一步法锦纶分纤母丝纺丝设备及工艺探讨

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1、一步法锦纶分纤母丝纺丝设备及工艺探讨摘要：文章介绍了一步法生产锦纶分纤母丝的纺丝设备及工艺特点，详细论述了螺杆挤压机、熔体管道系统、纺丝组件、冷却装置及牵伸卷绕机的设备特征。并以生产锦纶264dtex/8f的分纤母丝为例，探讨了锦纶分纤母丝的高速纺丝、牵伸-卷绕-热定形等工艺特点。关键词：锦纶单丝；分纤母丝；一步法中图分类号：TQ342+.1文献标志码：BTheEquipmentandProcessforOne-stepSpinningofNylonMotherYarnAbstract：Inthisarticle,thecharacter

2、isticsofthemainequipmentandprocessforone-stepspinningofnylonmotheryarnareintroduced，withthecharacteristicsofthescrewextruder，meltpipesystem，spinningpack，quenchingdeviceanddraw-windingmachineintroducedindetails.Bytakingtheproductionofthe264dtex/8fnylonmotheryarnforanexampl

3、e，thefeaturesofhigh-speedspinning,drawing-winding-heatsettingprocessesareanalyzedanddiscussed.Keywords：nylonmonofilament；nylonmotheryarn；one-stepmethod锦纶单丝作为锦纶差别化系列产品中的一种，其产品广泛应用于女性内衣、纹胸、超薄面料、闪光面料、服装服饰、三明治网布（鞋材）、丝网印刷、织带等方面。目前，用于生产锦纶单丝的生产工艺路线有一步法和二步法之分。二步法生产锦纶单丝的纺丝速度和单机产量低

4、，特别是UDY母丝可存放周期短，对平衡、存放环境的温湿度要求高。另外，由于生产路线长，锦纶单丝产品质量的稳定性较差，整体生产效率低、运行成本高。本文将介绍一步法生产锦纶分纤母丝的纺丝牵伸设备。在同一台机器上先后完成纺丝成形、初生纤维牵伸取向、纤维热定形和卷绕等工艺流程，再卷绕成丝饼得到分纤母丝，最后经过分丝机分纤后得到锦纶单丝。采用这种生产锦纶分纤母丝的工艺路线，不仅流程短、生产效率高、能耗低、设备占地面积小，而且生产工艺过程的稳定性和产品质量稳定性较二步法有较大提高。1工艺流程及主要设备-分纤母丝一分纤1.2螺杆挤压机锦纶单丝1.1工艺

5、流程PA6切片-熔融挤出纺丝成形单体抽侧吹冷却上油牵伸热定形螺杆挤压机设计与所熔融物料的物理性能有直接关系。由于锦纶切片很硬且耐磨性好，研制了适于纺制锦纶单丝的螺杆挤压机。此螺杆挤压机的螺杆、螺套表面采用合金披覆式焙射技术处理，具有高耐腐、耐磨性，螺杆棱上喷涂11.5mm,螺套喷涂厚1.52mm。螺杆、螺套间隙控制在0.060.12mm。螺杆为LTM型销钉螺杆，可使熔体受到进一步的剪切均化及混合，采用圆柱销钉低温混合元件，塑化性能好，可使熔体反复分流混合，提高了熔体的纺丝质量。螺杆挤压机并带有氮气保护装置。1.3熔体管道系统由于锦纶在熔体

6、管道内容易热降解和再聚合，因此在选择合理的熔体流速前提下，应尽量减小管道内径、减短管程，缩短熔体在管道内的停留时间，并且可以精确控制熔体温度。温度过高会加剧聚合物热降解，温度过低会使熔体粘度过高，熔体挤出胀大现象严重，甚至出现“熔体破裂”现象。基于锦纶熔体的特性，应考虑熔体在管道输送中因摩擦发热而产生的温升，温升计算公式为：根据公式计算可得，熔体在熔体管道内的温升约为5.rc，故熔体管道采用从挤出头直通到纺丝箱入口的方式，并且采用电加热形式伴热保温，可单独调节熔体管道的温度，以得到合适的熔体温度。1.4纺丝组件与一般复丝生产相比，对分纤母

7、丝中的每一根单丝的纤度均匀性要求更高。因此要求纺丝组件的结构设计能够保证熔体到达每个板孔的压力降相同。组件和喷丝板呈圆形可使加热温度均匀。分纤母丝的纺丝耐高压。为了防止漏浆及烟肉效应的影响，设计上采用圆形下装式高压自密封组件，并根据纺丝特点，设计了组件内部结构，采用特殊形式的砂杯，金属丝网加过滤砂的过滤方式，特殊的分配板使熔体分配后呈线性排列，确保了熔体的分配均匀，流动无死角。并采用“合股”的形式，即单板纺丝冷却，合股集束上油，一般采用12个组件纺丝，合股成6头进行牵伸压力通常在1020MPa，泵、组件和喷丝板都需要卷绕由于锦纶单丝较粗，

8、一般为1530D,不易冷却，冷却过程的均匀性直接影响纤维的大分子结构，字型排列的形式（图1），并与最终决定了纤维的质量和品质。喷丝板微孔的圆形排布，使得靠近冷却装置的一侧和远离冷却装置的一侧存