北京中麗制機(jī)工程技術(shù)有限公司 朱進(jìn)梅/文

淺析全國(guó)產(chǎn)錦綸6 FDY高速紡設(shè)備及工藝

北京中麗制機(jī)工程技術(shù)有限公司 朱進(jìn)梅/文

本文分析了全國(guó)產(chǎn)錦綸6FDY(全牽伸長(zhǎng)絲)高速紡絲機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)和特征，并通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐，探討該紡絲機(jī)的工藝參數(shù)和實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)效果。

錦綸6 FDY 全國(guó)產(chǎn) 高速紡 牽伸卷繞

1 引言

我國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了錦綸6纖維高速紡絲成套技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化，但在錦綸6 FDY領(lǐng)域高速、高精度紡絲關(guān)鍵設(shè)備仍被德國(guó)、日本等國(guó)外公司所壟斷。要發(fā)展化纖行業(yè)，既要用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)設(shè)備，又要提升效率、降低成本、節(jié)能降耗，基于這樣的思路，中國(guó)紡織科學(xué)研究院、北京中麗制機(jī)工程技術(shù)有限公司聯(lián)合對(duì)錦綸6FDY紡絲工藝、設(shè)備進(jìn)行深入研究，優(yōu)化關(guān)鍵部件，使設(shè)備結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、操作更靈活、安裝更簡(jiǎn)便、工藝性性能更優(yōu)異的錦綸6 FDY高速紡紡絲設(shè)備，同時(shí)開(kāi)發(fā)配套的錦綸6 FDY高速紡紡絲工藝技術(shù)。

2 設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)及特征

本設(shè)備主要采取熱輥拉伸法FDY工藝，全機(jī)由紡絲機(jī)、牽伸機(jī)、卷繞機(jī)三大部分組成

2.1 紡絲機(jī)

2.1.1 紡絲機(jī)技術(shù)參數(shù)

螺桿擠壓機(jī)規(guī)格：φ55X25；紡絲頭數(shù)：12頭/紡位；紡絲位距：1200mm；組件外形：φ122X120mm；噴絲板規(guī)格：φ104mm；適紡纖度范圍：20～40d。

2.1.2 紡絲機(jī)特征

φ55X25螺桿擠壓機(jī)通過(guò)交流變頻調(diào)速拖動(dòng)，采用LTM型混合頭，擠壓機(jī)進(jìn)口處受到氮?dú)獗Ｗo(hù)，以防切片氧化，氮?dú)夤┙o系統(tǒng)配有控制閥、流量計(jì)，并可接壓力計(jì)[1]；熔體分配管裝有6組靜態(tài)混合器；紡絲箱體2位一箱，紡絲箱體采用圓形截面，具有最小的散熱表面積保溫效果好，節(jié)約熱能，更加符合壓力容器的要求；每位裝6套下裝式雙胞胎圓形組件，實(shí)現(xiàn)12頭紡，使紡絲箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加緊湊，組件采用旋緊式安裝方式，整個(gè)安裝過(guò)程只需要一人完成，可大大節(jié)約人力和時(shí)間，噴絲板保溫良好，表面溫度均勻；采用側(cè)吹風(fēng)冷卻系統(tǒng)，能使絲束冷卻均勻，側(cè)吹風(fēng)與紡絲箱直接密封連接，防止野風(fēng)擾動(dòng)。冷卻風(fēng)得以充分利用，從而使紡絲性能良好，絲束條干均勻，力學(xué)性能良好；采用油嘴噴淋上油。

圖1 國(guó)產(chǎn)化錦綸6 FDY紡絲機(jī)

2.2 牽伸機(jī)

2.2.1 牽伸機(jī)技術(shù)參數(shù)

預(yù)網(wǎng)絡(luò)：12頭預(yù)網(wǎng)絡(luò)器，絲束間距12 mm，總間距132 mm。一般設(shè)定空氣壓力為0.05MPa～0.1MPa。

終網(wǎng)絡(luò)：左單開(kāi)門，盒體尺寸500X260mm，安裝尺寸430X210mm，網(wǎng)絡(luò)器安裝無(wú)夾角。一般使用的空氣壓力為0.2MPa～0.4MPa。

熱輥輥的技術(shù)參數(shù)為：

熱輥導(dǎo)絲盤主體尺寸為φ220×350mm，分絲輥尺寸為φ125×350mm；熱輥導(dǎo)絲盤有效工作區(qū)為280mm；熱輥導(dǎo)絲盤表面溫度均勻性為R≤3℃；熱輥工作溫度范圍為60～200℃；熱輥?zhàn)罡呒徑z速度為5500m/min；熱輥加熱器功率為220V，9KW；熱輥表面：GR1：表面鍍鏡面鉻，SR1：表面鍍毛面鉻；GR2A：表面鍍陶瓷，GR2B：表面鍍陶瓷；GR3：表面鍍毛面鉻，SR3：表面鍍毛面鉻。

2.2.2 牽伸機(jī)特征

牽伸機(jī)是錦綸6 FDY設(shè)備中的關(guān)鍵部分，F(xiàn)DY機(jī)型采用3對(duì)輥2道牽伸形式，并配有剪吸絲、預(yù)網(wǎng)絡(luò)、終網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)左雙開(kāi)門，機(jī)架高度4600。在3對(duì)熱輥中，GR1為單熱輥、GR2為雙熱輥、GR3為單熱輥。FDY的位距間距為1200mm，三對(duì)輥的排列設(shè)計(jì)為縱向疊加型，空間緊湊。

