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今天分享一下:纺丝机的机械原理、结构组成、分类及开机要点有哪些?
[2024-04-12]

今天分享一下:纺丝机的机械原理、结构组成、分类及开机要点有哪些?

   

纺丝机使成纤聚合物溶液或熔体形成丝状物的机器,是采用摩擦传动方式,通过自动切换机构对丝饼进行自动切换,升降气缸支撑着摩擦辊装置和槽辊装置做垂直升降运动。全部电气装置由可编程序控制器集中控制,有效地保证了丝饼成型时张力稳定,成型好,生产效率高,是氨纶纺丝生产过程中的关键设备。今天,贤集网小编就来细细为您介绍纺丝机的机械原理、结构组成、分类及开机要点。

纺丝机的机械原理

纺丝机在原丝导向机和一道牵伸机之间,丝束在低张力下经过浸油槽,槽中的油剂被加热到40-50℃,以便使丝束均匀地获得连续牵伸所需要的油剂,来确保丝束的平滑性、抱合性,并使丝束温度保持恒定。

然后三片丝进入一道牵伸机,牵伸机的牵伸辊起导向和在牵伸过程固定丝束位置的作用。离开一道牵伸机后,丝束进入水裕槽,并立刻进入后面的湿牵伸状态,丝束在第二牵伸区,即第二牵伸机和紧张热定型机之间,在张力和高温下得到定型处理,获得大分子结构的完全取向,二道牵伸完成牵伸比的约15%~20%。这种工艺可使纤维获得高强低伸、低收缩和高模量的特性。

紧张热定型机由18个大圆筒组成,后跟三道牵伸机。紧张热定型机分为三个可独立启动的区。这祥在这些四辊热定型区之间就可以进行适当的调节收缩和松驰水平. 若生产毛型低模量产品,就不需紧张热定型,可使丝束通过这些,不加热的大圆筒。

冷却工作由丝束冷却器完成,喷到丝束上油剂因蒸汽而把最大量的热量从纤维上带走。然后丝束在均匀的张力下进入切断机,被切断成要求的长度。切断后的纤维被送入打包机,打成成品包子。


纺丝机结构组成

一般纺丝机本身具备4个功能区,主要为:

1、高聚物熔融装置

其作用主要是固体物料的供给、聚合物熔融、熔体定量挤出,由进料区(固化区) 等深螺杆、前半部(冷却区)、后半部(预热区)、压缩区(熔融区) 和计量区(均化区)等浅螺杆组成。

2、熔体输送、分配、纺丝及保温装置

弯管是螺杆挤出机至纺丝箱体的熔体输送管道,一端与螺杆出口相接,另一端与纺丝机熔体分配管相接。

纺丝箱体由熔体分配管、联苯加热箱、纺丝泵及其传动装置及纺丝头组件组成。熔体分配管的原则是确保熔体到达各纺丝位的距离相同熔体在分配管中停留时间短、折回少。纺丝箱体的加热是对熔体分配管、计量泵、纺丝头组件的保温加热作用。纺丝头组件是用来过滤熔体,防止堵塞喷丝孔熔体充分混合,减少熔体黏度差异,把熔体均匀分散到喷丝孔的每个小孔中去,形成熔体细流。

3、丝条冷却装置

纺丝窗是使丝条在冷却过程中只受定向、定量和定质的空气流冷却,冷却速率均匀一致,纤维凝固位置固定,不受周围气流影响。

缓冷室下部设前后两块插板,使其与冷却纺丝筒隔开,上部有闭锁器,使喷丝板下形成缓冷区,防止冷却风吹冷喷丝板面、降低卷绕丝双折射、提高拉伸性。

4、丝条收集装置

主要由上油机构、导丝结构、卷绕机或受丝装置组成。

纺丝机的分类

根据纤维纺丝方法不同,纺丝机分为湿法纺丝机、熔体纺丝机、干法纺丝机三种类型。

1、湿法纺丝机

适用于粘胶纤维、腈纶、维纶等纺丝。主要特点是聚合物溶液从喷丝孔挤出,在凝固溶槽中凝固成初生纤维,纺丝速度较低,常在100米/分以下,高速纺丝的速度可达200米/分左右。湿法纺丝机又分短纤维和长纤维两种。

