 , 該機型沒 有絲條上油裝置 , 只起絡筒作用 。 生產中 , 先將粘膠 長絲絲餅在后處理設備上進行淋洗或壓洗上油后 , 再移至 R701型絡筒機進行絡筒加工 。 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、 在絡筒加工過程中易發(fā)生毛絲和斷頭 , 影響產 品質量 , 且不利于織物織造 。 據資料介紹 , 國外先進 技術水平的同類產品含油率在 1. 0%2. 0%。 分 析從俄羅斯進口的粘膠長絲 , 含油率在 1. 5%1. 7 %。 因此 , 改進粘膠 長絲的上油方式 , 提高 其含油 率 , 對改善產品質量以及賦予其優(yōu)良的織造性能有 著積極作用 。為此 , 為提高粘膠長 絲含油率而對 R701型絡 筒機進行了改進試驗 , 在絡筒機上安裝了供絲條上 油用的油槽和油輪裝置 。 經過后處理工序的無油粘 膠絲絲餅在絡筒加工過程中 , 通過絲條與上油油輪 的接觸 , 使絲條得到均勻的上油 。 試驗取得了預期 的結果 , 筒裝絲成品含油率穩(wěn)定在 1. 1%1. 8%,與國外同類產品先進水平相當 , 絡筒毛絲和斷頭明 顯降低 , 產品