預(yù)網(wǎng)絡(luò)器的主要作用是對(duì)絲束纖維上的油劑進(jìn)行很好的均化作用，同時(shí)穩(wěn)定絲束間的張力，增加絲束間的抱合力，提高纖維對(duì)熱牽伸的承受能力，預(yù)網(wǎng)絡(luò)器不產(chǎn)生“網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)”。

終網(wǎng)絡(luò)器一般設(shè)置在牽伸輥與卷繞之間，絲束在高速氣流中多角度噴射下相互糾纏形成交絡(luò)，絲束間抱合性大大增強(qiáng)，增加絲束卷繞和退繞的均一性，后加工時(shí)不易產(chǎn)生毛絲、斷頭和松圈絲等現(xiàn)象。

2.3 卷繞機(jī)

2.3.1 卷繞機(jī)技術(shù)參數(shù)

每位卷繞頭數(shù)量：1臺(tái)；卷繞錠軸長(zhǎng)：1380mm；卷繞絲餅數(shù)：12；紡絲工藝速度：5500m/min，最大機(jī)械速度6000m/min。

2.3.2 卷繞機(jī)特征

摩擦輥采用主動(dòng)式，在自動(dòng)換筒過(guò)程中，摩擦輥的速度保持恒速，不存在被動(dòng)摩擦輥丟速的問(wèn)題，可以使自動(dòng)換筒過(guò)程更平穩(wěn)，完成同速切換，對(duì)底層絲的成型效果好。

摩擦輥機(jī)架采用了側(cè)掛支撐新型結(jié)構(gòu)，在提高整體的支撐強(qiáng)度的同時(shí)，更加方便摩擦輥電機(jī)的后置安裝，節(jié)約空間，減少了整機(jī)的長(zhǎng)度。

采用比例閥氣路系統(tǒng)，使紡絲過(guò)程接觸壓力全程可控、可調(diào)，以保證絲餅成型良好、質(zhì)量可靠。

采用順向取絲方式，減少了切換時(shí)張力的瞬時(shí)波動(dòng)對(duì)絲的損傷，可大大提高過(guò)尾率。

3 工藝參數(shù)及質(zhì)量控制

3.1 工藝參數(shù)設(shè)定

切片原料：在該錦綸6 FDY高速紡生產(chǎn)線上，使用廣東新會(huì)美達(dá)尼龍6切片，每包25kg，相對(duì)切片粘度為3.3±0.05，含水量小于0.03% ，單體含量小于0.6%。

紡絲品種及速度：生產(chǎn)品種為30D/24f，卷繞速度為4800m/min。

紡絲溫度：為了錦綸6切片熔融均勻，熔體流動(dòng)性好，混合充分，通常將紡絲溫度控制在254℃左右，擠壓機(jī)溫度分布，一區(qū)：252℃，二區(qū)：257℃，三區(qū)：251℃，四區(qū)：251℃，五區(qū)：251℃。

紡絲壓力：采用的噴絲板為圓形板，噴絲孔徑為φ0.3 mm，組件內(nèi)采用金屬砂作為過(guò)濾介質(zhì)，過(guò)濾網(wǎng)采用20ц金屬無(wú)紡布，以去除熔體內(nèi)雜質(zhì)。一般設(shè)定的組件紡絲初始?jí)毫?4Mpa。

冷卻成型：在紡絲箱體噴絲板下面設(shè)置了27.5mm高的緩冷區(qū)域，可以改善絲條的分子結(jié)晶及取向。為了達(dá)到良好的可紡性、保證絲條質(zhì)量，正確地控制絲條冷卻速率很關(guān)鍵。側(cè)吹風(fēng)風(fēng)速為0.4m/s，風(fēng)溫18±2℃，相對(duì)濕度80%±5%。

牽伸卷繞工藝參數(shù)：牽伸采用高速熱輥牽伸工藝。為了有良好的牽伸效果并減少斷頭，在牽伸工藝中設(shè)定合理的熱輥溫度，分配好牽伸比，都具有極其重要的作用。在30D/24f、4800m/min紡速生產(chǎn)中，采用的牽伸比為5.20，各熱輥溫度：GR1為80℃，GR2為120℃，GR3為140℃。

卷繞成型：卷繞張力對(duì)卷繞成型有相當(dāng)大的影響，紡絲中卷繞張力設(shè)定在240g左右，絲束纏繞角度取7°～8°，采用防疊卷繞。

3.2 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)

表1 產(chǎn)品30d/24f物理性能質(zhì)量指標(biāo)

4 結(jié)束語(yǔ)

中國(guó)紡織科學(xué)研究院、北京中麗制機(jī)工程技術(shù)有限公司研制的全國(guó)產(chǎn)化錦綸6 FDY高速紡設(shè)備運(yùn)行良好，生產(chǎn)工藝穩(wěn)定，產(chǎn)品性能優(yōu)良，具有先進(jìn)的技術(shù)水平，可以使設(shè)備運(yùn)行成本大大降低。為企業(yè)增加了新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，也為我國(guó)化學(xué)纖維設(shè)備多樣化的開(kāi)發(fā)做出了貢獻(xiàn)。

[1] 井佳音.錦綸6工業(yè)絲一步法紡絲設(shè)備的開(kāi)發(fā)[J].紡織科學(xué)研究,1996, (04):19.

[2] 宋明，GB/T16603-2008.錦綸牽伸絲[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.