①短纤维纺丝机:纺丝原液从输液管引入,由计量泵精确计量,经过滤器过滤进入喷丝头,从喷丝孔挤出细流进入凝固浴,凝固后初生纤维经过导丝盘汇集成束再经水洗或拉伸。

短纤维纺丝机的特点是喷丝头中喷丝帽(板)孔数甚多,通常为3000至数万孔。

②长丝纺丝机:与短纤维纺丝机不同的是增加了凝固后丝条的卷绕机构,其喷丝头一般在150孔以下,纺帘子线纤维的孔数多至3000孔。

从凝固浴出来的丝条水洗后经过导丝盘,通过上下往复运动的导丝漏斗进入高速转动的离心罐中,这样的纺丝机称为离心罐式纺丝机;如果丝条经过导丝盘卷绕在筒管上,则称为筒管式纺丝机;如在卷绕前设有部分后加工工序,称作半连续式纺丝机;如果纺丝和后加工全部工序都是连续在纺丝机上完成的,则称为连续式纺丝机。

2、熔体纺丝机

用于涤纶、锦纶和丙纶等的纺丝设备,其特点是熔体细流遇冷风凝固成纤维,冷风是经高效过滤器、调节阀、导流装置后均匀地吹向细流的。纺丝速度较高,一般为600~1500米/分。熔体纺丝机也有两种。

①长丝纺丝机:高聚物切片自料斗进入螺杆挤压机后被熔融并由螺杆推进经导管送入纺丝箱体,熔体在箱体中经纺丝泵计量输送至喷丝头(板),由喷丝孔挤出的熔体细流在纺丝窗中遇到冷空气冷却固化成纤维,上油后由卷绕机构卷绕在筒管上。

长丝喷丝板的孔数一般为数孔至几十孔,纺帘子线时可达200孔左右,纺棕丝时仅有一个孔,此时熔体细流用水浴冷却凝固成丝。

②短纤维纺丝机:与长丝纺丝机相比,其特点是采用多孔数的大喷丝板,一般孔数为400~1100,现已发展为多孔纺丝,孔数多达4000。在纺丝甬道中采用环形吹风或环吹加侧吹风的冷却吹风系统,各纺丝部位没有单独的卷绕机构,各部位的丝条经导丝盘或小转子后,由牵引机将丝束引向喂丝轮,然后将丝束铺放在盛丝桶中。

3、干法纺丝机

干法纺丝机是将通道保温并将从原液中蒸发出来的熔剂加以冷却回收。其结构和熔法纺丝机相同,但干法纺丝机属于溶液纺丝,有纺前准备等工序,导管将纺丝原液送至纺丝泵;纺丝室和通道,熔法是冷却作用,

用于腈纶和维纶的长丝生产,纺丝原液由输液管经过滤器、计量泵和喷丝头进入甬道,形成的细流在甬道中遇到热空气,溶剂挥发,细流中高聚物固化成纤维,然后丝束被卷绕成一定的卷装。干法纺丝速度一般为200~800米/分。

纺丝机开机操作要点

1、开车前15~20h联苯升温到设定温度。

2、开车前4~6小时螺杆挤出机各区温度升到设定值,同时开启冷却水阀,流量调节在25~35L/min.

3、控制屏上绿色信号灯亮,表示可以开车。部分打开切片进料阀,使少量切片进入螺杆挤出机。启动螺杆挤出机,螺杆转速逐渐加快后,完全开启干切片进料阀,螺杆挤出机转速控制改为由出口压力自动返回来调节转速。

4、若系首次开车,装好放流板,放流2~6h,使管道内杂质完全被冲洗掉。切换预过滤器,使由冲洗过滤器芯转成正常工作过滤器。坼掉放流板,装上已经预热1~3h的计量泵。开启新装机量泵前,必须用手盘动,若转换灵活,方可上泵抽,合上计量泵。逐台排料约0.5h,关掉计量泵,装上预热6h以上的纺丝组件,再开启计量泵,在纺丝组件出月20min后即可投丝生头卷绕。

5、若非首次开车,则不必冲洗熔体管道和装计量泵,在开启螺杆挤出机至正常后,即可开启计量泵,放流10~30min,即可装纺丝组件。


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